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» 2014年12月10日 10時00分 公開

パワー駆動回路にトッピング! シリアルオシレータの組み合わせWired, Weird(2/3 ページ)

[山平豊(内外テック),EDN Japan]

充電時間と放電時間

 図1右側のシリアルオシレータでは、1.8秒の発振回路で、1.2秒間オフ、0.6秒間オンの動作が目標だ。この周期はコンデンサC2の充電時間と放電時間で決定される。C2の充電時間がオフ時間、C2の放電がオン時間となる。

 1MΩの抵抗で1uFのコンデンサを充電するので、時定数CRは1秒になる。また電源電圧の2/3+0.5Vに相当する電圧で充電が終了するように設定しているので、充電時間は1.2×時定数で約1.2秒になる。C1の放電時間がオン時間となる。C1は1MΩが3個と2MΩの並列の約286KΩで放電する。時定数CRは0.29MΩ×1uFで約0.3秒となる。FETのゲートしきい電圧が約0.8Vの部品を選択すると、約3.8Vの電圧から約0.8Vの電圧まで放電するので、放電時間は1.5×時定数で約0.6秒になる。

 全体的な動作では、左側の150秒のシリアルオシレータは120秒間出力がオフになっていて、この時は右側の1.8秒のシリアルオシレータの出力はオフになり、LEDは消灯している。左側のシリアルオシレータが30秒間オンになると、右側のシリアルオシレータが発振可能になり、LEDが約1.8秒の周期で約30秒間発振し、LEDが16回、“チカッ”“チカッ”と点滅する動作が確認できた。

図2 試作基板 (クリックで拡大)

 図2にこの回路を試作した基板を示す。基板の右側のLED、ダイオードと抵抗3本はSMT部品がなかったのでディスクリートの部品を使用した(参考:シリアルオシレータの作り方)。

 基板のサイズは7×2.5mm=17.5mm2の基板に実装できる。また電源はPCのUSBから5Vの電源を供給して動作させても大丈夫だ。図2の左半分が150秒周期のシリアルオシレータで、右半分が1.8秒周期のシリアルオシレータである。左の回路がオンしている時間だけダイオードのカソードを通して右の回路が発振するように接続されている。全てSMT部品を使用して、両面に実装すれば10mm2の大きさに実装できるだろう。

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