電子ホタル

2004/7/30,31

舞鶴工業高等専門学校　オープンカレッジ
電子制御工学科　電子工作課題

電子ホタルの製作

舞鶴工業高等専門学校　電子制御工学科　町田秀和
　毎年5月末ころ舞鶴高専の近くの川には写真のようにたくさんのホタルが飛び交います。そこでこの体験入学では、本学科が最も重要な分野の一つととして力を入れている「電子工学」の応用例として、最も基本的な部品であるトランジスタを用いた「電子ホタル」を製作します。うまくいけば「暗くなれば自動的に緑の光が点滅します。」ぜひ完成させましょう。

ホタルの写真提供：3M片山君、(余談：舞鶴高専周辺のホタルは特に大きいそうです)

電子ホタルの製作マニュアル

　部品は全部で10個だけです。基本的な製作手順は次の通りです。

『制作手順』

プリント基板に部品を差し込む(トランジスタ、コンデンサ、LEDは向きに注意)。
裏に出た部品の足をプリントパターンの方向に沿って折り曲げる。
余分な部品の足をニッパでカットする。
半田付けする(半田コテを斜めに当てて熱し、半田を流し込み、サラッと流れたら良い)。

『部品について』(下の図(写真)はすべて基板を上側から見ています。)

部品名	規格	備考
抵抗R1,R2	330kΩ(橙、橙、黄、金)1/4W	向きはありません。
抵抗R3	150kΩ(茶、緑、黄、金)	向きはありません。
電解コンデンサC1,C2	10～22μF/16V	写真のように - (マイナス)バンドの印を左側にします。
発光ダイオードLED1	高輝度(緑)	足の長い方がアノード(電源側、写真の下側)です。
トランジスタ	2SC1815など	写真の方向のとおりです。
光トランジスタ	SHARP PT-480等	写真の方向のとおりです(回路図の1がコレクタ、 2がエミッタ)。 PT-480に限らず、ほぼどんな光トランジスタでもOKです。パーツ屋さんと相談しましょう。
プリント基板	トライテック社	連絡先 TEL(075)882－1716,FAX(075)882－0536
電池スナップ	006P用	ホームセンターなどでも売っています。
電池	006P型9V	○イソーで2個100円で売っています。

　基板が小さくて半田付けしにくいので、ラジペンやニッパの上に置いて固定しましょう。

電子ホタル回路の説明

　この「電子ホタル」の回路は「無安定マルチバイブレータ」と呼ばれます。動作イメージは、下のシーソのような感じです。でも、きちんと回路の各部の電圧波形を見てみましょう。

トランジスタはベース電圧が0.6Vになると、コレクタ-エミッタ間に電流が流れます。
右上の波形図で、まずTR1のベース電圧が0.6Vになったとき、 抵抗R3による電圧降下で、 TR1のコレクタ電圧は0Vになります。
その瞬間、なんとTR2のベース電圧は-2Vになっています。これは大変不思議ですが、充電されていたコンデンサC2が一瞬逆向きの電池になって放電したと思えば良いでしょう。
それから抵抗R1を通じて、コンデンサC2が充電されていきます。そしてTR2のベース電圧が0.6Vになったとき,,,,,,,左右逆転して繰り返します。

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