祝日を利用して 電子回路のシミュレーターを楽しむ | 55歳過ぎてもアメリカでIT企業のエンジニア・PMとして挑戦します

55歳過ぎてもアメリカでIT企業のエンジニア・PMとして挑戦します

一昔前なら定年を意識する年齢ですが、家族で夢をかなえるために2019年4月に渡米、現地のIT企業のソフトウェア開発部門のエンジニア・PM(プログラムマネージャー)として挑戦しています。

うちにあった こんな本。。


これは、昨年の日本語補習校の古本市で、無料で_ゲットした本+CDです。
古本市の記事

しかし正直に言えばこの本は、無料だったから深く考えずに一応いただいてきただけの本でした_。(出品してくださった方、ごめんなさい。。

ところがこの本、よくよく見ると物凄く興味深い本でして、

本来であれば電子部品を買いそろえて、例えばアンプなどの電子回路を作成して、どんな信号が流れるかを高価な計測機器などで測定しなければできないことが、

なんとPC上ですべてシミュレーションしてしまうためのツールの使い方と、150種類もの実験例のお手本パターン集とそのマニュアル本だったのです!Surprise


・・電子回路の実験というのは、本来とても敷居の高いものでお金と手間のかかるものだと思います

以前はこういう電子回路の実験をするには、その回路を基盤の上に組み上げてはんだ付けしたりしなければならず、本当に大変だったと思います。

まあ今でこそ、実験的な回路の組み上げは、はんだ付けをしなくても以下のようなブレッドボードと呼ばれる安価なボードの上にパーツを差し込めばできる場合が多いですが、


それでも、配線を間違えたり過度な電流を流したりしてしまうと音もなく壊れてしまうので_大変でした。

なお電子回路の実験のちょっとした異端児として、ずっと昔、「電子ブロック」という商品が学研から出ていまして、

電子部品の入ったブロックを並べることで手軽に実験ができるというものでした。


その復刻版を私も大人になってから購入しましたが(オリジナルが発売されていたのは私が小学生の頃でしたが、高くて買ってもらえませんでした_)、結局電子ブロックでできることはとても限定的ですし、

もちろん部品が壊れるリスクもあります。

なので正直、本当の電子回路実験に使えるシロモノではありませんでした。



ところが、上記の本(2018年発売)に掲載されているシミュレーターを使うと、PC上で本格的な電子回路の実験できるのですSurprise

部品が壊れる心配もありませんlaugh

1万ボルトかけたらどうなる?」みたいな現実には危険すぎるというかあり得ない実験もノーリスクでできますlaugh

ということで、この電子回路シミュレータを、この貴重な祝日を利用して使ってみましたsmile
今日はアメリカではPresident's dayという祝日ですsmile

とりあえずご存じ「オームの法則」を実験するために、70オームの抵抗器に対して8ボルトの電圧をかけて、何アンペアの電流が流れるかを試してみます。

以下のような超簡易回路を組んで


抵抗器の部分の電流を計測してみると、115mAくらいの電流が流れていました。


オームの法則で計算すると、電流=電圧÷抵抗 ですので(中学の理科でやりましたよねlaugh

8÷70=0.114 、ということで約114mAとなり、計測結果が正しいことが分かります。

もちろん、もっと現実的な実験も簡単に行えます。

以下は、トランジスタ5石程度のアンプ回路ですが、入力電圧がそこそこきれいな正弦波として増幅されている様子が観測できます。


なお、このエミュレーターツール自体はフリーソフトで、今ももちろんダウンロードできますし、

公式サイト: https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html


Youtubeなどに丁寧なチュートリアルが多数アップロードされています。


また時間を見つけて、リスクゼロ、コストゼロで色々な実験をやってみたいですねsmilesmile


ところで、現在の家電やオーディオ機器などのエレクトロニクス回路はIC、LSI、MCUといった集積回路を中心に作られているため単体のトランジスタが使われる場面は少ないですが、

むしろ そういった集積回路を設計する際に、シミュレータを使うことが多いようです。


さらにアメリカでは、半導体設計や先端開発が進んでいるため(NVIDIA、Intel、AMD、Apple などの研究開発チームはアメリカベース)、こういったシミュレーターがよく使われているようです。

一方日本では、半導体の製造技術が世界トップレベルであり、今も日本での半導体生産量は世界の25%を占めているそうです(2023年の統計

半導体部品に関して いまだに日本が強いというのは、素晴らしいですねsmile