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。