定電流素子・回路と特性

　E-452ですから 4.5mAのはずですが、この個体は最大でも 4.18mAです。かなり誤差があります。 電圧も定電流特性を得るためには 5〜6V程度必要です。電池駆動ではこのような無駄な損失を無視して 使うことは出来ませんね。袋から任意に1本を取り出して測定したもので個体により特性は少し異なる ものと思われます。

FET
　接合型 FETは定電流素子として使うことが出来ます。比較的安価に入手することが出来ますので、定電流 素子として昔から使用してきました。電流の最大値は Idssとなりますが、抵抗を1本使用することにより Idss以下で好きな値に設定することが出来ます。

　10Vにて 4.40mAですが 0.5Vでも 4.0mAという定電流特性を持っています。定電流ダイオードとの違いを 何と言ったら良いか・・・、接合型 FETは定電流素子としても最適ですなどと推奨されている訳ではありません。 勝手に使用しているだけです。低い電圧で簡単に定電流を得たい場合には最適な素子でしょう。

三端子レギュレータ

　可変タイプで小型の手持ちが無いため LM317を測定。Vrefが約 1.25Vなので電流制限抵抗は 270Ωを使用。 2.75V〜1OVまで電流値は 4.63mAで全く変わりません。さすがに ICですが、4.63mAで定電流特性を得るため には LM317だけで 2.75V必要ということです。可変タイプの Vrefは約 1.25Vなので 2.75Vで済んでいますが、 固定タイプでは固定電圧 ＋αが必要となります。

TR 1石による定電流回路
　通常定電流用 TRとツェナーダイオード、定電流用 TRの Vbeの温度係数を補償するダイオード、抵抗で構成し 良く知られたものです。ツェナーダイオードの電圧を電流設定抵抗で割った値が電流値となりますので、最低でも ツェナーダイオードの電圧 ＋α (Vsat) が必要となります。定電流用 TRの発熱による温度係数はプラスと なります。

　2SC1815はいい加減飽きたのでここでは 2SC2230Yを使用。ツェナーダイオードの代わりに TL431AC、ダイオードの代わりに 2SC2230Yを使用しています。TL431ACには別電源から約 1.3mA流しています。 奇しくも三端子レギュレータと同じ 2.75Vから 10Vまで電流値は 4.32mAで全く変わりません。ダイオードの 代わりに定電流用 TRと同じ TRを使用することにより電流値の計算が容易となります。

TR 2石による定電流回路
　オペアンプで良く使用されている定電流回路です。定電流用 TRのエミッタに入れた電流設定抵抗の電圧を 電流検出用 TRで検出し、定電流用 TRの Ibを制御するものです。

　定電流用 TR・電流検出用 TRとも2SC2230Yを使用。電流検出用 TRの Icと定電流用 TRの Ibに別電源から 約 0.22mA流しています。0.85Vから 10Vまで電流値は 4.4mAでほぼ一定。電流検出用 TRに流す電流に よっても定電流値は変わります。定電流用 TRの自己発熱に対する温度係数はマイナスです。