精密電圧発生器

タクトスイッチ左は桁選択。１回押すごとに 1V→100mV→10mV→1mV→1V と変わります。 現在 1V 桁が選択されています。
タクトスイッチ中はダウン。右はアップ。

まだ文字は入れていない。



基板は 1997年ごろ製作。
基板は２段重ね。下にデジタル基板があります。

取付金具は全て 2mm 厚のアルミ材を使用し、
タップを切っています。


　消費電力　2.6W（18.888V 表示時）

　画像撮影する気になったので載せてみました。
　いかなる負荷条件でも 100mAは安定に出力可能。
　半固定抵抗はオフセット調整後固定抵抗に置き換え。
　基板表にない部品もあります。

　定電流回路は様々な用途に使用可能です。正確な微小電流の出力、低抵抗値の抵抗の選別、 低周波発振器を接ないで Lや Cのインピーダンス、スピーカーのインピーダンス特性、 更には FETの動抵抗 rds等も測定できます。
　また出力電流が大きいので、位相検波することにより電解コンデンサの ESRも測定可能です。 これに関しては気が向いたら別途 UPします。

出力電流プースト
　電源の電流容量・出力トランジスタ・ヒートシンクの熱抵抗により制限される出力電流を得る ことができます。R1=0 で出力電圧は 0〜19.999V。
誤差要因はオペアンプのオフセット電圧。

定電流負荷
　図の定数で 0〜1.9999A の定電流負荷となります。入力分圧抵抗を 39KΩと 1KΩとすることにより 5A となりますが、当然十分な大きさのヒートシンクが必要です。
　誤差要因は入力分圧抵抗の精度、オペアンプのオフセット電圧、0.1Ωの精度。

　左図はダイオードの If-Vf 特性です。このようなカーブも本装置を定電流回路と組み合わせる ことにより簡単且つ正確に取れてしまいます。ワンプッシュで電流を変えることができますので、電流を 合わせている間に自己発熱で Vf が小さくなってしまうということがありません。ダイオードの順方向電圧を 利用する場合、どの程度の電流を流せばよいか一目で分かります。
　青は 1SS53。 　赤は　1S1588（だったと思う）。
　1SS53 は 1本 10円でお分けすることができます。


　2SC1815GR の Ib-Ic・HFE 特性（Vce=2V）を測定してみました。
　1μA 以下の正確な電流を流すのは通常の方法では無理ですね。
　この石の直線性の良さは前から承知しておりましたが、素晴らしい直線性を持っています。長く使用されている のも頷けます。


　2SA1015Y(HFE=115) の Vbe-Ic 特性（Vce=2V）です。
　片LOGだとグラフはほぼ直線となります。
　片LOGでグラフが直線となるが故に、TRは FETに比べ奇数時高調波(Odd-order harmonics)が多いと言われているのです。
　作製予定の FET Buffer の動作点決定のため測定。


　2SK30A-GRの Vgs-Id特性 (Vds=10V)。
　手持ちの十数個の中から最も Idssの大きい個体を測定。
　Vgs=-0.5Vで gm 約2.95m A/V。
　Vgs=-2.0Vで gm 約1.2m A/V。

　三菱 TRの HFE分類です。
　三菱 TRは東芝や NECと違い HFE分類が分かりずらいので測定してみました。 ド素人の中には "HFEなんか関係ねえ" というバカもいるでしょうが・・・。
　36Dと 39Dでそれ程離れていないように思いますが、これだけ異なります。
赤線 (東芝 Ic 50mAの石) はとりあえず関係ありません。
　Ic 500mAの石ですが、100mA強から HFEの低下が始まります。500mAの石なら 300mA位までは直線性良く使えるだろうなどと考えるのは甘い。TRは皆こんなものです。
　他の型名の石では数字が小さいほうが HFEの大きいものもあり、単純に数字が 大きいほうが HFEが大きいとは言えないようです。