【電気】理論・回路の質問【電子】 Part18
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電気･電子の理論的な学習している人のための質問と回答スレッド
【電気】
・静電気･静磁気､電界･磁界､磁気回路､静電･電磁誘導
・直流回路､交流回路(正弦波･歪波､三相､多相)､回路網､共振､フィルタ､
・各種ブリッジ､四端子定数､過渡現象､分布定数回路､進行波､等
・電磁気学とベクトル解析
【電子】
・電子物性、電子デバイス、半導体工学
・電子管（真空管･撮像管･光電管等）
・半導体素子･回路(ダイオード･トランジスタ･FET･オペアンプ･等)
・アナログ回路(低･高周波等)、デジタル回路、電源回路等
【共通･他】
・電気･電子に関する数学･物理･化学
・電気･電子計測､各種定理､電気電子材料･素子､制御理論など。
等々に関すること。
＊質問レベルの目安は幅広く､高校･工高～高専～大学以上くらい。
＊各種電気･電子関連資格取得を目指している方もどうぞ。
＊質問は「お絵かき」の活用、画像のUpLoadが推奨されます。(URLは初心者スレ参照)
●過去スレ (直近6スレのみ)
Part17 2018/04/11 ～ 2019/01/10 https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1523418949/
Part16 2017/07/15 ～ 2018/04/08 https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1500113179/
Part15 2016/04/23 ～ 2017/07/15 http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/denki/1461380431/
Part14 2015/07/18 ～ 2016/04/23 http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1437146128/
Part13 2015/02/07 ～ 2015/07/17 http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1423308158/
Part12 2014/05/19 ～ 2015/02/05 http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1400459501/ 早速質問なんですけど、
旧ナショナル・セミコンダクターが推してた(CMOSの)MM74Cシリーズが
業界標準になれなかったのって何で？ _--__----_-___-----_--__-__-____--__-_____--_---__-_-----_-____---___-__-_--
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やっぱりスピードじゃない？
TTLの74シリーズの置き換えを狙ったけどスピードが足りず、後発だけど遅延時間がTTLと同程度の74HCシリーズにマーケットを取られてしまった。 TTLのALSやFが出てきたのっていつ頃でしたっけ？
>>4
MM74Cは、スピードと、電源電圧3～15Vとの両立が厳しかったのでしょうか？
74HCって(HCTを除くと)2～6Vですよね？ >>5
正しいか分からないけどTTLと同程度のスピードで消費電力が下げられるんだから、過去にTTLを使って実現してきた論理回路が一挙に74HCシリーズに置き換わったんじゃないのかな。 >>5
ALSが量産設計に使えるようになったのは82年頃だったね。
Fはそれ以前に使えてた筈だけど結構仕様がクリティカルで採用できなかった。@1部上場電機系 交流電源e(t)を使ったRL直流回路において、電源をe(t)=Emsin(ωt+φ)とした場合、ラプラス変換を使ってどう解けばいいか教えてください ラプラス変換する
代数的に求める
逆ラプラス変換をする 3つのコイルを並列に並べて、コイルどうしを密接させた状態で、電流を流したらコイルはどう動きますか？ 分布常数回路について質問です。
インピーダンスが高いものを測定したい時に、同軸ケーブルの前に高い抵抗を挟む必要がある理由を教えてください
挟まないとオシロで観測出来ないレベルの低出力(数ボルトに対して数マイクロボルト)しか出ない理由も知りたいです
50Ωでの終端はしています… 測定対象の回路から見た測定器の接続は、回路定数や動作特性を損ねることと一緒。
例えば・・・
高々Z=100Ωのラインに終端50Ωのプローブを当てるだけでも、Z=33.3Ωに下がってしまう。
これは元のZと比較して1/3の値だ。これでは大幅に特性が変わってしまう。対象が高周波なら
反射が目立ってしまうでしょう。それではZ=100ｋΩのラインに当てたら・・・殆ど全反射ですなｗ 双対回路は一部の部品を双対性により入れ替えても成り立ちますか？
それとも回路全体を変形しないと成り立ちませんか？ >>13
回答ありがとうございますm(__)m
確かにインピーダンスが1kΩに対して50Ωの両端の電圧測るってなったら出力が出ない訳ですね
測定対象を含めて回路を考える必要があるみたいです… >>12
>インピーダンスが高いものを測定したい時に、同軸ケーブルの前に高い抵抗を挟む必要がある理由を教えてください
って、オシロの入力信号に同軸を使っているの?
分布定数回路っていうくらいだから測定したい信号は高周波だと思うけど、
同軸って100pF/m程度あるので、抵抗を直列に入れると、LPFになってしまい波形見えなくなってしまうよ。
直流ならいいけど。
あと、
抵抗を挟む → 抵抗を入れる ね。 JFETの回路図記号で質問があります。
ゲートの矢印の向きで、NchかPchはわかりますが、
DrainとSourceは、どのようにして回路図上で見分ければ良いでしょうか?
MOSなら、SubStraitがSourceに接続されるので、判別できるんですが
ジャンクション型だと、両方とも同じ格好なのです。
また、
Gate電極の位置が中心ではなくて、ドレンかソースの方向に、
偏って置かれたシンボルも見かけます。
あれは、何のために偏心して書かれているのでしょうか?
よろしくお願いします。 >>19
MOSもだけど電圧の大小で入れ替わるでしょ
＞あれは、何のために偏心して書かれているのでしょうか?
wikipediaにはSource/Drainが交換可能なら真ん中にゲート書くと書いてある
https://en.wikipedia.org/wiki/JFET 電圧で変わるというよりも、ドレイン、ソースそれぞれの機能に回路設計で設定した端子がドレイン端子、ソース端子と呼ばれる。 >>17
はさむ という言葉には
両側から抑えるというニュアンスに限定されず
間に入れるというような用いられ方もします（小耳にはさむ、など）。
漢字表記も 挟む のほかに 挿む とも書きます。
抵抗を挿むとか、フィルターを挿む、みたいな言い方は
訂正せねばならぬほど突飛なものではなく よく聞く用法だと思いますよ～ （＾ｐ＾） トランジスタはベース電流が流れるとコレクタ→エミッタ方向に電流が流れるようになる
といった認識であってますか？
また何故コレクタ→ベース方向には流れない（逆も然り）のですか？ >>22
なんかいたしなめられてもかわら／れないからほうちで >>23
＞また何故コレクタ→ベース方向には流れない（逆も然り）のですか？
電圧が逆向きだから
逆も然りの意味が分からんけど 物理構造と記号には相当の開きがある。
だからC-E,S-Dの違いが分からなくなるのではないか。 系統立てて電子工学を学んでいれば、概論であっても半導体の理論や構造は一通りやってる筈なんだけどね。 https://i.imgur.com/ECzbKd8.jpg
>>26
図の上の回路だとベース電流が流れると下の回路のようになりますよね？
このときIe=Ic+Ib(Ic＞Ib)になると勉強しましたが、Ibが全てエミッタの方に流れるのではなくコレクタの方にも流れるのでは？また、Icもベースの方に流れるのでは？（ベース電流が流れないのでそもそもIc自体も止まってしまうが）
という意味です Ie=Ic+Ib(Ic＞Ib)
を内部と外部の動作を踏まえて言葉で書くと
NPNトランジスタでは (PNPトランジスタは電圧や電流の方向が逆)
ベースからエミッタに電流が流れると
コレクタからエミッタ にも 電流が流れる
つまりエミッタにはベースからの電流と、コレクタからの電流が流れる
したがって
エミッタ端子から流れ出す電流 ＝ コレクタ端子から流れ込む電流＋ベース端子から流れ込む電流
なにが言いたいかというと、電流はトランジスタだけでは完結せず、（電圧源を含む）配線を通ってループを通らないといけない
ベースから流れ込む電流は、エミッタを通って、またベースに戻る
コレクタから流れ込む電流は、エミッタを通って、またコレクタに戻る
（余談：電圧はまたちょっと違ったりすることも無いではない）
（さらに余談：電流は1個1個のキャリア(電子や正孔)の動きの総和で考えると楽。さらに踏み込むとそうでもないけど） >>29
もしかして
トランジスタを流れる電流を、3端子の可変抵抗器を流れる電流のようなイメージで見ていませんか？
確かに、そんなイメージだとコレクタからベースに逆流して来そうに感じます
抵抗とは違って、トランジスタの中を流れる電流にはプラス(ホール)の電荷とマイナス(電子)の電荷の2種類の電流がある、と言う理解が必要です
例示のnpnのトランジスタの場合は、
まず、エミッタからコレクタに向かって大量のマイナス電荷が流れています(マイナス電荷なので電流の矢印の向きとは逆)
ベースからはプラス電荷がほんの少し注入されますが、これはエミッタから大量にやって来たマイナス電荷とくっ付いて消滅(再結合)します
結局、エミッタから大量に流れてきた電荷がコレクタとベースに振り分けられるので、
ベースの電流はコレクタではなくエミッタに流れることになります
ざっくり言えば、大きな川の流れのようにエミッタからコレクタに流れていて、途中に支流を付けて水をわずかに引き込んでいるのがベースと >>31
電子回路の振る舞いを電気回路と同じように考えること自体が間違っているようですね >>32
言ってる意味がわからんが。
半導体があってもあくまでも電気回路が基本だよ。
さらに電磁気学ですべてが成り立っているし。
電子回路だからって電気回路と別な考え方があるわけじゃない。
電気回路だってインピーダンスを学ばねば交流回路は理解できないでしょ。
同じく半導体を学べばいいだけの話。 >>32
電気回路と言うより線形回路といった方が良いですね
電気回路で主に学ぶのはRLCの線形回路です
半導体は非線形なのが違うところです
線形の場合、電流は電圧に比例するから、電圧を反転したら電流も反転して絶対値も等しい
例えばダイオードは電圧の正負で流れる電流の大きさが異なるので非線形です 今回の場合、仮にトランジスタ(npn)を2つのダイオード(pn)を背中合わせ(逆向き)に直列接続(np-pn)したものと考えると、
be間は順方向なので流れる、bc間は逆方向なので流れない、
だからベース電流はコレクタには流れない、となります
ただ、この考え方だとダイオードが背中合わせでどちらかが逆バイアスになるので、ce間に電流が流れるのは説明できませんね
トランジスタはベース(p)をとても薄く作ってあるのが、ダイオードとは違うところです
だから、ダイオードに置き換えるだけでは特性は理解できません
ce間は流れるけれど、cb間は流れないと言うのは結構、説明・理解が難しい問いだと思います 電子は電界の向きに沿って移動する。C→Bに流れる・・・ つまりB→Cの向きに電子を引っ張る電界はできますか？ バンド図、特にフェルミ準位の傾斜が電界です
画像検索をして確かめてください
バイアスをかけるとbとcの間は傾いている、つまり電界があって、ベースに居る電子はコレクタに流れ落ちていきます
しかし、ベース端子から注入されるのは電子ではなくホール(プラス電荷)です、これは逆方向のエミッタに進みます、コレクタには流れません
先のベースに居た電子はもともとエミッタからやって来たものです
ですので、電子はce間を流れ、bc間は流れない
ホールがbe間を流れる(同時に、再結合のための電子もbe間を流れる)
となります 書き忘れました、
ベースに居た電子はエミッタからやって来たものですが、
ベースはとても薄いのでベース領域を素通りして、ほとんどがコレクタに流れていきます エミッタに居た電子野郎はベースのホールちゃんを見つけて思いきってベースに飛び込んだが
勢いを付けすぎてコレクタに行き過ぎてしまった。コレクタではそんな電子野郎がうじゃうじゃいて
もう戻れなかった。
あわれな電子野郎。。・・・続く。 デンコちゃんとホールの話にしないと理解できないのか。 アンプの出力300W4Ωから振幅というか、電源電圧を推定しようと思ったんだけど、(V/√2)^2/4Ω=300Wから逆算して49Vで合ってます？
仕事やめてしばらくしたらもうろくしてもーたわ。 >>45
300W4Ω出力で電源別筐体のPWM方式のD級モノラルパワーアンプってのが発表されたから、電源電圧とか電源ケーブルに電流がどれくらい流れるかちと計算してみるかと思ったのです。
D級アンプの電源は瞬時電流供給が肝なのに別筐体っていいのかな～と。
https://av.watch.impress.co.jp/docs/news/1169874.html アンプ側のコンデンサのリップルはどれくらいになるんだろうな？ 電源別筐体って意味あるのかな？？？
配線を無駄に引き回して回路が冗長になるだけじゃない？ 電源トランスを隔離しようというのがそもそもの始まり。
ハム退治にみな躍起になってた頃。 トランジスタを電流増幅器と考えているからわけがわからなくなるんだよ。
（１）ｂ－e間はダイオードの順方向接続で、b-e間の”電圧”によって、通常のダイオード特性の、b-e間にダイオード電流が流れる。
（２）b-c間は逆バイアスで電流が流れないが、電界は存在している。
（３）ベースはすごく薄いので、b-e接合を通過した直後の電子は、その電界によってcにほとんど吸い取られる。（NPNの場合）
若干のベース電流が漏れるけど、本来は不要な漏れ電流。
原理的にはベース電流はゼロでも良いから、ベースはなるべく薄くしたいがコレクタの耐電圧が下がるので限界がある。
増幅ができるという基本原理は、コレクタの電圧によらず、コレクタ電流がほぼ一定であること。
いい変えれば、コレクタ電流出力は（高インピーダンスの）電流源であるから、負荷抵抗を大きくすれば
電圧が増幅できる、ということ。
・トランジスタは電流増幅素子であるという（教科書の）考えを捨てろ。
・PNPはNPNの電子の代わりにホール（電子の欠けた原子の穴）が行う。 >>53
やっとわかってきたわ。別筐体で整流までやっといて、アンプ筐体側のリニア電源で電圧作るのね。なら筐体間の電圧降下はそんなに問題にならんのか。自分バカすぎる。 家庭用コンセントを電圧源とみなした場合その内部抵抗はどの程度でしょうか？
理論的に見積もれるのであればその方法も教えてください ①コンセントの開放電圧を調べる
②ブレーカーを取っ払って配線を直結する
③コンセントをショートさせて電流値を測定
④電圧と電流から内部抵抗を計算する
⑤電力会社に怒られる >>58
仮にやったとして引き込みヒューズが飛ぶので無理です
>>60
電熱器が無いのでドライヤー（1200W）で試したところ102Vから97.1Vとなりました
（計れるほど降下するとは思っていなかった）
力率0.8としても0.3Ω程度あるようですね…
ありがとうございます PN接合の拡散電位を理解すればなぜ逆に流れないか理解出来ると思う
ググってみて SSB(single side band)変調波の式求む このサイトのマッチングトランスはどのような原理で整合をとっているのでしょうか？
https://www.ddd-daishin.co.jp/ddd/balun/dam/kit-dam-hf-bcl.html
これでは単に1:1のトランスになると思われます
3mのアンテナ線のインピーダンスは周波数によって大きく変化しますがそれを広帯域に50Ωに整合できる理由が分かりません
断面はこのようになっていると思われます
https://i.imgur.com/wOQZj5k.png >>66
伝送線路トランスでぐぐれ。
あと、これ読んで。
ttp://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/30/30671.htm
読んで分からなかったら高周波スレで質問。
ttps://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1488202310/l50 >>67
その本は一通り目を通しているので伝送線路トランスについては理解しています
そもそも>>66はコンベンショナルトランスです
仮に伝送線路トランスを用いたとしてどのような原理で整合できるのですか？ >>68
>>67さんの最後のアドバイスを受け入れた方が良いのでは？ >>67
バランはイマイチ分かんないので申し訳ない。
多分>>66は、トロイダルコアを使ってるけど、1:4の強制バランになってると思うのだけど。
ttp://www.jo7nli.jp/balun11.html >>70
GND部を切り離すとANT-GND間と50Ω-GND間でコアを通る回数が同じなので1:1のトランスだと思われます
>>69
このレスを最後に高周波スレに移ります >>65
_, ,_
（`Д´ ∩ ＜ ヒルベルト変換面倒くさいヤダヤダ
⊂ （
ヽ∩ つ ｼﾞﾀﾊﾞﾀ
〃〃 ターゲットのアカポス人事の妨害方法
嫌いな奴の人事は、簡単につぶせる！
就職活動をしているターゲットの人事が決まりそうなら、
就職活動先の教授会へ、教授会メンバーではない教授を送り込んで、誹謗中傷してもらえ！
不平不満を抱えた名誉教授や、誰にも相手にされない問題教員とかがお勧め
ちょっとチヤホヤしてやれば、シンパになってターゲットを攻撃してくれる
教授会の参加者に、面倒だと思わせたら、こっちの勝ちだよ
ターゲットを採用すると面倒だと思ったら、そいつは採用されない！ 変圧について質問です
画像のように電圧が10倍になるように昇圧するような回路の場合Voutはどのような計算をすればいいでしょうか？
抵抗値などは適当に決めたので変数のままでも勝手に変えても大丈夫です
https://i.imgur.com/IUnaFL4.png >>74
その回路図の真ん中にあるのがトランスだとしたら、Voutはそのトランスの仕様、巻線比次第。 >>75
巻き数比は1:10で変圧による損失が無い理想的なトランスでお願いします 巻線比が1:10ならインピーダンス比は1:100になる。
電源側から見たトランスの1次側は0.1Ωになる。 >>77
インピーダンスが減るのは昇圧すると電流がその逆数倍されるからですか？
するとオームの法則が成り立たないことになりますよね？ >>78
トランスの話だからオームの法則は関係ない。
トランスは電圧が巻線比倍になり、電流が巻線比分の1になる素子だから。
そうならないとエネルギー保存則的にもおかしくなる。 >>79
すると家庭用電源に仮に100Ωの抵抗をつないでそこの電流を測定しても1A流れるわけではないってことですか？
発電所から家庭まで何度か変圧してるので なにぼけたこと言ってんだ
100Ωに100ボルト掛けたら１A流れる >>74
トランスを介して伝達されるエネルギーはVout^2/R2
トランスの左（一次）側にかかる電圧はVout/10
エネルギー保存より一次巻線に流れる電流は10Vout/R2
つまりトランスの一次側はR2/100の抵抗と等価になる
これを代入すれば一次側にかかる電圧（Vout/10）は10/11なのでVoutは100/11
>>82
励磁インダクタンスに関するどんな質問？
単語だけでなく質問内容を具体的に書いてほしい 質問者が理想的なトランスと書いてるんだからインダクタンスは無限大、直流も通るトランス。 >>82
理想トランスって書いてあるんだから励磁インダクタンスは関係ないでしょ。 >>80
何処でつなげるかで電流変わるよね。
トランスは虫メガネみたいなもので歪んで見える。
図のように昇圧比１０倍の場合、
電源側（１００VACの世界)から見たR2は
トランスの手前と比して、電圧10倍、電流10倍、
消費する仕事量は100倍の世界なので100倍の巨大な負荷、
つまり見た目は１Ωに見える、というはなし
何度か変圧してるから、それぞれのところで同じ負荷を繋げば
その時々の電圧に応じた電流が流れるお（＾ω＾ ）
>>74ですが、解決しました。インピーダンス比を勘違いしてたようです。返信してくださった人ありがとうございました！
大学レベルになるとググっても出てこなかったりで調べるのが大変です… >>87
これとか手元に持っててもいいんじゃないか？
ttps://www.ohmsha.co.jp/book/9784274131660/ 普通の振幅変調が、ダイオード等で包絡線検波出来るのは直感的に理解出来るのですが、
SSB+全搬送波のH3Eが包絡線検波出来るのは何で？ >>89
そもそもAMやFMをベクトル図で表すと図のようになる
http://jtqsw192.nobody.jp/FIG/320c/atc1d.htm
http://jtqsw192.nobody.jp/FIG/320c/am_fm.gif
SSB+搬送波はAM成分とFM成分の足し合わせで表現できる
FM成分は振幅一定なのでAM成分がダイオード検波される
搬送波が十分に大きくないと歪むけど https://i.imgur.com/nC0HcTG.jpg
❽が全く分かりません＼(^o^)／
キルヒホッフの第1,第2法則は習いました重ね合わせの原理は習ってないです >>91
オームの法則だけで。
電流、抵抗から電圧を求める。
電圧、抵抗から電流を求める。
電流の総和を求める。
電流と抵抗から電圧を求める。
電流と抵抗から電圧を求める。
電圧の総和を求める。→答ii
電圧と電流から抵抗を求める。→答i >>91
20Ω両端にかかる電圧をオームの法則で求める。
その電圧がかかってる隣の抵抗に流れる電流を求める。0.15Aと求めた電流値の和が4Ωの抵抗２つに流れる電流。
それを使って4Ω両端の電圧を求める。
あとは上記を使ってa-b間の電圧を求める。 https://i.imgur.com/0eIrL9U.jpg
できた!!!!!
ありがとう�(Ｔ＿Ｔ)� >>96 おつおつ。つっても、(ii)の右側、ややエレファントやも？
Icf（0.25A）が求まった時点で、あとは直列なんだからIab=Icfなので
Vab=Rab*Iab＝20*0.25=５[V]とした方がエレガントじゃね？（＾ｐ＾） GNU radioみたいなノリで音声信号を扱う方法ってないのだろうか？ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
