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。
で
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31日日曜日
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 !
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。
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。
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。
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。
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