過去の実験について解説してみる
こんにちは暑さと終わる気がしない課題で発狂しそうなanpeaです。
ブログ始めて1週間。既に更新を忘れそうなので、過去の実験内容を多少書いていこうかなと思います。
記念すべき実験シリーズ(続くとは言っていない)第一回目は定電流回路モドキです。
モドキになってるのはオシロスコープとかまともな測定器系持ってないので正確なとこわからないからなんですがそこには目をつぶっておいてください。
あと念のため言っておきますが私計算面倒なのでやり方がかなり大雑把な上に暗算でこんなもんでいいか~~とか言いながらやってるので、参考にする場合は留意してください。
さて、定電流回路とは何かということから解説して行きましょう。
定電流回路とは、定電流回路です(小泉構文)
いやマジでこれなんですよ。丁寧に言うと、一定の電流を通す回路です。
読んで字のごとくって言葉がぴったりですね。
この回路についてですが、なんとトランジスタ2つと抵抗2本あれば構成できちゃうんですよ。私が使った部品は
・2sc1815×2
akizukidenshi.com・1kΩ抵抗×2
これです。
取り敢えず秋月電子のリンク張っておきますね
材料10個単位で買ってもコンビニのモンエナ1本に満たないんですよ安くね??
とか楽観してはいけません。適当に使ってるとこれぐらいは5回ぐらい回路弄ってると飛びます。マジで消えます。
失敗したら剥ぎ取りにくいのもあるんですが熱でやられたりするので基本放置です。
諦めて新しく買った方が扱いやすいですよ
あとまとめ買いしないと送料もったいないので電子工作始めるなら先に設計を大雑把にでもしておいた方がいいです。
適当でもいいです。どうせ動かん!!とか言い始めます。
電子回路を独学でやるとき最も大事なのは失敗した理由を回路確認しながら理解することですよ。少なくとも私はそうやってきたので一発成功させるような猛者は天才ですよ。才能ありますよ。きっと。
さて実際の回路図を出していきましょう。
え?もう終わり??
そうなんです。終わりです。
これでinputからどんな電流が流れようとしてもoutputから出る電流は一定です。
一定…のはず…
動作原理の解説です。原理はいたってシンプルで、R1に流れた電流によりQ1が駆動し電流が流れ、それをR2に流した時にR2にかかった電圧=Q2のベース・エミッタ間にかかった電圧がQ2が動く電圧を超えたらQ2がR1から電流を奪いQ1が停止、するとQ2も停止し…ということを繰り返す回路らしいです。なので多分波形を見ると少々ノイズがあるはずですがそんなものは見れません。残念。
といっても文章じゃわからねぇよ!と思われると思います。私もわからん。
ということで 図を交えて解説します。
このようにinput側から電流が流れるとき、Q1のベースへ電流が流れます。すると
Q1が作動しR2を経由しoutputへと電流が流れます。
R2の両端には皆さんご存じオームの法則に従いR2に流れた電流に比例した電圧がかかります。2sc1815はベース・エミッタ間に0.6V前後の電圧がかかると作動します。なので、Q2が作動し
このように今までQ1のベースに流れていた電流を奪います。
Q1はベースに電流が流れることで作動していましたよね?つまりQ2が作動するとQ1のベースには電流が流れなくなり…
このようにR2の両端にも電圧がかからなくなります。これで最初の図の状態に戻るというわけです。
これを延々と繰り返していく回路が定電流回路です。一定以上の電流が流れるとQ2が作動して電流が制限されるよってことですね。
私が作った回路の電流量を測ってみた動画がこちらです。
定電流回路作ってみた...のか...? pic.twitter.com/Fp2aknVy3Q
— Anpea2107 (@anpea2107) 2020年3月6日
見ての通り、20mA~40mAぐらいの間で安定していなかった電流が、定電流回路を通すことで2.5mA付近である程度安定したことが分かると思います。
測定の仕方が正しいかは微妙なところですが、回路上では正しいので多分定電流回路になってます。
定電流回路に関する解説は以上となります。
いかがでしたでしょうか?独学も混じっているので解説に癖があるかもしれませんが、参考にしてもらえればうれしいなってとこです。この回路について調べてたらこのブログが出てきたあなたは私と同じ道を辿る同士です。ついでに他の記事を読んでいってくれてもええんやで
それでは話すことがなくなったので長くなってきてしまったので今回はこの辺で失礼しますね。次回も読んでくれると嬉しいです。
ではでは~
・蛇足
定電流回路って何の役に立つんだよと思った人もいるでしょう。実はある程度工作をやっている方なら聞き覚えのあるオペアンプ…
つまり作動増幅回路の要です。
これがあるとオーディオアンプとかいろいろ作れるスゴい奴です。
トランジスタでオペアンプを作ることが出来るようになるはずですが多分後で解説します。ネタ切れしたら使えるからね。便利なのでここで解説するには惜しいということですね。今すぐ知りたい人はググって、どうぞ。