--- title: ハードウェア基礎：回路計算から測定への学習ロードマップ url: https://doc.liz6.com/ja/hardware/00-learning-path locale: ja area: hardware tags: - 電子回路 date: 2026-09-12 modified: 2026-09-12 description: 代数の演算ができ、電子回路の理解を深めたい読者向け。まずは紙の上やシミュレーションで低電圧直流モデルを用い、物理量、基準方向、計器の接続方法を認識します。実際のデバイスでの実験は、明確な電流制限機能を持つ低電圧電源から始めます。MCU 開発ボード、無線プロトコル、充電方式などは、後の分岐トピックです。 --- # ハードウェア基礎：回路計算から測定への学習ロードマップ 代数の演算ができ、電子回路の理解を深めたい読者向け。まずは紙の上やシミュレーションで低電圧直流モデルを用い、物理量、基準方向、計器の接続方法を認識します。実際のデバイスでの実験は、明確な電流制限機能を持つ低電圧電源から始めます。MCU 開発ボード、無線プロトコル、充電方式などは、後の分岐トピックです。 ## 学習目標 負荷を接続した際のノード電圧の変化を予測し、測定を用いて単純な回路を検証し、静的関係、動的過程、モデルの仮定を区別できるようになります。 ## 必読順と理解の確認 1. [基本的な物理量と法則](01-basic-electricity/01-basic-physical-quantities-and-laws.md) → [直流回路解析](01-basic-electricity/02-dc-circuit-analysis.md)。 12 V、10 kΩ の抵抗2個による分圧器を再計算する：無負荷時 6 V、10 kΩ の負荷を接続すると 4 V になる。理解の確認：ノード方程式とテブナンの等価回路を用いて同じ結果を説明し、電流の方向と単位を明確に表記すること。 2. [抵抗器（Resistor）](02-passive-components/01-resistor.md) → [測定機器とツール](10-practices-and-tools/01-measurement-instruments-and-tools.md)。 理論値とデバイスの許容誤差、計器の入力インピーダンスを関連付ける。理解の確認：測定器の接続が被測定対象を変化させるかどうかをまず推定し、観測値と理想値の差を説明する。単に数値が一致したからといって成功としたのではないことを確認する。 3. [論理ゲートとブール代数](05-digital-circuits/01-logic-gates-and-boolean-algebra.md) → [論理レベルとインターフェース物理層](06-interfaces-and-communication/01-logic-levels-and-interface-physical-layers.md)。 ブール値から、実際のハイ／ローの電圧レベルと入出力の関係へ進む。理解の確認：2つのインターフェースの電圧範囲、方向、共通の基準を図示し、論理的には互換性があるにもかかわらず、電気的には互換性がない可能性がある理由を説明すること。 ## 発展学習 アナログ方向は[増幅回路の基礎](04-analog-circuits/01-fundamentals-of-amplifier-circuits.md)から始まります；組み込み方向は[MCU の選定と開発エコシステム](09-embedded-systems/01-mcu-selection-and-development-ecosystem.md)から始まります。フィードバック、応答、発振に直面した場合は、[制御理論](../theory/02-control-theory/index.md)に移動して動的モデルを構築し、その後デバイス回路に戻ります。無線と給電プロトコルは使用シーンに応じて選択します。 ## 仕上げの課題 負荷接続前後の分圧器に関する計算表、接続図、およびシミュレーションまたは測定記録を提出し、誤差の原因を説明します。実物に接続していない場合は、「シミュレーション結果」と明確に記載してください。その後、アナログ回路または組み込み方向を選択しますが、最初の学習では半導体物理やプロトコルのすべてを完全に読み通す必要はありません。 初めて読むときでは、長い証明や実装の詳細は飛ばしても構いませんが、各段階の理解の確認は必ず完了させてください。「用語は知っているが結果を説明できない」という状況に陥った場合は、現在の例に戻って条件の1つを変えてから次の章に進んでください。目次全体を先に通読する必要はありません。