2010年12月1日水曜日

LTspiceの波形グラフをデータごとに分割して表示させる方法

LTspiceの波形グラフをデータごとに分割して表示させる方法をユーチューブにアップしました。

2010年11月17日水曜日

LTSpiceで部品を左右反転表示させる方法

久しぶりの投稿です。

LTSpice で、PNPトランジスタをエミッタを上にして描くと

ベースが右側になって困ってたんですが、やっとこやっとこ鍋、

PNPトランジスタをエミッタを上にしてベースを左側に描く方法がワカリマシタ。





これがっ初期状態

Ctr+r で


第一回転型

もう一回
Ctr+r で

第二回転型。これでエミッタが上にはなったものの
ベースが右側になっちゃいます。
ここで、左右反転させる方法が Ctr+e なのでありました !

成功 !





Ctr+r で部品を回転させられることは前から知ってたのですが
左右反転の方法がわからなかったのです。
Ctr+e  デシタ

おわり

2010年11月9日火曜日

エミッタ接地増幅回路 TinaによるDC解析





Tina で トランジスタ増幅回路

(エミッタ接地電流帰還型)を

描いたところです。

コントロール部品に

コレクタ抵抗を指定しています。


回路の設計はコレクタ電流を約

1mAと予想してエミッタ電圧Eeが

2.2Vになる想定です。


R1の値を0Ωから20KΩまで可変したEcコレクタ電圧の結果は次の図のようになりました。




0Ωから11.8KΩまでは

徐々にコレクタ電圧が

下降していますが11.8KΩで

エミッタ電圧と同じ値に達してしま
い、飽和状態になりました。 


Rc2.2KΩのときにコレクタ電圧が

10Vになるようです。

ということは電圧降下分は2Vですから

コレクタ電流はオームの法則で2÷2.2=0.9mAですね。

このグラフからコレクタ抵抗が4~5KΩくらいのところで7~8Vくらいで動作させれば

上下に振幅が確保できそうですね。

2010年11月5日金曜日

抵抗値を変化させた場合の解析はTINA ver.7が便利 (3 ) 複数の測定箇所を同時に測定する場合

TINAにハマってる僕のこの頃です。

この図面はオームの法則でR1と

R2を直列に繋いで10Vの直流電圧を

加えた場合の各抵抗器にかかる電圧を調べる

ものです。








Tinaで回路図を描いたら、どの部品を

可変にするのかをマズ指定します。

R1を可変抵抗にしたいので

メニューの 解析から

コントロールオブジェクトを選択を

選びます。




そうすると、 マウスカーソルが、(抵抗器のような形になるんでス)。そのマウスカーソルを

R1の抵抗器に合わせてクリックしますぅ。(現在GoogleIME使用中につき、言葉が可愛くなっています。   ガクッ )



クリックしますと

左のようなフォームが現れます。

上部の抵抗器 3k の右横にある

…のボタンをクリックしてください。













パラメーターステッピングというフォームが

現れます。


今回は、これをいじらず

スグニ、OKをクリックしてください。

















すると 「R1 3K」だったはずの表示が

「R1 3K *」 に変化すると思います。

この米印が味噌です。








R1に米印が付いて、R1が可変抵抗の働きをしてくれる状況が整いました。





再び、メニューへ行きます

解析 DC解析 DC伝達特性

を選んでください。











DC伝達特性の

入力のComboBoxで R1を選び

開始値(最小値)0 Ω
終了値(最大値)20k Ω
点の数100(多いほど精密なグラフ)

を記入して、OKをクリックしてください。





R1を20Kの可変抵抗とした

分析結果が表示されます。




緑がR1に発生する電圧

紫がR2に発生する電圧







*******   では また~  *******


2010年11月4日木曜日

抵抗値を変化させた場合の解析はTINA ver.7が便利 (2)可変パラメーターが二箇所ある場合

12AU7という電圧増幅管の回路図ですが

Rpを10kΩから1MΩまで
少しずつ変化させた場合

プレート電圧がどのように変化するのかを

テストしてみました。










Rp 10k  というプレート抵抗ですが Rp 10k * と表示されていますね。

「*」 がついているのは コントロールオブジェクト(パラメーター可変) であるという印です。

具体的な方法は、メニューから

解析>コントロールオブジェクトの選択で、Rpを指定し

可変させる範囲を指定します。





そして、メニューから 

解析>DC解析>DC伝達特性で、

解析を実行します。







解析結果がグラフで表示されます。

横軸がプレート抵抗

縦軸がプレート電圧です。













カーソルボタンを押してカーソルを出して

プレート電圧が150Vとなる

プレート抵抗の値は75KΩであると

わかります。








しかし、このデータは あくまでも カソード抵抗が3.3KΩの場合ですので、

カソード抵抗がもし2.2Kだったり6.8Kだったりによってグラフの曲線は変わってきます。

ちなみにカソード抵抗Rkが 6.8Kの場合曲線がどうなるのかみてみます。



カソード抵抗Rkが 6.8Kの場合

プレート電圧が150Vとなる

プレート抵抗の値は125KΩ

のようです。








カソード抵抗を変化させてグラフを描き直すのではなく

ひとつのグラフで複数のカソード抵抗の曲線を同時に表示させることもできます。

メニューから

解析>コントロールオブジェクトの選択で、Rkを指定し

可変させる範囲を指定します。






最小値 3.3k

最大値 6.8k

グラフの線の個数は2個 なので

それを指定します














そして、メニューから 

解析>DC解析>DC伝達特性で、

解析を実行します。



できました



緑がRk=3.3kΩ

黄がRk=6.8kΩ





それぞれの場合の


Rpに対するEp曲線です。





どちらにしても、 Rp(プレート抵抗)を増やすとプレートの電位が下がることがわかります。

カソード抵抗を減らすと、プレートの電位の下がる度合いが激しくなります。






緑がRk=500Ω

黄がRk=6.8kΩ





それぞれの場合の


Rpに対するEp曲線です。



カソード抵抗を500Ωと極端に小さくした場合は緑の曲線のように、

プレートの電位の下がる度合いがものすごく激しくて、コレクタ抵抗をかなり小さくしないと

コレクタ電圧が十分に確保できない状況になるようです。



続きを読む

2010年11月3日水曜日

抵抗値を変化させた場合の解析はTINA ver.7が便利(1)

かなり

驚いているのですが、 TINA って ナカナカ 使いやすいシュミレーターだと思います。

抵抗値を変化させたときに、各部の電圧や電流がどのように変化するのかを調べたいなら

TINAが僕は超オススメです。

例えば、トランジスタのコレクタに固定抵抗Rc(1KΩ)を繋いで電源電圧を9Vかけるとして、

ベースに 0KΩ ~ 900 KΩ と変化する抵抗を繋いで同じく9Vをかけて

コレクタ電圧がどのように変化するかをグラフで表示させるってことがいとも簡単にできます。

其の方法は次の手順でデキマス。

(1)回路図を描く




Rbは0KΩから900KΩまで

変化させるので

可変抵抗器を描くのでは

ないかと思いますが


ここは抵抗器を描きます

値は最大値を一応

書いておきます。





(2) 電圧を調べたい場所に 電圧計を繋ぎます







VM1という電圧計を繋ぎましたョ















(3) メニューから 解析 >> DC解析 >> DC伝達特性 と進みます

 






















(4) DC伝達測定のフォームが出るので 開始値、終了値を 書き入れます。



OKボタンをクリック











(5) グラフが表示されます。 横軸がRbの可変抵抗値

   縦軸がコレクタ電圧です



2010年10月31日日曜日

どうしても釈然としないョ真空管のバイアス負電圧

何故かしら真空管の記事を読んでどうしても引っかかることがあります。
NPNトランジスタの場合ですがごく普通にエミッタ接地の電圧増幅回路について
説明してある記事を読むとエミッタの対接地電位(エミッタ電圧)というものがあり
普通は、1-2Vに設計し、ベースの電位は必ずエミッタよりも約0.6V高い電位となる
トランジスタの宿命があるのでベースの電位は必ずプラスになります。
ところが真空管の電圧増幅回路の記事をいろいろ読みますと
グリッド(トランジスタのベース)にマイナス3Vだとか
負のバイアス電圧を与えるように設定されている記事が目立ちます。
しかし真空管の回路図で見る限り
格別に負電源からラインを引いてあるものは無く
正電源のトランジスタの回路図と全く同じような回路図なんです。
なぜ真空管のグリッドが負なのか?
実際真空管の増幅回路でグリッドにテスタ棒(赤色)を当てて
テスタ棒(黒色)をGNDに当てた場合、テスタはマイナスの電圧を表示するのだろうか?
そう考えたとき、どうしても理解できなかったのです。



やっと

わかりやすいホームページを見つけました

超オススメです。 この記事 ↓

超初心者のための
真空管アンプの工作、原理、設計まで
電気知識から真空管の原理、アンプの原理まで

(確証とまでは言えませんが)

この記事を読むまでは 完璧にわからないことが、晴れました!

どうも「負」だ「負」だ...と言ってるのは GNDに対して 「負」なのではなく

カソード(トランジスタでいうエミッタ)に対して相対的に「負」なのだそうなんです。なーんだ!

なんかもう、これが本当だとしたら、あまりにも「GND無視」と言えはしないでしょうか。

真空管の時代はそもそもそういう発想が主流だったのでしょうか? 

ともかく、そういうことなら 一応、 納得はいきます。

トランジスタで言えばこんな感じです。

エミッタ電位=2V ベース電位=0V 

真空管のベース(じゃなくて)グリッドは直流的には0V

真空管のカソード電位を持ち上げてグリッドより数ボルト高くするというのが

真空管のやり方のようです。

でも なんか わかりにくいじゃないですか GNDを基本にしないと...まあ仕方ないね


とか なんとか 思いながら TINAで ひとつシュミレーションしてみました



過渡解析



2010年10月29日金曜日

TINAの自動配線にオドロキ

コレクタ電流1mAで設計してみた エミッタ接地増幅回路です。
エミッタ電位を1.5V取って
ベース電位は2.1Vとしました。

2SC1815GRとして直流増幅率280
とみてベース電流3.6μA
R3電流はその10倍の36μA

R4は2.1/0.00036=3.5K
R3は9.9/0.00036=27K











ところで

さて、トランジスタのコレクタに負荷抵抗とPathコンを書き加えようと思って
電源のアイコンを右にドラッグした時

驚きの自動配線機能が発揮されました。

電源のアイコンをドラッグしたら
配線も自動的に書き換えられ
下図のように一発で決まりました。




















TINAの自動配線機能 は 素晴らしい !


2010年10月28日木曜日

真空管も描けるTINA(回路シュミレーター)を弄ってみました

3D表示機能を指定すると
回路図が実体配線図風に
なるのがウレシイです。
 抵抗器なんかカラーコード
まで出るのがスゴイ。
 コンデンサーはレンガみたいで
イマイチ。
 それとDC電源、
このカスタネットのような絵だけは
チトイタダケません。
 これこそコンデンサーみたいで。

 配線の描きやすさはTINAが一番
強力なような気がします。
チョッとだけ自動配線機能が
あるみたいで、配線を描いたり
編集するのが
大変スムーズなソフトのようです。

2010年10月27日水曜日

スピーカーを超高感度マイクにする実験

スピーカーを2SC1815のエミッタに入力し2段のアンプで増幅する回路を
試みてみました。
カットアンドトライで下図のような定数で最高に感度が発揮できました。
出力はクリスタルイヤホンで聴くのですが
5メートル先でお煎餅をかじっている音とか犬が外で吠えているのとか
ありとあらゆる雑音が耳元で鳴ります。
スピーカーから2-3メートル離れて小声でツブヤク声はイヤホンからハッキリ聞こえます。
スピーカーから5-10メートル離れてしゃべっている声もイヤホンからハッキリ聞こえます。
ちょうど補聴器を着けている感じだとオモイマス。補聴器替わりになりそうです。
この回路にスピーカーを鳴らす回路でも付ければ
インターフォンの増幅回路になりそうな気がします。
電源電圧を9Vから20Vまで上げてみると感度と雑音が向上します。

2010年10月26日火曜日

2SK241 2個パラレル スピーカー駆動ミニアンプのススメ

前回のBLOGの続きになりますが ブレッドボードなどで実験する際
お手軽にスピーカーを鳴らしてみたいという場合 2SK241をパラレルで
鳴らすというのも ナカナカ 便利な方法では内科と思います。
理由は、スピーカーを鳴らすための必要部品が2SK2412個だけで
抵抗器やコンデンサが全く要らないのです。
クリスタルイヤホンで鳴っているものはそのままこのミニアンプに繋げば
スピーカーから音が出ますョ。






2010年10月24日日曜日

FET 2SK241一本でスピーカーを鳴らす

2SK241といえば高周波用のFETとして日本では最も有名なFETのようです。
2SK241を低周波でしかもスピーカー駆動の終段で使う回路って普通じゃないと
思いますが、試しに鳴らしてみたら 蚊の鳴き声くらいで 鳴りました

意外でした。

こんなアポみたいな回路でもスピーカーが鳴るなんて...。






偶然思いついた回路です。
最初はドレインとソースに各々
抵抗をつないでいたのですが
結局抵抗なしで直結すれば
一番大きな音が出ることが
わかりました。



FETって大変便利な扱いやすい部品なんだなあと(素人考えですが)思います。
電源は3Vから30Vでも殆どまったく同じような小さな音ですが、電圧を上げたほうが若干
音が大きくなります。


FETを二個並列に繋いで電圧を大きめにかけてやると見違えるくらい音が大きくなります。
音量はスピーカーと耳の距離が約1メートルくらい離れていても言っている意味が聞き取れるくらいの音です。

この状態でG(ゲート)に手を触れると「ブー」と力強く音が出ます。




 


2SK241のゲート電圧対ドレイン電流の関係
















このような回路をブレッドボードに組んで
2SK241のゲート電圧対ドレイン電流の関係
をざっと診てみました。

LEDは不要ですが好みで入れました(え?)

2SK241は正面で左からDSGですが、回路図も
ブレッドボードも 背中を向けていますので
GSDという足の配置です。

100K VRで分圧してゲートに電圧を加えたときの
直流的ドレイン電流を調べたまでのことですが

2SK241は高周波用なのでゲートがとても敏感なことに驚きました。
そのことはまた今度詳しく書きます。

上記のように赤色LEDと内部抵抗ありの電流計を経由して
ソースを2.2KでGNDに落とした条件で24Vを加えた場合

ゲート電圧対ドレイン電流の関係は

0V   0mA
2V   1mA
4V   2mA
6V   2.9mA
8V   3.8mA
10V  4.6mA
12V  5.4mA
14V  6.3mA
16V  7.1mA


上記のようになりました。

正比例ではないですが、まあまあ ゲート電圧に応じてドレイン電流が

素直に反応しているようです。




  

2010年10月23日土曜日

YをGRに差し替えてhfeが上昇する原因はIcの増加でなくIbの減少なのか


左図のような回路図をブレッドボードで組んで

2SC1815Y と

2SC1815GR を  差し替えて

どうなるのかを調べてみました。







結果は、 Y の場合Ic 5.5mA  Ib 32μA
                                     hfe=171  


                                      GRの場合Ic 5.8mA  Ib 21μA
                                                                                                  hfe=276  






             といったところでした。

              
              単純に差し替えた場合

              コレクタ電流はあまり変化せず

              ベース電流が大きく変化することが

                                      hfeの変化に貢献しているようです。







******* では~ ***********


              

2010年10月22日金曜日

サーキットビューワー廉価版でテスタを複数同時に使ったフリをする方法

左の写真を見てください。

CircuitViewer Version 4.0 の製品構成は
ベーシック ¥11,550
パーソナル ¥24,150
フルセット ¥37,800
と3種類あるのですが
僕の持ってるのはベーシックです。
ベーシックだとテスタが1個しか同時に使えません。
フルセットならテスタが8個まで同時に使えます。

! なぜ 僕が持ってるのはベーシックなのに
テスターが3個同時に使えているのか???





その種明かしは 次回のブログで というほどの大した話ではないので
今 書きます。

実は上の写真は 合成写真です。

合成写真は、

写真編集ソフトAdobe® Photoshop® Elements 9 体験版を使っています。

どうやるのかというと、Windows7の場合ですが

(あまりにも手間がかかるので現実的ではありません。

これはジョークですので、そこんとこヨロシク)

(1)サーキットビューワーでテスタ一個の状態を描いて、Snipping Toolで
  ファイル名a.jpgで画像保存。







(2)テスタ一の位置を変えて、テスタの周辺をSnipping Toolで
  ファイル名b.jpgで画像保存。








(3)写真編集ソフトAdobe® Photoshop® Elements 9 体験版を起動して
   ファイル名a.jpgを開く

   
















(4)ファイル名b.jpgも開く
















(5)長方形選択ツールをクリック






















(6)長方形選択ツールで、b.jpg のほぼ全体を選択(選択エリアは適当で構わない)
   してコピー(ctr+c)










(7) a.jpgに注目して、先ほどコピーしたやつをa.jpgのどこでもいいから適当に貼り付ける。

















(8) 一応合成写真はできましたが、位置がずれていますので
   ズレを補修します。
   




移動ツールをクリックして
















(9) 移動ツールをクリックして、b.jpg がa.jpg とピタっと一致するところへドラッグします






















(10)完成した絵をJPG形式で保存すると出来上がり




ではまた~