npn.pnpトランジスタを使いモータの正逆回転をする回路なのですが、こちらの回路で質問です。これ

npn.pnpトランジスタを使いモータの正逆回転をする回路なのですが、こちらの回路で質問です。
これはモーター動作しない範囲を狭める回路らしいのですが、ダイオードの向きの意味が分かりません。
上のnpnで考えて、入力に2v加わると、ダイオードの電圧降下の0.7vでベースには1.4v、さらにトランジスタの電圧降下でモータには0.7v加わるという事ですか？
なぜダイオードの、向きがnpn.pnpで違うのでしょうか？
またpnpの方の電圧のかかり方、電流の、流れが分かりませんのでご教授頂きたいです。
宜しくお願い致します。

質問者からの補足コメント

• ご丁寧に、ありがとうございます。
  一点分からないのが、bは－0.7Vとなり、PNPのエミッタは0.7V高い0Vになります。
  　　　NPNのエミッタ、PNPのエミッタの両方とも0Vを出力しますからモーターには0Vが加わります。
  とありますが、マイナス0.7vと、言うのがよく分かりません。
  右の電源から左回りに電流が流れ、トランジスタが二つあるので、それぞれ0.7v.0.7v発生するのですよね？
  b点にもプラス0.7vかからないのはどうしてでしょうか？
  ご迷惑おかけしますが、ご教授頂きたいです。

    補足日時：2016/03/14 00:46

No.3 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/03/14 15:07

以下、トランジスタはTr、ベースはB、エミッタはE、コレクタはC、ダイオードはD、抵抗はR と略記します。

この回路は左側のRa－D－D－Rb直列回路が動作を決めており、ここを流れる電流と比べてTrのベース電流は1/5～1/10と小さいのでベース電流は当面無視して考えます。
通常RaとRbは等しく、２つの電源も同じ電圧なので回路は上下対称ですね。なので入力端子の電圧はGNDから見てちょうど0Vです。
Dは0.7Vの電圧を生じるので、a点の電圧は入力端子より0.7V高い+0.7V（GNDから見て）になり、b点は0.7V低い－0.7V（GNDから見て）になります。ここまではわかりますね。

Trは導通するためにはB－E間に0.7Vの電圧が必要です。NPN－TrではEから見るとBは+0.7Vとなります。逆にBを基準に考えればEは－0.7Vということです。
a点の電圧はGNDから見て+0.7VですからNPN-TrのEはGNDから見てちょうど0Vになります。
PNP-Trは導通するためにはEから見てBは－0.7V必要です。b点はGNDから見て－0.7VですからEは0.7V高い0Vになります。
２つのTrは「コレクタ接地回路」（エミッタ・ホロワともいう）と呼ばれる回路になっています。参考書等を見る際にはこの名称でも探してみてください。

質問者殿は「入力端子から流れ込んだ電流がTrのBに流れて・・・」と思っておられるようですが、間違いです。２つのTrのベース電流はRa、Rbが供給しています。この電流の一部がベースに流れるのです。
もし入力端子に何もつながない状態でRbが断線するとRaに流れる電流の全部がNPN-TrのBに流れ込むためTrは完全導通状態になりモーターはフルスピードで回ります。
もしDのどちらかが断線すると大変なことになります。２つのTrは共に完全導通してしまい破損します。短時間に大量の熱を出すためプラスチックパッケージなら爆発しますね。私も経験があります。
実はこの回路はかなりシビアな回路なのです。Dの電圧もB－E間電圧も0.7Vで説明しましたが、実際のB－E間電圧はもっと低いのです。ベース電流が小さいことからTrが導通するためには0.55～0.6Vで十分なのです。ということはご提示のままの回路ではRa、Rbの電流はDよりも両TrのBに流れ２つのTrは共に完全導通してしまい最悪の場合爆発します。
これを防ぐために両TrのEに数Ω程度の抵抗を入れたり、電圧の低いDを選んだりしています。
ではなぜこのようなシビアな回路にするのかというと不感帯をなくすためです。そのために両Trにはあらかじめわずかな電流を流しておかねばなりません。つまり導通するかどうかのギリギリのところで動作させるのです。

この回答へのお礼

本当にご丁寧にありがとうございます。
正直に言いますと、とても難しいです。
まだ理解しきれておりませんが、何度も読み返し勉強します。
本当にありがとうございます。

お礼日時：2016/03/15 00:29

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2016/03/11 16:34

NPNおよびPNPトランジスターでは、いずれもベース（B）－エミッタ（E）間に約0.7Vの「動作しない」電圧（不感帯）があります。

ですからもしダーオードがなければ、入力に＋0.7V以上あるいは－0.7V以下の電圧を加えてやらないとモーターには電圧がかからず、動かないことになります。
でも図のようにダーオードを入れると、入力がゼロボルトでもａ点は＋0.7Ｖにバイアスされｂ点は－0.7Ｖにバイアスされる（つまり不感帯がなくなる）ので、入力に僅かでも電圧が加わるとNPNあるいはPNPのトランジスターは動作し、モーターには入力と同じだけの電圧がかかることになります。

この回答へのお礼

ありがとうございます、なんとか理解できたような気がします。
何度も読み返します！

お礼日時：2016/03/14 00:39

No.1 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/03/10 22:21

ダイオードは順方向に電流を流すと電流の大きさにかかわらず約0.7Vの電圧が発生します（実際には電流の大きさによって少し変化する）。

トランジスタもコレクタ・エミッタ間に電流が流れる状態にするにはベース・エミッタ間に約0.7Vの電圧が生じるようにせねばなりません。この0.7VはNPN型ではベースがプラス、PNP型ではベースはマイナスの電圧です。
ご提示の回路ですが、
入力が0Vの場合、ａは+0.7Vとなり、NPNのエミッタはこれより0.7V低い0Vになります。
　　　bは－0.7Vとなり、PNPのエミッタは0.7V高い0Vになります。
　　　NPNのエミッタ、PNPのエミッタの両方とも0Vを出力しますからモーターには0Vが加わります。
入力が+2Vでは、aは+2.7V、bは+1.3Vとなり、モーターには2Vが加わります。
入力が－3Vでは、aは－2.3V、bは－3.7Vになり、モーターには－3Vが加わります。
すなわちモーターに加わる電圧は入力電圧と同じ電圧になります。
なおダイオードの方向はこの図のとおりで間違いありません。

>　モーター動作しない範囲を狭める回路らしいのですが
狭める機能のない回路ではダイオードと抵抗がないですね。それらがない場合、入力電圧が0.7Vを超えないとNPNトランジスタは導通しません。また－0.7Vより下がらないとPNPトランジスタは導通しません。したがって－0.7V～+0.7Vの入力電圧ではどちらのトランジスタも導通せずモーターへの出力は0Vのままです。出力に反映されない入力の電圧範囲を「不感帯」といいます。
提示図のようにダイオードと抵抗を使うと不感帯をなくすことができます。

NPNとPNPのトランジスタが使用してあるのはモーターを逆回転させるためです。
すなわち入力がプラスの電圧では正方向に回り、マイナスでは逆方向に回ります。また入力電圧を下げてモーターを減速させる際には電気ブレーキとして働きます。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
宜しければ補足もご教授頂けないでしょうか。
宜しくお願い致します。

お礼日時：2016/03/14 00:47