ご　質　問　　　

回　　　答　　　

１　ご質問への回答

　 当初はディスクリート部品（トランジスタ、抵抗、コンデンサ）だけでこの機能を実現しようとトライしていました。　確かにそれなりの回路はできそうでしたが、実際に組んでみるとトランジスタのｈｆｅなどの部品ばらつきや負荷の影響を受けるなどのために回路再現性の問題が生じてしまいました。　ダーリントン接続などの工夫をしてみても部品点数がどんどん増えてしまうために、最終的にはオペアンプを使った単なる定電圧回路に落ち着いてしまいました。　ちょっと平凡すぎて回路設計力低下を痛感させられました。

　なお、一般的にはＰＷＭ制御を行えばトランジスタも安心して使用できるのですが、もともとＩＣを使うつもりもありませんでしたし、車載のようでしたので不要なノイズの発生源にもなるのでこの方式は止めました。　でも、最終的にオペアンプを使ってしまいましたので、今から思えばＰＷＭ制御の方がよかったかなと思いつつ、以下紹介させて頂きます。

２　スロー点灯回路試作

　負荷はマイナス接地とし、電圧制御はＰＮＰトランジスタのベース電流を制御することとしました。　また、制御方式は最終的に定電圧回路の電圧設定部分をスローアップ制御することで対応するようにしました。　この方式で製作しましたスロー点灯回路を下図に示します。

【　スロー点灯回路（ＴＬＣ２７１ＣＰの場合）　】

• 　電圧設定回路による出力制御信号は単純なＣＲ充電回路のコンデンサ電圧を使用しました。

• 　ＶＲ１でスローアップ時間を調整します。　

• 　定電圧制御の誤差アンプ／定電圧制御には不要部品再活用の小部屋でストックが比較的有るＴＬＣ２７１ＣＰを使用しております。　
  　（Ｂｉａｓ Sｅｌｅｃｔｉｏｎは記載省略しております。　どのモードでも問題ありません。）

• 　Ｒ７はＣ１の電荷を放電するために設けている抵抗です。　電源供給側に１０ｋΩ程度以下の抵抗成分があればＲ７は不要です。

　実際に動作させた回路を試作したときの画像を下図に記載します。　また、下記画像をクリックすると点灯〜消灯までの映像をみることができます。　なお、この映像はWMVフォーマットで無音となっております。

【　スロー点灯回路試験　】

　上記スロー点灯回路の電圧設定回路による出力制御電圧は下記波形（青色）のように指数関数的な変化をします。　青色の波形は回路図Ｒ１の左側（ＶＲ１側）端を測定した波形です。
　実際の出力電圧もこの制御信号に合わせて変化しています。　この波形でもスロー点灯としてがそれなりに機能を果たしています。

【　出力制御電圧波形　】

　どうしても直線的に変化させたいならば、コンデンサを定電流で充電することで直線的に変化する波形を得ることができます。　残念なことに出力電圧波形を見ると電源投入時に短時間電圧が出力されています。　なお、この電源投入時の波形は問題とはならないと思われるので特にこれ以上追求することはしておりません。

【　定電流回路による電圧設定回路　】

【　定電流回路による出力制御電圧波形　】

３　回路部品について

• 　試作回路では１／６Ｗの抵抗を使用していますが、実際に組み立てる際には１／４Ｗ以上の抵抗を使用するようにして下さい。

• 　Ｄ１はＣ１の電荷を放電するために設けています。　１Ｓ１５８８に限らず、一般的な整流用ダイオードやスイッチングダイオードなどでしたらほぼその型式でも使用できるでしょう。

• 　電解コンデンサのワーキング電圧（定格電圧）は２５Ｖ品以上を使用して下さい。

• 　ＰＮＰトランジスタは手持ちのなかから使用しました。　Ｉｃ＝−１Ａ程度あれば問題ないと思います。　ＴＶやジャンク基板から取り外したジャンク部品箱にあった２ＳＡ１３９５、２ＳＢ７４４、２ＳＡ４ＸＸ（読みとれない）でも使用できました。　但し、実用に際してはＩｃ＝−１Ａ以上で念のために放熱板に取り付けることが望まれます。　

• 　試作回路では０Ｖ付近の電圧を扱いますので、Rail-to-Railオペアンプ（もしくは相当品）を使用する必要があります。　ＮＪＭ４５８０ＤＤでは動作できませんでしたが、ＬＭ３５８ではうまく動作してくれました。
  　ただし、ＮＪＭ４５８０ＤでもＣ１（１００μ）のマイナス側とＧＮＤ間に１ｋΩの抵抗を追加で挿入することで動作しました。
  
  　ＬＭ３５８やＮＪＭ４５８０ＤＤはピン番号が上記回路図とは異なりますので、ピン番号は各ＩＣのデータシートを参照して下さい。
  　

• 　もし車載用を前提とするとＴＬＣ２７１では電源電圧の絶対最大電源電圧許容値１８Ｖと低いため、ＬＭ３５８の方がよいかと思います。　　２００６年３月時点で秋月電子通商で「ＬＭ３５８Ｎ （５個パック） [I-01012]を１００円で販売しているので、このＩＣを宇入手されることをお勧めします。　もし、ＴＬＣ２７１でよければ不要部品再活用の小部屋をご利用頂ければと思います。（２００６年３月時点で、まだ配布可能です。）

おまけ

　今回のスロー点灯回路では出力制御信号に伴って出力電圧を変えることができます。　そこで、音声振幅によって電球の発光量を変化させてみました。　回路的にはまだチューニングできていませんのでダイナミックレンジを考慮した回路にはなっていませんが、下記の回路図で試してみました。

【　音声→出力制御信号変換回路　】

　上記回路図をブレッドボードで試作した画像を下記します。　 下記画像をクリックすると、音楽に合わせて発光量が変化する映像を見ることができます。　　なお、この映像はWMVフォーマットで無音となっております。　この映像では音ずれしているように思えるかもしれませんが、音ずれではありません。

　本来はピーク検波回路とすべきところを単純にＬＰＦ的な回路としているためにそのように見えていると思われます。　回路的な見直し（検波回路・Ｆｉｌｔｅｒ回路・ダイナミックレンジ改善）とチューニングを行わないと実用的な回路は組めないと思われます。

【　音声→出力制御信号変換回路組立例　】