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書籍詳細

  メカトロニクス電子回路

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別府俊幸 松江高専教授 博士(医学)・博士(工学) 著

渡邉修治 松江高専准教授 博士(工学) 著

濱口哲也 東大特任教授 博士(工学) 著

発行年月日:2014/04/28 , 判 型: A5,  ページ数:198頁

ISBN:978-4-339-00862-3,  定 価:2,808円 (本体2,600円+税)

本書は,高校の理科基礎あるいは理科総合で学ぶ電気の知識,とりわけオームの法則を理解している方々を対象に,モータをコントロールする「メカトロニクス電子回路」をデザインできるようになることを目標にまとめられている。

MotorDriverプログラムをPICに書き込むまでの手順・プログラム(main.c)です。
書籍内の各図面データ(pdf)です。講義での資料としてお使いいただけます。

【目次】

1. 電子回路の重要な基礎知識
1.1 電子回路の基礎 
1.1.1 回路 
1.1.2 オームの法則 
1.1.3 キルヒホッフの法則 
1. 電子回路の重要な基礎知識
1.1 電子回路の基礎 
1.1.1 回路 
1.1.2 オームの法則 
1.1.3 キルヒホッフの法則 
1.1.4 電力エネルギー 
1.1.5 抵抗における電力消費 
1.1.6 他の回路との接続 
1.2 グランド 
1.3 等価回路と内部抵抗 
1.4 等価回路を使った計算 
1.5 交流電圧(電流)の表し方 
1.6 回路図 
1.6.1 回路図は図面ではない 
1.6.2 左から入って右から出る回路図 
1.6.3 電子回路のグランドは地面とはつながっていない 
演習問題 

2. リレーを用いたモータ駆動回路
2.1 スイッチ 
2.1.1 スイッチの状態 
2.1.2 スイッチの種類 
2.1.3 スイッチの定格 
2.2 リレー 
2.2.1 リレーの構造 
2.2.2 コイル 
2.2.3 コイルの逆起電力 
2.2.4 コイルオフ時の誘導起電力 
2.2.5 ショートブレーキ 
2.2.6 リレー使用上の注意 
2.2.7 リレーの定格 
2.2.8 サージ吸収用ダイオードの選定 
2.2.9 ラッチングリレー 
2.2.10 DCモータの正転・逆転回路 
2.2.11 してはいけない接続 
2.2.12 モータ負荷 
2.3 モータ周りの配線 
2.3.1  AWGとsq
2.3.2 プリント基板 
演習問題 

3. DCモータ
3.1 電気と磁気 
3.1.1 電気とは何か 
3.1.2 クーロン力と電界 
3.1.3 磁気とは何か 
3.1.4 磁気に関するクーロン力 
3.1.5 電気と磁気の関係 
3.2 電動機を回す基本法則 
3.2.1 電磁力 
3.2.2 電磁誘導 
3.2.3 電動機と発電機 
3.3 直流機の動作原理 
3.3.1 クリップモータはなぜ回るか 
3.3.2 直流機の基本回路 
3.4 直流機の等価回路 
3.5 電力と機械出力 
3.6 DCモータが生じるトルク 
3.7 直流機の起電力 
3.8 DCモータの理論特性 
3.8.1 速度特性 
3.8.2 トルク特性 
3.8.3 速度-トルク特性 
3.8.4 DCモータの始動電流 
3.9 実際の電動機(RS-540SH) 
演習問題 

4. メカトロニクス電子回路の半導体素子
4.1 半導体とpn接合 
4.1.1 真性半導体 
4.1.2 不純物半導体 
4.1.3 pn接合(ダイオード) 
4.1.4 ツェナーダイオード 
4.1.5 LED 
4.2 半導体スイッチ 
4.2.1 ダイオード 
4.2.2 トランジスタ 
4.2.3 MOSFET 
4.2.4 IGBT 
演習問題 

5. センサを用いたモータ回路
5.1 温度センサを用いたファンコントロール回路 
5.1.1 温度センサ 
5.1.2 オペアンプ 
5.1.3 受動素子 
5.1.4 コンパレータ 
5.1.5 トランジスタによるモータドライブ 
5.1.6 MOSFETによるモータドライブ 
5.2 ノイズの影響を受けなくするために 
5.2.1 電圧信号回路とパワー回路 
5.2.2 アナログ回路とディジタル回路 
5.2.3 パーツと基板の配線 
5.2.4 フォトカプラによる回路のアイソレーション 
演習問題 

6. 電源回路
6.1 電源とは 
6.1.1 電圧源 
6.1.2 なぜ商用電源は交流か 
6.2 直流電源回路 
6.2.1 整流回路の動作 
6.2.2 直流電源回路の設計 
6.2.3 スイッチングレギュレータ 
演習問題 

7. DCモータのディジタルコントロール
7.1 PICマイコン 
7.1.1 PIC16F1938 
7.1.2 A-Dコンバータ 
7.1.3 逐次比較形A-Dコンバータ 
7.1.4 D-Aコンバータ 
7.2 PWMによるDCモータのスピードコントロール 
7.3 Hブリッジ回路を用いたモータ正逆転コントロール 
7.3.1 Hブリッジ回路の動作 
7.3.2 nチャネルMOSFETによるHブリッジ回路 
7.3.3 PICマイコンとHブリッジ回路のインタフェース 
7.3.4 PICマイコンによるPWM信号の発生 
7.3.5 PICマイコンのプログラム 
演習問題 

引用・参考文献 
演習問題解答 
あとがき 
索引

本書173頁「ティータイム」
プリント基板について

PWM基板(P.153)は秋月電子通商よりキットとして発売されています。本書とともにご活用ください。
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