「電子工作：ブレッドボード」についてご紹介|まとめ｜「電子工作/修理/メンテナンス」

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今回は、「電子工作：ブレッドボード」についてご紹介します。

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「ブレッドボード」ということばは「breadboard」、つまりパンを作るときに種(小麦粉)を練ったりたたいたりする板の名称が由来とされています。

かつて、半導体メーカでは、木製の板にピンを立て、その先に電子部品のリード線をハンダ付けしていき、ICの内部設計に利用したのです。その木製の板が「breadboard」そのものに見えたので、ブレッドボードと呼ばれるようになりました。

しかし、現在のブレッドボードは、電子部品のリード線が所定の線径であれば、ハンダ付けをする必要がありません。またそれぞれの部品は必要に応じて取り外しが自由にできるので、配線を間違えても、簡単につなぎ直すことができます。

このサイトは、無安定マルチバイブレータを例に挙げて、その原理や部品の選定を行いましたが、今回は、ブレッドボードの使い方を学びながら、無安定マルチバイブレータを実際に製作して動かしてみましょう。

ブレッドボードは、直径約1mmの穴が縦横に並んだプレートと、それを支える板、そして電源用の端子によって構成されています。

たくさんの穴は、1つ1つが独立しているわけではなく、一定の決まりにしたがって、内部でつながっています。その穴に、抵抗やコンデンサなどの部品から出ているリード線を差し込み、両端の被覆をはいだ単線を使って配線するのです。

つまり、ブレッドボードとは、ハンダ付けなしに部品を配線し、実際に電気を通して回路を動かすことのできる電子回路部品です。

ブレッドボードの白っぽい部分は、樹脂でできています。そして、たくさん並んだ穴の中には、下記のような金属端子が埋め込まれています。

材質は、銀とニッケルの合金で、耐食性が高くバネ性があります。このバネを使ってリード線を電気的に接続するのです。

しかし、ブレッドボードは万能ではありません。リード線の付いた電子部品がすべて利用できるわけではなく、メーカ側では、使用可能線径として、AWG22からAWG30の線号表から多少ずれていますが、直径でいうと、0.3mmから0.8mmを指定しています。

指定された線径を用いないと、電気的な接触不良を起こして電子回路が動作しなくなったり、内部端子を傷つけて破損させることもあります。リード線を差し込んだまま、そこでハンダ付けすることなどはしないで下さい。

線径以外にも、内部端子には以下のスペックがあり、これらの条件を理解した上で利用することが求められます。

また、仮にこれらの条件を満たすよう電子回路を配線したとしても、とりわけ多いミスがやはり「線径」の見落としです。電子部品のリード線や、部品間を接続するジャンパー線について、線径を全く確認せずに取り付けている場面をよく目にします。

ここでジャンパー線(BS4808規格電線/英ケーブルズ社)のスペックについてご紹介します。

BS4808には、いくつかの太さや導体の構成がありますが、ブレッドボードに適するのは、芯線の径が0.6mmの単線のものです(表示は「1/0.6mm」)。

この電線の表面には、スズメッキが施されており、メッキのない裸銅線に比べて腐食しにくく、短期間であれば繰り返し利用できます。

下図は、外部入出力端子エリアです。後に述べる「部品搭載エリア」とは独立しており、電源ラインや信号の入出力をしやすくするための端子が付いています。

下記(1~3)は、部品搭載エリアを内部端子の違いによって分離した様子です。このエリアの樹脂ブロックは、同じものが2つ並べられていますので、1つについて内部端子を説明します。

「V1」という表示の帯があり、この帯のすぐ上に、6穴+6穴=12穴が連結した内部端子があります。同様に、次の3つのラインがそれぞれ独立して配置されています。

一方、グラウンドラインは、最も長い距離を導通しており、V1V2ラインの上に24穴V3V4の下に24穴が配置されています。また、それがわかるように、24穴のそばに帯が印刷されています。

部品搭載エリアの最も下には、6×30のマトリックスがあります。左端のa、b、c、d、e、fは「行」の名称で、縦の6穴が内部で導通しています。

上図(縦6連結ピン×30列)に対して、マトリックスの行と列を入れ替えたものが、ブレッドボードの大部分を占める横型の6連結ラインです。単なるマトリックスではなく、DIP(デュアル・インラインパッケージのICが搭載しやすいように、3つの溝が設けられています。

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