雑記

【電子回路入門】原理がよくわかる半導体と素子の基本と仕組み

昔、趣味で電子回路の勉強をしたり、自作の回路を作成していたので、

今回はそのときに使っていた半導体と素子についてお話しようと思います。

詳しく話そうとすると難しくなるので、ざっくりとしたお話にします。

それではまいりましょう。

半導体(はんどうたい)とは

素子のお話をする前に半導体のお話しをしましょう。

半導体とは、ある条件では電気を通し、ある条件では電気を通さない、

文字通り半分導体半分絶縁体である物質のことです。

シリコンやゲルマニウムに特殊な加工をすることで生成されます。

半導体には大きく2種類あり、p型半導体n型半導体です。

pがポジティブ、nがネガティブの略です。

n型半導体はシリコンにリンが微量存在しており、

シリコンより電子の数が多いものをいいます。

p型半導体n型半導体とは逆に、シリコンにホウ素が微妙存在しており、

シリコンより電子が少ないものをいいます。

これらの半導体には単体で電気を流しても何も起きませんが、

くっつけて電気を流すと初めて電気が流れます。それの代表的なものがダイオードです。

ダイオードはn型半導体p型半導体をくっつけると電気が流れます。

n型半導体に電気が流れるとn型半導体の電子が刺激されp型半導体に流れていきます。

逆にp型半導体から電気を流すとn型半導体に流れていく電子がないため、

電気は流れません。

このことから、ダイオードは一方通行にしか電気を流さないものとなります。

これを更に利用したものがトランジスタですが、話が長くなるので別の機会にします。

素子(そし)とは

ここからは、電子回路で使う素子のお話をしていきます。

マイコン

電子回路の頭脳です。

インプットされた電気の流れを、プログラムで処理し各素子にアウトプットします。

後述の発振子でプログラムの時間を制御します。

発振子(水晶発振子)

水晶は、電気を流すとある一定の振動数で振動します。

これを利用したのが水晶発振子です。現在では水晶ではなくセラミックが使われます。

コンデンサ

電気を貯める素子というイメージが強いですが、

電子回路ではノイズ除去にいつも使われます。

電流では常にノイズがあるため、

マイコンに通すときにはコンデンサでノイズを除去します。

そうしないとマイコンが壊れる恐れがあります。

抵抗

ポピュラーな素子ですね。

電気の流れを阻害する素子です。

先程のダイオードと一緒によく使用します。

理由はダイオードは電気を流すことしか行っていないため、

そのまま繋ぐとショートし、最悪の場合ダイオードが爆発します。

まとめ

これらの素子と半導体を用いて電子回路を作成します。

基本的にマイコンの処理を決め、それに必要な素子を集め、

それにあったプログラムを書いていく流れです。

簡単なものであれば、秋葉原に行けばすぐに買えるので、

ご興味のある方は一度見に行ってみるといいですよ(*^^*)

😊参考書籍😊