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  • 電源を含む精密アナログ電子回路の設計・開発、およびその教育、技術指導。センサ・アクチュエータシステムの構築。電子機器の不良解析指導および再発防止指導。解析主導型設計の推進と回路シミュレータの実践的活用指導。技術的側面からのプロジェクト管理指導。

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2007年8月27日 (月)

熱電圧

熱電圧VT=kT/q :k(ボルツマン定数)、T(絶対温度)、q(電子電荷)である。

各定数は省略するが室温300Kで約26mVである。

ダイオードなどの順方向電圧VJと電流のI関係は

I=IS・exp(VJ/mVT)で与えられる。

エミッション係数mはふつう1~2の値をとるが、間接遷移形の緑色LEDなどでは3近い値をとる。順電流がキャリアの再結合が強く寄与する場合には2近く、能動状態のトランジスタではほぼ1である。

今日の話題は上式において、順電流Iが10倍増加した場合、順電圧VJがどうなるか計算する。

飽和電流ISを消去して、結果はΔVJ=mVT・ln(10)となるが、この数値を計算できない電子回路技術者も少なくない。

エミッション係数がm=1のとき、1桁あたり約60mV変化する。

kT/qは様々な粒子反応で出現する値である。化学とも無関係ではない。物理屋だけの世界ではないはずだ。

対数をとって比を求める応用動作ができないエンジニア候補がたくさん存在するのだ。

常用対数と自然対数の相互変換は、工学的に避けて通れない基本的な数学操作である。このような数式操作が出来ない大学生は、最小限の基礎訓練を受けていないと考えせざるを得ない。

その一因には大学センター試験と、入試科目の問題をうかがわせる。

大学入試に関係ない科目の高校履修を放棄した教育システムは、正常ではないと考えるアナログエンジニアである。

その責任の大半は大学側の入試制度に課題があるとも考える。高校はその価値観にしたがって受験戦略を立てている。

ゆとり教育が見直されている今、日本の技術が生き残るためには大学入試システムの根本的見直しが必要はないか?

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