テーマ:電子回路

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 またまた大分時間がかかってしまいましたが、「小さな石たちの物語」に新たなページを追加しました。 追加したのは「半導体集積回路」です。その一部はこのブロク「石くれと砂粒の世界」に記していない 新しい内容になっています。電子デバイス→半導体集積回路とアクセスしてください。 また「絶縁ゲート電界効果トランジスタ」で集積回路に関…
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負性抵抗素子(まとめ)

 前回までで基本的な負性抵抗素子の紹介は一通り終わりましたので、全体的なまとめをしておきます。  通常の抵抗素子は印加する電圧を増加させるとそれに比例して流れる電流が増加します。これに対して負性抵抗素子では印加される電圧が増加すると電流が減少する特性をもちます。  ここで注意しなければならないのは負性抵抗素子はその電流I-電…
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トンネルダイオードの応用(その2)

 トンネルダイオードの応用の話をもう少し続けます。トンネルダイオードというよりもう少し広い意味の負性抵抗素子の応用です。 1. 増幅回路  図Aのような回路で信号源から入力した信号viを負荷抵抗RLの両端から信号voとして取り出すことを考えます。負荷抵抗RLに直列に負性抵抗-Rが接続されています。抵抗rsは電源の内部抵抗や配線の…
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トンネルダイオードの応用(発振回路)

 最初に紹介した江崎特許(特公昭35-6326)にもトンネルダイオードの応用として図Aのような発振回路が記載されています。今回はこの発振回路について調べてみます。  発振回路とは直流電源から交流電流を発生させる回路です。もちろんトンネルダイオードに固有のものではなく、いろいろな原理の回路が知られていますが、ここでは特許の回路に沿っ…
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変圧回路(その3)

 少し立ち入り過ぎのきらいがありますが、もう少しDC-DCコンバータについて話を続けます。  前回は自己誘導を使った回路例を紹介しましたが、その他に相互誘導を使った回路も使われています。相互誘導とは図Aのように2つのコイルを使い、一方のコイルの誘導現象で発生した磁界により、他方のコイルの誘導現象が引き起こされる現象です。  …
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変圧回路(その2)

 今回は代表的なDC-DCコンバータの回路例とその動作原理を紹介します。  前回、説明したようにコイルに急に電圧を加えると電流はゆっくり増加し、エネルギーが蓄積されます。また加えていた電圧をゼロに戻すと、電流はゆっくり現象し、蓄積されたエネルギーが放出されます。変圧回路はこの動作を巧みに応用しています。  図Aに代表的回路の…
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変圧回路(その1)

 駆動回路に関する最後のトピックスとして変圧回路を取り上げます。ここでいう変圧回路とは電源電圧を発光ダイオードの駆動に適した電圧に変換する回路のことです。  携帯電話をはじめとして電池を電源とする機器が広く使われていますが、電池の電圧は1.5Vとか3Vとかに決まっていて、複数個使ってこれの整数倍の電圧を得ても、負荷となる素子の最適…
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輝度調整回路

 パルス駆動の2つ目の応用例として輝度調整回路を取り上げます。発光ダイオードの駆動回路では、電流制限抵抗を変化すれば、発光ダイオードに流れる電流を変化させることができ、発光ダイオードの発光強度(輝度)が変えられます。そう考えると、パルス駆動との関係がどこにあるのか疑問になるかもしれません。  確かにもっとも簡便に輝度を調整するには…
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マトリックス駆動

 前回、発光ダイオードをパルス駆動する場合に使う基本回路を紹介しました。今回と次回はこのパルス駆動の応用例を紹介します。今回は発光ダイオードを用いたディスプレイです。  一言でディスプレイといってもいろいろありますが、ここではテレビやPCの画面などのイメージ、つまり平面ディスプレイに注目します。平面ディスプレイといえば、現在のとこ…
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パルス駆動

 発光ダイオードは長時間点灯したままで使うこともありますが、多くの応用ではむしろ短い時間間隔で断続的に点灯させて使われています。町中で点滅するイルミネーションもこの例ですが、多数の発光ダイオードを使って文字や画像を表示するLEDディスプレイでは個々の発光ダイオードを信号にしたがってオンオフするように駆動します。  直接人の眼に触れ…
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発光ダイオードの駆動回路(その3:定電流回路のつづき)

 前回の最後に抵抗を定電圧ダイオードに置き換えた定電流回路を紹介しました。今回はさらにその変形版を紹介しましょう。  ダイオードの代わりにトランジスタを使います。バイポーラトランジスタのベース-エミッタ間はpn接合ですから、この接合に順方向に電流を流している場合、接合にかかる電圧(順方向電圧VBE)は電流によらずほぼ一定です。シリ…
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発光ダイオードの駆動回路(その2:定電流回路)

 前回紹介した基本的な駆動回路では抵抗器を発光ダイオードと直列に接続しています。このとき電源電圧Vと発光ダイオードを流れる電流Iの関係は、前回も掲げた通り    (1) となります。ここでRは抵抗器の抵抗値、Vfは発光ダイオードの順方向電圧です。  ところでこの順方向電圧は素子によってかなり異なります。順方向電圧はpn接合にお…
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発光ダイオードの駆動回路(その1:基本回路)

 電子部品としての発光ダイオードを手にしても、それを光らせるためには外部に電気回路を用意しなければなりません。その回路にはやはり発光ダイオード特有の考え方があります。以後数回にわたってそれを紹介してみましょう。  発光ダイオードを光らせるには順方向に所定の直流電流を流す必要があります。順方向に電流を流すためには、pn接合でできてい…
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ホームページ更新「バイポーラトランジスタ」つづき

 少し間が開きましたが、「電光石科」(http://denkou.cdx.jp/)の「バイポーラトランジスタ」のページに3つの節を追加しました。  ベース接地とエミッタ接地の場合の増幅特性についてそれぞれ説明し、回路記号についても簡単に説明しています。バイポーラトランジスタの増幅回路についての教科書は多々ありますが、大体は等価回路…
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SRAM

 半導体メモリーの代表選手としてDRAMを紹介しましたが、同じような揮発性でランダムアクセスのメモリーとしてSRAM(Static Random Access Memory)というものがあります。今回はこれを簡単に紹介しましょう。  DRAMはコンデンサに電荷を貯めることで情報を記憶しましたが、SRAMはトタンジスタのオン、オフそ…
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論理回路

 MOSFETは多数個を集積した集積回路として使われますが、それを説明するためにはもう少し回路の話をしなければなりません。デジタル回路について説明します。デジタルの世界は0と1の2値の世界です。別に2値でなければならないことはないのですが、電子回路で実現するには2値がもっとも簡単です。2種類の電圧を決め、高いときを1、低いときを0に対応…
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