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2011年3月 8日 (火)

インバータIC1個 ファンクション・ジェネレータ

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昔のトラ技の付録にインバータIC(4049UB)を使った三角波発振回路を見つけました。

この回路は4049UBの3つのインバータを使った回路で、真中の写真のような方形波と三角波の出力が得られます。

残りの3つのインバータ回路を使って、ダイオードの折線近似回路を組み三角波を通して正弦波にしてみました。

発振周波数は1kHz程度(固定)にして、三角波の振幅が小さいので一度増幅してから折線近似回路に通すことにしました。

増幅回路を組むと、即、発振。

4049UBは4069UBや74HCU04と比べ発振しやすいのか、信号からノイズが消えず、入力にコンデンサを入れないと発振が止まりませんでした。

一番下の写真は、折線近似回路を通したら振幅が小さくなってしまったのでもう一度増幅回路を通して出力された正弦波の波形です。

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インバータICによるSIN波COS波発振回路

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インバータ(アンバッファタイプ)のアナログ的な使い方を調べていて、インバータIC1個で正弦波(SIN波COS波) と方形波を出力する回路を見つけました。

6個内蔵されているインバータの内、3個は方形波発振回路に、残り3つをオペアンプとして使い、バイクワッド型のBPFを構成して方形波から、90度位相の違う正弦波2波(SIN波COS波)を出力します。

今までデジタル信号の「0」を「1」、「1」を「0」に反転するだけで、あまり魅力を感じないICと思っていましたが、オペアンプだと考えると、増幅度が低く、出力電流容量も小さく、非反転入力端子が電源の1/2に固定されていますが、性能は悪くてもオペアンプが6個も入っているICと思うと、とてもお得な部品だと感じました。

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2011年3月 6日 (日)

インバータICで移相発振+絶対値回路

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インバータICを使って移相発振回路を組み、移相発振回路の正弦波信号を同じくインバータICで組んだ絶対値回路を通してみました。

移相発振回路はインバータ1つでは発振しなかったので3個並列にしています。

オシロの写真は入力信号の正弦波と絶対値回路を通した出力波形です、高さが合わないのは普通の炭素抵抗そのままでボリュームなどで抵抗値を調整していないためです。

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2011年3月 5日 (土)

ゲートIC1個 バリキャップラジオ

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インバータIC(アンバッファタイプ)とバリキャップを使って、ラジオを組んでみました。

電源はバリキャップにかける電圧の関係から9V(006P乾電池1個)、インバータICは9Vでも動かせるCMOSの4069、バリキャップは1SV149、インダクタ300μHのチョークコイルです。

受信した電波はコンデンサ100pFを通して1MΩで負帰還をかけたインバータのアンプに入力して増幅し、これを3段重ねたものを倍電圧検波でセラミックイヤホンを鳴らしています。

いつもは電波が弱いので増幅回路に入る前のコンデンサは大き目にしていますが、今回は感度が悪く、しかもNHKとニッポン放送が混信するので、コンデンサを100pFに。

増幅もはじめは普通に高周波1段増幅したものを倍電圧検波し、低周波増幅したところ、ノイズが多く、試しに発振するのではとおそれながら高周波増幅をもう一段増やしてから倍電圧検波したところ、こちらの方がノイズが少なく、しかも混信しなくなりました。

高周波2段では、電灯線アンテナとアース両方接続しないとなにも聞こえないので、更にもう一段増やして3段にしたところ、30cmのアンテナ線だけでNHKが受信できました。

http://www.youtube.com/watch?v=4w7txJ14Lak

このほかにオペアンプの絶対値回路を全波整流に試したり、残ったゲートでBTLのようにしてイヤホンに接続しましたが、あまり効果が感じられず、ノイズが増えるばかりでした。

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2011年3月 4日 (金)

ゲートIC1個 6色電子玉虫

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インバータ三相発振回路とフルカラーLEDを利用して6色電子玉虫を作ってみました。

この三相発振回路は、波形の前後の立ち上がり立下り部分が重なっているので、これをそのまま利用して、RGBとそれぞれの色との中間色を作り合計で6色を出しています。

残ったインバータ3つはLED駆動用のバッファとして使っています。

http://www.youtube.com/watch?v=z5r7mrQtYq4

動画では色の変化が滑らかでなくカクカク変化していますが、実物はもう少し滑らかに色が変化していきます。

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2011年3月 3日 (木)

ゲートIC1個 3LED順次点滅回路の実験

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昔のトラ技の付録のアイデア回路集に、インバータを使った三相発振回路を見つけました。

この回路で3つのLEDを順次点滅できないか試してみました。

回路はインバータ(アンバッファタイプ)を反転増幅回路として3段につなげ、負帰還抵抗と並列にコンデンサを接続してゲインと周波数特性を持たせ、三相発振回路にしたもので、ゲインを調整すると、方形波から正弦波に近い波形までの三相の出力が得られます。

はじめ、三相発振回路を組み、そのまま残ったインバータで3つをバッファしたところ、前後の波形の立ち上がり立下り部分が重なり、LEDを駆動しても2個点灯した状態と1個点灯した状態になってしまったので、ゲインを調整し、それぞれの出力を抵抗で分圧して、バッファの入力レベルをなるべく重ならないようにして、できるだけ点灯しているLEDが1つになるようにし、3つのLEDを順次点滅させました。

http://www.youtube.com/watch?v=P0BmK3fxx6Y

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