クエリ: 電子回路の基本部品のひとつである、針金などをぐるぐるとらせん状に巻いたものを何というでしょう?
文章: 電子回路 アナログ回路の基本構成部品として、配線、抵抗器、コンデンサ、コイル、ダイオード、トランジスタがある(最近では、メモリスタも基本素子の1つとして加わっている)。配線を直線で表し、各部品を記号で表した回路図で表現するのが一般的である。アナログ回路の解析にはキルヒホッフの法則を利用する。すなわち、ある節点(配線が交わる点)での全電流の総和は常に0であり、閉路を形成する配線上の電圧の総和は0になるというものである。配線は一般に電気抵抗がなく電圧がかからない理想的な電気伝導体とみなす。電気抵抗やリアクタンスを付与するには、明示的に抵抗器やコイルのような受動素子を追加する。トランジスタなどの能動素子は、制御された電流源または電圧源として扱われることが多い。例えば電界効果トランジスタはソース・ドレイン間の電流源としてモデル化でき、その電流はゲート・ソース間の電圧で制御される。
文章: CDC 8600 1960年代、コンピュータの設計は電子部品(トランジスタや抵抗器など)を回路基板上に実装することを基本としていた。マシンの離散論理回路部を搭載するボードは、「モジュール」として知られている。コンピュータの性能が向上するに連れて、モジュールの複雑性も増し、部品がひとつ故障しても半田付けが一箇所失敗していてもモジュール全体が動作不能となる。クレイは、一見したところ極端に複雑なモジュールを動作させてしまう才能を持っているというのは業界ではよく知られていた。マシン全体の「サイクル速度」は信号経路、つまり配線の長さと深く関連している。そのため、高速なコンピュータはモジュールを可能な限り小型化しなければならない。これと反対に計算能力を高めるためには、モジュールを複雑化しなければならない。1960年代後半には、個々の部品の小型化の流れは止まり、代わりに集積回路が小型化を先導するようになった。しかし、単純なMOSFET技術では高速性を要求される応用には適していなかった。 従って、マシンの複雑性を増すために、モジュールは大型化する必要があると思われた。理論的には回路が大型化すれば信号の遅延によって動作速度は低下する。クレイは、この矛盾する問題を両方とも解決することを目指していた。すなわち、各モジュールを大きくして部品を多く搭載し、一方でモジュールを接近させて実装することで信号経路を短くするのである。8600の場合、8インチ×6インチの4層回路基板を8枚重ねてモジュールを構成し、大型の教科書程度のサイズとなっていて、3KWの電力を消費した。 モジュールの冷却は大きな問題であった。クレイの冷却システムの技術者ディーン・ラウシュ(以前は Amana社にいた)は銅のシートを各回路基板の内側に置き、熱をモジュールの一端にある銅のブロックに引き取って、さらにそれをフレオンのシステムで冷却することにした。モジュールは重量と複雑さが増し、この時点で約15ポンドの重さとなっていた。モジュールはかなり小型のシャーシに納められた。直径および高さが約1メートルの16角形のシリンダ型で、環状の電源装置の上に設置された。外部の冷却システムはマシン本体よりかなり大きかった。意外ではないが、8600は後のCray-2とよく似ている。 文章: ぜんまいばね ぜんまいばね(薇発条)は、弾性の高い素材を渦巻状に巻いた機械要素で、巻かれた渦巻きが、元に戻ろうとする力を機械装置の動力源として利用するばねの一種。山菜のゼンマイの新芽に形が似ていることからこの名がついた。渦巻き状であり渦巻ばねとも言われる。ばねを省略し、単にぜんまいと呼ぶこともある。渦巻状の一方向巻き板ばねのみを指してスルメと言う場合があるが、これは他の方式・形状のぜんまいばねが存在したことと、スルメを焼いたときに反る様からの連想である。 文章: マイキット 多数の電子部品がパネルに固定され、それらの電子部品の端子とパネルの裏側で接続されたスプリングの間を付属のリード線で結ぶことにより、電子回路を構成する構造となっている。 箱形・カプセル形・コンソール形・アタッシュケース形といった、多くのユニークなデザインで発売された。 これらのデザインは、SF的なイメージや大人の道具といったイメージがあり、 また回路を構成した状態も多くのリード線が素子を結ぶ形となっていた。 いかにも電子機器といった印象が強くあり、当時の電子工作好きな少年たちには人気であった。 「マイキット」の名称を持つ製品は1965年に初めて発売され、これは10種類の回路を作れた。最後に発売されたモデルは、1977年に初版が発売された「マイキットMX-180」であり、これは180種類の回路を作れた。 文章: 旋盤 旋盤(せんばん、英: lathe)は被切削物を回転させ、固定されているバイトと呼ばれる工具で切削加工をする工作機械の一つである。主に「外丸削り」、「中ぐり」、「穴あけ」、「ねじ切り」、「突切り」と呼ばれる各加工を行う。 被切削材料が回転するため、加工品は必ず回転軸に対して対称形になる(円筒や円錐、皿形など)。 旋盤や轆轤での加工物を『やりもく』という。 文章: 金属繊維 この工程は金属を蒸発するまで加熱し、そして高圧でポリエステルフィルム上に沈着させる 。この方法ではより薄く柔軟性と耐久性があり、そして着心地の良い繊維を作られる 。金属繊維はワイヤー(スチールウール)を削って作る切削法、溶融金属を鋳造する方法、種となるもの(しばしば炭素)の周りに繊維を伸ばす方法などがある。 文章: DNA超らせん 通常の溶液条件にあるB型DNAでは、2本のDNA鎖は反平行の向きに並び、約10.5塩基対辺り一回の割合で互いに右巻きに巻き付いている(図1;二重らせんの項参照)。この絡まり合いをツイスト(twist)、その数をツイスト数(twist number [Tw])という。このツイスト数を減らしたり(二重らせんを巻き戻したり)、増やしたり(二重らせんを過度に巻き付けたり)すると、DNA分子全体に構造的なひずみが生じる。このひずみによって作られる構造がDNA超らせんである。 例えば、線状でひずみのない2重鎖DNAの両端をそのまま結合させて閉じた環状(閉環状)分子をつくると、O型の全体構造をとる。しかし、同じ線状DNAを360度巻き戻した(ツイスト数を減らした)後に末端を結合させると、DNA分子全体にひずみが生じて8型の構造をとるようになる(図2左)。これを負の超らせん(negative supercoil; (-) SC)と呼ぶ。この超らせんでは、8型の中央部分で二重らせんが交差しているが、それをライズ(writhe)、その数をライジング数(writhing number [Wr])という。一方逆に、360度過度に巻きつけて(ツイスト数を増やして)から末端を結合させると、やはり8型の構造をとるが、この構造は先の構造とは異なる(図2右:8型の中央部分における2重鎖DNAの交差の仕方が逆であることに注意)。この構造を正の超らせん(positive supercoil; (+) SC)と呼ぶ。このように、超らせんには、負の向きと正の向きが存在する。 文章: 電子部品 電 子 部 品(でんしぶひん) 電子回路に用いられる部品(パーツ)。 類義語: 素子、パーツ 英語: electronic component , electronic part このページはスタブ(書きかけ)です。このページを加筆して下さる協力者を求めています。 文章: ワイヤラッピング ワイヤラッピング(wire wrapping)とは、角柱状の端子(ラッピングポスト)に被覆を剥いた単芯被覆銅線(電線)を数回巻きつけることで電気的接続を得る、はんだ付けを伴わない電気配線接続の方法である。現在では試作基板の作成、またはきわめて少量の製品生産に使用される。 ワイヤラッピング作業には、手動または電動の専用工具を使用する。ほどくための工具(アンラッパー)も存在する。ワイヤラッピング用として、角柱状の端子を長く伸ばしたICソケットなどの部品が用意されている。 上手に加工されたワイヤラッピングは、端子のエッジに銅線が食い込むことにより、きわめて安定した接触・導通を保つ。配線修正の為にほどくことも容易である。はんだ付けと異なり、個人の技倆に依存せず、専用工具によって必ず一定以上の品質の作業が行われる、という利点もある(なおラッピング工具が、一見するとはんだごてに似ている場合があり、「はんだ付け作業中」といったキャプションの付いている写真をよく見るとラッピング作業であることがある)。しかしながら、回路が複雑になるに従い配線の束が分厚くなり、密集した長いラッピングポストは見苦しくなるばかりか装置の重量増大を招き、配線も長くなることで信号伝達速度低下やクロストークの増加など、回路特性も悪化する。また、配線を1箇所ずつ接続するため生産性はきわめて低い。 ワイヤラッピングはベル研究所で開発され、彼らの電話交換機の内部配線に用いられた。続いて、コンピュータの配線にも多用された。アポロ誘導コンピュータにも採用された。当時のコンピュータは現在のものに比べて低速であったため、(接続部にインダクタンスが発生することによる)高速動作に向かない接続方法であることは問題とならなかった。むしろ、プリント基板で作るよりも低い製造コスト、改修の行いやすさ、はんだ付けよりも高い信頼性が評価された。また、モジュールはプリント基板で作り、モジュール間の配線はワイヤラッピングによる、というような併用する手法もある。 しかしながら、近年の部品実装の高密度化や、回路動作の高速化に伴い、活躍の場面が少なくなって来ている。 文章: リンギング 電気回路において、リンギングは電圧もしくは電流の望まない振動である。電気パルスが回路内の寄生容量と寄生インダクタンス(すなわち設計の一部ではなく、回路を構成する材料の副産物)をそれらの特性周波数で共振させるときに、これが起きる。リンギングのアーティファクトは矩形波でも現れる(ギブズ現象参照)。リンギングは、余分な電流を流し、それによりエネルギーを無駄にし部品に余分な熱を発生させるため望ましいものではない。不要な電磁放射が放出されることがある。望む最終状態への着地が遅れる(整定時間が長くなる)。デジタル回路の双安定素子の不要なトリガを引き起こす可能性がある。リンギングを起こす通信回路はフォールシングを起こす可能性がある。リンギングは信号反射によるものであり、これはインピーダンス整合により最小化することができうる。 文章: ASIC ASICは電子部品の種別の1つで、特定の用途向けに複数機能の回路を1つにまとめた集積回路の総称である。通常は「エーシック」と発音され、表記する場合は日本でも「ASIC」である。 文章: 音叉 「音叉」(おんさ、英: Tuning fork)とは、正弦波を描く特定の周波数の音または固有の振動数を発するU字状(2又)に別れた金属製の器具である。そして全体で見るとy字型である。 文章: 電子回路 回路の大きさとその回路が扱う信号周波数の波長が近い場合、より洗練された手法を使用しなければならない。配線は伝送線路として扱われ、一定の特性インピーダンスを持つことが望ましい。始点と終点におけるインピーダンスから伝送される波と反射波が決定される。このような考慮は扱う周波数がGHz以上の場合に重要となる。集積回路は配線が短いため、10GHzぐらいまでは素子の集まりとして扱える。 代替となるモデルとして、基本電子ユニットとして独立電源と電磁誘導を採用することがある。この場合、二次電子部品として周波数に依存した負性抵抗、ジャイレータ、負性インピーダンス変換回路などを扱える。 デジタル回路では電気信号が離散値をとるものとし、それらが真理値や数値を表す。それらの値が処理すべき情報を表している。ほとんどの場合二値に符号化し、1つの電圧(一般に高い方の電圧)が二進数の '1' を表し、もう1つの電圧(一般に接地電位 0V)が二進数の '0' を表す。デジタル回路は論理素子を多用して論理回路を構成し、ブール論理の関数であるAND、OR、NOTやそれらの可能な組み合わせを実装する。ポジティブフィードバックを提供する形でトランジスタを相互接続するとラッチ回路やフリップフロップが構成でき、回路は2つ以上の準安定状態をとるようになり、外部からの入力が変化するまで1つの状態を保持し続ける。したがってデジタル回路は論理とメモリを提供でき、任意の計算機能を構成できる。フリップフロップを使ったメモリをSRAMと呼ぶ。よく使われているDRAMはコンデンサに電荷を蓄えるメモリである。 文章: 表面実装 表面実装(ひょうめんじっそう)とは電子部品をプリント基板に実装する方法の一つ。SMT とも呼ばれる。 また、表面実装用の部品をSMD と呼ぶ。 電子部品のリードをプリント基板の穴に固定する方法(スルーホール実装)に比べて、スペースを取らない。1960年代に開発され、現在では、電子回路を持つほとんどの製品で採用されている。電子部品の実装にはチップマウンター(表面実装機)と呼ばれる専用装置を使うか、極小ロット品や人件費の安い国では、人が直接ピンセットを使っておこなうこともある。 基本的には、クリームはんだ印刷機による基板上へのはんだ印刷(またはディスペンサによる部品搭載位置への接着剤塗布)を行った後にチップマウンターで部品の実装を行い、その後リフロー炉で熱を加えてはんだを溶かし、部品を基板に固定するという流れである。 文章: 電気工学 第二次世界大戦以前は、電子工学は無線工学とほぼ同義で、応用範囲は電気通信やレーダー、ラジオ、初期のテレビなどに限られていた。戦後、民生用電子機器が開発されるようになり、テレビ、音響機器、コンピュータ、マイクロプロセッサなどの開発と共に電子工学も発展していった。1950年代末には無線工学と電子工学は完全に別の分野と認識されるようになった。 1959年の集積回路の発明以前、電子回路は個別の部品を組み合わせて構築されていた。当然ながら回路の実装に要する空間も電力も大きく、動作速度は遅かった。それでも、今もそのような回路実装の用途がある。一方集積回路はトランジスタを中心とした微小な電子部品をひとまとめにして、小さなチップ内に回路を構成する。これによってコンピュータなどの電子機器の性能が向上していった。 半導体素子の微細化の絶え間ない進展は、VLSI製造プロセスの発展をもたらし、完全なシステムをひとつのチップに実装する技術を実現した。マイクロプロセッサはこの進展の成果で、コンピュータ工学の関連分野とかかわる。 文章: プリント基板 回路欠陥のほかはんだ、レジストなどの欠陥によって様々な導通・絶縁の不具合をもたらす。この分野の詳細は電子回路工学、集積回路工学、Failure modes of electronicsを参照。