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LINE bot で外出先から家電操作(2019年10月23日最新版)  回路図についての補足

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LINE bot で外出先から家電操作(2019年10月23日最新版)  前編
https://qiita.com/llight/items/35c762179826c31b827f

こちらの記事について
念の為回路図について、解説しておきます。

高校レベルの物理の知識は前提とします。

MOSFETについての説明

記事で紹介されている
2N7000 
IRFU9024NPBF
はMOSFETというFETの一種です。

スクリーンショット 2020-05-04 19.21.24.png

MOSFETはG(ゲート)による電圧によってS(ソース)とD(ドレイン)に流れる電流を制御します。

MOSFETはn型とp型の2つあります。

n型(2N7000) ではGの電圧がSより大きいときにオンとなり、SとDの間に電流が流れます。(スイッチのよう感覚)
p型(IRFU9024NPBF) ではGの電圧がSより小さいときにオンとなります。

今回の
n型(2N7000)は左からD(ドレイン)/G(ゲート)/S(ソース)
となっていて、
p型(IRFU9024NPBF)は左から S(ソース)/D(ドレイン)/G(ゲート)となってます。下図参照

スクリーンショット 2020-05-04 21.36.41.png スクリーンショット 2020-05-04 21.39.15.png 図a

回路図の解説

スクリーンショット 2020-05-04 21.25.38.png 図A

このような回路図になっていました。
まず
n型(2N7000)はエンハンスメント型です。
エンハンスメント型はG(ゲート)に流れる電圧が0のとき、オフになるという構造です。
したがって
(i)GPIO17がLOWのとき

 n型(2N7000)はオフとなり、電流は流れないため
実質の回路は以下のようになります。

スクリーンショット 2020-05-04 21.42.25.png 図B

したがってp型のG(ゲート)にかかる電圧は4.7kΩの抵抗に電流は流れていないため 5V
また当然 Sは5V
したがって S > G とならないためオフとなり全体に電流はながれません。

(ii)GPIO17がHIGH(3.3v)のとき、
図Aにおいて、n型のゲートの電圧がソース(GND)より大きくなるためn型のS−D間に電流が流れます。

このとき、p型のゲートにはGNDの電圧がかかるため、S > G となるため
S-D間に電流が流れ、結果赤外線LEDに電流が流れます。

注意点

回路図ではp型(IRFU9024NPBF)の真ん中がゲートのように感じますが、
実際IRFU9024NPBFは図aのようになっているため
配線には注意してください。

最後に

私自身物理系の人間でもないため、
誤っているところがありましたらご指摘お願いいたいします。

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