Short Break
図1 テキサス・インスツルメンツのNE555P
ネットでNE555と検索すると数多くの情報がヒットします。このICは主にタイマーICとの説明書きが多いです。一般的にタイマーとは、時間がくればベルが鳴り、使用者に時間が来たことを知らせるものです。このICは、その仕様を電子的に作るときに大変役立ちます。タイマー以外に発振回路やパルスの発生にも幅広い用途があります。これまでバイポーラトランジスタを使って製作していたタイマー回路や発振回路などは、このNE555を使うことで部品点数の削減や、応用回路の追加などを簡単に行うことができます。今回このICを使って実際に製作した2つの回路を紹介します。
このICは、外付けの抵抗(R)とコンデンサ(C)によるCRの時定数をタイマーの時間、あるいは発振周波数の変数として使っています。この抵抗やコンデンサの精度や品質がタイマーの時間や発振周波数の精度に影響します。内部の動作はアナログです。要はこれまでトランジスタで製作していた回路の代わりに、このICが代用するというものです。
テキサス・インスツルメンツのスペックには、このICは、4.5V~16Vの幅広い電圧で動作するとの記述があります。気になるのは出力電流です。最大で200mA流れるようです。省電力タイプとしてCMOSタイプ(LMC555)もあります。
図2のような回路図を見たことはありませんでしょうか。バイポーラトランジスタで製作したマルチバイブレーターの回路です。SWをONするとD1、D2のLEDが交互に点滅する回路です。点滅の速さはC1、R2、C2、R3の値で決めることができます。NE555はこの動作を行う機能を持っています。
この点滅のスピードをものすごくアップさせるとLEDは常時点灯しているように見えますが、トランジスタのコレクター、GND間の電圧はオシロスコープでは矩形波を観測することができます。つまり、この矩形波を応用するとC1、R2、C2、R3で決めた周波数を発振させることができます。このモードを非安定マルチバイブレーター、もしくは簡単に非安定モード、さらには無安定モードともいいます。
一般的にマルチバイブレーターには下の3つの動作モードがあり、このNE555も同様にその3つの動作モードを持っています。外付けの部品や接続を変更することで、異なるモードを作ることができます。
(1) 非安定モード (Astable mode)
(2) 単安定モード (Monostable mode)
(3) 双安定モード (Bistable mode)
図2 バイポーラトランジスタで構成された非安定マルチバイブレーター
図3は、NE555を使った簡易モールス練習器です。POWER SWをONにするとLEDは点灯し動作状態であることを示しますが、NE555はCW KEYを押したときだけ電源がNE555に電源が供給される省エネ設計となっています。50kΩの可変抵抗器で600Hz~1kHzぐらいの範囲でトーンの発振周波数を可変させることができます。1kΩの可変抵抗器は、スピーカーのボリューム調整用です。
図3 NE555を使ったモールス信号発生器
図3の回路をユニバーサル基板に組み込んだものが図4の写真です。携帯性を考え、小さなプラスチックの容器に入れました。
図4 NE555を使って製作したモールス信号練習器
IC-705を購入してから結構頻繁に移動運用を行っています。標準で付属されていたBP-272も結構酷使していることから、約半年でどれくらい性能が低下したのか知りたくなり新品のBP-272と比較してみようと計画しました。
実際にリチウムイオン電池の容量を測定するのではなく、新品では何時間、これまで使っているものでは何時間と実運用時間を測定します。毎回、マイクのPTTボタンを指で押すのは現実的ではないため、ここはNE555を使ったON/OFFタイマーを作りました。タイマーがONのときに送信、OFFのときに受信となるようにした回路が図5です。
製作するにあたって、送受のインターバルを何秒にするか等は図6のグラフと計算式から求めることができます。図5に示した回路図に記載の抵抗、コンデンサの値は今回製作した時に使ったものです。この値ですと送信10秒、受信6秒ぐらいのインターバルとなります。
NE555を便利に使うため、大阪日本橋のパーツショップ「デジット」では、「TIME_555」という名称の基板まで用意して販売されています。今回は、ユニバーサル基板に組み込むのではなく、この既成の基板に部品を組み込んで製作しました。
図5 送受を繰り返すジグ (無安定動作)
図6 発振周波数とデューティサイクルの求め方
図7 完成した送受信ジグ
今回はNE555が持っている機能のうち、非安定モードを使ったジグの製作でした。パーツショップ「デジット」が販売している基板(図7右)を購入すると参考で提供してくれる資料には、単安定、双安定モードを使った製作記事も参考で掲載されています。今回参考に末尾に添付します。
もうすぐクリスマス。NE555を使ってLEDをチカチカさせるクリスマスツリーを製作してみるのも楽しいかもしれません。
CL
<参考資料>
メカトロ&エレクトロパーツ「デジット」提供
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2022.11.15
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What a healthy time! ~健康を応援する特別なお料理~/第3回 食物繊維たっぷり! 海藻の和風リゾット、FB Monthly Fashion/第9回 秋っぽい柄&色コーデ、子供の無線教室/第9回 「アンテナの形や大きさに注目!!」を掲載しました
2017.9.4
<速報>ハムフェア2017を掲載しました
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What a healthy time! ~健康を応援する特別なお料理~/第2回 和風のポトフ 納豆ソース添え、FB Monthly Fashion/第8回 夏のお出かけコーデ、子供の無線教室/第8回 「無線機にはどんなものがあるの?」を掲載しました
2017.8.1
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2017.7.18
What a healthy time! ~健康を応援する特別なお料理~/第1回 メロンの冷製スープ ナッツのアイスクリームのせ、FB Monthly Fashion/第7回 コットンTシャツコーデとボーイズコーデ、子供の無線教室/第7回 「電波はどうやって海外や宇宙に届くの?」を掲載しました
2017.7.1
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2017.6.15
What a tasty time! ~グルメYLたちのGirl'sトーク♥~/第9回 FB Girlsの野望 with ムースと甘エビのタルタル、FB Monthly Fashion/第6回 雨の日コーデと親子コーデ、子供の無線教室/第6回 「電波はいろいろなところで大活躍!!」を掲載しました
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What a tasty time! ~グルメYLたちのGirl'sトーク♥~/第8回 番外編 春うらら♪豪華弁当でお花見、FB Monthly Fashion/第5回 ブラウス&シャツを使ったコーディネート、子供の無線教室/第5回 「周波数によって変わる、電波の特徴」を掲載しました
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What a tasty time! ~グルメYLたちのGirl'sトーク♥~/第7回 ARDFの思い出 with 2種類のソースのカルボナーラ、FB Monthly Fashion/第4回 Gジャンを使ったコーディネート、子供の無線教室/第4回 「電波の性質を覚えよう」を掲載しました
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What a tasty time! ~グルメYLたちのGirl'sトーク♥~/第6回 初めてのQSOの思い出 with グリーンのアクアパッツァ、FB Monthly Fashion/第3回 ピンクを使ったコーディネート、子供の無線教室/第3回 「電波はどうやって伝わるの?」を掲載しました
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What a tasty time! ~グルメYLたちのGirl'sトーク♥~/第5回 FB Girlsの試験の思い出 withウマ辛和風スープ、FB Monthly Fashion/第2回 デニムと明るめニットのコーディネートを掲載しました
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What a tasty time! ~グルメYLたちのGirl'sトーク♥~/第4回 YLハムを増やす秘策とは?! withおなかにやさしいお料理、【新連載】FB Monthly Fashion/第1回 アウター別おすすめコーディネート(ライダース・ノーカラー・ダッフル)を掲載しました
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What a tasty time! ~グルメYLたちのGirl'sトーク♥~/第3回 YLハムの行く年来る年 with ブイヤベースの洋風お鍋を掲載しました
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FB Girlsが行く!!~元気娘がアマチュア無線を体験~/<第3話>元気娘、秋の休日を楽しむ!!(前編)!、【新連載】What a tasty time! ~グルメYLたちのGirl'sトーク♥~/第1回 FB GirlsのプライベートQSO with 土瓶蒸しのリゾットを掲載しました
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