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弛張発振回路

あるLED点滅回路と音声反応回路の原理

ライター:mpcsp079さん(最終更新日時:2016/4/2)投稿日:2014/9/22

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 あるLED点滅回路と音声反応回路の原理 

 

 

  あるトランジスタ回路についての話である。かなり謎に満ちたものであり、多くの誤った説が唱えられている。

  心臓ペースメーカーに入った電波がトランジスタで検波され、DC信号になってしまうのもこの原理ですね。半波整流ではなく、行と帰りの微妙な違いがじわじわと積み重なり、やがて回路信号を誤動作させるまで大きくなってしまう。

 

 

■質問A

2石LED点滅回路について

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10135620920

http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n307971

 

 

          図1 LED発振回路

 

■質問B

音に反応する回路の仕組みが・・・

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10135787580

         図2 音声感知回路

 

■質問Aについて

  この発振の原理は、LEDが点灯したとき、C1による正帰還による発振する。このとき、Q2のコレクタ電流はD1とQ1のベースに分流する。

  図2 Q2のコレクタ電流(D2はLED,D1はQ1のベースーエミッタ)

 

  この分流率がQ2のコレクタ電流(小信号での)の方向により異なる。小信号で考えると、図2のように、i(Q2のコレクタ電流)の方向により、ベース抵抗が変わり、D!、D2への分流率がかわる。ベースに流れ込む方向では、ベース抵抗は非線形性により下がり、逆方向では上がる。

  このため、C1はQ1のベース側がー電荷に充電され、Q1のベース電圧は下がっていく。

    

               図3 

          

■質問Bについて

  音がないとき、Q1のベースはR1と電源でベース電流が流れ、そのβ倍(200とする)がコレクタ電流Ic2となる。
Ic2=β*(4.5-0.6)/100k=7.8mA
Q2のベースで電圧は0VでQ2はOFF。

  音があると、C1に電流が流れるが、Q1のB-E間は流れ込む方向と流れだす方向で抵抗が変わる(連続的に)のでマイクOUT(電流源)の電流は出る側と吸い込む側でR3とQ1ベースの分配率が変わる。
  これは、B-E間の電圧VbeとIbの関係が非線形であるからだ。
つまりマイクから電流が出る場合のC1の電流と、マイクから吸い込む場合のC1の電流が異なる。
  つまり、音による電流がマイクを出入りすると、しだいにC1の左が正電荷、右側側が負電荷がたまっていく。つまり、Q1のベースの電圧は下がっていく。するとQ1OFF-->Ic=0-->Q2のベース電圧が上がり、Ic2が流れLEDが点灯する。

          図4  マイクから電流出るとき

 

          図5 マイクが電流吸い込むとき

 

  これが音声周波数の周期でどんどん起こるーー>毎回C1の電流は行と帰りで非対称ーー>この積み重ねでだんだんC1の右側は負電荷、左側は正電荷が溜まっていく。ポンプのようにマイク電流がC1をDCで充電していく。この間、R1,3により放電もするが、充電量の方が多いと充電される。

  音が無くなると、C1の電荷はR1,3により放電され、Q1のベース電圧はまた上がる。

 

  ECMの電流Isは+-30μAくらいです。これによる電圧は
   Is*R3=30mV
くらいであり、とてもQ1をOFFすることはできません。 上の回答者の意見は間違いです

 

参考

http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n131893