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| デジタルICを用いた電子ブザー
その１ |
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| ◎方形波CR発振回路 |
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デジタルICを用いた「方形波CR発振回路」は構成が簡単で「インバータIC」を用いた |
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回路例を図1に示します。 |
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抵抗RとコンデンサCによる「充放電」を利用したもので、出力AはONとOFFを繰り返す |
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発振になります。 |
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このようにCRの充放電特性により発振周波数が決まり、正確には用いるIC(TTLまたは |
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CMOSの入出力特性）と電源電圧も関わります。 |
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TC4069、TC4011を用いた場合の発振周波数を①式に示します。 |
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▼TC4069 |
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▼TC4011 |
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注意：電源電圧にも左右されますが、あくまでも①式は目安と考えてください。 |
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例えば、C
= 0.01μF、R = 100KΩとすれば、 |
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| ◎電子ブザーに応用する |
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例えば、発振周波数を1KHzなどに設定し、これをスピーカ（または圧電スピーカ）に接続 |
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すれば「ピーーー」となるような電子ブザーになります。図2に回路例を示します。 |
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この場合、8ΩなどのスピーカではCMOS-ICで直接駆動できませんので、トランジスタで |
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「電流増幅」し、スピーカを鳴らしています。 |
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| ◎発振を制御する |
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図2ではNOT（インバータ）を用いましたが、NANDゲートでも構成することが出来ます。 |
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表1にNANDの真理値表を示します。 |
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NANDは図3のように2つの入力を同じに |
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表1 NANDの真理値表 |
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すればNOTです。 |
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A |
B |
Y |
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0 |
0 |
1 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
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例えば、図4のようにNANDで構成することが出来、この場合「CONT入力」を制御する |
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ことにより発振または発振停止にすることが出来ます。 |
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| ◎2つの音を出す |
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○原理 |
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NANDゲートを用いた発振回路の応用として、「ピーーポーーピーーポーー」のような |
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2つの音を交互に発生する効果音を製作してみました。 |
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図5にブロック図を示します。 |
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「ピーー音」と「ポーー音」を発生する発振回路を用意し、これを切換信号により交互に |
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音を発生させるものです。 |
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「ピーー音」は切換信号の「L」で発振し、「ポーー音」は「H」で発振、これを加算します。 |
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加算はロジック的に表現すると「OR」（オア）で、この出力でスピーカを駆動すれば、 |
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「ピーーポーーピーーポーー・・・・・・」のような効果音になります。 |
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○回路 |
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図6のように切換信号を「約1Hz」としてみました。 |
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ピー音は「約1.28KHz」、ポー音は「約1.06KHz」です。 |
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音の感覚は個人差がありますから、これら3つの発振周波数を調整し、好みの音にします。 |
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D1、D2、R7はダイオードによる「OR回路」です。 |
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表2 ORの真理値表 |
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A |
B |
Y |
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0 |
0 |
0 |
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0 |
1 |
1 |
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1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
1 |
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電源は「+4.5V」（単3電池3本を想定）で、R9は過大な電流がトランジスタQ1に流れない |
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ようにするための「電流制限抵抗」です。 |
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TC4011BPの動作電源電圧は「3V～18V」です。4.5V以上の電源電圧の場合、Q1に |
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過大電流が流れないようにR9の定数変更が必要になります。 |
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なお、Q1のhFEは「GRランク」です。Yランクの場合、スピーカ駆動がぎりぎりになるかも |
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しれません。 |
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○製作 |
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いきなり、ユニバーサル基板で組む（製作）より、「ブレッドボード」で音の確認、調整 |
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を行うことをお勧めします。 |
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写真1に実験風景を示します。 |
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