Sahara's WebLog

日記のような、備忘録のような、うらみつらみのような、自慢のような…。

PICのI/Oから流せる電流では足りないのでトランジスタを使うんだって

PICのI/Oから流せる電流はせいぜい25mA程度だ。
Lチカ程度なら問題ないが、最近遊んでる赤外線リモコンでもっと出力を増やしたいとかいう事になると、調べた限りではトランジスタで増幅する必要があるんだって。
で、そのトランジスタの使い方にしてもいろいろあるらしいが、よく見かけるのはこんなの。
pic_led_npntran_01
トランジスタは条件によってはベース(B)に流れる電流の100倍とかの電流をコレクタ(C)に流せるので、RA2–>R1–>Bに流すのは数mAでよくなって、PICの負担も無くせる。

ここからは、この方面の知識に疎いままいろいろ調べまわったあげくに考えた自己流解釈の覚書き。
当然、全くの的外れかも。

ベースにつながってるPICの出力がHighになったら、こういう回路と考えていいんじゃないかと思う。
pic_led_npntran_02

しかも、どうやら以下のように2つに分割して考えて良さそうだ。
pic_led_npntran_04

pic_led_npntran_03

さあ、ここからが問題だ、仮に2SC1815GRを例に取るとして、入手したデータシートのどこを見たら必要な情報が得られるのかさっぱり分からない。
おまけにOSI5LA5113Aのデータシートだって読まなきゃならない。

居並ぶグラフに怖気づいてても仕方ないので、とりあえず順番に見ていく。

1.
一番初めに載ってるのはIC-VCEグラフなのでこれを見る。
ICに60mA流すと仮定すると、IBが1mA以上流れていればVCEは非常に小さな値だと分かる。
pic_led_npntran_05
ので、IB > 1mA を条件として VCE = 0 としておく。
ここで、OSI5LA5113Aのデータシートを見ると、順電圧の代表値が1.35Vとなっているので、電源電圧を5Vとすれば
VRC = Vdd – VLED – VCE = 5 – 1.35 – 0 = 3.65V
50mA 流したいのだから、
RC = 3.56 / (50/1000) = 71.2Ω ( 手持ちの物から選ぶと68Ωか75Ω )
と1つの抵抗の値が決められる。

2.
その隣は hFE-IC グラフで、IC = 60mA なら hFE = 120 くらいと読める。
pic_led_npntran_06
よって IB = 0.5mA となる。
これより多く流せば 60mAが確保できるわけだから、1.の IB > 1mA を守っていれば問題ない。

3.
次が VCE(sat)-ICグラフだが、IC = 60mA ならVCE = 0.08V とかで1.の結果と矛盾せずやはり VCE = 0 としていいだろう。
pic_led_npntran_07
「飽和」というのが気になるが…。

4.
次はVBEが知りたいのだが、順に見ていくとVBE(sat)-ICグラフがある。
(sat)とは「飽和」のことらしく縦軸が「ベース・エミッタ間飽和電圧」と書いてある。
「飽和」に関しては考えないようにすれば(笑)、だいたい VBE = 0.9V というところ。
pic_led_npntran_08
VRB = Vdd – VBE = 5 – 0.9 = 4.1V
RBを計算したいのに、まだIBが分からんよね、上で IB > 1mA という条件があったけど。
困ったなあ。
1mAでいいなら、
RB = 4.1 / (1/1000) = 4.1kΩ ( 手持ちの物から選ぶと3.9kΩか4.3kΩ )

以上で2つの抵抗値が決まったわけだ。

ただ、「飽和」というものの登場以降は何だかよく分からなくなってしまった。

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Posted under: 電子工作その他


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