ウソ発見器をメーターに

ウソ発見器の増幅

ウソ発見器でテスターを反応を示す計器として使用すると微少電流なのでデジタルテスターを使うことになり、数値表示が変わるだけでそれらしくないです。

普通の１目盛り1mAの針式電流計（アナログテスターと言った方がいいかな）　25mAレンジ表示ぐらいで確認できるように考えました。

 

 

ウソ発見器の増幅はTrで増幅したとはいえ、やはり微少電流でｍAの電流計を大きく振れさすせることができません。

十ｍA以上は流れないと反応を示す計器にならないので、その改良。

増幅されたけど　まだ足りない

基本にたち返ると　増幅は
ベース電流　×　増幅率　＝　増幅電流（コレクタ電流）

 

人体を抵抗として測ると、200～300kΩほどになりました。

この抵抗で　単純にベース電流を概算すると

3V-0.6=2.4V
IB＝2.4V/200kΩ
=0.012mA

これに加え、前に来る調整用のVR1kΩもあるので、更にベース電流は小さくなっていて・・

 

これを１００倍に増幅しても　1mA程度にしかなりません。mA電流計は動かないです。

針メーターを振れさせるのは

 

1. ①ベース電流を大きくする
2. ②増幅率を上げる

など考えられる

 

出力電流を上げるには

①ベース電流を上げる方法

ベース抵抗を下げる　または　全体の電源電圧を上げる　

電源電圧ばかりを安易に調整しよとする方法は、それほど上がらないので却下

 

ベース抵抗を下げる　のは　　ベース抵抗＝人体　なので調整というわけにもいかない

調整用VRを最小にした上に、接触抵抗が少なくなるようしっかり握る、接触プレートを大きくする　というような反応に関わる程度のことになる。

②増幅率を上げる方法

さらに増幅率を上げる、、これが回路でやるにはいいです。

 

さらに電流増幅をして、メーターに入る電流を大きくし、ｍA単位の針が振れるように増幅します。

Tr：2sc1815の増幅率は個々のTrでだいたい決まっていて、１００倍から３００倍程度
調整をするのはベース電流ですが、目一杯に増やしても増幅倍以上に流すことはできない

 

増幅率を大きく増やす

増幅率をふやくためには？

増幅率はトランジスタで個々に決まっているのでそう簡単に上げることはできない。

 

そこでもう１個Trをもってきます。ブザーでNOTに使ったもう１つのTrですが、今度は増幅用に使います。

 

トランジスタ　ダーリントン接続

　こんな回路にします。

 

この回路について

再度、基本にたち返ると　増幅は

 

 

この出てきた電流、つまり増幅された電流を　=　増幅したい電流として

次のTrのベースに放り込みます。

 

 

最初に入れたベース電流からみると　

 

　　増幅　→　増幅　＝　倍々増幅！

 

さらに増幅電流を増やせ、倍々ゲームになるという寸法です！

 

この倍々増幅は、ダーリントン接続と呼ばれるトランジスタの増幅の型です。

Tr１つの増幅で足りないので、２段にして増幅するTr増幅の型。

 

 

実際はこんなふうに重ねてつなげることをしなくても、最初から中身がこんな２段になっている増幅率の高いTrも市販されているのであまり実用では作ることもないかと思います。

 

これで電流計②はウソ発見器らしく気持ちよく、大きく振れました。やっぱりデジタルより　針が振れるのがアナログらしくていいです。

 

導通探知

最後に再び、この回路を考えると、

このタイプの回路ですが、微弱な導通に反応する回路といえます。

 

人体＝抵抗　に負けずに　ベース電流が流れると　反応。

ほんの微弱な電流でもベースに流れれば、本流には数百倍で確認できる、、というトランジスタ増幅の機能　本来のものです。

 

つまり　ベースが微弱にでも導通すれば反応する回路の型なので、他にも用途は様々です。

 

 

または、調節抵抗VRで、さわるといつもブザーが鳴るように抵抗を調整しておくと、タッチセンサーも考えられる。人が触るといつも反応するセンサとして。

 

ベースの導通をいつも待ちかまえて

微弱な電流だけど　Trの蛇口ぐらいは回せる
　↓
その本流でリレーのスイッチぐらいは入れられる
　↓
そのスイッチで・・・モーターを回す

 

人が感じない程度の微弱電流（ベース電流）から始まり、次々伝えていくと、ついに動力機器（モーター）まで動かすコトも可能です。増幅の威力です。

 

常時ON,　導通時OFFの反対にするのも出てきたので、反対の動作にすることで他にもアイデア次第で広がりそうです。