SDOTECK HOME

  • ご参考になりましたか?
    SDOTECKブログでは、みなさんからのフィードバックをお待ちしています。 説明が解らなかったり、もっと詳しく解説してほしいポイント・テーマがありましたら、お気軽にsudoteck@gmail.com までメールくださるか、記事にコメントして下さい。
  • -

RF PowerAMP なら

  • RF AMP DESIGN

HEX calc pro 1.00

  • HEX calc pro ver1.00
    エンジニア向けの16進と浮動小数点を混在して入力出来る計算機 。 Version 1.00 高機能な 16進電卓や科学計算電卓はありますが、いちいちモードを切り替えなければならず、最大の問題は16進数と小数点値を同時に使用出来ないことです。
    詳しい説明はここ
    iTunes ではここまで

ATT calc

  • ATT calc ver2.00
    iPhone 用 RF アッテネーター計算ソフトです。  RF開発エンジニアに必要な、 dBm - W 換算機能をはじめ、π型やT型の ATTを 設計する上で、必要な dB値から抵抗値を算出する機能と、 E24系列の抵抗値を 使用したときの減衰量(dB)と整合インピーダンス(Ω) が表示されますので、どの 抵抗値の組み合わせがよいか検討できます。  また、正確な値を必要とする場合に2個のE24系列抵抗を並列接続して理想の値を 求める計算機能も持っています。  操作はピッカーホイールを回すだけですので、実験中でも片手で簡単に操作 できます。

FIL Calc

  •  LPF 計算機
    RFエンジニア向けフィルター計算ソフト LPFやHPFの設計をするときに、いちいちパソコンを起動してフィルタを設計、結果をプリントアウトして、実験室に行ってネットワークアナライザで測定・実験、ちょっと修正したい時にまたパソコンの所にもどって、再計算...というのが結構面倒で、手軽にiPhone で計算できるといいいなと思って作りました。

iPhone APP

  • ATT calc ver2.00
    SDOTECK が開発した iPhone APP の紹介です。 NEWS---SWRproリリース

Amazon

  • AMAZON Books

RAKUTEN

  • RAKUTEN

mujic.jp

  • music.jp
    music.jp

サイト内検索には?

  • -------------------------------
    ◆下の検索機能でこのブログのすべての関連項目を検索出来ます。是非使ってみて下さい。
サイト内検索
ココログ最強検索 by 暴想

SCHEMATICS

BOSE

  • BOSE
    クワイアットコンフォート20
無料ブログはココログ

Google

  • Google

« Legacy のはなし | トップページ

2019年3月 1日 (金)

キルヒホッフの法則のはなし2

キルヒホッフの法則のはなしとは

キルヒホッフの法則とは,簡単に言うと「ある1点に流れ込む電流の総和と流れ出す電流の総和は等しい」というごく当たり前の話なのですが、計算で電圧や電流を求めるときの基本です。
 前回は抵抗を使ったアッテネーターの回路を例にあげましたが、今回はトランジスタが入った例を考えて見ます。
Kirchhoff2
 右図は12Vの電源から分圧してボリュームで調整電圧を取ったり、トランジスタをONさせるために繋げた回路です。今回 Vx の電圧を考えて見ます。
1)ボリュームやトランジスタ接続を全く無視して起算してみる。抵抗分割で計算すると
   Vx = 12v x ( 5.6k/( 5.6k + 10k))
   Vx = 4.3V となります。
だいたいの目安を付けるには、
これでいいと思います。
2) ボリュームやトランジスタを考えて
 10k は 5.6k と並列に入れる
 トランジスタのベースを GNDと考えて、1Kも5.6k と並列にする。これで計算すると
  Vx -GND間の抵抗をまず求めると
Vr-gnd = (1 / (( 1/5.6k )+(1/10k)+( 1/1k)))
            =0.78 k
  Vx =12v x ( 0.78 /( 0.78k +10k))
       =0.87 v
となります。しかしこの値は実測と比べてしばしば低すぎる場合があるのです。それはどうしてでしょうか?
3) 図の下側のようにトランジスタの B-E をショートでなく、0.7V(Vbe)の電圧源として計算してみる。ここでキルヒホッフの法則を使って,Vxの点で各電流を求めてみます。
 I1 = Vx / 5.6k
   I2 = ( Vx - 0.7v)/1k
   I3 = Vx /10k
   I4 = (12v - Vx )/10k
なので
  I4 = I1 + I2 + I3
  (12v - Vx )/10k = (Vx / 5.6k) +(( Vx -0.7v)/1k) +(Vx /10k)
  両辺に 56 をかけて(56 = 5.6k 10k 1k の掛けた物)簡単にすると
   (12v - Vx )x5.6 = (Vx x10) +(( Vx -0.7v)x56) +(Vx x5.6)
   67.2 -5.6Vx   = 10Vx +56Vx -39.2 + 5.6Vx
   67.2 +39.2 = 5.6Vx +10Vx +56Vx +5.6Vx
   106.4 =  77.2Vx
   Vx = 1.38 v
 
 I1 = 1.38v / 5.6k = 0.246mA
   I2 = ( 1.38v -0.7v)/1k = 0.68mA
   I3 = 1.38v /10k  = 0.138 mA
   I1 + I2 + I3 = 1.06mA
   I4 = (12v - 1.38v )/10k = 1.06mA
 と Vx は約 1.38V となり、 2) での計算よりかなり高くなっています。

ベース抵抗はコレクタ電流を考えて設定しよう
ここは Vbe = 0.7V の設定が効いているのと、ベースに入ってる 1kΩ がちょっと抵抗値が小さいためだと思います。ベース電流をそんなに必要ないなら...
たとえば 入力電圧 5V でベース抵抗 10kΩ ではベース電流は
(5v -0.7v )/10k = 4.3v/10k = 0.43mA
トランジスタの電流増幅率を 100 とすれば
コレクタには 43mA 流せるはずです。
大電流のトランジスタではコレクタに 1A流すとしたら足りないですから、その場合は 330Ω なら 30倍で1.29A 流せます。コレクタの電流を考えてベース抵抗を考える必要がありますが、小電力スイッチングでは 10k とか 4.7kで十分なはずです。

 この回路でベース抵抗を 10K  にすれば、
2) の場合で簡単に計算しても
Vr-gnd = (1 / (( 1/5.6k )+(1/10k)+( 1/10k)))
            =2.64 k
  Vx =12v x ( 2.64K /( 2.64k +10k))
       =2.5 v
3) で計算すると
(12v - Vx )/10k = (Vx / 5.6k) +(( Vx -0.7v)/10k) +(Vx /10k)
  (12v - Vx )x5.6 = (Vx x10) +(( Vx -0.7v)x5.6) +(Vx x5.6)
   67.2 -5.6Vx   = 10Vx +5.6Vx -3.9 + 5.6Vx
   67.2 +3.9 = 5.6Vx +10Vx +5.6Vx +5.6Vx
   71.1 =  26.8Vx
   Vx = 2.65 v
と簡単計算との誤差が少なくなります。

« Legacy のはなし | トップページ

アナログ」カテゴリの記事

コメント

コメントを書く

(ウェブ上には掲載しません)

トラックバック


この記事へのトラックバック一覧です: キルヒホッフの法則のはなし2:

« Legacy のはなし | トップページ