Lappの覚え書き
過去ログ35 2023/1/21 14:42
▼Tessho
OpAmp de R-waveの特性測定
下で完成した“OpAmp de R-wave”が不安定と言ったが，1.5uFのコンデンサーに
タンタルコンデンサーを使っていたのだが，これに極性があることを忘れ逆極性につけて
しまったのが原因のようで，正常極性に配線しなおしたら，全て安定に動作した。
旧テッショウ塾では散々実験して分かっていたのに・・・
＞タンタルには極性がある 投稿者：Tessho 投稿日：2020年12月21日(月)

さて，設計し製作した「オペアンプ式R波発振器」は「心拍数およびパルス幅を広い範囲
で可変でき，かつ，それらを変えても，R波の振幅がほゞ一定である」ことを目指して
設計したのだが，どの程度，これが達成されたかを検証することにした。
まず，LTsSでの検証。
図１は今回設計の回路だが，回路中のVrは心拍数（周波数）を変えるVR（ボリューム），
R7はパルス幅を変えるVR，R4は積分器の時定数を変えるVRである。R7とR4は
2連VRを使って，同時に変わるようになっている。
まず，Vrを1MΩに固定し，R7,R4を10kΩ〜100kΩに変化させ，どのくらいパルス幅
が変化するかを見たのが図２である。LTsSのmeasure機能を使うと自動計算してくれる。
この値を今後の計算につかう。
図３は心拍数を一定（Vr一定）でVoutのパルス幅PWを変化させたときにR波振幅Vpk
がどの位変わるかを見たもので，計算結果をまとめると図４のようになり，PWが33~130ms
の間で，Vpkは8~7Vと約1V低下（約13%）するようだ。
図５はパルス幅を約78ms一定にして，心拍数を変化させた場合のVoutの振幅の変化を
計算させたもので，結果は図６に示すように，心拍数55〜200の間で，R波の振幅は
7.5V〜6Vと約1.5V変化（約22%）する計算になった。
計算結果から，今回の回路は，心拍数やパルス幅を変えると若干振幅も変わってしまうようだ。

そこで，実機で実測してみると，パルス幅を変化させると図７のように，変化するのが
分かる（イメージ図）。パルス幅を30ms〜120msと変化させたところ，図８に示すように，
振幅は7V〜6V程度の変化であった。一方，心拍数（周波数）を変化させて実測すると，
図８のように40〜120/分の間で約１V程度の振幅変化をするのが観測された。
以上は，ほとんどLTsSでの検証と同様の傾向を示した。
まあ，心拍数やパルス幅にあまり影響されずに，概ね振幅一定のR波が得られるといって
いいだろう。手軽に作れるR波発振器である。オススメ！
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▼Tessho
OB会総会の報告
いずみちゃんからのmailで
「昨年10月15日に開催されたOB会総会の模様が、
栄光学園同窓会HPの「活動報告」⇒「支部等活動」
にアップされています。」
で，その報告を見てきましたので載せます。
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▼Tessho
我がゴミ屋敷
やり始めると，足の踏み場もなくなる。

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▼Tessho
CE安全研究会のお知らせ
廣瀬先生からのお知らせです。
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https://i.imgur.com/YZRuJjg.jpg Up 1/12 22:01

▼Tessho
あたし，バカよね〜〜
おバカさんよね〜〜・・・

電流を一定にするダイオード「定電流ダイオード」(CRD: Current Regulative Diode)って
知ってますか？　図１のような，外見は「普通のダイオード」（秋月ページから）だが，
これは定格1mAのCRDで＠30程度（汎用ダイオード1N4148が50本\150の10倍）。
これの特性を図２のようにテスターで調べて，「ほっほ〜1.02ｍAね。」なんて納得し，
何気なく「逆方向特性は？」と，電池の極性を逆接続してみた。「おやっ」と思いつつ
デジタル表示はゼロ。ただ，一瞬だが「OL」(over loadの意味)と出たような気がして
CRDの代わりに10kΩの抵抗を繋いで測ったら，これもゼロ表示。あっちゃー，ヒューズ
飛ばしたな！と思って，デジタルテスターの裏ブタを開け，mA計測用に入っている400mA
のヒューズを取り外し，他のテスターで導通を調べると「断線！」。手持ちの0.5Aの速断
ヒューズの取り付け，テスターは正常復帰。逆接続したCRDも生きていた！良かった。

「ダイオード」という言葉に騙されたんだ。頭の中は「ダイオード＝整流素子」となって
いるんだが，単なる「2極素子」という意味（di-=２つ，ode=電極）で「整流作用」を意味
してはいないのだった。調べると，図３のように逆方向には大電流が流れる特性であった!
そもそも，CRDの構造は，図４のように接合型FET（J-FET）のゲートとソースを繋げた
構造（GS間に抵抗が入ってる場合もある）をしているので，順方向（アノードAに＋，
カソードCに−）では，図５のように，広い電圧範囲でほゞ一定電流に保つが，図６の
ように，逆方向（Ａに−，Ｃに＋）では，ゲートがp形，ドレイン（チャネル）がn形
なので，pnは順方向で，ほゞショート状態になる（図５と図６は電流スケールが違うのに注意！）。

とまあ，大失敗談なのだが，「定電流ダイードには整流作用はない！」と覚えて下さい。

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