回路設計

回路設計は、求める機能、性能、電源、コスト、安全性などの要求を、電子部品の選定と接続、論理・電気特性へ落とし込み、製造・検証可能な電子回路として具体化する工程です。

■ 試験で押さえるポイント

• 要求仕様を定め、機能を電源、入力、処理、出力、通信などのブロックへ分け、回路図を作成します。部品の定格、精度、速度、消費電力、温度範囲、入手性を確認します。

• デジタル回路では論理機能とタイミング、アナログ回路では利得、帯域、雑音、安定性、電源回路では効率、発熱、保護など、回路種別に応じた指標を設計します。

• シミュレーション、試作、測定で仕様を満たすか確認し、部品公差、温度、電源変動、製造ばらつきの最悪条件でも動作する余裕を持たせます。

• プリント基板化では配置・配線、接地、デカップリング、信号完全性、電磁両立性、放熱、絶縁距離を考慮し、ERC／DRCやレビューで接続・規則違反を検出します。

■ 選択肢での判断ポイント

回路図作成だけでなく、要求定義、部品選定、計算、シミュレーション、基板設計、試験までを含む反復工程として捉えます。定格値ぎりぎりで動けばよいという設計は不適切です。

例: センサ増幅回路では、必要な利得と帯域からオペアンプと抵抗を選び、雑音・入力範囲・電源電圧を計算し、シミュレーション後に実機で温度範囲を含めて測定します。