■発振する回路を作ってみる

デジタル機器でよく使われるという発振回路


ちょうど、手元にあった5MHzのセラロックと、74HC04と抵抗100KΩ5本を使って作ってみます。
本来なら異常発振するらしいから2段バッファの74HC04を使うべきでないらしいです。



実際に作成した基盤



発信波形をオシロで見てみると



一つの波形が0.2μs = 0.0000002秒ですから5MHzで発振しています

次に、セラロックをクオーツ時計から取り出した、65536Hzの水晶に取替え、 コンデンサを33PFの物を取り付けました

電源を入れると、高い周波数での発振が起きました
周波数が緩やかですから、チャタリングと同じ現象が起きてると思い
NOTをシュミットトリガ　74HC14　に変更し測定してみると



一つの波形が15.1μsで発振しています

計算上では
1秒 / 65536Hz = 0.00001525・・・・ つまり15.25μs

近い値です。
うまく発振してるみたいです。


■一秒おきに ON/OFF できるようにする

一秒おきに ON/OFF できるようにするには、周波数をカウントする必要があります
そこで登場するのが、カウンタ。
中にフリップフロップが沢山ならんでいて、Clockを入力すると2進数でカウントしてくれます

74HC4040　ちなみに名古屋の大須で購入


Q12をResetに接続すると、複数のカウンタを連結できるのでいきなり3つ連結してみました



動作確認をするとまったく動作しませんでした。
原因はResetをGNDに繋いでいなかったためでした。
端子は宙ぶらりん厳禁ですねえ、とりあえず100KΩの抵抗を取り付けてGNDと接続しました。
一段目の Clock に ON/OFF を入力すると、信号の立下りでカウントされていくことが確認できました。
上で作った65536Hzの発信回路を接続してみると。
だいたい1秒ぐらいの時間で、17bit目が点滅しました。


▼1秒をカウントする

4194304Hzの水晶を大須のタケイ無線で購入
4194304　は　二進数で　0100 0000 0000 0000 0000 0000
22bit目がON/OFFする時が1秒となります
23bit目だとONで1秒、OFFで1秒の0.5Hzになります。

回路図的にはこんな感じです　NOT回路をアンバッファタイプに変更しました


Q11だと、0.5Hzが出力されますので一秒毎にLEDが点いたり消えたりします。
１Hzを取り出そうとするとQ10でしょうか。




■電子ブザーなどに使われる回路

本来はスピーカの着く所にLEDを付けました


トランジスタに2SC1815と2SA1015
抵抗に1MΩ
コンデンサに0.1μFを使いました
コンデンサの値を大きくするとゆっくり点滅します



出力波形をオシロで見ると


拡大


尖がってるところがLEDの点灯箇所
ほんの一瞬の間だけLEDが点灯してるのが判ります


■論理回路を使ったCR発振



回路図的にはこんな感じです





出力波形をオシロで見ると
HとLが対称に出力されています




▼波形のLの時間を短くする

R1の抵抗より小さな抵抗R2とダイオードを取り付けました
これにより、HとLでの抵抗値が切り替わり、出力波形が変化します


波形をオシロで見ると



Lの時間が短くなっているのが判ります。


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