トランジスタでマトリックスLEDをダイナミック駆動

質問

こんにちは。
初めて質問させていただきます。

PICマイコンとトランジスタを使用して、LEDを4x4でダイナミック駆動によって点灯させたいと思っております。
回路を組んでみたのですが、どうも思ったように動作しません。

PICにつないでおかしいと思ったので、PICを外して直接ベースをつなぎ変えたりして試しているのですが、やはりうまく動作しません。

以下の回路図で、2SC2120側のベースに5V、2SA950のベースについて、
　・オープンだと消灯
　・GNDだと点灯
　・5Vでも点灯
という動作となりました。
私としては、5V印加で消灯してくれると期待してました。

2SC2120側は5V/GND接続で点灯/消灯ができています。

回路図（省略しているので見づらいかも知れません…）
　　　　　　　　　　　　　　　　5V　　　　　　　　　　　 5V
　　　　　　　　　　　　　　　　 |　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　　　　　　　 E　　　　　　　　　　　　E
PIC 5V出力─470Ω─B　　　　　　　　　　…─B
　　　　　　　　　　　　　　　　 C(2SA950)　　　　　 　C
　　　　　　　　　　　　　　　　├─────┐　　　 |
　　　　　　　　　　　　　　　　91Ω　　　　　91Ω　　　 :
　　　　　　　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　　　　　　　LED(20mA) LED(20mA)
　　　　　　　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　　　　　　　E　　　　　　　　E
PIC 5V出力─470Ω─B　 　　　　…─B
　　　　　　　　　　　　　　　　C(2SC2120)　 C
　　　　　　　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　　　　　　　GND　　　　　GND

なにぶん、キットではなく初めて一から回路を組んでみているので、初歩的な質問をしているかもしれませんが、どうかアドバイスよろしくお願いいたします。

回答No.2

KEN_2 · ベストアンサー

まず、回路図通り接続されているのを下記のデータシートで確認してください。
現在の症状から、PIC出力電圧；5Vが3.5V程度で2SA960がオフし切っていない現象です。
また5V電源が5.6V以上あるのではと考えられます。

>以下の回路図で、2SC2120側のベースに5V、2SA950のベースについて、
>　・オープンだと消灯
>　・GNDだと点灯
>　・5Vでも点灯
>という動作となりました。
5V電源が5.6V以上あっても2SA960がオフになるように、
2SA950のE-B間に2.2Kから4.7KΩ程度の抵抗を挿入すると、オープンと同様の動作になります。

回路図（抜粋）
　　　　　　　　　　　　　　　　　LED(20mA)　 LED(20mA)
　　　　　　　　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　　　　　　　　C　　　　　　　　C
PIC 5V出力─470Ω─B　 　　　…─B
　　　　　　　　　　　　　　　　　E(2SC2120)　 E
　　　　　　　　　　　　　　　　　|　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　　　　　　　　GND　　　　　　GND
*2SC2120のC-Eが逆に記載されています。（実回路は正しいでしょうが・・・）

2SC2120,2SA950のリード配列を確認ください。
http://www.nex-nex.co.jp/page083.html

お礼

ご回答ありがとうございました。

> 現在の症状から、PIC出力電圧；5Vが3.5V程度で2SA960がオフし切っていない現象です。
> また5V電源が5.6V以上あるのではと考えられます。

結果からお伝えしますと、ご指摘のようにベース電圧の不足が原因だったようで、改善できました。

テスターで測定してみましたところ、ベース電圧が4.6V、LED駆動電源が5.0Vとなっておりました。

6Vの入力電源を最前段で三端子レギュレータにて5Vにして使ってましたが、ベース電圧側はダイオード等を使用していることにより電圧降下していたみたいです。
6Vを直接、ダイオードを利用して降圧させて、定格よりちょっと高いですが、5.2Vくらいでベース電圧側に入力してみたところ、うまくスイッチングできるようになりました。
多少のマージンがあると考えて、これで使ってみようと思います。

早々に解決することができて、非常に助かりました。
ありがとうございました。

今後も何か疑問点が出てくるかもしれませんので、その際はまたよろしくお力添えのほどよろしくお願いいたします。

回答No.1

seabird603

回路の問題ではなく、配線の問題だと思います。
１点回路図の記載ミスだと思いますが、２ＳＣ２１２０のＥとＣは、逆ですね。
記載されている現象から想像すると、２ＳＡ９５０のエミッタとベースの配線を逆にしていませんか。パッケージの両側のピンです。
これを間違えると、
オープン：消灯　　コレクタ電流が流れませんからベースへの電流も流れない。
ＧＮＤ：点灯　　　コレクタ電流が流れますから当然ベースにも流れる。
５Ｖ　：点灯　　　コレクタ、エミッタを共通にしたダイオード接続になり当然ベースに電流が流れる。
こんなとこだと思うのですが、確認してみてください。
回路自体にミスはありません。
回路のデバック時にたまに出くわします。

お礼

ご回答ありがとうございます。

> 回路図の記載ミスだと思いますが、２ＳＣ２１２０のＥとＣは、逆ですね。
ご指摘のとおり、記載ミスで、配線に間違いはありませんでした。
気をつけていたつもりでしたが、失礼いたしました。

> 記載されている現象から想像すると、２ＳＡ９５０のエミッタとベースの配線を逆にしていませんか。
配線を再度確認してみましたが、正しく接続されておりました。