物理のノート

電子工作

非（無）安定マルチバイブレータ

（バイポーラ）トランジスタ 2SC1815L-Yを用いたアナログ回路

終息することなく（非, または無安定で）, 発振し続ける電子回路である. 発振する回路上の信号をLEDで拾う.

電源電圧は3V（単4電池×2本）.

点滅回数を目視で数えると, $21$秒間で$98$回（くらい）. すなわち, $1$秒間につき$4.666$回. ということでおよそ$4.7$Hz（周期は, $0.21$秒）である.
この回路をもとに、オープンソースの回路シミュレーター「LTspice」で回路図を作成した. 回路図に記されたバイポーラトランジスタやコンデンサ（キャパシタ）などは, 類似の仕様を持つコンポーネントに置き換えている（LTspiceのコンポーネントに2SC1815が見当たらなく, 同等の仕様を有するトランジスタ2SC2421Kに置き換えた）.

この回路図をベースにシミュレーションを行い, 計算された3カ所の電圧についてグラフを表示した. シミュレーション結果は, 実物回路における計測結果とは異なる. シミュレーション結果から得られた周期は, $x$軸に表示された電圧の波形から$0.45$秒くらいと読み取れる.

ただ, 点滅（チカチカ）の頻度が多く, 慌ただしく感じる. もう少しゆったりと変化させるために, 次のような変更を回路に施した.

• 非安定マルチバイブレータの出力信号が2つの青色LEDに入力される手前に, ディレイ回路をそれぞれ追加して, 点滅の立ち上がりを緩やかにする（非安定マルチバイブレータの両翼にディレイ回路を加えて, 発振する信号波形を拾い, 波形を調整する）.
• 青色LEDの配置が変わっても非安定マルチバイブレータが発振するように, 抵抗（R3, R4）をそれぞれ$21K \Omega$から$10K \Omega$に変更.

電源電圧は同じく3V.

周波数は, $21$秒間に$28$回ということで, 約$1.3$Hzに減少し, 点滅の間隔が少し伸びた.
この回路の回路図および, シミュレーション結果から得られた3カ所の電圧を示したグラフを記す.
シミュレーション結果で得られた周期は, 電圧の波形から約$0.8$秒（$1.25$Hz）と読み取れる.


さらに, 圧電サウンダを追加. 「車のウィンカー」のように, 発振時に「カチカチ」という音が鳴る仕組みにした.

使用パーツ
圧電サウンダ： IchigoJam U 付属品

index.htmlに戻る