アナログ回路(18)-コイル(RL回路)

前回、MOSFETを使用して、コレクタ接地回路を作成してみました。MOSFETを使用したコレクタ接地回路に関しては、下記のページを参照してください。

アナログ回路(17)-MOSFET(ソース接地回路とドレイン接地回路)

今回は、RL回路を作成して使用して、コイルの動作をみていこうと思います。また、RL回路を式で表して、コイルの値や抵抗の値を変えてみてなぜそのような動作をするのか考えてみたいと思います。

使用する環境は下記のとおりです。

  • Windows10
  • LTspice XVII

下記のようなCR回路を構築しました。抵抗は 1Ω、コイルは 25μH です。

電源は下記のような設定になっています。

  • PULSE
  • Vinitial[V]:0
  • Von[V]:5
  • Trise[s]:1n
  • Tfall[s]:1n
  • Ton[s]:125u
  • Tperiod[s]:250u

シミュレーション結果は下記のようになります。

概ね125u秒後には、コイルに流れる電流は 5Aとなっており、コイルにエネルギーが蓄えられた状態になっていると思います。それでは、抵抗を 5Ω、コイルは 25μHにしてみます。シミュレーション結果は下記のようになります。

アナログ回路(7)-コンデンサ(RC回路)

前回は、ダイオードを使用して、AND論理回路を構築しました。前回の内容は下記のリンクを参照してください。

アナログ回路(6)-AND論理回路

今回は、CR回路を作成して使用して、コンデンサの動作をみていこうと思います。

使用する環境は下記のとおりです。

  • Windows10
  • LTspice XVII

下記のようなCR回路を構築しました。抵抗は 2kΩ、コンデンサは 100μF です。

電源は下記のような設定になっています。

  • PULSE
  • Vinitial[V]:0
  • Von[V]:5
  • Trise[s]:0.0001m
  • Tfall[s]:0.0001m
  • Ton[s]:1
  • Tperiod[s]:2

シミュレーション結果は下記のようになります。

1秒後には、電圧は 5V となっておりコンデンサに電気が充電したと思います。それでは、抵抗を 5kΩにしてみます。シミュレーション結果は下記のようになります。

1秒後には 3.062Vになっています。コンデンサは充電完了していません。充電にはもう少し時間が必要なようです。この回路は積分の働きをすることから積分回路とも呼ばれます。

このCR回路ですが式であらわしてみたいと思います。このCR回路を式で表すと下記のようになります。