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発振回路をつくりたい2

11月8日。ジャンル:電子工作

作成物

2018年11月第1週の制作物は、先週設計した発振回路を実際につくってみようという内様です。弛張発振回路はトランジスタ、コンデンサ、抵抗で構成されています。ハロウィンの装飾に使う事を考えると、コンデンサは電力を基本的に消費しないはずなのでちょうど良いのではないかというLチカ回でしたが結局過ぎてしまったのでクリスマスツリーにします。

前回=>発振回路を作りたい1

道具

  • ブレッドボード
  • ジャンパーピン
  • ユニバーサル基板
  • ニッパ
  • ペンチ
  • 半田付けセット
  • (テスタ)

部品

  • 2SC1815(npnトランジスタ)
  • 2SC1015(pnpトランジスタ)
  • 10uF電解コンデンサ
  • 270kΩ抵抗
  • 赤色LED 持っていたもので、詳細は解らない
  • 電池ホルダー 3個入り
  • 単三乾電池 3本

製作

実験の様子

実験の様子です。

ブレッドボードではこんな感じに動きました。ちなみに3本の乾電池ホルダーしかもってなかったので電源電圧は3Vから4.5Vになりました。問題はないはず。

ので、良い感じに配置して、ツリーっぽくしていきます。周波数とか適当に変更していきます。

ここで、LEDをチカチカさせる電圧は、並列に繋がっているコンデンサの電圧と等しくなりますので、チカチカ周期を変えるためにはコンデンサに電力が充電される長さを変えれば良いことが解ります。具体的には抵抗器またはコンデンサの値を変えれば良いと言うことになります。コンデンサに充電している間、部分的にCR回路に見えますので、時定数T=CR[s]でコンデンサ電圧の0%から約63%まで充電出来ます。  

つまり、コンダクダンスCや抵抗値Rを2倍にすると充電時間は2倍必要になり周期も2倍になると言うことになります。コンデンサの数は上の動画が1つで下の動画が2つです。発振周期が変わったのがわかります。  精度の高い回路構成ではないうえにコンデンサや(特に)抵抗の値はばらつきがありますし、計算も雑なので正確には出来ませんでした。とはいえ、どうせなら綺麗に交互に光らせたいので、抵抗とかコンデンサとかいろいろ変えて実験しましたが割愛。

シミュレーションした回路だとLEDが1つで味気ないので平行に2つ、直列に2つ計4つのLEDを周期2:3の2種類の発振周期で作ったので計8つ使って居ます。

最終形はこちら。多くは望まないのが俺流。

完成

さてこの回路でチカチカすることが解ったので、クリスマスツリーにしていきます。作ったのがこちらになります(3分クッキングではない)。

てっててー

LEDの並び順をミスったので抵抗値のバランスが悪くなったんですが、まあOK。

雑談

アニメ見ながら作ったらめちゃめちゃ時間掛かったぞ!実験と製作で5時間ぐらいかな?かかりずぎですね。自由研究としては上々。小学生のみんなはやってみてね!

追記(2019/3/18) 段落構成を変更しました。内容は変更ありません。

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