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単安定マルチバイブレータ(コレクタ・ベース結合)のパルス式

τ=0.7CR

があります。これの由来?何故この様な式になるのかがわかりません。詳しく教えて頂ければ幸いです。

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A 回答 (6件)

 


 
 (以下はマルチバイブレータの過去回答からの抜粋改編です。)


 マルチバイブレータの単段。回路的には固定バイアス方式のコンデンサ結合増幅回路ですが、大振幅のスイッチング動作をします。 単安定型では右側トランジスタのコレクタから左側Trのベースに直流的に(単に抵抗で)結ばれます。 無安定型では図と同様のコンデンサとRbによって結ばれます。


      ┯     ┯Vcc
      |     |
      Rc     Rb  
      |     |   C…
      C──C─┴──B
     …B          E
      E           ┷
       ┷

(図が折り返らないように画面幅を広くして見てください。)


..................................................................... Vcc
   ↑
   |
 Vcc-Vbe
   |
   |                Vbe(on)約0.65V
 _↓___          __↓
........↑..........│......................../..................グランド
   |     │      /    ↑
   |     |     /
Vcc-Vce(s) |    / 
   |     | /   Vccに向かって指数変化 
   ↓     |/   時定数τ=CRb





 左側の駆動役のトランジスタのコレクタ波形は、オフではVcc、オンではVces(sは飽和)ゆえ、振幅はVcc-Vcesです。 この振幅がコンデンサを素通り的に渡って右側トランジスタのベースを負に引き下げます。べースは今までオンしていた電圧 Vbe(0.65V程度)であったのが、そこから急激に負に振られます。
その直後からRb経由で充電が始まります。コンデンサの充放電の式は、お馴染みの
  V=Vo・exp(-t/τ)
です。(*)
初期値Voに相当する電圧は、充電の最終到達値はVccなので それとの差を図から読めば簡単です。
  Vo = Vcc-Vbe + Vcc-Vces = 2Vcc-(Vbe+Vces)
です。
右トランジスタのベースが再びオンになる電圧は、これも最終値Vccから測って Vcc-Vbe ゆえ、これらを充放電の式に入れると、
  Vcc-vbe=(2Vcc-Vbe-Vces)・exp(-t/τ)
となります。
この式を満たすtが、トランジスタがオフしてるパルス幅です。それをtwと書くと

  exp(-tw/τ)=(Vcc-Vbe)/(2Vcc-Vbe-Vces)
  tw =τlog{(2Vcc-Vbe-Vces)/(Vcc-Vbe)}
logは自然対数。
単安定の場合はこれがそのまま出力パルスの幅です。
無安定の場合の周波数は
  f=1/(2tw)

 ところでシリコンの小信号Trでは Vbe≒0.65V、Vces≒0.2V 程度です。古風な12V電源とか5V電源の場合はこれらをゼロとした近似式がよく用いられます。すなわち。
  tw≒τlog(2)
  f≒1/( 2τlog(2) )



(*)
これがコツ。
最終状態から測れば、式は常に exp(-t/τ)になるのです。
(1-exp(-t/τ))は使わなくともよいのです。




↓抜粋もと
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=692084& …
 
 
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この回答へのお礼

判り易い回答有難うございました!

お礼日時:2006/01/23 19:59

 


 
 (以下は自走型マルチバイブレータの過去回答からの抜粋改編です。)


 ↓これが自走型の動作です。
http://www.technologystudent.com/images4/multi2. …


1.
 ↓弛張(しちょう)発振を理解するときの定番のモデルです。
http://www.suginami.ac.jp/club/pcc/hoshino/img/s …
真ん中でバランスして静止しないわけは、流れ出るとき水が出過ぎるからです。チョロチョロ溜まるまでの時間が 振動の周波数になってますね。

上記を二つ背中合わせにした↓が、自走型マルチバイブレータのモデルです。
http://www.bousaihaku.com/bousaihaku2/images/ann …
このメカニズムは、B側が下がるとBの水が全部こぼれます、そしてA側に注水されるので重心がA側にじわじわ移動、やがてシーソーが反転します。
 |
 |        ┌→→●B
 |A●→→→→┘
  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄変位
 |
 |     ┌←←←←●B
 |A●←←┘
  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄変位
 一般に、動きに行き過ぎ(あるいはガタ)がある系なら何でもこのタイプの発振を起こせます。例えば電磁石ベルは鐘を打つハンマーの慣性質量とコイルのインダクタンス(電気的慣性)が共に行き過ぎ役を担当してます。



2.
 ↓回路図
http://tsystemselectronics.com/images/products/a …
http://www.mononagrove.org/mgonline/electronics% …

( 余談ですが念のため; FlipFlopという語句はambiguousな日常語で、自走型マルチバイブレータをも含意してます。なのでformalな表現では bistable circuit 双安定回路 と言います。 )



 半分の図です。

  電 源 電 圧
  |    │  
  Rc    Rb↓ Rb電流が水チョロチョロ。
  |    |
  |    |   右トランジスタのベース。
  ├─C─┴─┐ ベースは整流器であり
  |       │ 電位は+側に上昇できない。
  \        ▽ しかしマイナス側に下が
  |       | るのは自由。
  ┷       ┷
左側のトランジスタは
スイッチとして 図の場所を接地したり離したりしている。
上図は離れてるのでCはRcで充電される。
その充電電流はRc→C→ベース→グランド。
Rcは値が小さくしてあるので充電は素早くて
電位は 短時間に電源電圧まで上昇する。


  ↓ そのあと左トランジスタがオンすると、


  電 源 電 圧
  |    │  
  Rc    Rb↓ Rb電流は水チョロチョロ。
  |    |
  |    |   
  ├─C─┴─┐ ベースは整流器であり
  |       │ 電位は+に上昇できないが
  |        ▽ マイナス側に下がるのは
  |       | 自由。
  ┷       ┷
左トランジスタがオンすると、
(*)
コレクタの電圧が電源電圧からグランドに急降下す
るので Cを通じて 右のベース電位も同じく急降下する。
今までプラス電位ギリギリだったのがマイナス電位に
急降下するので右トランジスタはオフする。
その後、
ししおどしの水チョロチョロと同じく CはRbでチョロ
チョロ充電される。ベースの電位が回復すると今度は
右トランジスタがオンして 上記の(*)の所に戻り、
左右の立場が入れ替わって繰り返す。


 以上です、電子回路に慣れてない人にとっては、Cが縦になってないだけで もうワケワカかも知れませんが。




3.
上記の「電圧が急変化するとCを通じて反対側も同じ変化が…」の理由の説明。
一般にキャパシタは、両端の電位差 V と蓄積電荷量 Q は単純に比例関係で
その比例係数が静電容量Cと呼ばれています。
  CV = Q
これを時間微分して
  CdV/dt = dQ/dt = 電荷の変化速度
右辺はキャパシタを通り抜ける電流であることはおわかりと思います。
  dV = (通る電流/C)dt  …(3.3)

式は『 もし通る電流が一定な状況ならば、変化時間dtが小さければ 両端の電圧変化dVも小さい、電流が小さいほど小さい 』と読みます。

 これによれば、
左トランジスタが急激にオンして急降下する電圧波形が キャパシタの片端に加わると → 両端の電圧は殆ど変化しない → 反対端にほとんど同じ急降下波形が現れる、となります。 その際の「通る電流」は 現れた急降下波形の電圧と電源電圧との間にいる Rb で決まります。トランジスタのベースはオフするので電流の出入りはありません。


 ということで、
意外でしょうが この瞬間のキャパシタ電荷は殆ど不変ですので、電荷∝水量 のアナロジーは成り立ちません。そのアナロジーにこだわると正しい理解に至れませんので要注意です。
 「しし脅しの水量」に対応してるのは「キャパシタの電荷」じゃなくて「キャパシタ片側をグランド基準に見た電位」なのです。その正負に応じてトランジスタスイッチがオン/オフします。 また、「水が全部こぼれる行き過ぎ」に対応してるのは「ベースの電位が負に大きく急降下する」ところです。




4.以下余談

トランジスタのスイッチ動作は、
部屋の壁に付いてる電灯のスイッチに似てまして、
http://www.411homerepair.com/ideas/Electrical_Wi …
http://eed.stef.teicrete.gr/labs/epsl/site%20pic …
指で上下させる出っ張りがベースの電位のようなものです。
  グランドより上だと接点がつながる。
  グランドより下だと接点が離れる。
と、
単純なものです。


 発振回路のタイプは、
バネと質量の共鳴振動を利用する Harmonic Oscillator、
行き過ぎや弛(たる)みを利用する Relaxation Oscillator
に大きく二分されます。
前者の代表例は水晶。原子レベルの結晶格子の振動そのものではなくマクロな形状の共振です。
後者の和名は 弛張(しちょう)発振で、代表例がこのマルチバイブレータです。


 この自走型マルチバイブレータは「最初の一撃」がないと動き始めません。それは電源の素早い立ち上がりです。もし電源電圧がゆっくり上昇すると起動しません。 他に「最初の一撃」が無くても立ち上がれる弛張型もあります。




↓抜粋もと
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1833834
 
 
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この回答へのお礼

長きに渡ったご説明有難うございます!

お礼日時:2006/01/23 20:02

 


 
(以下はリングオシレータの過去回答からの抜粋改編です。)


↓を「奇数段」環状に接続すれば、多段型の自走マルチバイブレータになります。

      正電源
      ┯  ┯
      Rt  Rc
      |  ├─┐
      │  C   |
前段─Ct┴─B  ├─ 次段の
から       E  |  Ctへ
         ┷  Rd
            |
            ▽LED
            ┷
作った当時の値
電源 約+6V
Tr 2SC945(日電) 製造終了で今は 2SC1815(東芝)ですね
Ct 220μF 極性はベース側がマイナス、耐圧は電源電圧以上
Rt 12kΩ
Rc 330Ω
Rd 1.2kΩ LED電流 (Vcc-Vd)/(Rc+Rd)≒2mA
LED 赤 当時なりの高輝度品。約2mAで十分輝いてました。
点灯時間≒CtRt≒約2sec

 図のLEDは、この段がオフしたとき点灯するつなぎ方です。
回路説明;
LEDを取ってしまうと 教科書にある通りの単純な「エミッタ共通増幅回路」の交流結合です。 段数が奇数だと「自分のコレクタから出てる波形が反転されてベースに帰って来」ます、ゆえに回路は「現在状態を常に反転し続ける」つまり振動状態しか有り得ない、ほぼ確実に発振状態に入ります。


( 余談ですが;前回のマルチバイブレータは段数が偶数なので定常解=静止状態も存在し得て、発振を始めない場合もありです。「別の流派もある」と書いたのが今回の構成です。また、パソコンのCPU内のGHz周波数のオシレータも こんな反転増幅を奇数段リング状に接続した回路です。時定数はFETの遅延時間そのものでドレイン電圧で制御してます。)


 回路は最低三段必要です。上記の回路定数では「発振のタネ」がゆっくり育ってゆくのが目の当たりに見られて教育的でした。 電源投入直後は、全段が微かに点灯するだけです。オシロでLEDの電圧を観察すると モアー‥とした小振幅のノイズが見えるだけです。で、そのノイズが、ゆっくり波打ってきます、この状態はアンプは線形領域動作なので
http://www.cas.uc.edu/~stepp/courses/256/phasesh …
の理論に通底してます。
やがて振動が大きく育つと一転、前回説明のスイッチング動作に変貌します。


 この回路を何段もつなげて、手動スイッチを一個どこかのトランジスタに付けて うまく操作すれば 点灯パターンを注入できます、この辺は大いに遊べてました。




↓抜粋もと
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1865083
 
 
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この回答へのお礼

難しくて私の頭ではまだまだのようです。有難うございました!

お礼日時:2006/01/23 20:04

 


 
>> 電子の学生です <<

 微分方程式を正攻法で真正面から解けるようになることと 指数関数の扱いに慣れましょう。電子工学を越えて全てのことの自信になります。


 
 
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この回答へのお礼

わかりました!頑張ってみます!ありがとうございました。

お礼日時:2006/01/23 19:56

マルチバイブレータの動作原理;


CR回路に電圧を加えると、Cの電圧が徐々に変化する。
これが次段スイッチ回路の閾値になるとそのがスイッチ回路が動作する。
この閾値がCR積の70%である。
と言う結果ではないでしょうか?
その回路が閾値50%で設計されれば違う値。

この過渡応答については下記参照。
http://www1.neweb.ne.jp/wa/saad/vb/vb010.htm

不足分は教科書を見直すなり、先生に聞くなり、ネット教科書検索なりをしてください。

コレクタ・ベース結合方式については、回路をじっくりと見て(簡単な回路でしょ?)、このCR回路がどの部品にあたるかを見極めれば、理解が進むと思います。回路を理解できないと、説明されてもちんぷんかんぷん…
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この回答へのお礼

ありがとうございました。参考になります。また、1から勉強し直してみます。

お礼日時:2006/01/20 17:28

 


 
 課題ですよね? すごい偶然だけどちょうど一年前の明日まったく同じ質問がありましたw
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1175769

電子関係の学生くんですか?
 
 
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この回答へのお礼

そうです。電子の学生です。課題で判らなかったので聞いてみました。

お礼日時:2006/01/20 17:29

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Aベストアンサー

 
 
>> コンデンサ電荷の変化らしいのはわかった、 しかし交互というのがいまいち <<


 ↓これですね。
http://www.technologystudent.com/images4/multi2.gif


1.
 ↓弛張(しちょう)発振を理解するときの定番のモデルです。
http://www.suginami.ac.jp/club/pcc/hoshino/img/shishi.GIF
中央で静止しないわけは、流れ出す慣性のために重心移動の変化に即応できず、行き過ぎる(水の捨て過ぎと補充し過ぎ)るからです。チョロチョロ流し込む時間が振動の周期になってます。
これを二つ背中合わせにした↓が、マルチバイブレータのモデルです。
http://www.bousaihaku.com/bousaihaku2/images/announce/prevention/18_2.jpg
水は全部こぼれる=徹底した行き過ぎです。 これも下図のように重心移動してます。B側が下がるとBの水が全部こぼれ、Aに注水されるので重心がA側にじわじわ移動、やがてシーソーが反転します。
 |
 |        ┌→→●B
 |A●→→→→┘
  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄変位
 |
 |     ┌←←←←●B
 |A●←←┘
  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄変位
 一般に、動きに行き過ぎ(あるいはガタ)がある系なら何でもこのタイプの発振を起こせます。例えば電磁石ベルは鐘を打つハンマーの慣性質量とコイルのインダクタンス(電気的慣性)が共に行き過ぎ役を担当してます。



2.
 ↓回路図
http://tsystemselectronics.com/images/products/astable-multivibrator.jpg
http://www.mononagrove.org/mgonline/electronics%20stuff/talkingelectronics/Page%2017_files/Multivibrator-flash-complete.gif

( 余談ですが念のため; もともとFlipFlopはambiguousな日常語で自走マルチをも含意してます。なのでformalな表現では、端的に bistable circuit 双安定回路 と言います。 )
閑話休題。


 半分の図です。

  電 源 電 圧
  |    │  
  Rc    Rb↓ Rb電流が水チョロチョロ。
  |    |
  |    |   右トランジスタのベース。
  ├─C─┴─┐ ベースは整流器であり
  |       │ 電位は+側に上昇できない。
  \        ▽ しかしマイナス側に下が
  |       | るのは自由。
  ┷       ┷
左側のトランジスタ。
接地したり離したりしている。
上図は離れてるのでCはRcで充電される。
その充電電流はRc→C→ベース→グランド。
Rcは小さくしてあるので充電は素早くて
電位は 短時間に電源電圧まで上昇する。


  ↓ そのあと左トランジスタがオンすると、


  電 源 電 圧
  |    │  
  Rc    Rb↓ Rb電流は水チョロチョロ。
  |    |
  |    |   
  ├─C─┴─┐ ベースは整流器であり
  |       │ 電位は+に上昇できないが
  |        ▽ マイナス側に下がるのは
  |       | 自由。
  ┷       ┷
左トランジスタがオンすると、
(*)
コレクタの電圧が電源電圧からグランドに急降下す
るので Cを通じて 右のベース電位も同じく急降下する。
今までプラス電位ギリギリだったのがマイナス電位に
急降下するので右トランジスタはオフする。
その後、
ししおどしの水チョロチョロと同じく CはRbでチョロ
チョロ充電される。ベースの電位が回復すると今度は
右トランジスタがオンして 上記の(*)の所に戻り、
左右の立場が入れ替わって繰り返す。


 以上です、電子回路に慣れてない人にとっては、Cが縦になってないだけで もうワケワカかも知れませんが。




3.
上記の「電圧が急変化するとCを通じて反対側も同じ変化が…」の理由の説明。
キャパシタ両端の電位差 V と蓄積電荷量 Q は単純に比例関係です。
  V ∝ Q
時間微分して
  dV/dt ∝ dQ/dt = 電荷の変化速度
右辺はキャパシタを通り抜ける電流であることはおわかりと思います。
  dV ∝ (通る電流)dt  …(3.3)
式を 『 もし通る電流が一定な状況ならば、変化時間dtが小さいほど電圧変化dVは小さい 』 と読みます。
 これによれば、
トランジスタが急激にオンして急降下する電圧波形が キャパシタの片端に加わると (両端の電圧は殆ど変化しないので) 反対端にほとんど同じ急降下波形が現れる、となります。 その際の「通る電流」は 急降下電圧振幅と キャパシタの反対側に居るRbで決まります。 端的に言うと「キャパシタは変化分だけを通す、直流は通さない」です。


 ということで、
意外でしょうが この瞬間のキャパシタ電荷は殆ど不変ですので、電荷∝水量 のアナロジーは成り立ちません。そのアナロジーにこだわると正しい理解に至れませんので要注意です。
 「しし脅しの水量」に対応してるのは「キャパシタの電荷」じゃなくて「キャパシタ片側をグランド基準に見た電位」なのです。その正負に応じてトランジスタスイッチがオン/オフします。 また、「水が全部こぼれる行き過ぎ」に対応してるのは「ベースの電位が負に大きく急降下する」ところです。




4.以下余談

トランジスタのスイッチ動作は、
部屋の壁に付いてる電灯のスイッチに似てまして、
http://www.411homerepair.com/ideas/Electrical_Wiring/pic/wallSwitch.gif
http://eed.stef.teicrete.gr/labs/epsl/site%20pic/clipart_wallswitch.jpg
指で上下させる出っ張りがベースの電位のようなものです。
  グランドより上だと接点がつながる。
  グランドより下だと接点が離れる。
と、
単純なものです。


 発振回路のタイプは、
バネと質量の共鳴振動を利用する Harmonic Oscillator、
行き過ぎや弛(たる)みを利用する Relaxation Oscillator
に大きく二分されます。
前者の代表例は水晶。原子レベルの結晶格子の振動そのものではなくマクロな形状の共振です。
後者の和名は 弛張(しちょう)発振で、代表例がこのマルチバイブレータです。


 マルチバイブレータ回路は「最初の一撃」がないと動き始めません。それは電源の素早い立ち上がりです。もし電源電圧がゆっくり上昇すると起動しません。そのプロセスは;
 電源の上昇による d(電源電圧)/dt の電流がキャパシタを通って両トランジスタのベースに流れ込み、両トランジスタは普通のアンプの状態になります。こうなれる程度にベース電流がないと、つまり電源電圧変化が速くないと、起動できません。
 で、アンプなので両方とも相手から来たのを反転拡大して相手に渡します(コンデンサは変化するものはそれなりに通します)ので、些細な動きが加速的に拡大されて、大きな動き つまりどっちか片方が完全オンで他方が負けて完全オフになります。これが起動です。
 この「些細な動きの急拡大」は反転のたびに起きます。

 抵抗値が 十分に Rc<Rb であることも必要です。
そのわけは、オフ時の Rc充電が終わる前にオンになると コレクタ振幅が小さい。 続くRb充電の時間内に前回よりRc充電が不足だと、次回の振幅がさらに減り、やがて発振が止まってしまうからです。

 なお、「最初の一撃」が無くても立ち上がれる弛張型もあります。


 エレクトロニクス的な解説は検索すれば豊富にありますが不肖私の回答の中から;
↓周波数の詳細を話してたようで。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=692084&rev=1
↓「木を語るのか森を語るのか」
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1386547&rev=1
 
 

 
 
>> コンデンサ電荷の変化らしいのはわかった、 しかし交互というのがいまいち <<


 ↓これですね。
http://www.technologystudent.com/images4/multi2.gif


1.
 ↓弛張(しちょう)発振を理解するときの定番のモデルです。
http://www.suginami.ac.jp/club/pcc/hoshino/img/shishi.GIF
中央で静止しないわけは、流れ出す慣性のために重心移動の変化に即応できず、行き過ぎる(水の捨て過ぎと補充し過ぎ)るからです。チョロチョロ流し込む時間が振動の周期になってます。
これを二つ背中合...続きを読む

Q無安定マルチバイブレータにおけるキャパシタの働き

無安定マルチバイブレータは、2つのトランジスタをそれぞれTr1、Tr2とすると、Tr1のベース電圧が正になることでTr1のコレクタ電流が増加し、それによってTr2のベース電圧が0になりTr2がoffになる。(説明がおおざっぱすぎるかもしれませんが)これをTr1とTr2で交互に繰り返すことで発振するものだということはわかっているのですが、2つのキャパシタの働きがいまいちわかりません。

わかる人がいれば、できるだけ詳しく教えていただけるとありがたいです。回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

1,C1に+5V充電されていて、Tr1がONになった瞬間C1の+側が0Vになることで-側が-5Vになる。
Tr1を単なるスイッチにおきかえれば,R1は除去できて,R2とC1が直列になった回路でC1とTr2のベース・エミッタ間(ダイオード)が並列になっているようなものです.
C1は充電されていたのに,いきなり0Vと接続されてしまうのですから,いわばショートされたようなものですね.C1を電池として考えると
C1(+)=>GND=>電池(-)=>電池(+)=>R2=>C1(-)っていう感じの回路になって,これは2つの電池を輪につないで間に10kΩを挟んでいるようなものです.

2,Tr2がOFFになる。
このときTr2のベース電圧は・・っていうと最初は-5Vくらいまで下がりますけど,C1が放電されていくにつれて次第に電圧が上がってきます.
これがリンク先にあるB2-Eが斜めに上昇している部分のうち0Vより下の部分です.
C1が放電されきって端子間の電圧が0Vになっても止まらず,電池からR2を通して逆向きに充電されていきます.(空のコンデンサをR2と直列にして電池とつないだと考えてください)
これがB2-Eが上昇している部分のうち0Vより上側になっている部分です

充電が進むにつれてC1の-側(R2と繋がっている側)の電圧も上昇してTr2のベース電圧もあがってきます.

これでTr2のベースにほんの僅か電流が流れ始めます(完全にONというほどではない).するとトランジスタの増幅作用で大きなコレクタ電流が流れ,C2が放電,Tr1のベース電圧低下で一気にTr1がOFFします.

Tr1がOFFすると,Tr2のベース部分の回路はR1とC1の直列回路とR2が並列になったような状態になります.これでTr2のベース電圧もポン!と跳ね上がります.
これがB2-Eの電圧が斜めに上昇が終わったところにある,線が切れたように見えている部分です.

C1は0.6Vほどですが逆向き充電されているので,電池とC1が直列になったようになって,この瞬間のベース電圧はいつもより高くなりますし,その後もコンデンサが並列になったことで通常より少しベース電流が多めに流れるので,この間VBEも少し大きめになります.
波形を良く見ると線の切れた直後が,少し上から降りてくるような波形になっているのはこのためです.

1,C1に+5V充電されていて、Tr1がONになった瞬間C1の+側が0Vになることで-側が-5Vになる。
Tr1を単なるスイッチにおきかえれば,R1は除去できて,R2とC1が直列になった回路でC1とTr2のベース・エミッタ間(ダイオード)が並列になっているようなものです.
C1は充電されていたのに,いきなり0Vと接続されてしまうのですから,いわばショートされたようなものですね.C1を電池として考えると
C1(+)=>GND=>電池(-)=>電池(+)=>R2=>C1(-)っていう感じの回路になって,これは2つの電池を輪につないで間に10kΩを...続きを読む

Q非安定マルチバイブレータのR1,R4について…

この質問を見てくださった方、ありがとうございます。
非安定マルチバイブレータを使って発振回路を作りたいのですが、
R1,R2,R3,R4を、全て1kΩ、
C1,C2どちらも0.47µF
で、回路を組んだのですが、全く周波数が現れません。
それどころか、3Vの入力も、数mVでしか出てきません。

トランジスタは2SC1815です。
R1とR4の値が間違っているのでしょうか。
どなたか教えてください!!><

Aベストアンサー

回答NO.5の続きです。

コレクタの抵抗R1とR4を100Ωに小さくした時の回路図とシミュレーション結果を添付します。

 添付図の波形を見ればベース電圧がマイナスの値から0.7V程度まで上昇するより大分前にコレクタ電圧は電源電圧の3Vに達していることが分かると思います。その結果、コレクタ電圧のピークが少しずつ下がる現象も起きません。結果安定に発振が継続します。

追記>ここではコレクタ抵抗R1とR4を1/10に小さくしましたが、逆にベース側の抵抗R2とR3を10倍にしても対策になります。この場合、コンデンサC1とC2は1/10にしないと発振周波数が同じにはなりません。

QCR発振の原理

トランジスタのCR発振の原理について説明が出来る方、おおまかでもよろしいのでお願いします。

Aベストアンサー

No.2のymmasayanです。補足です。
移相回路で180度遅らせると書きましたが、参考URLの場合は180度進ませるです。
(移相回路がCRの接続の仕方で2種類あります)
進みでも遅れでも180度で反転ですので結局は同じことなのですが。

Qベース変調方式におけるLC共振

ベース変調方式におけるコレクタのLCをRに変えたとき、なぜ上の波形が切れてしまうのかを、考えています。

以下に同じような質問があったのですが、
http://okwave.jp/kotaeru.php3?q=1798873
上記の回路上で、コレクタのLCをRに変えたとき、上の波が切れてしまうことをうまく説明することができません。

分かる方がいらっしゃいましたら、是非是非ご教授の方をお願いいたします。

Aベストアンサー

>回路上でLCをRに変えると、0.6Vのラインで切れてしまう原因をうまく説明できないのです。

多分オシロスコープで波形を観測しているのだと思いますが 直流で測定していますか、交流ですか

直流ならば電源電圧との関係を見ることができますが、交流ですと波形の観測しかできません

直流で測定すれば、バイアスがかかった波形が観測できます(最大/最小値)
電源電圧でクリップされていてもそれなりに判ります

交流ですと、0Vに対する正負電圧になりますので、電源電圧でクリップされていても、単にクリップされていることしか判りません

うまく説明できませんが、参考にしてください

Qパルス幅とオシロスコープについて教えて下さい。

パルス幅をT=5msになるような、
コンデンサと抵抗の組み合わせが何通りもあると思うのですが、
この理論値を使って、回路を組みオシロスコープでみてみると、
コンデンサと抵抗の組み合わせによって波形が違ってきます。
これは何故なんでしょうか?

よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

はじめまして。
結論から言いますと、コンデンサの容量が関係しています。

例えば、R=5kオーム、C=1マイクロ で構成される回路と、
    R=5Mオーム、C=1ナノ で構成される回路では、
コンデンサに充電される早さが違います。もし、boke-bokeさんがラプラス変換を習っているのであれば、簡単に充電される時間が求められると思います。電気電子系の友人に求めてもらうのも手だと思います。

直感的に考えるのであれば、一般的に、コンデンサの容量が大きくなればなるほど、波形のなまり(ゆがみ)は大きくなります。
なぜなら、コンデンサに充電されるまでに時間がかかるからです。その分、波形はゆっくりと頂点(?)に向かって上昇していくのです。

色々書きましたが、波形の違いはコンデンサの大きさの違いによるもので、
コンデンサが大きくなればなるほど、波形はゆっくりと上昇していきます。

これで、解ってもらえるでしょうか?

Q移相形CR発振回路について教えてください。

移相形CR発振回路についてできれば詳しく教えてください。

Aベストアンサー

以前にこの欄で同様の質問に答えた事があります。
読んで見てください。わかりにくければ補足下さい。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=165460

Q振幅変調方式について

今振幅変調回路について学習しています。
それで信号波を搬送波にのせて変調波に変える原理を回路から考察しているのですが、その回路に使用されている搬送波側のトランジスタ、信号波側の変圧器の役割、他にLとCが並列になっている部分でどのように変調波ができているのかの三点がわかりません。考察しているのはコレクタ型変調回路です。何分まだ勉強中で未熟なものでわかりにくい書き方になってしまいましたが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 
 
>> トランスの役目はVccの電圧を増幅している? <<

 トランスは巻線相互が直流的に切り離されるので、信号側のアンプを 変調回路のVccと関係なくできるので回路設計の自由さが増します。 またトランスは 電圧を高く昇圧できるので、信号アンプを低電圧で動くアンプにできます。ご質問はこのことのようですね。


それから、トランスの場合は「増幅」ではなく普通「変圧,昇圧,降圧」と言います。慣れないと使い分けにとまどうかも知れませんね、「増幅」は

 他のエネルギ源(電源とか)
     ↓
   ┏┷┓
入→┨  ┠→出力
力  ┗━┛

こんな状態を言う用語です。トランスは上図の「他のエネルギ源」が無く(受動素子と言います)、エネルギは素通りするだけです。

(続けて余談;しかもどちら向きにも通れます。あなたが例示した回路でも、搬送波がトランス経由で信号アンプの出力に入り込むルートもありなのです。実際そうなってしまうと、信号アンプは低周波しか対処できないのが普通なので種々の不具合が生じます。それを防ぐために、搬送波がトランスに行く前の C4コンデンサで搬送波をグランドに落としてます。トランスのインダクタンスとC4でLCローパスフィルタを構成してます。)



 なお、普通の音声信号などは直流成分が無いのでトランスで切っても構わないですが、もし直流成分も必要な場合はトランスは使いません。
 
 

 
 
>> トランスの役目はVccの電圧を増幅している? <<

 トランスは巻線相互が直流的に切り離されるので、信号側のアンプを 変調回路のVccと関係なくできるので回路設計の自由さが増します。 またトランスは 電圧を高く昇圧できるので、信号アンプを低電圧で動くアンプにできます。ご質問はこのことのようですね。


それから、トランスの場合は「増幅」ではなく普通「変圧,昇圧,降圧」と言います。慣れないと使い分けにとまどうかも知れませんね、「増幅」は

 他のエネルギ源(電源とか)
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