2010年10月14日木曜日

弛張発振回路の実験

bbradio様のブレッドボードラジオから「弛張発振回路の実験」を参考にし
僕も同じようなものをブレッドボードに組んで実験しました。
LED、手持ちが無いんでスピーカーを鳴らすやつをやりました。
なんか2石でスピーカーを鳴らす増幅回路とそっくりですね。
違う点は、終段のコレクタのアナログ出力を初段のベース入力に
帰還させていることだけで、それを除けばうりふたつです。
初段のベースへのバイアス抵抗を1MΩの可変抵抗器に置き換えて
実験しました。可変させると音程が変わりました。それも
ツインT発振に比べ音域がメチャ広いです。ざっと、4オクターブ
可変できます。
音域は広くて満足ですが、
音質はメチャ悪です。
正弦波では全くありません。子どもの安いおもちゃのオルガンの音みたいです。
いや?それ以下かも?





写真ではたくさん可変抵抗器が写っていますが
使っているのは右端の1MΩの可変抵抗器のみ
です。2SA1015と2SC1815が写っています。
0.1μFは小型のものでも構いませんが大きなものがあったので気合を入れて使いました。
ミノムシクリップはテスターに繋がっていて
1Mオームの可変抵抗の抵抗値を読み取るのに使いました。




この写真はちょっと恥ずかしいですが
スピーカーのコーン紙の上に
マイクを直接載せています。
良くない見本ですが...




電源は可変電圧電源から9Vで行ないました。
30Vまで上げても壊れませんでした(笑)


可変抵抗を回しながらデータを取ってみました。

Wave Spectra というフリーソフトを使ってみました。

この写真は20KHz近辺で発振していますが、耳ではまったく聞こえなかったです。
振幅も小さいし...。

この時の可変抵抗の抵抗値は9180Ωです。




この写真は2KHz近辺で発振していますが、14KHz以下でよく聞こえるようになりました。 
この時の可変抵抗の抵抗値は109KΩです。
こうしてみるとめちゃくちゃ高調波が出まくっていますが、僕の耳にはっきり聞こえるのは
基本波だけでした。



この写真は耳で1KHz付近を聴いた時の写真です。
一番左はいつもの60Hz固定ノイズで左から2番目が基本波です。
オクターブで鳴っているというより単音にしか聞こえないんですけどね?
可変抵抗の値はこの時218KΩでした。



この写真は500Hz付近の音が鳴っている場合です。
可変抵抗の値は427KΩです。
正確に500Hzに合わせているわけではありません。
精密に測るのなら、それこそ周波数測定器が必要です。




この写真は、だいたい250Hzで、抵抗値は851KΩでした。







こうしてみると、予測として、抵抗値と周波数が反比例の関係?になっているのかな?

と思ってしまいます。


ということは電流と周波数が比例なのか !?
















この図はスピーカーを簡単に鳴らせる回路図です。
そもそも
増幅回路であって発振回路ではありません。
この増幅回路の C1 のコンデンサーは、
信号入力を受け付ける役目を果たしていますよね。
もしこの信号入力を2SA1015の出力から帰還させて
取り入れたらどうなるか? 増幅された信号をもう一
回増幅しなおす結果になり、その結果発振するのではないでしょうか?










サーキットビューワーで何故か???発振させられなかったので、LT SPICEを使ってみました。




ベースを左側にもっていく方法がわからなかったので 変な回路図になっていますが

動けば吉ということで __

R2が200Kの時の波形が出ました !

R2を100Kにしてみます波長がちょうど2分の1になるかな?
なんとなく そうなっているように見えます。


R2 50Kでは


R2 25Kで、発振が止まりました。 僕のブレッドボードは9180Ωでも発振してましたが...?




それにしても 正弦波とはまったく異質のパルスちょい休み長ーーーの繰り返しみたいですね 


おわり

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