電子回路の基礎知識

電子回路は、家電を始め、スマートフォンやPC、自動車や産業機器など、あらゆる機器に組み込まれており、電子回路に組み込んだマイコンとともに、機器の持つ機能を実現しています。

電子回路とは？

電子回路は、さまざまな役割を持つ電子部品を接続して特定の電気的機能を実現するための構造です。電子部品には、コンデンサや抵抗、トランジスタ、ICなどが含まれ、これにより、信号の増幅、フィルタリング、発振、変換などの操作が可能になります。電子機器の基本的な構成要素であり、必要不可欠な役割を果たしています。

「電気回路」との違い

一般的に、『電気回路』と『電子回路』は能動部品が「使われているか」「使われていないか」の違いで区別されています。

・電気回路→『受動部品』のみで構成されている回路

・電子回路→『受動部品』と『能動部品』で構成されている回路

能動部品が使われていると『電子回路』となります。

受動部品は外部から供給されたエネルギーを消費・蓄積・放出する部品です。抵抗やコンデンサなどは受動部品となります。一方、能動部品は外部から供給されたエネルギーを増幅・整流する部品です。トランジスタ(バイポーラトランジスタ、FET等)やICなどは能動部品となります。

電子回路では電気を「信号」として扱い、能動素子と受動素子で構成されているのに対し、電気回路では電気を「エネルギー」として扱い、受動素子のみで構成されています。

アナログ回路とデジタル回路について

電子回路は電気信号の扱い方の違いによって、さらにアナログ回路とデジタル回路に分けられます。

アナログ回路の特徴

アナログ回路は、連続的な信号を処理します。これは、電圧や電流のような物理量が時間とともに連続的に変化することを意味します。アナログ回路は、センサーからのデータ読み取り、音声の増幅、ラジオのチューニングなど、実世界の信号を扱う場合に用いられます。

デジタル回路の特徴

デジタル回路は、離散的な信号を処理します。この場合の信号は、特定の値（通常は0と1）を取り、情報をデジタルデータとして表現します。デジタル回路は、コンピューター、デジタル時計、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）など、デジタルデータを処理するアプリケーションで使用されます。

アナログ回路とデジタル回路の主な違いとして、アナログ回路は連続的な信号を、デジタル回路は離散的な信号を処理するため、デジタル回路はノイズに対して強い耐性を持ちますが、アナログ回路はノイズの影響を受けやすい特性となります。また、デジタル回路は複雑なデータ処理が可能ですが、アナログ回路は主に信号の増幅やフィルタリングなど、比較的単純な処理に限られます。

以上より、アナログ回路はセンサーの読み取りや音声処理に、デジタル回路は計算やデータ転送に適した構造となっています。

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