HSS レーザーで光が半透過鏡と全反射鏡の間を往復する原理をご存知ですか？なんと音でも同様のことが可能です。必要なのはハイパーソニックサウンド（HSS）システムだけ。 重ね合わせの原理を利用したHSSは、今世紀最高の音響再生技術の一つです。 重ね合わせの原理 HSSは従来スピーカーから指向性ダイレクト放送へのパラダイムシフトをもたらします。しかしこれは表層に過ぎません。 本記事ではHSSの仕組み・応用・メリット・デメリットを徹底解説します。準備はいいですか？始めましょう！ ハイパーソニックサウンド技術とは HSSは音響工学への最も印象的なアプローチの一つ。米American Technol

デジタルシステムは人類技術の頂点にあります。マイコン/コンピュータがデジタル形式（0/1）で情報を格納・処理・通信するシステムです。しかしこれは表層に過ぎません。 デジタル回路は2進数（1と0）で情報をやり取りし、ロジックゲートが今日の膨大なデジタル論理回路の基盤を築きました。基本ゲートの真理値表を深く理解するにはブール代数の知識が不可欠です。 本記事ではロジックゲート、2進入力、論理演算、入力組み合わせについて完全解説します。 ロジックゲートと真理値表とは デジタル世界では、ロジックゲートは標準ブール関数を実現するトランジスタ群です。入力レベルを組み合わせ単一出力レベルを生成するツールです。

現代では多くのソフトウェア/ハードウェアソリューションがOSを必要とします。OSはデバイスを円滑に動かし、多様なタスクを処理します。電子工作愛好家として、プロジェクトにどのOSが適するか判断する洞察が必要です。本記事ではRTOS（リアルタイムOS）とGPOS（汎用OS）の比較、用途、種類を網羅的に解説します。 汎用オペレーティングシステム（GPOS） GPOSは多数のプロセスを管理し、単位時間あたりの実行完了数（スループット）を最大化するOSです。高優先度スレッドの実行を遅らせてでも、低優先度タスク5-6個を先に実行しスループットを稼ぐ判断をします。 コンピュータワークステーション 複数低優

バッテリーは身近な存在ですが、内部動作を理解している人は意外と少ないです。スマホ・ノートPC等の携帯機器をフル充電に保つバッテリー。本記事ではバッテリーセパレータ（隔膜）について、仕組み・構造・材料・製造・特性・課題・最新開発までわかりやすく解説します。 バッテリーセパレータとは リチウムイオン電池構造 バッテリーセパレータは陽極（カソード）と陰極（アノード）の間に配置される多孔質膜です。両電極を物理的に分離し内部短絡を防止するのが主役割。※一般的にリチウムイオン電池では放電時に陽極が正極、陰極が負極となります（充電時は逆）。 またセパレータはリチウムイオンの往来通路として機能し、多孔質であ

555タイマーは現在DIYエレクトロニクスで最も一般的に使われるチップの一つです。小型・実用的で、仕組みを理解すれば扱いやすいデバイスです。本記事では555タイマーの概要、電子理論、回路原理を深く解説します。 （オリジナル555型発振器） 1. 555タイマーとは 内部に3個の5kΩ抵抗を備え、2つのコンパレータの基準電圧を生成することから「555」と名付けられた精密タイミングデバイスです。シンプルなタイマーとして、または単一パルス生成・長時間遅延用途で広く使われます。基礎エレクトロニクスで長期間愛用されています。 2. 555ワンショット回路 - ブロック図とピン機能 （555内部ブロッ

オシロスコープは電子工学の必須測定ツールです。特に繰り返し波形の一部分や高周波信号の測定に威力を発揮します。初心者の間では「アナログとデジタル、どちらが良い？」という疑問がよく上がります。一般的にデジタルオシロスコープの方が高価ですが、なぜでしょうか？本ガイドではこの疑問に答え、それぞれの仕組み・見分け方・プロジェクトへの適性を解説します。 オシロスコープとは オシロスコープを調整する手 オシロスコープは「オシログラフ」「オースコープ」「CRO（陰極線オシロスコープ）」「DSO（デジタルストレージオシロスコープ）」等とも呼ばれます。プローブを用い、電子デバイスや電気回路の2点間の時間変化する

現代のデジタルエレクトロニクスは日々進化しており、関連ICの理解が不可欠です。ICは今日の全電子機器の核心部品です。需要増に伴い、自作基板設計に挑戦する方も多いでしょう。本記事ではエントリーレベルICの代表格IC 4017 / CD4017を解説します。このICを理解すれば、より大規模・複雑な基板設計へステップアップできます。 IC 4017 デカードカウンタ CD4017はCMOS（相補型MOS）デカードカウンタで、低レンジカウント用途に使用されます。ICスペースを節約しつつ出力を分離できます。0〜10までカウントするため「デカード（10進）」と呼ばれます。 標準リングカウンタではなく、全フ

NPN/PNPトランジスタはバイポーラ接合トランジスタ（BJT）の基本形です。電子機器では増幅、電圧安定化、検波、整流等多様な機能にトランジスタが用いられます。本記事では増幅モードで動作するNPNダーリントントランジスタ「TIP120」に焦点を当て解説します。 TIP120とは TIP120はNPNダーリントンパワートランジスタで、中電力スイッチングと汎用増幅用途に適しています。コレクタ・エミッタ・ベースの3端子を持ち、高出力デバイス駆動、モータ駆動、照明点灯等に使用されます。内部では2段のトランジスタがダーリントン接続され、第1段で増幅された電流を第2段でさらに増幅する構造です。 ダーリン

IR受信機（フォトダイオードとも呼ばれる）は、送信側（LED等）からの赤外線を受光し電気信号に変換します。この信号で家電製品等のデバイスを制御します。近年の赤外線製品の普及により、CNC等の複雑な応用も増えています。本記事では定評あるVS1838B赤外線受信センサを用いた受信モジュールの製作方法を解説します。 1. VS1838Bとは VS1838Bは38kHz動作の高品質赤外線受信LEDで、小型リモコン制御プロジェクトや環境光除去機能が必要なデバイスで広く使われます。内部にプリアンプ、PINダイオード、信号調整回路を一体化しており、マイコンと直接インターフェース可能です。 2. VS1838

回路設計において、インバータを使わずにロジックゲートを絶縁したい場面があります。そんな時に役立つのがデジタルバッファ（電圧バッファ）です。入出力の絶縁機能に加え、信号の駆動能力（電流供給力）を強化し、回路の最適な動作を保証します。一般的に異なる回路間で電圧レベルを伝達する役割も果たします。本記事ではデジタルバッファの目的と機能をわかりやすく解説します。 デジタルバッファとは （デジタルバッファ記号） 出典：Wikimedia Commons デジタルバッファは入力と出力を電気的に絶縁する電子回路素子です。絶縁しながら入力電圧と同レベルの電圧を出力し、最小限の電流しか流れないためメイン回路を保

電子工作で最初に出会う部品の一つが抵抗器です。カラーコードの付いたビーズ状の部品で、導線に微細なワイヤーが接続されています。抵抗器は導体内の電流に対する抵抗を測定・制御する部品です。 抵抗器にはSMD抵抗、可変抵抗（ポテンショメータ）、カーボン抵抗、金属皮膜抵抗、半導体抵抗、線巻抵抗などがあります。本記事ではポテンショメータ（可変抵抗器）に焦点を当て、種類・用途・重要特性を徹底解説します。 ポテンショメータとは ポテンショメータ（ポット）は可変抵抗器とも呼ばれ、可動接点（ワイパー）と3つの端子を備え、手動で抵抗値・電圧を調整できる抵抗器です。電子的・機械的な制御で抵抗値を変化させ、オームの法則

PCB設計者、エンジニア、ホビイストの皆さんは、スイッチ、リレー、カプラなど多様なコンポーネントを使ってPCBをカスタマイズできます。市場には数多くの選択肢があるため、どの部品がプロジェクトに最適か判断するのは容易ではありません。 例えば、「オプトカプラは何をするのか？他のリレーとどう違うのか？」と疑問に思うことでしょう。このガイドでは、オプトカプラの仕組み、種類、そしてプロジェクトへのメリットをわかりやすく解説します。 オプトカプラとは オプトカプラは「オプトアイソレータ」「フォトカプラ」「光カプラ」「光アイソレータ」など様々な名称で呼ばれます。基本構造は4ピンの長方形パッケージで、ピン1が

ヒューズの種類について、すべての電子アプリケーションには回路が必要です。しかし、回路は脆弱で、過剰な電流の流れや電気的故障が発生すると損傷を受けます。 したがって、回路を損傷から保護する方法をお探しなら、ここが正しい場所です。 また、回路に電流オーバーフローを引き起こすさまざまな要因があります。間違った接続、誤った配線、人為的ミスが原因となる可能性があります。 さらに、オーバーフローが発生するタイミングを予測することはできません。したがって、そのような事態に備えるのが最善です。 幸い、必要なのはヒューズだけです。 この記事では、ヒューズについて知っておくべきすべて、さまざまな用途、選び方を紹介

圧電ドライブ回路について、温度、音圧、機械的ストレスなどの物理量を測定する必要がよくあります。トランスデューサーは、このような量を測定するために使用できるデバイスです。通常、トランスデューサーは機械信号を電気信号に変換します。 多くの種類のトランスデューサーが存在し、圧電トランスデューサーはその1つです。このトランスデューサーを使用するデバイスは、物理量を電気信号に変換できます。しかし、百万ドルの質問は、圧電トランスデューサーはどのように動作するのかということです。 この圧電ドライブ回路ガイドでは、このシステムの回路と一般的な設計技術を説明します。 1. 圧電ドライブ回路の動作原理 電気技師

触覚センサーの分野では、タッチスイッチ回路は最もシンプルなものの1つです。そのシンプルさにもかかわらず、これらの驚異的なテクノロジーはあらゆる場所にあります。例えば、タッチスクリーンはディスプレイの上に配置されたタッチスイッチのアレイに過ぎません。壁スイッチ、ランプ、公共のコンピューター端末など、他にも広範な用途があります。 この記事では、タッチスイッチ回路について必要なすべての情報を提供します。これが、電気または電子デバイスにモダンなタッチ機能を追加するために必要なすべてです。 タッチ回路イラスト タッチスイッチ回路の仕組み タッチスイッチ回路は、特別なセンサーを備えた通常のスイッチに過ぎ

IGBTは最も効率的な電子発明の1つです。IGBTの動作原理は独特で、AC/DCモータードライブ、トラクションモーター制御、UPS（無停電電源）、インバーターなど、多数の商業用途を備えています。 しかし、先走りすぎないでください。IGBTがどのように機能するか完全に理解する必要があります。では始めましょう。 IGBTとは正確には何？ IGBTはInsulated Gate Bipolar Transistor（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）の略です。高効率で高速スイッチング機能を提供する3端子半導体電気デバイスです。 IGBTをよりよく理解するには、機能性の観点からさまざまなトランジスタを

一般的に、電子製品には降圧トランスがあり、DC電源がAC商用電圧をDC電圧（多くの場合小さい）に変換できるようにしています。このプロセスは、より高いACをより低いACに変換し、次にスイッチモードトランスを使用して低電圧DCに変換することを含みます。このプロセスは長期的には十分ですが、製品の設計と製造時により大きなスペースも必要とするため、高価で大型になりがちです。したがって、検討すべきより安価で優れた代替案はトランスレス電源です。スイッチモード電源であることに加え、低コストで小型です。また、家電製品など幅広い電子部品で使用できます。 トランスレス電源とは？ 名前が示す通り、トランスレス電源回路

MOVとは？すべてのプロジェクトが大電圧電源を必要とするわけではありません。時には、回路に特定の電圧量を供給したり、コースを損傷から保護したりする必要があります。 したがって、高電流レベルから回路を保護し、電圧を調整し、デバイス故障を防ぐものが必要な場合、ここが正しい場所です。 この点において、回路に必要な正確な電圧を得るのはほぼ不可能です。幸い、解決策があります。 必要なのは酸化金属バリスタだけです。 また、酸化金属バリスタの設計は通常のダイオードと似ているため理解しやすいです。 この記事では、適切なMOVを選択し、PCB用に構築するために必要なすべてを提供します。 準備はいいですか？では始

現代のプリント基板（PCB）は、今日のテクノロジーの生命線です。何らかの形でPCBを持たない電子機器を見つけることはほぼ不可能です。プロのPCBメーカーが高品質なプリント基板を製造するには専門知識が必要ですが、ご自宅で独自のホームメイドPCBを作成できます。以下のガイドではその方法を紹介します。 ホームメイドPCB - プリント基板とは？ コンポーネント付きプリント基板の画像 プリント基板は20世紀後半に広く普及しました。それ以前は、メーカーが家電製品のコンポーネントをワイヤーで直接接続していました。そのため、配線は無秩序で乱雑でした。PCBの作成はこの問題を解決することを目的としていました

エンコーダーの種類について、モーターを必要とするアプリケーションでは精密制御が不可欠です。回路で精密制御の問題が発生したとき、最初に思い浮かぶのはステッピングモーターです。 しかし、すべての状況でそんな極端な手段が必要なわけではありません。ロータリーモーターシャフトのような小規模プロジェクトで精密制御が必要な場合、この記事が最適です。 これらの問題への簡単な解決策はエンコーダーモーターです。 エンコーダーは、精密制御問題に対するより安価でシンプルな解決策です。しかし、その仕組みを理解するのは難しいかもしれません。 幸い、この記事ではエンコーダーの仕組み、種類、さまざまな用途を紹介します。 準備