スピードマスタ・シリーズ
プロの技術を1日で!実習キット付きVOD

[VOD/KIT/data]実験キットで学ぶ
電源・アナログ回路入門

回路図の見方からOPアンプ入門,DC-DCコンバータの実用設計まで



※WEBセミナ「実験キットで学ぶ 電源・アナログ回路入門」(2024年3月27日,4月10日,4月24日開催)を受講された方は,特別価格でお求めいただけます.こちらからお申込みください.

学ぶこと

電源回路の動作原理をある程度理解しているエンジニアでも,多くはICを使用して回路を設計しています.電源部分に深入りすることをためらうエンジニアも少なくありません.そこで,本セミナではディスクリートな構造でありながら,動作原理に基づいたリニア・レギュレータおよびスイッチング・レギュレータを組んで,それらを動作させ,アナログ回路の観点から電源回路を理解します.実験を通して実践的な理解を深める貴重な機会となります.

本VOD製品を通じて,OPアンプを使用したアナログ回路やフィードバック回路に触れることができます.同時に,電源回路の原理に触れることで,データシートに記載されたブロック図や性能表を適切に理解できるようになります.さらに,特定のアプリケーションに対応するために回路をカスタマイズしたり,トラブルシューティングのスキル向上をサポートすることも期待できます.

特徴1. はんだ付け不要!すぐに実験を始められる実習キット

  1. ディスクリート電源基板完成品(部品実装品)
  2. ACアダプタ
  3. リード抵抗などの実験用パーツ類
  4. ジャンパ・ショート/ジャンプ・ワイヤ

特徴2.充実のテキスト(全294頁)&講義動画(873分)

Part1:オームの法則から!電子回路 超入門

(1)オームの法則の理解

  • 電圧/電流/抵抗の関係
  • 設計で使う抵抗の計算
  • 内部抵抗やインピーダンスの解説

(2)基本的な電子部品

  • コンデンサの基礎と使い方
  • コイルの基礎と使い方

(3)回路図の読み方と描き方

  • 回路図で使うさまざまな記号と部品
  • 部品や配線の描き方

(4)もっとも基本的な半導体素子「ダイオード」

  • ダイオードの定義
  • ダイオードを設計に利用する際の特性
  • データシートの読み方

(5)電子部品の取り扱い方

  • 電子部品の構造を理解する
  • 静電気からの保護

(6)表面実装部品のはんだ付け

  • はんだ付けに必要な工具類
  • チップ部品のはんだ付け実習
  • 部品の取り外しやリワーク作業

(7)はんだ付けした基板のチェック

  • 電源の確認
  • 電圧の測定
  • 電源回路における波形観測

Part2: OPアンプの基礎から!リニア電源回路 超入門

(1)電源回路の基本

  • 電源回路の役割と必要性
  • 一般的な電源回路の要求事項

(2)よく使うアナログIC「OPアンプ」の基本

  • OPアンプの概要
  • OPアンプの動作原理
  • OPアンプの基本的な回路
  • 設計で使えるOPアンプ

(3)実験で使用する測定器

  • テスタの使い方
  • オシロスコープの使い方

(4)ディスクリート部品で学ぶ リニア・レギュレータ

  • もっとも簡単な定電圧電源:ツェナーダイオードの利用
  • トランジスタの動作を理解する
  • シンプルなレギュレータ回路の動作確認
  • 安定化を図る電圧フィードバックのメカニズム
  • 位相補償の重要性

(5)リニア・レギュレータ回路の応用「電子負荷」

  • 回路動作を理解する

(6)リニア・レギュレータの発熱

  • 電子負荷で電流を引き,レギュレータ回路を発熱させる
  • 発熱の原因と回路設計の注意点

(7)現実のリニア・レギュレータ

  • 製作したレギュレータと,販売されているLDOとの違い
  • ローム製LDOのデータシートを使って仕様の解説
    LowDropout/過電流保護/温度保護/電気的特性ほか
  • IC内部の回路

(8)リニア・レギュレータとスイッチング・レギュレータとの違い

Part3:小型&高効率!スイッチング電源の実践設計

(1)アナログ回路の周波数

  • フーリエ級数展開
  • エンジニアが活用するフーリエ変換

(2)PWMの基本原理

  • PWM波形の生成
  • PWMの利用目的
  • PWM周波数の決め方
  • マイコンによるPWM生成

(3)FETの基本

  • FETの概要
  • ゲート駆動回路の解説
  • ローム製MOSFETのデータシートを見ながら基本動作を解説
  • さまざまなFET(SiCデバイスほか)の特徴

(4)スイッチング電源のトポロジと実験

  • 昇圧,反転などのスイッチング電源のトポロジ
  • スイッチングによる電圧制御の実験
  • フィードバック回路による安定化
  • 負荷がある場合のスイッチング電源のふるまい

(5)現実のスイッチング・レギュレータ

  • ローム製電源ICのデータシートを見ながら,ここまで作ったものが,ワンチップで非常に小型になること,FET内蔵や効率などの特長を解説
  • 発熱の実験

特徴3.実践に必要な回路図,部品表,基板データ付き

回路図が付属しているため,理論を学びながら実際の回路の構造や動作原理を直感的に理解することができます.また,部品リストと基板データも提供されるため,必要に応じてプリント基板を自分で製作することができます.

ショートセミナ

トレイとフィルムと金属板を使った実験において,電極を押すと容量が増加する理由

ダーリントン接続において異なる種類のNPNトランジスタを選択した理由

キットでDC-DCコンバータのノイズ対策の基本を理解する

受講対象

  • 電源回路の設計に携わるエンジニア
  • OPアンプやフィードバック回路の理解を深めたい方
  • 電源ICのデータシートの読み方を理解したい方
  • 基本的な電子部品の使用方法を知りたい方
  • 電子回路設計に興味のあるエンジニアや学生

講演の目標

  • アナログ回路の理解を深める
  • 電源回路設計における実践的な知識を身につける
  • はんだ付けの基礎知識を習得する

実験に必要な測定器と道具

(1)テスタ: 主に電圧測定で使用.1台あればよいが,複数台あると便利

(2)オシロスコープと標準電圧プローブ: 1ch測定できればよい.安価なUSBオシロスコープでも問題ない

(3)ピンセットなどの工具

本オンデマンド製品を購入された方へ ~視聴リンクとパスワード~

下記リンク先(青字)をクリックして,本製品購入後にメールにてお知らせしたパスワードを入力してください.

873分講義ビデオ(著作権保護のためパスワードがかけられています)

講義動画_Part1_電子回路 超入門.mp4(4時間57分36秒)

  • 0:00:10 自己紹介
  • 0:01:38 第1回の講義内容
  • 0:02:58 オームの法則の理解
  • 1:54:02 基本的な電子部品
  • 2:56:30 回路図の描き方
  • 3:24:37 もっとも基本的な半導体素子「ダイオード
  • 3:52:40 電子部品の取り扱い方
  • 4:01:43 表面実装部品のはんだ付け
  • 4:30:26 電源基板実習キットの確認/調整手
  • 4:47:20 Q&A

講義動画_Part2_リニア電源回路超入門.mp4(4時間43分58秒)

  • 0:00:23 第2回の講義内容
  • 0:01:48 電源回路の基本
  • 1:21:57 よく使うアナログIC「OPアンプ」の基本
  • 1:21:57 テスタの使い方
  • 1:36:30 オシロスコープの使い方
  • 1:59:08 ディスクリート部品で学ぶリニア・レギュレータ
  • 3:02:39 リニア・レギュレータ回路の応用「電子負荷」
  • 3:25:24 リニア・レギュレータの発熱
  • 3:42:31 現実のリニア・レギュレータ
  • 4:27:53 リニア・レギュレータとDC-DCコンバータのノイズ比較

講義動画_Part3_スイッチング電源の実践設計.mp4(4時間51分51秒)

  • 0:00:30 第3回の講義内容
  • 0:02:20 前回までの復習
  • 0:27:03 アナログ回路の周波数のはなし
  • 0:52:25 PWMの基本
  • 1:53:31 FETの基本
  • 3:15:25 スイッチング電源のトポロジとキットの実験
  • 4:28:44 現実のスイッチング電源

講義テキスト(全294頁)

回路図&部品表&基板データ(著作権保護のためパスワードがかけられています)

講師紹介

略歴

  • 2010年 沼津工業高等専門学校 専攻科 卒業
  • 2010年 FA機器/ハード・ディスク製造装置設計業務に従事.その後ベンチャーにて半導体検査/医科学用電子顕微鏡,半導体製造装置,理化学機器の研究開発設計に従事
  • 2020年 静岡県創業者育成施設審査通過し,個人事業として独立
  • 2022年 株式会社ディスクリテック設立,現在に至る

主な著書

  1. [VOD]動画で一緒にプリント基板開発 KiCad超入門【KiCad 6対応 完全マニュアル】
  2. [VOD]動画で一緒にプリント基板開発 KiCad超入門【KiCad 6対応 プロの仕上げ技101】
  3. [VOD/KIT]すぐ動く!BM83 Bluetoothスタータキット
  4. [VOD/Pi KIT]MATLAB/Simulink×ラズパイで学ぶロボット制御入門
  5. [VOD/KIT]MATLAB/Simulink×ラズパイで学ぶロボット制御入門
  6. 一人で始めるプリント基板作り,トランジスタ技術Special No.127, CQ出版社
  7. 商用利用OK!噂の完全フリー基板作成ツール KiCad,トランジスタ技術2015年3月号,CQ出版社
  8. 1枚100円も!世界のプリント基板ネット通販メーカ,トランジスタ技術2016年7月号,CQ出版社
  9. 部品の足にジャストフィット!フットプリント作成,トランジスタ技術2017年5月号,CQ出版社
  10. コネクタなどの特殊部品のフットプリントを高速自作!CQ FootprintTracer,トランジスタ技術2017年10月号,CQ出版社
  11. はじめてみませんか?プリント基板ネット通販生活,トランジスタ技術2018年2月号,CQ出版社
  12. 工作実験室で活躍中!高コスパ電子工作ツール一覧,トランジスタ技術2018年12月号,CQ出版社
  13. 成功間違いなし! BGA配線 10の基本ルール,トランジスタ技術2020年5月号,CQ出版社



パーツキットと講義動画でプロの技術を1日習得
スピードマスタ・シリーズ

電子回路・基板設計からプログラミングまで,エンジニアがマスタすべき技術は多岐にわたり,開発期間も短くなっています.多くの書物を読み漁ったり,玉石混交のネット情報に振り回されたりしている暇はありません.

本シリーズには,各分野の一線で活躍する技術者が厳選したパーツセット,設計の要点を効率よく解説するセミナ動画,講義テキスト,お手本ソースコードなどが同梱されています.百戦錬磨の技を一見することで,未経験の技術が驚くほど短時間で身につくだけでなく,信頼性の高いシステム開発に必要なプロの眼が養われます.