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【電気】理論・回路の質問【電子】 Part20
0001774ワット発電中さん
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2022/07/30(土) 21:25:10.67ID:YlsxYpqo
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)
Part19 2020/06/17 〜 2022/07/07
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1592358268/
Part18 2019/01/12 〜 2020/06/04 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1547261291/
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/
0605774ワット発電中さん
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2023/10/18(水) 20:33:30.26ID:uJLcn39D
5ch 重いなあ。だいぶたってから反映された。

>わざわざPchで負荷を使わない使い方とは、どのようなものがあるのでしょうか?無知ですみませんが教えて下さい。
>>601で負荷を使わないとは書いてないよ。電源のON/OFFの用途って書いてる。

↓元の質問はこれ
>PchFETのゲート電圧を一定にしたいのですが、オススメの方法ありますか?
>例えばソース電圧が20Vでもゲート電圧は−12V、ソース電圧が30Vでもゲート電圧は-12Vというように一定にしたいのです。

なにかの動作電源のON/OFFではなくて、これだと軽負荷の信号線かもしれない。

>再びお伺いしますがPchおけるゲートアース間電圧って何の意味があるんでしょうか?
それはぼくに聞いても仕方がないので、書いた人に聞いてほしい。
深く察するなら、プラスアースの回路を想定してたりして。



>なぜ発熱やら具体的に使うFETやら細かく説明しなくてはいけないのでしょうか?

あほなことを言うのではない。

>>599で↓のように書いているではないか。「発熱が問題になります」と。
>ツェナーダイオードを使うと発熱が問題になります。発熱しないように抵抗を大きくするとスイッチング特性が悪くなります。

ツエナーでやっても電流が小さく、それがアプリケーション上で問題にならないものなら問題はない。
でも、あなたの用途では、スピードとのトレードオフで問題になると言ってるわけだよね。
だったら、どんなスピードでどんな損失だったら、あなたが問題だと考えるのかを書かないと。

誰かが一所懸命に考えたって、
それでは熱が、それではスピードが、それでは部品代が、それでは部品点数が、と、あなたが言い出したら
パアになるではないか。
0609774ワット発電中さん
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2023/10/18(水) 21:20:05.03ID:kSdU5Qn3
>>605
横からごめんよ。
信号か電源用途かはSD間の電流量の違いだし、信号用途でも電流制限用に抵抗を入れる必要があるしそれは負荷だから、PchFETのゲート駆動に違いはないでしょ。


それに質問者はソース電圧電圧が変動してもゲート電圧を一定にする方法を聞いてるんだから、ツェナー使う方法しかないよって答えるのが正解だろ。
0610774ワット発電中さん
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2023/10/18(水) 22:27:24.49ID:uJLcn39D
>>609
>PchFETのゲート駆動に違いはないでしょ。
電流が違えば適切なFETの選択も変わるし、ゲート容量が変われば高速にスイッチするのに必要なドライブ能力も変わってくる。
出力の電圧が違っても必要なドライブは変わるが、この場合は12とか24Vとかなので。
だから「スイッチしたいPch FETは具体的には何ですか?」って聞いてるよ。

>それに質問者はソース電圧電圧が変動してもゲート電圧を一定にする方法を聞いてるんだから、ツェナー使う方法しかないよって答えるのが正解だろ。

「ツェナーを使う」といっても
・直接ゲートに接続する形でツェナーを使う
・バッファの手前で使う
・ゲートドライブ回路の電源回路にツェナーを使う

VGSを超えないようにする、という主旨なら、高い精度はいらない。
その場合、ローサイドのC-MOS信号のような「だいたい決まった電圧の信号源」のON/OFFから
ハイサイドの「電源電圧とは関係なくだいたい電圧が決まっている信号」を作るのにツェナーは要らない。

なので、ツェナー使う方法しかないよって答えるのは不正解だと思います。
0611774ワット発電中さん
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2023/10/18(水) 22:49:12.68ID:f0rozi1C
>>592
ゲート・ソース間電圧を、ソース電圧にかかわらず-12Vで固定したい、
ということから、連想したのは定電流回路でした

しかし Vgs = -12V というのはまともな用途とは思えないし
Vgsの最大絶対定格(±12V、最近は±20V)にも近くなるので
なにか勘違いしてないか心配になったので、事情を聞いてみようと思いました
0612774ワット発電中さん
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2023/10/18(水) 22:54:17.64ID:f0rozi1C
>>611訂正
±12Vはメモリーにゴミがたまっていたらしい

正しくは、Vgsの最大絶対定格(通常±20V)にも近くなるので
0615774ワット発電中さん
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2023/10/19(木) 07:25:13.35ID:+j3ccim7
ID:WwoIUFz8 と ID:kSdU5Qn3 に共通してるのは、「FETはゲート電圧だけで制御できる」って思ってそうなところかな。
荒らすために、そう思ってるふりをしてる、ということもありえるけどそこまでの悪意は想像したくないな。
仕事の課題とかで、具体的なFETの型式は出せなかったのかな、って同情もするが。

>>612
>正しくは、Vgsの最大絶対定格(通常±20V)にも近くなるので
すげえ電流を流すアプリだと、しっかりゲート電圧をかけて損失をわずかでも落としたい場合もあるだろうし、
そういう用途なのかもしれない。でも、質問者が情報を開示しないことには、どうもならん。
0616774ワット発電中さん
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2023/10/19(木) 07:44:35.23ID:pDZmz0C9
まあ好きなようにやってもらえば良いよ、こっちは何が何だかわからないからね
答えようが無いというか、考えようが無いというか、エスパーもできないよ
0617774ワット発電中さん
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2023/10/19(木) 07:47:04.04ID:pDZmz0C9
ついでに書くと、pchでゲート電圧って言えばVgsに決まってんだろうと、そういう知識があるなら自分で解決できるでしょ
こっちは、ゲート電圧って聞いちゃうと、どっちなんだよおい、って種族だからね
0619774ワット発電中さん
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2023/10/20(金) 03:29:31.57ID:pf1Kb3FV
>>617
そうだね。
誤解があるかも知れないから、Vgsと書こうとか、
GND基準のゲート端子電圧と書こうとか、気にしてしまうよ
0620774ワット発電中さん
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2023/11/10(金) 06:24:20.24ID:jKWnwTsq
自動車のウインカーをLED化する時に問題となるハイフラ防止抵抗の発熱ですが、タイマーリレーを併用することで解消できるとの事。
どういう理屈なのですか?
0621774ワット発電中さん
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2023/11/11(土) 09:54:41.35ID:2HiKiyZX
よくわからんが自走者のウインカーシステムは
電流量でonoff時間繰り返してる回路だから問題になるんだろ?
それwpたたのツインタイマーかましてやれば負荷に関係なく一定時間でフリッカするようになるだけでは
0622774ワット発電中さん
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2024/01/02(火) 01:15:14.44ID:rHstaxQH
ACアダプタを改造して電圧を上げるのは素人には難しいですか?ADP-90YBというACアダプタ(19V、4.74A)を24Vにして使いたいです。はんだごてやヒートガンで部品を付け替えることはできますが、回路はほとんど分かりません。
0623774ワット発電中さん
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2024/01/02(火) 11:20:18.09ID:1MMg7jVa
>>622
>
無理
下げることはできる事もあるがあげるのはまず無理
せいぜいアダプターの元々の調整範囲(10%未満)くらいしかできない
そもそもアダプターを開けることができないんじゃないかな
0624622
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2024/01/02(火) 14:03:10.83ID:rHstaxQH
>>623レスありがとうございます。
趣味の一環なので、昇圧コンバータの使用は最終手段として考えています。調べると出力電圧設定用の電圧分割抵抗を打ち替えたり可変抵抗にしたりしているのを目にしますが、自分が打ち替えるべき抵抗を見つけられるか分かりません。打ち替え後の抵抗の大きさは可変抵抗で試しにやってみて、望みの電圧が出たときに抵抗値を測定すればいいかなぁと考えています。
0625774ワット発電中さん
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2024/01/02(火) 17:58:23.54ID:1MMg7jVa
>>624
>出力電圧設定用の電圧分割抵抗を打ち替えたり可変抵抗にしたりしているの
それの設定が高い方には10%くらいしか上げられないように設計するのが普通
0626774ワット発電中さん
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2024/02/06(火) 18:50:32.94ID:2rZWrka0
トランジスタを含む回路になるとよく分からなくなります。
R, C, Lの回路はキルヒホッフの法則と簡単な2階の微分方程式が解ければいいだけですよね。
あと、応用的な話になると全く分かりません。

どう勉強していけばいいでしょうか?

オーディオ用のアンプを設計したいです。
0627774ワット発電中さん
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2024/02/06(火) 23:39:59.91ID:bSqI75zT
>>622-623
交換するべき抵抗がどれなのかを見つけることとか、実際の交換とか、わかってないと難しいとは思う。

それはそれとして、10%はかなり余裕を見ているか、低く見積もってると思う。
0629774ワット発電中さん
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2024/02/07(水) 01:19:43.24ID:FQCXmIKS
>>626
現実のトランジスタに触って、なにか作って見るのがよいと思う
お手軽なものとしては、電池を電源に使うヘッドホンアンプがある

たとえば、1石ヘッドホンアンプで検索すれば
Guitarder さんの No.7「1石トランジスタ回路の設計」
などがヒットする
2石、3石と進めばよかろう
0630774ワット発電中さん
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2024/02/07(水) 01:21:57.73ID:FQCXmIKS
>>626
1石の回路から11石まで順を追って発展させた本もある

実験で学ぶトランジスタ・アンプの設計―1~11石の増幅回路を組み立てながら・・・ 黒田 徹 (著)
CQ出版のサイトでオンデマンド版が買える
0631774ワット発電中さん
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2024/02/08(木) 15:02:21.88ID:Z+JG5whO
剣菱Pのトランジスタ解説
nicovideo
jp
/watch/sm12736646
0633774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 16:13:44.30ID:I+Y5Z9GQ
エミッタ接地増幅回路で、入力とエミッタ端子の間にカップリングコンデンサをつなげると
なぜ入力電圧とエミッタ電圧はその差が定数になるのでしょうか?

定性的な説明をよく見るのですが、数式を使った定量的な解説を知りたいです。
0634774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 16:14:37.02ID:I+Y5Z9GQ
訂正します:

エミッタ接地増幅回路で、入力とエミッタ端子の間にカップリングコンデンサをつなげると
なぜ入力電圧とベース電位はその差が定数になるのでしょうか?

定性的な説明をよく見るのですが、数式を使った定量的な解説を知りたいです。
0635774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 16:15:22.81ID:I+Y5Z9GQ
さらに訂正します:

エミッタ接地増幅回路で、入力とベース端子の間にカップリングコンデンサをつなげると
なぜ入力電圧とベース電位はその差が定数になるのでしょうか?

定性的な説明をよく見るのですが、数式を使った定量的な解説を知りたいです。
0636774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 16:23:02.14ID:I+Y5Z9GQ
アキュフェーズの社長のトランジスタの本に「入力のところにあるコンデンサC_1はベース・バイアス電圧(直流)をカットして、入力端子に加えられた交流成分だけを通過させるコンデンサです。」
と書いています。

カットするというのはどういうことですか?

カットされずにちゃんとベース・バイアス電圧が入力電圧に加えられたものがベース電位になっています。
0637774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 16:28:19.50ID:9+BUp+eC
>エミッタ接地増幅回路で、入力とベース端子の間にカップリングコンデンサをつなげると
>なぜ入力電圧とベース電位はその差が定数になるのでしょうか?

xVのバイアス電圧に1Vの振幅の信号が載っている入力信号がある。
ベースが2Vにバイアスされたエミッタ増幅回路がある。
[入力信号]と[バイアス回路を含むベース]の間にカップリングコンデンサを挟む。

このとき、入力電圧とベース電位はその差は定数定数ではなくて、x-2Vになります。

図で書いて質問しないと、たぶんあなたの疑問は伝わらないです。
0638774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 16:49:17.79ID:FIi3seSl
>>636
鈴木雅臣さんの「定本〜」は持っている人が多いから
どの「定本〜」の何ページ何行目を書けばレスがつくかも
または図を、5chのお絵かきか、imgurにアップ

現実問題として、この通りにしたらトランジスタは動作することも、しないこともある
引用をミスしているか、バイアスの与え方を理解していない
なので、省略しない全体図が必要

>>「入力のところにあるコンデンサC_1はベース・バイアス電圧(直流)をカットして、入力端子に加えられた交流成分だけを通過させるコンデンサです。」
0640774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 16:58:30.84ID:I+Y5Z9GQ
オシロスコープの図を見ると、その定数は2.62Vになっています。

15 ✕ (22 / 122) がそれに近い値です。
0641774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 17:41:01.58ID:FIi3seSl
>>640
分かりやすいところから

>>カットするというのはどういうことですか?
入力端子にバイアスがあらわれないようにカットする。
カットしないとどうなるかというと、
入力のほうにバイアスによる電流が流れて予定のバイアスと違ってくる。
また、入力につながっている回路によっては壊れる。
0642774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 18:13:09.48ID:FIi3seSl
>>640
バイアスについて
>>v_iとv_bの差が定数(バイアス?)になっています。

v_iが何なのか図に無い
バイアス電圧といえば、この場合はベース−GND間なので
15+(22 / 122) =2.7V
ベース電流を無視して誤差の範囲で 2.62Vに一致する

バイアス電流=ベース電流(Ib)は
Vb = Vbe + Ic×Reが成り立つから
変形して Vb = Vbe + (Ib×hFE)×Re
変形して Ib = (Vb -Vbe) / (hFE×Re)

Vbeは便宜的に、0.6Vだったり、0.65Vだったり、0.7Vだったりする
正確な計算方法は次に
0643774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 18:36:10.74ID:FIi3seSl
Vbeは次式から求める
(と言っても実際に求めたことは無いのでVbeで解くのは省略)

Ic=Is・exp(Vbe/(κT/q)
 =Is・exp(Vbe/VT)
Ic:コレクタ電流
Is:飽和電流 (各トランジスタ固有の値)
κ:ボルツマン定数
T:絶対温度
q:単位電荷
VT:熱電圧 (300K(室温)で26mV)
0644774ワット発電中さん
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2024/02/12(月) 22:06:34.76ID:9+BUp+eC
>>639
v_iとv_bは図にはvi,vbと書かれているもののことかな?
定数になっている、と言う説明がちゃんと示されていないです。
あなたの解釈の問題かもしれないので、。(あるいは「定数」の認識があなたとほかの人で違うとか)

viとvbの電圧が決まっているなら一定の値になりますが、たまたまその状態で一定になっていることを定数とは言わないような気がします。
また、viとvbの電位差のことを「バイアス」とは通常は呼びません。
バイアスの言葉自体は「偏り」です。ベース電圧(ここではvb)に適切な偏りを設けて(ベースバイアス)、トランジスタが動作するようにします。
0645774ワット発電中さん
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2024/02/13(火) 18:28:07.00ID:I/pZlG+5
>>642
ミスっていたので訂正
バイアス電流=ベース電流(Ib)は
Vb = Vbe + Ic×Reが成り立つから ←ここ間違い

Vb = Vbe + Ie×Reが成り立つ   ← Ieに訂正
また観測と裏づけ理論により、Ie = Ic + Ib である
よって
Vb = Vbe + (Ic + Ib)×Re = Vbe + (Ib×hFE + Ib)×Re
変形して Vb = Vbe + (hFE+1)×Ib×Re
変形して Ib = (Vb - Vbe) / ((hFE+1)×Re)
0646774ワット発電中さん
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2024/02/23(金) 23:49:48.49ID:12cWuLaA
>>636
日本語が悪いね、もう少しわかりやすく書くと
「入力に直列に入っているコンデンサC1は入力の直流分をカットして入力端子に加えられた交流成分だけをベースに伝えるコンデンサです。」
と信号の流れに沿って書けばよいものをベース側の視点から書いちゃっているから変になる、カットするって何とかなるんだね
ちなみに、ベースバイアス回路でベースに加えられている電圧が入力の交流でプラスマイナスに変化して、、、どうのこうのとなりますね
0647622
垢版 |
2024/03/10(日) 00:17:38.99ID:v00HUlQC
以前19Vのアダプタを改造して24Vで使えないかと相談した者です。仕事が忙しく実行まで時間がかかりましたが、結果は成功しました。フィードバックを制御するシャントレギュレータからたどり該当の抵抗を見つけ、計算で求めた抵抗を当てた(並列にした)ら24Vが出ました。楽しかったです。
耐圧25Vのコンデンサが付いているので余裕のあるものに換え、中華T12はんだごての電源として常用します。試しに使ってみたら、19Vより圧倒的に温度上昇が速かったです。200円のノートPC用アダプタを有効活用できそうです。これなら可変抵抗を使えば、電圧可変のアダプタが安く手に入りますね。
日記のようになってしまいすみません。質問した手前、結果を報告させていただきました。
0649774ワット発電中さん
垢版 |
2024/05/12(日) 11:13:57.95ID:uZ6n6TQg
負けたなら終了に近い感覚すらある
0650774ワット発電中さん
垢版 |
2024/05/12(日) 11:42:10.36ID:PVqI23BH
休み明けたと思うけどなあ
0651774ワット発電中さん
垢版 |
2024/05/12(日) 11:45:45.84ID:OG4bS8CW
立花もホラ吹きだからね
0652774ワット発電中さん
垢版 |
2024/05/12(日) 11:56:44.67ID:2chRxuxM
檻牛○○○○○
檻牛○○○○
0653774ワット発電中さん
垢版 |
2024/05/12(日) 12:34:43.79ID:7fOQdDLb
>>493
たったこれぐらいでネタ尽きそうだな なんか約束守ったことより、その後ホテルが変わるとは呼べない
0654774ワット発電中さん
垢版 |
2024/05/12(日) 13:09:16.31ID:Kyr69uBO
低予算が無さすぎやわ
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