This is documents for a electromyograph circuits designing.

1. ゼロからの電子工作 Vol. 1
プレゼンター 上野

2. ■ 本日のメニュー ■
・[1] 筋電位
筋電位と筋電計のイメージをつかんでもらいます
・[2] 電子回路の基礎
筋電計設計の為の要素技術の理解から始めます
・電気の性質
・オームの法則
・キルヒホッフの法則
・[3] LTspice
回路設計の為にインストールします
簡単な回路シミュレーションを行います

3. [1] 筋電位

4. ( イメージ )
Step1: 筋電位の信号を取り出す
Step2: 腕の動きとの関係付けを行う
Step3: 簡単なロボットアームを筋電で動かす

5. 筋電位
神経が興奮すると筋繊維内にナトリウム・イオンが
流入,活動電位という電圧が発生します
（Interface 2017 1月)
[1] 筋電位

6. Raspberry Pi
筋電計
電池
筋電計 （例）

7. ご注意！
電撃による障害
1mA かなり不快
10mA 〜20mA 自力で手が離せない
50mA 〜 気絶 痛み
電気は怖いものです。自己責任です。
販売等は法律で厳しく規制されます。
（’トランジスタ技術’ より引用）

8. 筋電計での筋電波形
（Audacity で記録）

9. 早稲田大学 村岡研究室
の筋電計をコピーして製作
筋電計（オリジナル）
http://www.f.waseda.jp/y.muraoka/Simple-EMG-BF/1home.html

10. [2] 電子回路の基礎

11. 電気とは何
・電子の移動を電流と呼んでます
・電子が動くと磁石の力の磁界が生まれます
・磁界は電流、電界に影響を与えます。
電気回路はこれが全てです。

12. 交流と直流
・電線の中を電子が移動するのに
直流： 一方通行（川の流れ）
交流： 双方向通行（海の波）
（短い時間に電子が行ったり来たりするので
電圧と電流は波の様に変化する）

13. 交流を使う妥当性
・交流は直流に直しやすい。
・交流は電圧の変換をやりやすい。（トランスなど）

14. アノード カソード
交流 直流

15. 抵抗
(Resistance)
コンデンサー
(Capacitance)
コイル
(Inductance)
電子回路に使う材料（素子）
半導体
(Semiconductor)
TC74

16. 管の太さ＝抵抗
直流 交流
隙間
高さ＝電圧
コンデンサー
抵抗（ 材料の性質）
電荷を蓄えるバケツ
抵抗は長さを縮めているイメージ
コンデンサーイメージは平行平板
電圧のゆれを伝達
(「トランジスタ技術」 より ）

17. A B
B
A 時間(sec)
電圧(V)
+
+
+ -
-
-
-
-
-
+
+
+
電荷のバケツ

18. 直流 交流
電流
コイル(インダクダンス)とは
電気のバネ？
電流
直流：
コイルは何も作用しません。
交流：
コイルはバネみたいに電流が変わると変化を打ち消そう
とします。

19. （バネ） （コイル）
伸ばすと縮む 電流を流すと流れにくくする
縮めると伸びる
電流を流さなくすると流そう
とする。
＜ コイルは電気のバネの意味 ＞

20. ・コンデンサーは直流では電流は流れないが交流では流れる。
・コイルは直流では電流は流れるが交流だと電流が流れに
くくなる。
コンデンサーとコイルは交流と直流の作用がほぼ逆。

21. 電圧(v)
素子の振る舞い
SWの抵抗RSW＝1Ω
V0(電圧)=5v
I(電流)
+
-
電流(A)

22. C の電圧
R の電圧
L の電圧
R の電流
Cの電流
L の電流

23. I(電流)
+
- Vout
Vin
Vin
Vout
コイル もう少し詳しく
電流が流れてなかった
ので流れない状態を保つ
には電圧差をなくすので
跳ね上がる。
流れている状態を保つ
には電圧差を作る。
①
①
②
②

24. お疲れ様でした！
2017/02/11

25. ゼロからの電子工作 Vol. 2
プレゼンター 上野
2017/03/11

26. ■ 本日のメニュー ■
・[1] 電子回路の基礎
電気のおさらいをしましょう
・オームの法則
・キルヒホッフの法則
・[2] LTspice
回路設計の為にインストールします
簡単な回路シミュレーションを行います
・[3] 回路の材料について（回路素子）
電子回路がどんな材料で作成されるか紹介します

27. [1] 電気のおさらいをしましょう
（中学・高校の理科）

28. オームの法則
V(電圧)
R(抵抗)
I(電流)
トランジスタ技術 2014 4月参照
電圧[v]
電流[A]

29. V
1KΩ(抵抗)
I(電流)
電圧V[v]
[A]
[v]
傾き=抵抗(V/I=R)
2KΩ
I
V[v]
[A]
[v]
１v
1v
2v
0.5v
どのグラフ？
1mA
[ Q ：抵抗値１KΩを２KΩにしたグラフはどれか]
a
b c
V
Vi
電圧Viを0v〜 あげた場合
1mA

30. V1
V2
V0
+
- -
+
-
+
X
I0
I1 I2
I0 -I1 - I2 = 0
V1 +V2 - V0= 0
キルヒホッフの法則

31. V0(電圧)
R1(抵抗)
R2(抵抗)
Vx(電圧)= ?
+
-
[ 直列：電圧Vxを求めます]

32. V0(電圧)
R1(抵抗)
I(電流)
R2(抵抗)
Vx(電圧)
[ 直列：電圧Vxを求めます]
+
-

33. I0
[ 並列 ：電流I0を求めてみます]
I1 I2
I0
I1 I2
上と同じです
一周の記述
R1(1kΩ)
R2(1kΩ)
V0（１v）
V0

34. I0
[ A：回答その１ ]
I1 I2
I1 I2
+
足し合わせ
1v
R
V0
V0 V0
1kΩ 1kΩ
R
1kΩ 1kΩ

35. V0(電圧)
R1
I0(電流)
R2
I2
(電流)
[ R１とR２を一つの抵抗にして考える]
I1
(電流)
Rx

36. I0
[ A ：回答その２]
I0
Ix[1] [2]
- - - - - - -(1) 周回[1]の式
- - - - - - (2) 周回[２]の式
(1),(2)式より
R2 R1 R2R1
[A]
V0 V0

37. V1(電圧)
[ Q2 ：電圧Vxを求めて下さい]
V2(電圧)Vx=?
R1 R2+ -

38. R1 R2
[ Q2 ：電圧Vxを求めて下さい]
Vx
I0(電圧)
V1 V2Va

39. [2] LTspice

40. http://www.linear-tech.co.jp/designtools/software/?gclid=CIqElJ3849ACFYSBvQodjlYCRg

42. Windows
Mac

43. Windows
Mac

44. Windows
Mac

45. Mac

46. Windows
Mac

47. Mac

48. Windows

49. Mac

50. Windows
Mac

51. Mac

52. Windows

53. Windows

54. Windows

55. Mac

56. Mac

57. Draft2.asc
Mac

58. Mac

59. Mac

60. Mac

61. お疲れ様でした！