【電子回路】回路図の読み方

電子回路

 会社の都合で電子回路設計をやることが決まってから早数か月。

 ほとんど進歩していないが(というかスタートがマイナスだったし)新しく学んだことやコツをアウトプットしていこうと思う。

 まずは回路図の読み方について。

電源とGND(グラウンド、接地)の描き方

 高校までの回路では、図1のような回路図が一般的だが、実用の回路図では図2のような描き方をする。

図1
図2

 図1と図2はいずれも同じ並列回路を示している。

 図1にあった電池の記号が無くなった代わりに、図2ではVCC(鈴のような記号)とGNDの記号が使用されている。

 これらの記号は回路記号と呼ばれ、実用の回路図ではこのように回路記号を用いて描画される。

 図からもわかるように、同じ回路記号同士は実際は繋がっている。

 上図のような単純な回路だと回路記号のありがたみがわからないが、もっと複雑な回路になると、回路記号を用いることで描画する接続線を減らすことができるため、回路図をコンパクトにすることができる。

 

 慣れない場合は従来通りの回路図に描き直しても良い。
 (自分もまだ慣れていなくて描き直すことがある。)

 試しに下の回路図を描き直してみる。
 (回路図は適当に描いたものです。)

図3

 まずVCCの記号とGNDの記号を消し、同じ記号がついていた端点を同じ線で繋ぐ。

図4

 次に並列になるように電池を描き足せばOK。
 その際、VCC側を電池のプラス側に、GND側を電池のマイナス側に繋げる。

図5

回路図の変形

 まず、下の2つの回路図を見てほしい。

図6
図7

 この2つはともに全く同じ回路を示している。

 「そんなの一目瞭然だろ」と思う人もいれば、「え?どこが同じなんだ?」と首を傾げる人もいるだろう。

 私は完全に後者で、ぱっと見ではこの2つの回路がすぐに同じ回路だと気づくことができない。
 (単純に経験不足なだけだと思う。)

 だが、回路変形の仕方のコツを掴めば、図6から図7へ、またはその逆へ回路を変形することができる。

 コツと言うほどでもないが、自分は次のようなイメージで回路を変形させる。

○導線を伸縮変形自在のゴムのように見なす。

○接合点はゴムの結び目と思う。

 

 上のイメージをもとに、実際に図6の回路から図7の回路に変形してみる。

 まず、コンデンサーにつながる導線(水色部分)を、ゴムを伸ばす要領で変形する。

図8

 続いて、さらに導線を伸ばしつつ、折り紙を折る要領で水色のコンデンサー部を反対側に畳み込む。

図9

 そして下図の水色の丸で囲った接合点(ゴムの結び目)を、導線を伸縮、変形しつつ移動させれば、図7と同じ回路が得られる。

図10

終わりに

 電子回路の教科書があったら第0章になるような話だろうが、だからと言って決してないがしろにしてはいけない内容だと思う。

 逆に界隈では当たり前すぎてこの辺りの説明がちゃんとなされていないこともあるのでは、とも思っている。

 今後もこのようなレベルから徐々に記事を増やしていこうと思う。

 

 END

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