2008-06-28 電気系実験 - KobeTenken_3Ps@wiki

実験概略

パルス調光の実験を行う。基準クロックでできたクロックを単安定マルチバイブレータに通してDuty比を変え、調光する。

実験内容

電源

電源は全てのICが5V前後を要求し、ACアダプタが12Vだったため、モトローラのステップダウンコンバータMC34063を使用。回路は MC34063のデータシート(PDF) 7p.のFigure 10. Step−Down Converterを使用。 回路は、、、に変更。

基準クロック

実験に74HC4060で水晶発振を分周する回路を組み立てたが、クロックが出なかった。
代わりにNE556(555TimerのDualIC)をの無安定マルチバイブレータを使ってクロックを作った。
NE555のデータシート(PDF) のp.10 Figure 12. Circuit for Astable Operationを使用。
(NE556とはピンナンバーが異なるので注意!)
(でよかったのか?)、、、
で、クロックの周波数はより...180Hzを目指していた...

単安定マルチバイブレータ(調光部)

単安定マルチバイブレータに使う予定だった74HC423が手に入らなかった。仕方なく、こちらもNE556で代用した。今後このあたりの回路はNE556で統一すると思う。
同じく NE555のデータシート(PDF) のp.9 Figure 9. Circuit for Monostable Operationを使用。を可変抵抗B-Curveとし、6ピンとGND間のCをの電解Cとした。5ピンのCはセラミックCで。

ランプドライブ

単安定マルチバイブレータからの入力をの抵抗をかませた後、トランジスタ2SA1020のベースに入れる。コレクタには5V電源をつなぎ、エミッタにLEDと調節用抵抗を挟み、GNDに落とす。

星座絵投影機

電源から抵抗をかませ、コンデンサとLEDをパラってGNDに落とせば、ゆっくりついてゆっくり消える。これを星座絵投影機に使う。

結果

電源

DCプラグがセンタープラスである事を間違え、電源逆接続、のコンデンサを激しく液漏れさせてしまった。
このコンデンサはリップルのフィルタと考え、のコンデンサに差し替えて再実験。
さらに、アダプタの電圧がデータシートの動作電圧を下回っていたため、電圧は3V後半しか出なかった。
設計者の愚行が目立つ実験でした。
しかたなく電源には部室に転がっていた少し弱った電池4本を選定し、5.2V程度で次の実験を開始した。

基準クロック

74HC4060は直流も交流も出力を出さなかった。原因は不明。
NE556に差し替えて実験開始。
しかし、上記のパラメータでは18Hzしか出ない。(今気づいた。)
そのためか、後段で光が消えきらないなど、若干歯切れの悪い調光だった。
パラメータはとする。この時、Duty比は51%となる。

単安定マルチバイブレータ(調光部)

先の周波数が原因か、光が消えきらなかった。
なお、後の計算で、から、のの範囲を取れればよい。つまり、

のとき、となる。
のとき、はCが小さいほうがいいため、

極論では可変抵抗とすれば、
これで
この容量のマイラがあるが、どうなんだろう。

ランプドライブ、星座絵投影機

この二つは難なく動いているようだ。
星座絵投影機のパラメータのメモが何故か無いが、そこら辺はまた調整で。
コンデンサはくらいだった覚えが。