ヒステリシス

過去の履歴を背負った入出力特性がヒステリシス特性である。ばねに強い力を加えると完全には元に戻らず、少しだけ伸びた状態になる。このような荷重条件で繰り返しストレスを掛けると破断することもある。

電子回路では、正帰還を掛けることにより入力電圧を上げていくときと下げるときで異なる入出力特性を安定に出すことができる。演算増幅器を用いたヒステリシスコンパレータ回路を組めば、行きはＶＴＨでカクッと変化し、帰りはそれより低い電圧ＶＴＬでカクッと変化する。

トランジスタで組むなら2石＋抵抗少々＋コンデンサ1個でヒステリシスコンパレータを組むことができる。回路定数をうまく選べば、少しだけジワーと出力が変化したあとスパッと遷移する。通常、帰りはジワーが無くてスパッと戻る。

回路原理を懇切丁寧に説明した後、2石エミッタ結合シュミットトリガ回路の入出力特性を未経験者に測定させたらどうなるか。きちんと昇圧時と降圧時の軌跡を測定できるかなー。ちょっと疑問。

この回路方式はＴＴＬのゆるいレベル変化を許容するシュミットトリガ入力回路にも広く使われているのだ。

行きと帰りの軌跡が異なる測定対象も多くある。私はサイラトロンの学生実験でこの現象を早い時期に経験できた。センサの世界ではヒステリシスの大きさも重要な関心項目である。

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