痔になりやすい生活習慣とは?

NPNトランジスタを使い、電力増幅器を作ろうと思っています。
エミッタ接地でエミッタ-GND間には抵抗等何も入れません。
バイアス回路として定電圧、定電流回路を入れ、トランジスタのコレクタ電圧とコレクタ電流を一定にしたいと考えています。
(例えばトランジスタのhfeがばらついても2V、10mAとなるように)
なるべく簡単に構成できる定電圧かつ定電流回路をご教授願います。
(トランジスタひとつと抵抗数個とかで構成できるのが理想です)
大元のDC電圧はボルテージレギュレータを使うため一定とお考えください。
以上、宜しくお願い致します。

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A 回答 (5件)

質問者は


入力とは 入力端子にかかる電圧もしくは電流(あるいは両方)の変化
出力とは 出力端子にかかる電圧もしくは電流(あるいは両方)の変化
であることを失念している
あるいは 質問の定電圧・定電流が 直流分のみについての表現であることとを 意図的に省略していませんか

出力が定電圧、定電流であれば 出力は現れません(あえて言えば、出力がある状態に固定されている)から 増幅回路は成立しません

そのあたりの曖昧さと思い込みが、意味不明と指摘されていること、その指摘の意味が理解できないことに繋がっているように思えます

増幅回路とは 入力の何らかの変化が「増幅」されて出力に現れる回路です これが全て一定で変化が生じなければ、増幅現象は生じません
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この回答へのお礼

この質問の内容(書き方)ではouterlimi様のおっしゃるようにも捉えられてしまうということですね。
納得しました。
確かに思い込みによって起きた過ちだと思います。
ご指摘どうもありがとうございました。

お礼日時:2007/07/09 17:57

No.1です。


一般的に増幅回路は必要な増幅度と安定した動作点を得るために大きい負帰還をかけます。
この方法としてトランジスタ、ICを使った物はほとんど全てに差動入力回路が使われて差動入力の一方に電圧を帰すのでバラツキあっても回路全体の動作に現れることはありません。
http://homepage2.nifty.com/~mhitaste/audiotop/au …
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質問の意味不明です。


(誰にもわからないと確信を持って言えます。(^_^;))

本当に何かを作りたいのなら、一応この質問を締め切り、
質問内容を再検討した上で、再質問することがベターです。

この回答への補足

申し訳ないのですが、意味不明とだけ言われても、どの点が意味不明なのかをご指摘いただかないと、再検討する余地すらありません。
質問する上でみなさんの回答が得れるように分かりやすく考えて書いた結果の文章なわけですから。
よろしければ簡単にで結構ですので、どのへんが意味不明なのかご指摘してくださると幸いです。

補足日時:2007/07/08 02:14
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定電圧でかつ定電流という電源は存在しないと思います。

もちろん、定電圧源に抵抗をつなぐと一定電流にはなりますが、それは、電圧や電流の一方を決めると他方も決まるからで、それぞれ独立には制御できません(定電流源も定電力源も、出力電圧を変化させて、電流や電力を一定にしているだけです)。

そもそも、もしコレクタ電圧とコレクタ電流を一定にしたら、入力に比例した出力信号というのはどこから取り出すのでしょうか。増幅とは、変化する信号を変化する信号として取り出す作用です。

したがって現実にはコレクタ電圧かコレクタ電流のどちらかを一定にするかしかありません。もし、コレクタ電流を一定にしたとしても、温度変化によって hfe が変わるのを防ぐことはできません。hfe の変化を小さくしたいというのは、結局、増幅器としての電圧利得を一定にしたいということではないでしょうか。だとしたら、出力信号と入力信号を比較して、増幅率を制御するNFB(負帰還)回路にすれば良いのではないでしょうか。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
すいませんが「もしコレクタ電圧とコレクタ電流を一定にしたら、入力に比例した出力信号というのはどこから取り出すのでしょうか。」
ここの文章の意味が分かりませんでした。
一般的なエミッタ接地のトランジスタ増幅器はベースから入力してコレクタから出力しますよね。そのときはコレクタ電圧もコレクタ電流も一定ですよね。(温度変化は除いて)
たぶん、inara様はこういうことを言っているのではないのでしょうが。。。
知識不足で申し訳ありません。
結論としては「コレクタ電圧かコレクタ電流のどちらかを一定にするかしかありません。」ここなんですね。

補足日時:2007/07/08 02:05
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「定電圧かつ定電流回路」と書いてありますが電圧、電流両方が一定では何の役にも立ちませんが、トランジスタバイアス用なら定電流回路で良いのではないでしょうか?



一般的に定電流回路は最低動作電圧が高くなって電源電圧を有効に使うことができません。
ネット上で探したことがあるのですがそれほど安定性は良くないと思いますが低電圧から動作する定電流回路がありました。
http://www5b.biglobe.ne.jp/~YASUSI/gallery/elect …
マイナス接地でD1の発光ダイオードの部分が定電流に成りますが、今の場合NPNトランジスタのベース電流を定電流にする必要があると思いますので、
プラス接地にするためにトランジスタの極性を逆にして上下逆回路にしてください。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
トランジスタ増幅器を使う場合、定電流回路を使うのが普通なのでしょうか?
ということはコレクタ電圧は多少ばらついてもしょうがないという考え方が普通なのですか?
意味間違っていたらすみません。
ご教授願います。

補足日時:2007/07/08 02:01
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QLM317で定電流・定電圧の充電器は組めますか?

最初は抵抗だけで電圧・電流を制御しようとしましたが、思うように設計が出来ませんでした。

そこで、LM317を使って定電圧・定電流の回路を設計してみました。

LM317のメーカ推奨電流制限抵抗は240Ωのようでが、240Ωで13,5Vを設計すると0.005Aしか電流は流れず、とても充電器に供する事ができません。
例え電流制限抵抗を100Ωにしても、0.0125Aしか流れません。

でも欲張って、定電流・定電圧の回路を組んでみたいと思案中です。

定電流・定電圧を一度にクリアするには、R1=5Ω、R2=45Ωとすれば、

電流制限抵抗  1.25/5Ω=0.25A
定電圧出力    1.25×(1+45/5)=12.5V

という計算値が導き出されます。
供給電源は、PC電源アダプタで、規格が15V2.3Aを使う予定です。(無負荷で16V有り)

定電流だけの単独回路では4Ωを使って0.3125Aとした例がHPなどにあります。

(1)定電圧回路としては、メーカ推奨の抵抗値に及びませんが、これで不都合な事が考えられるでしょうか?
どこが危険で危ないのか見当もつかず、困っています。それとも、これはこれで有効なのでしょうか?

(2)LM317の電圧降下は約3Vのようなので、供給電圧が15Vなら定電圧回路など組まなくても12Vとなって、更に逆流防止ダイオードの電圧降下0,6Vを見込めば11.4Vが最大電圧と決まってしまうのでしょうか?

(3)他にもう一つ規格が19V3Aというアダプタもありますが、LM317の発熱を考えると出来れば使いたくないのですが、もし、使わざるを得ない場合は上記の計算値で大丈夫でしょうか?

浅学なものですから、悩んでいます。


どうぞ、皆様のご意見を頂きたく、よろしくお願い致します。

最初は抵抗だけで電圧・電流を制御しようとしましたが、思うように設計が出来ませんでした。

そこで、LM317を使って定電圧・定電流の回路を設計してみました。

LM317のメーカ推奨電流制限抵抗は240Ωのようでが、240Ωで13,5Vを設計すると0.005Aしか電流は流れず、とても充電器に供する事ができません。
例え電流制限抵抗を100Ωにしても、0.0125Aしか流れません。

でも欲張って、定電流・定電圧の回路を組んでみたいと思案中です。

定電流・定電圧を一度にクリアするには、R1=5Ω、R2=...続きを読む

Aベストアンサー

今晩は。myserenaさん、LM317を使った定電流回路は勘違いされてます。
まず、御質問に従って順に回答します。



(1)定電圧回路としては、メーカ推奨の抵抗値に及びませんが、これで不都合な事が考えられるでしょうか?
どこが危険で危ないのか見当もつかず、困っています。それとも、これはこれで有効なのでしょうか?


回答>>これだと定電流にはなりません。不都合は「LM317のメーカ推奨電流制限抵抗は240Ω」を勘違いされてることから生じます。この240Ωは負荷に流れる電流の制限抵抗ではありません。myserenaさんが添付された回路で言うと5Ωの抵抗とGNDの間につながれた抵抗(図では可変抵抗になっている)に流れる電流を制限するための抵抗です。LM317ではこの240Ω(myserenaさんの回路では5Ω)の抵抗の電圧降下が常に1.25Vになるように出力電圧を制御します。この抵抗を仮にR1としましょう。LM317によって常に抵抗R1の電圧降下が一定の1.25Vになるように制御されますからR1に流れる電流はI(R1)は I(R1)=1.25V/R1 で決まる定電流になります。この電流が下の可変抵抗に流れますから、可変抵抗の抵抗値をR2としますとこのR2に電流I(R1)が流れますからR2に発生する電圧降下 V(R2) は V(R2)=I(R1)×R2=1.25V×R1/R2 となります。出力電圧Voは抵抗R1の電圧降下の1.25Vと抵抗R2による電圧降下V(R2)を足したものになりますから、


 Vo=1.25V + 1.25V×R1/R2=1.25V×(1 + R1/R2)


で求まります。この式を良く見るとVoはR1とR2の抵抗の比で決まってくるのが分かります。R1の値を小さくしてもそのR1を流れる電流は負荷のほうには流れませんので全くの無駄な電流ということになります。
結局 R1 をいくら小さくしても定電流を負荷に流すようには出来ないのです。

(2)LM317の電圧降下は約3Vのようなので、供給電圧が15Vなら定電圧回路など組まなくても12Vとなって、更に逆流防止ダイオードの電圧降下0,6Vを見込めば11.4Vが最大電圧と決まってしまうのでしょうか?

回答>>まず、「LM317の電圧降下は約3Vのようなので、」とありますが、これは何に書いてあったんでしょうか?信用度の高い情報はこちら(http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/lm117.pdf)のデータシートになりますが、「LM317の電圧降下」としてはデータシートの6ページに載ってる"Dropout Voltage"という特性グラフから割り出します。今、出力電流を250mAとするとそのグラフでIout=200mAのカーブに近いと考えて差し支えありませんので、横軸の温度を例えば25度とすると縦軸の電流は約1.7Vになります。
 でも電流制御はかからないので実際はLM317の過電流保護機能が働く電流2.2Atypまで流れると考えなければなりませんがグラフには1.5Aまでのカーブしかありません。どうもはっきりしませんね。
結論としては概略11Vから12V程度にはなるだろうということしか言えません。

(3)他にもう一つ規格が19V3Aというアダプタもありますが、LM317の発熱を考えると出来れば使いたくないのですが、もし、使わざるを得ない場合は上記の計算値で大丈夫でしょうか?

回答>>上記の計算値と言うのは(1)の計算と言うことでしょうか?そうならば大丈夫ではありません。


提案>>データシートの20ページに「12V Battery Charger」という応用回路がありますがこの回路が良さそうです。バッテリーは放電して容量が少なくなるとインピーダンスが小さくなります。この回路だとそういう容量の少なくなったバッテリーを充電(充電する場合はほとんどこのケースになりますが)するのにちょうどいい回路です。回路の定数の設定はまず、バッテリーの最終充電電圧を13.8Vから14Vの間に設定します。R1を240Ωとした場合R2は最終充電電圧VBfを14Vとした場合  R2=R1×(VBf/1.25V-1)=240Ω×(14V/1.25V-1)=2.4kΩと計算できますので、R2を5kΩの可変抵抗にすればいいでしょう。また抵抗Rsは充電開始時のバッテリーの電圧VBsを10Vと考えて、その時の初期充電電流をIciとします。回路の出力インピーダンスZoは

 Zo=(VBf-VBs)/Ici 

で決まります。ので値を入れて計算すると、

 Zo=(14V-10V)/0.25A=16Ω

と求まります。

またZoは  Zo=Rs×(1+R2/R1)
より求められますのでこの式からRsは

  Rs=Zo/(1+R2/R1)

で計算できます。この式に Zo=16Ω、R1=240Ω、R2=2.4kΩを代入して計算すると、Rsは

  Rs=16/(1+2400/240)=1.45Ω

と計算されます。

今晩は。myserenaさん、LM317を使った定電流回路は勘違いされてます。
まず、御質問に従って順に回答します。



(1)定電圧回路としては、メーカ推奨の抵抗値に及びませんが、これで不都合な事が考えられるでしょうか?
どこが危険で危ないのか見当もつかず、困っています。それとも、これはこれで有効なのでしょうか?


回答>>これだと定電流にはなりません。不都合は「LM317のメーカ推奨電流制限抵抗は240Ω」を勘違いされてることから生じます。この240Ωは負荷に流れる電流の制限抵抗ではありません。mysere...続きを読む

Q簡単なタイマー回路の作り方

12V直流回路で、スイッチを切る時はすぐに切れて、スイッチを入れた時に遅れて(10秒くらい)ONする回路を作りたいと思っています。一応電気の基礎は解っているつもりですが、どのような回路を作れば良いでしょうか?簡単な配線作業しかした事は無いので、簡単な回路があれば教えてください。

Aベストアンサー

必要なものは、電磁接触機(マグネット)、リレー、オンディレータイマー(タイムスイッチ)、手動ボタン(ON,OFF)あとは電源を12Vにするのが必要であればダウントランス。DCと言うことですのでバッテリー回路でしょうか…。全て12V仕様があるかどうかは…確認していませんが下記の方がおっしゃるようにOMRON社がパーツ豊富でしょうね。

回路のヒントはONボタンを押すとタイマー回路を入れる、後はタイムスイッチのオンディレイ機能で何秒後に接点が閉じるかを設定するだけですね。これで電磁接触機を働かせて自己保持させる。
OFF回路はそのままタイマーを通さず切るだけですね。

12Vリレーは自己保持用。他に物を動かす接点が足りない時は補助リレーなど多接点を使用されると良いですね。

物さえ揃えば簡単なシーケンスで動きますから、一度シーケンスに関する書物を探されてはいかがですか。オーム社からなら非常にわかりやすい書籍が出ています。
あまり12V回路は作らないので物が揃うかどうかはちょっと自信がありません。24Vや100,200なら上記で見つかると思います。

今のオムロンのタイマーは多機能で使いやすいですよ。

必要なものは、電磁接触機(マグネット)、リレー、オンディレータイマー(タイムスイッチ)、手動ボタン(ON,OFF)あとは電源を12Vにするのが必要であればダウントランス。DCと言うことですのでバッテリー回路でしょうか…。全て12V仕様があるかどうかは…確認していませんが下記の方がおっしゃるようにOMRON社がパーツ豊富でしょうね。

回路のヒントはONボタンを押すとタイマー回路を入れる、後はタイムスイッチのオンディレイ機能で何秒後に接点が閉じるかを設定するだけですね。これで電磁接触...続きを読む

Q可変抵抗器には何故足が3本あるのでしょうか?

基本的な部分で理解できません。

Aベストアンサー

http://www.ops.dti.ne.jp/~ishijima/sei/letselec/letselec7.htm

両端の抵抗値は変わりません。両端と中心の端子の間の抵抗値が変わるようです。


+----+----+
4Ω 4Ω
両端は8Ω 中心と両端は4Ω4Ω

可変抵抗をまわして左にする
++--------+
0Ω 8Ω
両端は8Ω 中心と両端は0Ω8Ω

可変抵抗をまわして右にする
+--------++
8Ω 0Ω
両端は8Ω 中心と両端は8Ω0Ω

Q定電流回路

定電流回路の設計についてご教授願います。
0~500mA及び±1.2mAの2種類の可変可能な定電流回路を考えています。
スマートかつ高精度な構成方法があればお願いします。
(アナログ回路についての知識が乏しいもので…)

Aベストアンサー

0~500mA(3Vmax) の電源のほうは、添付図の回路で動作確認しました。過電圧がかからないように、電圧リミット回路を付けました。オペアンプを3個使うので、4回路入りのオペアンプ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00959/)で実験しました。

Vcontrol に印加する電圧で出力電流 Iout を制御します(1Vで100mA、5Vで500mA)。Vlimit の電圧が出力電圧 Vout の最大電圧になります。Vlimit を3Vにしておけば、LDには3Vを超える電圧は加わりません。

電源電圧は15Vとしました。LDの動作電圧の最大値が3V、電流検出抵抗R5にかかる最大電圧が5V(500mA×10Ω)、トランジスタ(2SD2012)のベース-エミッタ間電圧が0.7V、R6にかかる最大電圧が3.3V(10mA×330Ω)とすると、オペアンプの最大出力電圧は 3V + 5V + 0.7V + 3.3V = 12V となるので、電源電圧は14Vくらいは必要になります。500mAの出力電流を流すと、トランジスタ(2SD2012)の発熱が結構大きくなるので、トランジスタにはヒートシンクを付けてください。こちらで実験したときは、ここ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05151/)とここ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05050/)のヒートシンク(自然空冷)で比較しましたが、前者のほうは触れないくらい熱くなったので、後者(大きいほう)が良いと思います(後者は暖かい程度)。電源は小型で安価なスイッチングACアダプタ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02195/)が良いと思います。

この回路の出力に何も接続しない状態で回路の電源を入れると、出力には Vlimit の電圧が出ます(出力電流が流れないので出力電圧は最大電圧まで上昇する)。その状態でLDを接続すると、定電流回路が動作し始めるまでのわずかな時間ですが、LDに過電圧がかかってしまい、LDが劣化する可能性があります。それを防ぐために、LDを接続する前に Vcontrol と Vlimit を 0V に下げておき、LDを接続した後に Vlimit を 3V に上げ、その後に Vcontrol を上げていくようにしてください。

ペルチェ電源のほうはもう少しお待ちください。

0~500mA(3Vmax) の電源のほうは、添付図の回路で動作確認しました。過電圧がかからないように、電圧リミット回路を付けました。オペアンプを3個使うので、4回路入りのオペアンプ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00959/)で実験しました。

Vcontrol に印加する電圧で出力電流 Iout を制御します(1Vで100mA、5Vで500mA)。Vlimit の電圧が出力電圧 Vout の最大電圧になります。Vlimit を3Vにしておけば、LDには3Vを超える電圧は加わりません。

電源電圧は15Vとしました。LDの動作電圧の最大値が3V、電...続きを読む


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