LTspiceで3端子可変抵抗

可変抵抗の可動片は機械的接点であるがゆえに、接触不良がおこりえます。
対策として可動片の端子を固定抵抗でプルダウンした場合ときに、並列に入れた抵抗によって回転角と出力電圧の間の関係がどの程度ひずむのかをLTspiceで確認しました。

やってみた結論は「あまり気にするほどの事はなかった」です。

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○可変抵抗の機械的接触部分
可変抵抗の使い方としては、2端子のものと3端子のものが考えられます。


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fig.1: 機械接点の接触不良対策


ところが、2端子の可変抵抗を売っているところを見かけたことがありません。そこで、よく売られている3端子の可変抵抗を利用します。この場合、可動片から出ている端子と両端の端子のどちらか一方を使えば2端子の可変抵抗となります。
しかしながら、こういう場合は可動片から出ている端子と両端の端子のうち使わなかったほうの端子をfig.1の上の図のように短絡して使います。

これは、可動片が機械的な接点であるため接触不良が起こる可能性があるので、最悪の場合でも回路がオープンにならないようにするためです。

同様の事は3端子の可変抵抗でもいえます。3端子可変抵抗の接点が浮くと電位が不定になります。そこで、接点が離れても電位が不定にならないようにするため、固定抵抗を使って電位を固定することを考えます。

○3端子可変抵抗
fig.1のように10kの可変抵抗の可動片からGND側に向けて並列抵抗Rpを付加した回路に対して、並列抵抗の値により回転角と出力電圧の非線形性にどの程度影響が出るかをLTspiceによるシミュレーションで見積もりました。


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fig.2: 3端子可変抵抗と並列に固定抵抗を付加

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fig.3:色(Rp)の対応は 黄緑(1k) 青(10k) 赤(100k)


可変抵抗Rに対して、Rpを10倍程度の大きさにとればほぼ非線形性は無視できるようです。

○付録
このエントリで使用したLTspiceのシミュレーション用ファイルを添付します。ファイル名末尾の".txt"を削除して、"_"を"."に変更すれば使えるはずです。



tag: LTspice 可変抵抗 

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