UJTの弛張発振回路で、発振周期Tの導き方をどなたかわかる方、教えて下さい。過度現象を使って解くらしいんですが、どうもよくわかりません。発振周期T=RtCtln(1/1-(イータ))で、イータとは、スタンドオフ比と呼ばれて分圧のことらしいです。

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A 回答 (1件)

参考までに


UJTの弛張発振回路で、発振周期T=RtCtln(1/1-(イータ))
ということですね。具体的な回路はわかりませんが、要は容量Ctの充放
電周期ですので、RCの充電周期の計算例を示しましょう。
それを参考にしてください。

充電の場合
  充電
---抵抗Rt-
|     |
|   ↓ ---- 容量Ct(のつもりですよ。)
電圧E I ---- (容量端電圧Cv:初期電圧Vb)
|   電流|
--------------(グラウンド)
Cv+RI=E
(1/Ct)∫Idt+Rt*I=E
両辺を微分して整理すると, (dI/dt)+I/RtCt=0
解はI=K*Exp(t/RtCt)
充電条件
t=0 I=(E-Vb)/Rt, t→∞ I→0
I=(E-Vb)/R*Exp(-t/RtCt) になるね。
だからCvは、
Cv=(0~T)(1/Ct)∫E/Rt*Exp(-t/RtCt)dt
Cv=(E-Vb){1-Exp(-T/RtCt)}
上限設定電圧をVaとすると、Vaまでの充電時間Tは、
Va/(E-Vb)=1-Exp(-T/RtCt)
{1-Va/(E-Vb)}=Exp(-T/RtCt)
1/{1-Va/(E-Vb)}=Exp(T/RtCt)
T=RtCt*ln{1/{1-Va/(E-Vb)}}
Va/(E-Vb)=η
と置けば、
T=RtCt*ln{1/(1-η)}
というように充電周期が求まります。
放電周期も同じですので、その周期からのこぎり波の発振周期がでます。
ということで、参考まで
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Q平滑回路の特徴について

(1)平滑回路には、コンデンサインプット形とチョークコイルインプット形がありますが、
コンデンサインプット形は、高電圧が得られるが、電圧変動が大きい
チョークコイルインプット形は、電圧変動が小さいが、高電圧が得られない
とあるのですが、この理由と言うか、回路を見てもなぜそうなるのかがわかりません。両者の特徴についてその原理を教えていただけないでしょうか。

(2)また、平滑回路にさらに直流にするためろ波回路なるものをつけるとあるのですが、どういうものなのでしょうか。

(3)また、このチョークコイルとはどういったコイルなのでしょうか?構造など一般的にいう鉄心に巻きつけたようなコイルとは違うのでしょうか。

Aベストアンサー

1.コンデンサ入力型では直流電圧が(理想的には)整流器出力のピーク値(交流電圧のピーク値)になります。それに対してチョーク入力では(理想的には)平均値になります。(チョークコイルが電圧の脈動分を吸収するため)
結果、コンデンサインプットの方が電圧が高くなります。(単相全波整流で1.5倍くらい)
また、コンデンサ入力では、交流一周期のうち、ダイオードが導通している時間は短くて、大半の期間はコンデンサから負荷電流を供給しています。このため負荷電流が増えるとコンデンサ端子電圧の低下が大きくなって、リプル電圧が増えると同時に平気電圧が下がります。
これにたいしてチョーク入力では、ダイオードが連続して導通していて、電圧低下が抑えられます。(ただし、チョークコイルが有効に働いてダイオードを連続して導通させるためには、コイルに常に電流が流れるよう一定以上の負荷電流を流す必要があります。軽負荷から無負荷の部分では急速に電圧が変化します。)

2.電圧の脈動分を除去する回路です。通常は直流電圧を安定化する回路が同時にフィルタ(ろ波)の機能も持っています。(ちなみに、チョークコイルや平滑コンデンサもろ波回路(の一種あるいは一部)です。

3.直流電流を流せるように作られているコイルです。普通に鉄心にコイルを巻いただけだと、直流電流で鉄心が磁気飽和してコイルとして作用しなくなります。これを防ぐために直流用のコイルでは鉄心の途中にギャップをつけて磁束密度が上がり過ぎないようにしています。

1.コンデンサ入力型では直流電圧が(理想的には)整流器出力のピーク値(交流電圧のピーク値)になります。それに対してチョーク入力では(理想的には)平均値になります。(チョークコイルが電圧の脈動分を吸収するため)
結果、コンデンサインプットの方が電圧が高くなります。(単相全波整流で1.5倍くらい)
また、コンデンサ入力では、交流一周期のうち、ダイオードが導通している時間は短くて、大半の期間はコンデンサから負荷電流を供給しています。このため負荷電流が増えるとコンデンサ端子電圧の低下が...続きを読む

Qステッピングモータの脱調解消方法について

電子工作まったくの素人ですよろしくお願いします。
昔の雑誌にラジコンヘリのロータ回転数を離れたところからモータの回転するシヤッターより見て、止まって見える位置の回転数でロータの回転数が確認できる測定器の記事を見つけ作成してみました。回路はうまく動作しているようですが周波数を上げると脱調の症状が出ます。
(脱調の意味は理解しているつもりです)
回路の説明をするとNE555による発振で約160Hzから320Hzと記載されております、回路は間違いないようで簡易測定で確かに出力しています。その後段に7474(ic)でX、バーX、Y、バーYの出力を各3.3kの抵抗を通して2SC458(Tr)のベースに接続し各コレクタに1S2076と+を接続、ユニポーラのステッピングモータ(SPG-20-332)です。
NE555の周波数をあげるためのボリュームで周波数を180Hzぐらいにあげていくと脱調の症状が出ます。ちなみに電源はニッカド4.8vしており、あいにく7474が入手できなかったので74HC74APを使用しました。
周波数をあげていったときに脱調しないようにするにはどのような工夫が必要でしょうか?モータでしょうか?ICでしょうか?
詳しい回路はGoogleで"ラジコン技術 1991年10月号"で検索すると2番目に出てきます。(リンクの了承をえていないのですいません)
以上、アドバイスよろしくお願いします。

電子工作まったくの素人ですよろしくお願いします。
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Aベストアンサー

せっかくですので色々何点か。とりあえずモーターと回路図もざっくりと確認しました。
そこで気になる点ですがまず発振周波数はモーターの動作上とくに問題はないのではないかと思います。回路も配線間違いなければいいかと思います。ICの74HC74はC-MOSですのでもし使用していない入力側があればGnd(-側)にプルダウンしておきましょう。
で問題はモーターですが確認したところギアヘッドつきのモーターのようですね。記載されている特性は多分モーター自体の特性でギアヘッド分を考慮していないのではないかと思います。つまりは実際にはギアの分の負荷がかかっていると考える事も出来ますが。あと減速1/24ですから回転数も影響するかと思いますのでその辺も考慮したほうがいいかと思います。元の回路の写真(映り悪いですけど)みるとモーターだけ使用したタイプかと思いますのでその辺も調整する必要あるかもしれません。で脱調の主な原因は多分電流不足ではないかと。
モーターの特性は最大2Wまで可です。またグラフを見る感じでは120~200mAくらい流すのがよさそうですが現在の4.8Vでは100mAも流れないのではないかと思います。そうなると周波数が高くなると通電時間が短くなり余計にトルクが弱くなる。(ギアが付いてるので余計?)
と考える事もできます。なのでモーターの最大定格を考えると9V位でいけるのではないかと思います。(電源は集合電池9V)
その場合はICなどの制御側は直につなぐ事はできませんので必ず三端子レギュレーターで5Vにして接続しましょう。
もうひとつの電流を流せない問題として考えられるのがトランジスタ。
規格表で2SC458を確認したところ最大定格がコレクタ損失(流せる限界電力)は何とかですがコレクタ電流(引き込める電流)が0.1Aになっています。つまりこのトランジスタは100mAしか流せないと考えていいと思います。(用途がオーディオ、増幅用となっていましたが)
個人的にはステッピングモーターは大電流用のダーリントン接合のタイプ(2SD1509とか)使います。この場合は高周波用でCタイプで無いと問題があるのかもしれませんから何かCタイプの大電流用(またはもう少し流せるタイプ)の方がいいと思います。(どちらかといえば458より1815の方がよさそうですけど)周波数の特性で458なのかもしれませんが。変わりは結構廃盤になってたりしますので購入可能なところで適当なのを探してみましょう。そんなところで電流量を増やせば多少は解決しそうな感じはします。とりあえず参考までに。

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Qサイリスタについての質問です 先日、サイリスタというものについて授業で習いました。 応用例としては

サイリスタについての質問です

先日、サイリスタというものについて授業で習いました。
応用例としては電力制御、位相制御、電子スイッチ、整流作用の4つが挙げられると書いてありました。
その後色々調べてみたのですが、この4つが実際に何に使われているのか(電子スイッチならリモコン?)がイマイチ把握できません。どなたかこの4つで分類して何に使われているか教えてくださいませんか?

Aベストアンサー

電力制御の場合は、昔の直流電化の電車のモーター制御(チョッパー制御)などに利用されていました。(現在は、IGBTが主流です)
また、VVVFインバーターなどでも利用されていますね。(位相制御、整流作用、電力制御)
整流器でも大電流に耐えられるので、良く利用されました。
電子スイッチとしても使えますが、トランジスタの方が良く使われるでしょう。
4分類と言っても、機能として独立しているのは、整流作用だけです。
電力制御、位相制御、電子スイッチは、サイリスタのスイッチング素子としての機能を利用しています。
直流ならばスイッチングによる電力制御、交流の場合はスイッチングによる位相制御(電力制御)と呼ぶだけで、動作としては、電流をスイッチングにより制御しているだけです。

Q同軸リレーって何をするもの?

RF部品のひとつに同軸スイッチ(リレー)というものがありますがズバリ、何をするものかご教示ください。

同軸というからには扱うのは交流(それも高周波)ですね?半導体を使って電気的にスイッチングをするのはわかるんですが機械式のスイッチがRF回路のどういうところで使われるのか、なぜリレーでないとだめなのか教えていただきたくお願いします。

Aベストアンサー

同軸リレーというのは同軸ケーブルをつなぎかえる代わりに使うリレーです。

超高周波を扱いますから途中にインピーダンスのアンマッチがあると
反射が起きて非常にまずいことになります。
従って普通のリレーとは違う特殊な構造になっています。

余談ですが同軸ケーブル同士をつなぐときにコネクターにM型とN型が有りますが
N型は厳密にインピーダンスマッチングが考えてあり、特に高い周波数で使われます。
安物の無線機などはM型です。

なぜリレーかということですが前面の押しボタンであるいはプログラムで
同軸ケーブルをつなぎ変えたいことは多いですよね。

半導体スイッチを使わない理由ですが
1.オン・オフ時の抵抗がほぼ0と無限大
2.減衰が少ない
3.アイソレーションが取りやすい
4.外部回路との干渉(電磁ノイズ)が少なくできる
などでしょう。

あとは「同軸リレー」「同軸スイッチ」で検索してみてください。

Q図の交流ブリッジ回路が平衡した状態において、この抵抗:R2〔Ω〕およびコンデンサ:C〔F〕の値は?

またしても三種の問題で、四苦八苦しています。
アドバイスをいただけませんか?

問いは
図の交流ブリッジ回路においてR2〔Ω〕およびC〔F〕の値が未知数であり、他は全て既知数である。
このブリッジが平衡した状態において、次の問(a)、および問(b)に答えなさい。
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問(b)図中のC〔F〕の値を求めなさい。
ここで、回答はブリッジの平衡条件式を書き、かつ、その展開過程も説明しなさい。
という問題です。

「ブリッジ平衡条件により・・・」と言った短絡的な回答ができないため、行きづまっています。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ブリッジの4辺をZ1,Z2,Z3,Z4で表すと、
Dの両端が同電位
-> Z1/(Z1+Z3)=Z2/(Z2+Z4)
->Z1(Z2+Z4)=Z2(Z1+Z3)
->Z1Z1=Z2Z3 ..これが「平衡条件」になるかと思います。

あとは、Z1=R1, Z2=1/(1/R2+jwC),Z3=R3+jwL,Z4=R4を代入、整理すれば、
計算できるかと思います。

Qダイアックとは?

基本的なところですがよろしくお願いします。
ダイアック(トリガーダイオードともいうようですが)というのがありますがこれを使用する効果・目的はなんでしょう?
記号上双方向のダイオード(単純に意味無いじゃん?と思ってしまうところですが・・。)
よく見かける回路でトライアックのゲートに接続されていますがこれはノイズ防止のような考え方なのでしょうか?ゲートに勝手にスイッチしないようにとか・・。説明にはON、OFFの切れがよくなるとかそんなような説明がありましたがいまいちこの部品の使用目的がわかりません。わかる方よろしくお願いします。(本見てもなかなか載って無いんですよね。名前はあっても・・。)

Aベストアンサー

ご参考に

http://www.sxlist.com/images/www/hobby_elec/ckt24_2.htm

Q固有角周波数とは

2次遅れ要素のボード線図において、
ωnを固有角周波数と言いますが、
その固有角周波数とはいったいなんなのでしょうか?
普通の角周波数とはどう違うのでしょうか?

また、ある本に、
「固有角周波数は1次遅れ要素でいうところのT(時定数)
に対応する」とありますが、
固有角周波数を時定数と対応させられるのはなぜでしょうか?

お願いします

Aベストアンサー

>その固有角周波数とはいったいなんなのでしょうか?

「固有」とは、人で言えば顔、年令、DNAなどのような、その「要素」の特性を決めるもの(特徴付けるもの)という意味に使われますので、固有角周波数とは「角周波数の次元を持ち、その要素を特徴付けるパラメータあるいは定数」です。

>普通の角周波数とはどう違うのでしょうか?

普通の角周波数は(任意に選択可能な)変数であり、固有角周波数はパラメータあるいは定数です。

>固有角周波数を時定数と対応させられるのはなぜでしょうか?

2次遅れ要素を1次遅れ要素に分解した形では固有角周波数=1/時定数の関係があるので、それを「対応する」と書かれているものと思われます。

Qホイートストンブリッジの精度

ホイートストンブリッジで測定すると、精度がよいと聞いたのですが、それはなぜなんでしょうか?その理由を教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

イメージとしてです。

初歩的な電気知識がある仮定で説明します。
回路図は省略しますが、回路の説明に前にキルヒホッフの法則を薄っぺらで良いですから、わかっていれば良いです。(特に第二法則)
この回路の真ん中の電流値がゼロ(*1)の時にホイートストーンブリッジの関係式で成立します。電気では電圧・電流・抵抗の3つの影響が発生するのに、
この回路では、抵抗だけです。よって、不安定要素が少ないのです。

*1これは、ここに電流が流れていないのではなく、上から5の力が流れているとしたら、下からも5の力が流れていて、結局、見た目は流れていないという事です。

Q直列共振回路について・・・

直列共振回路のインピーダンスをオシロスコープを用いて測定する際、インピーダンスの大きさは測定値と理論値では共振周波数近辺において一致しないそうです。実際、1k~1Mhzの範囲で実験を行い確認は取れたんですがその理由がわかりません。オシロスコープの読み取りの際に起こる微妙な誤差なのか、信号発生源の内部抵抗によるものなのかある程度考えたんですが、明確な理由がわかる方がいらっしゃったら教えてください。

Aベストアンサー

内部抵抗分の誤差でいいんじゃないですかねぇ?
それを証明するために対数減衰率の理論値と実験値を求めます。

(1)対数減衰率
減衰振動の1周期後の振幅比を振幅減衰比といい、
これの自然対数をとったものを対数減衰率という。
対数減衰率の理論値は、自由振動の式
d^2f/dt^2 + 2ξω df/dx + ω^2 f = 0  より
振幅減衰比 = e^(2πξ/ √(1-ξ^2))
となる。これより対数減衰率δは
δ = e^(2πξ/ √(1-ξ^2))   (*)
となる。この値は時間の経過に関係せず、減衰係数ξによって決まる。
(*)より設定したξによる理論値を計算する。

(2)ステップ入力応答の電圧と時間変化の関係のグラフを作成します。このグラフはある一定値の前後を減衰振動しているようなグラフになると思います。
そのグラフの
(一つの極大値)/(その1周期後の極大値)= 振幅減衰比
となります。グニャグニャしてて、ピークはいくつもあると思うので何箇所かとってその平均を出します。
それの自然対数をとれば対数減衰率の実験値がでます。

(1)で求めた対数減衰率の理論値よりも、
(2)で求めた対数減衰率の実験値のほうが大きいはずです。
これは理論値を計算するときには無視されている内部抵抗RやCの分、実験値が大きくなるためと考えられる。

真偽の責任は取りません。原因は超常現象、機器の故障の可能性もありますから…

内部抵抗分の誤差でいいんじゃないですかねぇ?
それを証明するために対数減衰率の理論値と実験値を求めます。

(1)対数減衰率
減衰振動の1周期後の振幅比を振幅減衰比といい、
これの自然対数をとったものを対数減衰率という。
対数減衰率の理論値は、自由振動の式
d^2f/dt^2 + 2ξω df/dx + ω^2 f = 0  より
振幅減衰比 = e^(2πξ/ √(1-ξ^2))
となる。これより対数減衰率δは
δ = e^(2πξ/ √(1-ξ^2))   (*)
となる。この値は時間の経過に関係せず、減衰係数ξによって決まる。
(*)より...続きを読む

Q同軸ケーブルの特性インピーダンスについて

同軸ケーブルの特性インピーダンスというものがいまだに分かりません。なぜ50Ωと75Ωのものしか存在しないのでしょうか?
これは交流電圧をかけたときの電圧と電流値の比として表されますが、これって交流の周波数によって変わらない値なのでしょうか?

以前ケーブルを踏んづけたりするとこの値は変わってしまうというようなことを聞いたのですが、これっておかしくないでしょうか?ケーブルの特性インピーダンスは長さによらず一定の値を持ちます。つまりプラグの近くの入り口、出口のところだけで決まる値ということですよね?その値がケーブルの真ん中でちょっと曲がるだけで値が変わるというのはどういうことなのでしょうか?

Aベストアンサー

ほかの値のものの存在していますよ。
ARCNETという制御用のLANではRG-62という93オームののものが使われます。インピーダンス変換の時には125オームや35オームの同軸がほしくなるのでRG-83(35オーム) RG-79(125オーム)なんてものもあります。(特殊用途用なので、販売店では特注扱いなると思われます)

50オームと75オームがよく使われて、ほかのものは淘汰されてなくなったのでしょう。特性インピーダンス変換はレベル変換などに比べると面倒ですから、インピーダンスが複数あるのは実用上かなり面倒な事態です。
(通常汎用の測定器は50オームなので、75オームの機器の特性を測定しようとすると結構面倒なのです)

同軸ケーブルの特性インピーダンスは、内部導体と外部導体の太さの比で決まりますので、絶縁体がやわらかいFBケーブルを踏んだりして外部導体の太さが変化するとそこだけ特性インピーダンスが下がることになります。


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