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実験用高電圧安定化電源の修正。

【真空管実験用高電圧可変安定化電源を作ってみた。】に掲載した回路図に間違いがありました。
正しくはこちら。
全画面キャプチャ 20140331 14800
赤で書いてあるダイオードがないと、無負荷でボリウムをまわして電圧を下げたときにトランジスタQ2が破壊されます。

一般にトランジスタの耐圧とは「コレクタ-エミッタ間」「コレクタ-ベース間」のどちらか一方、またはその両方の耐圧の事を指します。だから、400V耐圧といえばこの2つが400Vに耐えることを意味します。
しかし、そんな高耐圧のトランジスタであっても「エミッタ-ベース間」の耐圧は、せいぜい数Vしかありません。

ここで、この回路を無負荷で動作させ、ボリウムを最大から最小までまわしたとします。すると、Q3のC-E間電圧が下がってQ2のベース電圧も下がり、Q2、Q1を遮断しようとします。
ですが、ここで無負荷だとC3に溜まった電荷は逃げ場がほとんどないため、C3は高電圧を維持しようとします。そうなるとQ2のE-B間に過渡的に高い電圧が発生してしまいます。ボリウムを急激に回せば最高電圧から最低電圧の差分である200VがQ2のE-B間にかかりますし、ゆっくり回しても10数V程度は簡単にかかってしまいますので、Q2が破壊に至ります。その後、連鎖的にQ1、Q3、D4が破壊されていきます。

D3は、このようなときにC3の電荷を逃がし、Q2を保護する役割のある重要な部品です。一見、方向が逆のようにも見えますが、定常的にはQ2のベース電圧のほうがエミッタ電圧よりもVBE(sat)だけ高いので、この方向でOKです。
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真空管実験用高電圧可変安定化電源を作ってみた。

真空管の実験用に、高電圧の可変安定化電源を作ってみました。
全画面キャプチャ 20140330 02655
1-DSC04179-001.jpg
特性をこれから調べます。
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【謹告】4月のワークショップ予定をお知らせします。

4月の週末に、はんだづけカフェさんにて「電子工作をやってみたい!」方のためにワークショップ(工作教室)を開催いたします。
  • 4月5日(土)
  • 4月13日(日)
  • 4月19日(土)
※4月26日以降の日程は別途お知らせします。

基本的に「飛び入り参加」でやっています。初心者でも作れる簡単な内容ですが、玄人の方で「私の腕前を見せてやろう」という腕自慢の方でもぜひご来場ください!
※大型連休期間中は別途お知らせします。
★今後も定期的に開催することを予定しております。基本的に土曜日と日曜日で交互に開催する予定です。
「はんだづけカフェ」

大きな地図で見る
1)「平ラグ板にLEDフラッシャー(Lチカ)を作ろう」
★「平ラグ板」に、自分で部品を配置してはんだづけを行い、LEDがピカピカ光る回路を組み立てます。はんだづけをしたことのない方でも組み立てやすい教材です。最後に電池ボックスをお付けして、お持ち帰りいただいても楽しめるように仕上げます。
対象:電子工作の未経験者以上(但し、小学生の方は保護者の同伴が必要)
参加費:400円
所要時間:約30分の予定
申し込み:不要(飛び入り参加でOK)
ご用意いただくもの:なし
DSC02698a.jpg

2)「平ラグ板にオーディオパワーアンプを組み立てよう」
★Lチカよりも少し大きな平ラグ板に、スピーカーを鳴らせるトランジスタパワーアンプを組み立てます。
対象:電子工作の未経験者以上(但し、小学生の方は保護者の同伴が必要)
参加費:1000円
所要時間:約1時間の予定
申し込み:不要(飛び入りで参加OK)
ご用意いただくもの:お手持ちの、携帯音楽プレーヤー・スマホなど音楽を再生するもの
(※お持ちいただかなくても参加は可能です。)
1-DSC04069.jpg
※写真は製作例です。使用する部品は写真のものとは異なる場合があります。
★今後、下のスピーカーなどと組み合わせてご使用いただけるようにくみ上げるワークショップも開催する予定です。

3)「段ボール箱でスピーカーボックスを作ってみよう」
★ゆうパックのダンボール(小)に穴を開けてスピーカーユニットを取り付け、スピーカーボックスを作ります。(当日はアンプを作らずスピーカーのみの製作でも参加できます。)
対象:電子工作の未経験者以上(但し、小学生の方は保護者の同伴が必要)
参加費:600円
所要時間:約30分の予定
申し込み:不要(飛び入りで参加OK)
ご用意いただくもの:お手持ちの、携帯音楽プレーヤー・スマホなど音楽を再生するもの
(※お持ちいただかなくても参加は可能です。)
1-DSC03575.jpg
※写真は2個作った例です。手前のアンプは含んでいません。

4)「高電圧を発生させて放電管を光らせてみよう」
★高い電圧を発生させて、フラッシュなどに使われている「キセノン放電管」を光らせます。
対象:中学生以上
 ※高電圧を取り扱うため、小学生以下の方の参加はご遠慮願います。
参加費:500円
所要時間:約30分の予定
申し込み:不要(飛び入りで参加OK)
ご用意いただくもの:なし
※当日製作した高電圧発生実験装置はお持ち帰りいただくことはできますが、キセノン放電管はお持ち帰りいただけません。また、事故防止のためご家庭ではお使いいただけないよう、電源コードは取り外させていただきます。

★ご注意
・当日は、はんだづけカフェさんの通常の営業も行っています。ワークショップ用に特に席を空けてあるわけではありませんので、一般のお客様で席が埋まった場合には受付を一時的に停止いたします。ご了承ください。
・部品の用意の関係上、各日、各プログラムとも数に限りがございます。規定数に達した場合にはご容赦ください。
・受付時間は、はんだづけカフェの閉店時間から所要時間分を遡った時点までまでとさせていただきます。
本ワークショップはスイッチサイエンス(株)様の承諾を得て、当方が個人的に開催するものです。本件につきましてのお問い合わせは当ブログへのコメント、または掲示板までお願いします。スイッチサイエンス(株)様へのお問い合わせはご遠慮ください。
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【実験#003】ツェナダイオードの逆バイアス電流とツェナ電圧

ツェナダイオードのツェナ電圧は、一般に逆バイアス電流を10~数十mA流さないと安定しません(ツェナ電圧がおおむね10V以下の物の場合)。
1N4734_Vz.jpg
1N4734A(ツェナ電圧5.6V)の逆バイアス電流対ツェナ電圧を実測してみました。
逆バイアス電流が10mA付近ではほぼ横ばいですが、2~3mAを切るとツェナ電圧はどんどん下がっていきます。

また、1mA付近での動作インピーダンスは約86オームありました。このことは非常に重要で、たとえばツェナダイオードを安定化電源の基準電圧源に使用した場合、逆バイアス電流を十分に流さないで使うと出力にリップルが発生する可能性を示唆しています。
基準電圧源はなるべく定電流で駆動するのが良いのですが、回路構成によってはやむなくリップルが乗ったまま使用されることも多いと思いますので、気をつけるべき点です。
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【謹告】3月21日(金)~23日(日)電子工作ワークショップを開催します。

3月21日(金)~23日(日)の3日間、はんだづけカフェさんにて「電子工作をやってみたい!」方のためにワークショップ(工作教室)を開催いたします。
基本的に「飛び入り参加」でやっています。初心者でも作れる簡単な内容ですが、玄人の方で「私の腕前を見せてやろう」という腕自慢の方でもぜひご来場ください!
「はんだづけカフェ」

大きな地図で見る
1)「平ラグ板にLEDフラッシャー(Lチカ)を作ろう」
★「平ラグ板」に、自分で部品を配置してはんだづけを行い、LEDがピカピカ光る回路を組み立てます。はんだづけをしたことのない方でも組み立てやすい教材です。
対象:電子工作の未経験者以上(但し、小学生の方は保護者の同伴が必要)
参加費:部品代として400円
所要時間:約30分の予定
申し込み:不要(飛び入り参加でOK)
ご用意いただくもの:なし

DSC02698a.jpg

2)「平ラグ板にオーディオパワーアンプを組み立てよう」
★Lチカよりも少し大きな平ラグ板に、スピーカーを鳴らせるトランジスタパワーアンプを組み立てます。
対象:電子工作の未経験者以上(但し、小学生の方は保護者の同伴が必要)
参加費:部品代として1000円
所要時間:約1時間の予定
申し込み:不要(飛び入りで参加OK)
ご用意いただくもの:お手持ちの、携帯音楽プレーヤー・スマホなど音楽を再生するもの
(※お持ちいただかなくても参加は可能です。)

1-DSC04069.jpg
※写真は製作例です。使用する部品は写真のものとは異なる場合があります。

3)「段ボール箱でスピーカーボックスを作ってみよう」
★ゆうパックのダンボール(小)に穴を開けてスピーカーユニットを取り付け、スピーカーボックスを作ります。(当日はアンプを作らずスピーカーのみの製作でも参加できます。)
対象:電子工作の未経験者以上(但し、小学生の方は保護者の同伴が必要)
参加費:部品代として600円
所要時間:約30分の予定
申し込み:不要(飛び入りで参加OK)
ご用意いただくもの:お手持ちの、携帯音楽プレーヤー・スマホなど音楽を再生するもの
(※お持ちいただかなくても参加は可能です。)

1-DSC03575.jpg
※写真は2個作った例です。手前のアンプは含んでいません。


●ご注意
・当日は、はんだづけカフェさんの通常の営業も行っています。ワークショップ用に特に席を空けてあるわけではありませんので、一般のお客様で席が埋まった場合には受付を一時的に停止いたしますご了承ください。
・部品の用意の関係上、各日、各プログラムとも数に限りがございます。規定数に達した場合にはご容赦ください。
・受付時間は、1)および3)は17:30まで、2)は17:00までとさせていただきます。
本ワークショップはスイッチサイエンス(株)様の許可を得て、当方が独自に開催するものです。本件につきましてのお問い合わせは当ブログへのコメント、または掲示板までお願いします。スイッチサイエンス(株)様へのお問い合わせはご遠慮ください。
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通販サイトの怖いところ

DigikeyChip1Stopのサイトを眺めていると「あ、これ千石電商で10本100円だけどここなら100本で300円、1000本でも2000円だなぁ。5000円分買えば送料無料だなぁ」なんて1000本くらい衝動的にポチってしまうことがよくあるので怖い。
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【実験#002】コッククロフト昇圧整流回路の特性はどうなっているのか?

最近、真空管で遊びだしているうちに、ふと、真空管の電源に「コッククロフト昇圧整流回路」が使えないかと思い始めました。
そこで、コッククロフト昇圧整流回路の特性を調べてみました。

●実験の目的
コッククロフト昇圧整流回路の出力電流に対する出力電圧・リプル電圧・入力電流の変化を調べる。


◎使用機材
回路(下図のとおり)
コッククロフト_001
 C1~C4:22μF 400V (※)
 D1~D4:600V 1A
 Rs:47Ω、23.5Ω(47Ωを2並列)
オシロスコープ
電圧計:SANWA PC-701

★実験方法
 回路に商用電源(AC100V)を入力し、出力に抵抗をつないでその値を変化させ、出力電流に対する出力電圧・リプル電圧・入力電流を測定する。
 このとき、入力抵抗Rsを47Ωと23.5Ωに切り替え、違いによる変化も記録する。

▼結果
1)出力電圧
コッククロフト_出力電圧
出力電圧は出力電流が大きくなるにつれて下がっているが、入力抵抗Rsの違いによる大きな変化は見られない。
2)リプル電圧
コッククロフト_リプル電圧
リプル電圧は出力電流が大きくなるにつれて大きくなるが、入力抵抗Rsの違いによる大きな変化は見られない。
3)入力電流(実効値)
コッククロフト_入力電流(実効値)
入力電流は出力電流が大きくなるにつれて大きくなるが、入力抵抗Rsの違いによる大きな変化は見られない。
4)入力電流(最大振幅)
コッククロフト_入力電流(最大振幅)
入力電流は出力電流が大きくなるにつれて大きくなるが、入力抵抗Rsの違いによる大きな変化は見られない。

●結論
1)この回路では、電流を大きく取り出すと出力電圧が大きく下がる。
2)この回路においては、入力抵抗が数十Ω程度であれば出力特性に大きな違いはない。


■考察
今回用いた回路では、出力電流を20mAも取り出すと電圧が150V以上落ちてしまうことがわかりました。おそらく昇圧回路に用いたコンデンサの容量を増やせばあまり落ちなくなるものと思います。実際に真空管の電源として使用するのに十分な電流を取り出せるようにするにはどの程度の容量が必要か、今後調査検討していく必要があるようです。
なお、この回路の入力じは実際にはガラス管ヒューズが挿入してありますが、Rsが47Ωの時は0.2Aでも切れなかったのに、Rsを23.5オームにすると切れてしまい、0.3Aにする必要がありましたRsが突入電流を緩和するのに重要な役割を果たしていると考えられるので、今後この抵抗の適切な値も検討する必要がありそうです。

※値が間違っていたので修正しました。
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【謹告】3月16日(日)、電子工作ワークショップを開催します。

3月16日(日)、はんだづけカフェさんにて初心者向けワークショップ(工作教室)を開催いたします。

1)「平ラグ板にLEDフラッシャー(Lチカ)を作ろう」
★「平ラグ板」に、自分で部品を配置してはんだづけを行い、LEDがピカピカ光る回路を組み立てます。はんだづけをしたことのない方でも組み立てやすい教材です。
対象:小学生以上の方
参加費:部品代として400円
所要時間:約30分の予定
申し込み:不要(飛び入り参加でOK)
ご用意いただくもの:なし

DSC02698a.jpg


2)「平ラグ板にオーディオパワーアンプを組み立てよう」
★Lチカよりも少し大きな平ラグ板に、スピーカーを鳴らせるトランジスタパワーアンプを組み立てます。
対象:小学生以上の方
参加費:部品代として1000円
所要時間:約2時間の予定
申し込み:不要(飛び入りで参加OK)
ご用意いただくもの:お手持ちの、携帯音楽プレーヤー・スマホなど音楽を再生するもの
(※お持ちいただかなくても参加は可能です。)
◎当日はスピーカーは製作しませんが、後日スピーカーを作るワークショップを別途行う予定です。


BAKA_AMP_組立_a


●ご注意
・当日は、はんだづけカフェさんの通常の営業も行っています。特にワークショップ用に席を空けてあるわけではありませんので、一般のお客様で席が埋まった場合には受付を一時的に停止いたします。
・部品の用意の関係上、各プログラムとも数に限りがございます。規定数に達した場合にはご容赦ください。
・受付時間は、1)は17:30まで、2)は16:00までとさせていただきます。
本ワークショップはスイッチサイエンス(株)様の許可を得て、当方が独自に開催するものです。本件につきましてのお問い合わせは当ブログへのコメント、または掲示板までお願いします。スイッチサイエンス(株)様へのお問い合わせはご遠慮ください。
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【後継機発表】とても新作とはいえないがとりあえずお茶を濁す。

販売終了した馬鹿アンプの後継機は、回路はそのままに、新たにコネクタ類を装備して「使いやすく」することでお茶を濁すことにしました。
なお、基板寸法も若干小さくなっていますので、取り付け寸法などは現行機と互換ありません。放熱器も外に飛び出す形となります。
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【悲報】「擬似エミッタフォロワアンプ?」は失敗しました。

「また新しいオーディオアンプを思いついた。」でお知らせした「擬似エミッタフォロワアンプ?」は、おもいっきり失敗しました。
生産中止にした現「馬鹿アンプ」の後継機にしようと思っていたのですが、思うような特性が出ませんでした。なのでお蔵入りとします。
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プロフィール

@ぽっけ

Author:@ぽっけ
底辺Makerを自負する@ぽっけが日々製作している「初歩の電子工作」の記録です。
自分で「あっ、あれ欲しい!」と思ったものを猪突猛進、地で製作しています。

★略歴

電子工作は中学のとき、授業でやるよりも早く自分で始めました。・・・といっても小遣いも少なく技術も未熟だったので、ラジオを作るのさえもやっとでした。

高校・大学でも工作を続け、大学在学中にようやくトランジスタ回路の基礎が理解できるようになってきました。

大学卒業後はメーカーに就職し設計職で忙しい毎日を過ごす中で工作からは遠ざかっていましたが、事務職に配転となり時間に余裕ができてまた工作を始めました。そんな中で2011年のCP+(カメラショー)併設展の「Business Meets」に出展していたテキサス・インスツルメンツのブースで「MSP430 Launchpad」に出会ってから、マイコンを使った電子工作を始めました。

また、鉛フリーはんだに興味を持って、10数種類のはんだをリールで購入。個人で使うには約1200年分の在庫を持つという暴挙を成し遂げ(?)ました。

★イベント出展実績
●Make: Tokyo Meeting 07
●Make: Ogaki Meeting 2012
●Maker Faire Tokyo 2012
●ニコニコ超会議「作ってみタワー ワークショッププロジェクト」
●NT金沢2013
●Maker Faire Tokyo 2013
●ポタアン自作er展示会 atポタ研2014冬
○NT金沢2014(予定)

☆TwitterID:
  @pokke_yamada

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