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発振回路でモータ回転

　DCモータは手軽に入手でき、電池につなぐと回転を
　確認できます。

　発振回路を利用して、モータの回転数を制御してみます。





　DCモータの回転数を変えるには、与える電圧を変える他に
　電圧を一定として、パルス幅を変える方式もあります。

　電圧を一定として、パルス幅を変える方式を
　PWM(Pulse Width Modulation)と呼んでいます。




　PWM波形を生成するには、コンパレータ（比較器）に鋸歯波形と
　参照電圧を入力します。参照電圧を上下すると、PWM波形が出力
　されてきます。

　鋸歯波形が欲しいので、こちらは専用の発振回路を用意。




　定電流源とキャパシタを使い、電荷の移動量が一定に
　なるようにします。電荷の移動量が一定なので電圧は
　直線で増加。これが鋸歯波になります。
　他の回路の影響を受けないよう、バッファを入れてから
　コンパレータでPWM波形を生成。

　出力波形は、次のようになります。



　丸みを帯びているのは、充電電流が一定ではないためですが
　鋸歯波形になっています。

　オシロスコープ等の波形計測装置がないときは、出力を
　スピーカに接続すると、矩形波との違いがわかります。
　あるいはLEDに接続して点滅をみると、矩形波との違いを
　目視できます。

　鋸歯の時間軸の長さを決めるのは、コンパレータに与える
　参照電圧になります。

　鋸歯波形を生成したらトランジスタを介して
　DCモータに接続。



　PWM波形をDCモータに与えるトランジスタは、小信号とパワー
　で使い分けが必要。次のように使い分けします。

　鋸歯波形生成　小信号トランジスタ
　PWM波形生成 　パワートランジスタ

　DCモータは、インダクタを接続しているのと同じなので
　トランジスタを逆起電力（逆電圧）で破損しないように
　ダイオードを入れて保護します。

　鋸歯波形を生成する発振器の周波数は固定にしておき
　PWM波形を生成するコンパレータの参照電圧を可変に
　して、DCモータの回転数を制御。

　次のモータをアナログコンピュータ基板に接続して
　動作確認してみます。




　モータを回すだけの電流を扱えるようなトランジスタを
　選んで使います。手持ちの2SC2655を利用することに。

　2SC2655は、最大電流値として2Aを流せるので、実験に
　使う程度なら問題ないでしょう。

　OPアンプは、単電源でもよいので、LM324を利用。

　回路図に数値を入れておきます。




　鋸歯波形ができているかをオシロスコープを利用して確認
　したいので、フリーのソフトウエアを入手して使います。




　このソフトウエアは、Windowsマシンのサウンドカードを
　利用するので、アダプタを半田付けして入力します。



　アダプタの回路は簡単で、OPアンプを使います。
　（電圧ホロワーでインピーダンス変換しているだけ）
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