Perfboard (ユニバーサル基板)で電子回路の試作

当方、理工系の教育は大学の学部生レベルまでは一通り受けているのですが、実技の面ではプログラミングなどのソフト関連の事ばかりを主にやっていたので電子回路の設計についてはほぼ初心者です。

電子工作はほぼ初心者

ダイオードやトランジスターなどの原理、OPアンプやスイッチング・コンバーターなどは授業で勉強しましたが、やっぱり、教科書だけでは全ては学べないというか、自分で実際に回路を作って失敗などを重ねないとしっかりと理解が深まらない気がします。

現在の大学院を始める前にオーストラリアのエンジニアの会社で働いていたのですが、そこでも電子回路関係ではなく、派遣で他の会社に行ってプログラミングのサポートをしたり、既にある昔のプログラムを新しい言語に書き換えたりといったプログラミングの仕事を主にしていました。

時々、他の社員が設計した回路の制御ソフトの開発の仕事もあったのですが、大概、回路を設計する社員は自分の間違いを認めないので、回路に不都合がある場合はまず制御ソフトがいけないのだろうという意見に持っていきます。 そういった場合、回路図を見ながら、オシロスコープを使っていかにその回路が間違っているかを確認しないとプロジェクトが先に進まなかったので、少しは実技的な経験値はあるとは思いますが、他の人が設計した回路にあーだこーだと意見を言えるほどの経験はまだありませんｗ。

でも、最近、知り合いの人に「電動モーターを遠隔操作する簡単な回路がいくつか必要」という相談を受けて、「趣味の電子工作」レベルのサポートをする事になりました😅 (本人がそれで良いと言うのでｗ)。

まずは試作

その知り合いは、最終的にはカスタムのプリント基板を作って、必要に応じて同じ回路を複数作れる様にしたいみたいですが、まずは回路を試作して回路が期待通りに動くか試してもらう事にしました。

Breadboard (ブレッドボード)

回路の試作となると、シンプルな回路であればブレッドボードで簡単に試作する事ができます。 ブレッドボードには2.54mmの間隔で穴が空いていて、そこに部品のリード線を挿していきます。

一般的に、ボードの両脇に赤と青の線が印刷されていて、各線沿いの穴は電気的には直結されているので電源用の穴として使います (例: 赤がプラス̟➕、青がマイナス➖)。 両脇の線の間には5列の穴が2段空いていて、その各段ごと、両脇の線とは垂直に並ぶ5列の穴が電気的に直結されています (説明が解りにくいかもしれませんのでブレッドボードについての詳しい説明はネット検索でどうぞ)。

必ずしもブレッドボードで全部試作する必要は無いとは思いますが、回路がデザイン通りに動作しない場合は、問題がありそうな回路の部分をブレッドボード上に配線して動作確認をする事も出来ます。

因みに👆上の写真のブレッドボード(左側)にはネットで購入したYwRobotのブレッドボード電源 (Breadboard Power Supply) が装着されていますが、3.3Vか5.5Vの電圧をジャンパーピンで選択してブレッドボードの電源として使う事が出来ます。

Perfboard (パーフボード) ― ユニバーサル基板

ブレッドボードだと部品が穴に刺さっているだけでしっかり固定されていないので間違ってボード上の部品に触れてしまうと動作不良が起きる場合もあり、長期で動作確認をする場合には不向きな面もあります。 なので、『Perfboard (パーフボード)』で回路を試作してみました。 パーフボードは別名『Prototyping Board (プロトタイピング・ボード)』、日本語では『ユニバーサル基板』とも呼ばれています。

パーフボードにも2.54mmの間隔で穴が空いていて、部品のリード線を挿していくのですが、ボードの片面は穴の周りに導体がプリントされていて、リード線を半田付け出来る様になっています。 一般的に、各穴の周りの導体は他の穴の導体とは電気的に繋がっていないのでリード線で穴と穴を繋げ、半田付けして、回路を作成していきます。

試作は大事

👆上の写真の一番上にあるパーフボードの基板は、知り合いが希望していた回路の一つを試作したもので、ラジコン用のRCサーボをRC受信機を使わすに可変抵抗で操作出来る様にする回路なのですが、知り合いにテストしもらった処、ラジコン用のRCサーボでは納得がいかないという事で、ボツになりました😅😅😅w (良くある、クライアントが欲しい物・必要な物を理解していないというケースですね)

まだ他の回路を制作・テスト中なのですが、この回路に関してはまずは試作してみて正解という結果でした。 これを機会に電子回路設計の経験値が上がると良いのですが。。