ジェリービーンズ電子部品とは?


APDahlen Applications Engineer

例えば、入門ラボでどの部品を使用すべきかなど、教育者の仕事は困難です。学生たちに最新のトレンドの部品を使用させたいと考える一方、授業計画を構築する上で信頼性の高い部品が必要です。また、教科書、データシート、アプリケーションノートなど、明瞭なドキュメントも不可欠です。

最善の策は、ジェリービーンズ部品を使うことです。本質的にジェリービーンズ部品は、年月を経ても使われ続けている、定評ある部品です。人気があり、たいてい複数のサプライヤによって製造されており、アプリケーション固有のニーズに対応するバリエーションがある場合が多いです。瓶に入ったジェリービーンズのように、手を伸ばしてお好きなメーカーやバリエーションをお選びいただけます。図1に示すLM358がその代表例で、DigiKeyではこの優れた部品を10社のメーカーから取り揃えており、パッケージも古典的な金属缶から最新のBGA(ボールグリッドアレイ)まで多岐にわたります。

図1: ブレッドボード上のジェリービーンズLM358の写真

技術的なヒント: 概して、20~30年前のデータシートの方がシンプルです。これは、入門クラスの学生にとって有利です。学生が仕様書の森に迷い込むことなく、重要な情報を探し出すことができるので、基礎固めに役立ちます。

ジェリービーンズ半導体の正式な定義

これらの半導体を区別するためには、ジェリービーンズ部品の正式な定義が役立ちます。主な特徴は以下のとおりです。

  • 競争力のある価格設定によるマルチソース生産: ジェリービーンズとして分類されるには、少なくとも5社のメーカーがその部品のオリジナルまたはバリエーションを提供している必要があります。これにより、競争力のある価格設定が可能になり、サプライチェーンの混乱に対するリスク回避として機能し、継続的な入手が可能になります。

  • 歴史と長寿命: ジェリービーンズ部品は時の試練に耐え、少なくとも40年間生産が続いています。

  • DigiKeyの高い在庫水準: これはDigiKey TechForumの投稿なので、思い込みもありますが、DigiKeyが日常的に在庫している部品は1,000,000個としておきましょう。(バリエーション、マーケットプレイス、補完デバイスを含む)

  • 教育: これらの部品はキットや教育用ラボに含まれていることが多いです。ジェリービーンズ部品は、エレクトロニクス教育の構成要素です。ジェリービーンズ部品のほとんどは、有名なHorowitzとHillの教科書「Art of Electronics」- Gold版・Siver版 - で参照されています。

技術的なヒント: ジェリービーンズの定義は、時代とともに変化します。例えば、古典的な2N2222(TO-18缶)や2N3055(TO-3)は1970年代から1990年代にかけて非常に人気がありました。これらは主に、2N3904TIP35のバリエーションを含むプラスチックパッケージの製品に置き換えられました。 1970年代の古典的なプロジェクトを再現したい場合は、 2N2222ABU2N3055Gが依然として入手可能です。

ジェリービーンズ部品の見つけ方

DigiKeyの検索ツールは、まるで干し草の山から針を素早く探すことができるように設計されています。特定の部品を見つけるために最適化されているので、ジェリービーンズ部品のファミリを見つけるには難しい場合があります。最初に目にした部品に集中してしまい、有用なバリエーションを除外してしまうリスクがあるからです。

有効な検索方法の1つは、キーワードのペアを使用することです。最初のキーワードは、短縮されたベース品番です。2番目のキーワードは、ディスクリプタ(記述子)です。以下にいくつかの例を示します。

  • 「2222 BJT」で、古典的な2N2222トランジスタのバリエーションがヒットします

  • 「2N700 MOSFET」で、2N7000 MOSFETのバリエーションがヒットします(切り捨てにより、2N7000と2N7002の両方がヒットします)

  • 「358 Op Amp」で、オペアンプLM358のバリエーションがヒットします

検索結果が完璧ではないことにご注意ください。広範囲にわたって網を張っているため、時には、かけ離れたものが結果に出てくることがあります。

ツールキット用のジェリービーンズ部品

以下のリストには、私のツールキットに入っているジェリービーンズ部品が含まれています。このリストはすべてを網羅したものではありませんが、エレクトロニクス入門者には十分です。お気に入りの部品をコメント欄に追加していただけると助かります。

ジェリービーンズダイオード

  • 1N4148:これは約150mAの電流を流すことができる小信号ダイオードです

  • 1N4001~1N4007ファミリ:1N400Xファミリの部品は、最大1A(連続)の電流を流すことができ、50(1N4001)~1000(1N4007)V DCの逆電圧に耐えることができます

ジェリービーンズMOSFET

ジェリービーンズトランジスタ

ジェリービーンズオペアンプ

  • LM358P:この安価な部品は、多くのオペアンプ実験の優れた出発点となります。1つのパッケージに2つのオペアンプを搭載したLM358は、ほとんど使われなくなった古典的LM741よりも便利です。

その他

  • 555タイマ:これは、RC時定数を探究する必須のデバイスの1つです。

  • 7805:この必須部品は、電力と回路の効率を検討するために使用されます。

用語ジェリービーンズの別の定義

ここまで、ジェリービーンズという用語にはベース品番が含まれていると仮定してきました。例えば、すべての「ジェリービーンズLM358」部品には、長い品番のどこかにLM358のベース品番が含まれています。これについては、缶タイプのLM358H/NOPBやBGA LM358TP/NOPBのバリエーションで簡単に述べました。

これには別の見方もあり、LM358を、最大±10V DCレール、GB幅約500kHzで、電流約20mAを供給できる汎用のツインオペアンプの総称と解釈する人もいます。これは、選択されたデバイスがクリティカルでない回路で動作することを理解した上でのことです。

この定義により、LM358のベース品番は、図2に示すように、品番の逆引きを行うためのアトラクタ(中心となる参照品番)であると考えることができます。この例では、アクティブ、汎用、2回路、スルーホールを選択しています。これにより、354個のアイテムが返ってきます。低コストでソートすると、TAEJIN LM358GNTAEJIN LM4558Nが見つかります。

これらの低価格部品が、「ベース部品」の定義と、より自由度の高い「アトラクタ」の定義を用いた LM358 に該当するかどうかは、皆さんの判断にお任せします。また、ジェリービーンズセントラルアトラクタの定義にある部品を含むか含まないかの境界線も、皆様のご判断にお任せします。

図2: LM358に注目したデバイスの逆引き検索

おわりに

ジェリービーン部品は、エレクトロニクス教育の要です。複数のメーカーから容易に入手できます。ブレッドボードに適しており、ドキュメントも充実しています。ほとんどは30年以上前の製品ですが、これからもずっと製造される可能性が高いでしょう。また、ジェリービーンズ部品の多くは、教科書や実験マニュアルにすでに掲載されています。典型的な例は、Horowitz and Hill Art of Electronicsです。

行動喚起: 私のリストは完成していません。あなたのお気に入りのジェリービーンズをコメント欄に追加してください。

ご健闘をお祈りします。

APDahlen

追伸:AI にリストを拡張するよう依頼することもできます。

著者について

Aaron Dahlen氏、LCDR USCG(退役)は、DigiKeyでアプリケーションエンジニアを務めています。彼は、技術者およびエンジニアとしての27年間の軍役を通じて構築されたユニークなエレクトロニクスおよびオートメーションのベースを持っており、これは12年間教壇に立ったことによってさらに強化されました(経験と知識の融合)。ミネソタ州立大学Mankato校でMSEEの学位を取得したDahlen氏は、ABET認定EEプログラムで教鞭をとり、EETプログラムのプログラムコーディネーターを務め、軍の電子技術者にコンポーネントレベルの修理を教えてきました。彼はミネソタ州北部の自宅に戻り、このような記事のリサーチや執筆を楽しんでいます。




heke Trusted Contributorer

AP(Dahlen)のキットはかなり充実しています。100年後もストックされているかもしれない伝説的なパーツの数々ですね。

私が追加したい部品の1つは4093で、シュミット入力のクアッドNANDゲートです。これは驚くほど多用途で、大抵のアプリケーションで555などを置き換えることができます。過去によく使っていました。




APDahlen Applications Engineer

ありがとう、@heke さん!




オリジナル・ソース(English)