CQ ham radio 1992 年 9 月号 364～368 頁 のデータブックに示されています。 でも、私の手元には 555 を使うと きに絶対に手放せない技術資料が 今月は何を作ろうかなあと思案 一つあります。それは、今から十 しているところに、編集部から本 数年前にシグネティックスの日本 誌が 9 月号で 555 号を迎えるので 総代理店をしていた旭硝子が作っ タイマーIC の 555 を使った製作を た A4 判 76 ページほどのもので、 やってみてほしいという希望があ あまり何度も見たものですから表 りました。そこで、喜んでこの希 紙がとれてしまっています。写真 望に乗ることにしました。 1 は現在残っている最初の頁に今 タイマーIC 555 のオリジナルは、 月使う 555 を乗せたところです。 シグネティックスの NE555 です では、この技術資料から 555 を が、今ではセカンド・ソースが各 紹介してみることにしましょう。 社から発売されており、3 端子レ タイマーIC555 の特徴は、 ギュレーターの 78 シリーズと同 ・マイクロ秒から数時間にわたっ じように、お店に買いに行くとき てのタイミング。 には“555 をください”で完全に通 じます。 そのようなわけで、555 のデー タや応用回路は各社のリニア IC 応用範囲の広い タイマーIC 555 タイマーIC 555 364 ・単安定/非安定モードの動作。 ・デューティ・サイクルが加減で きる。 ・200mA の大出力電流（吸込みま たは吸出し） 。 ・温度安定度は 1℃あたり 0.05%。 など、また応用例は、 ・正確なタイマー。 ・パルス発生器。 ・規則的なタイミング。 ・パルス幅変調、パルス位置変調。 ・パルス誤り検出。 といったことがあげられています。 第 1 図がタイマーIC 555 のブロ ックとピン接続です。これを見る と 2 個のコンパレーターとフリッ CQ ham radio プ・フロップで構成されており、 中には 20 個を超えるトランジス タが入っています。 第 1 表は NE555 の最大定格と電 気的特性の中で必要と思われるも のを抜粋してみたものです。使用 可能電圧範囲が広く電源電流が少 ない、また出力電流を 200mA も取 り出せる、といったところが、こ のタイマーIC の人気の秘密でし ょう。 写真 1 に示した NE555 の技術資 料の中でとてもよくできていると 思うのは、タイマーの動作を説明 するために使われているマンガの カットです。 この 555 をタイマーやパルス発 生器に使うときには CR の時定数 を利用しますが、この場合の C へ の充放電は第 1 表のスレシホール ド電圧（2/3VCC）とリセット電圧 （実は 1/3VCC）の間で行われます。 その様子を説明したのが第 2 図で、 見ていると思わず笑ってしまいま す。いかにも、アメリカ人のセン スのよさが出ています。 September 1992 表紙がどこかにいってしまった のは残念ですが、この技術資料は これからもきっと私の役に立って くれることでしょう。 この技術資料には 555 について 多くの応用回路が紹介されていま すが、今月はその中から、555 の 最も基本的な使い方である非安定 マルチ・バイブレーターを応用し た“10 分間ピッ”と、555 を電圧検 出に応用した自動 ON/OFF 機能 付きの“ニカド電池充電器”を作っ てみることにします。 “10“10 分間ピッ”の作り方 分間ピッ”の作り方 この“10 分間ピッ”というのは、 ID（コールサイン）を入れる合図 を 10 分ごとにピッと鳴って教え てくれるものです。スイッチを入 れたときから 10 分ごとに、ピッ・ ピッと鳴り続けます。 第 3 図が技術資料に示された非 安定マルチ・バイブレーターの回 路です。 この非安定マルチ・バイブレー ターでまず t1（10 分間）を無音で 過ごし、t2 でピッと電子プザーを 鳴らそうというわけです。 この t1 や t2 は RA や RB、それに C の値で決まりますが、t1 に対し て t2 が十分に短いとして検討して みた結果を第 3 図の右側に示して あります。そこで、C を 1000μF、 t1 を 10 分（600 秒）として RA の値 を計算してみると、 t R = ≒ 866[kΩ] 0.693C となります。 まあ、これくらいのあたりをつ けておいて製作にとりかかること にしましょう。 第 4 図が実際に製作する“10 分 間ピッ”の回路です。 この回路では RB を 1kΩ としま したが、この場合の t2 を計算して みたら 0.693 秒となりました。こ の時間だけ電子ブザーがピッと鳴 ります。 365 次に、電源電圧のことを検討し ておきましょう。このようなタイ マーを作るときには時間の精度を 出すためには、電源電圧を安定化 しなければならないのが普通です が、555 の場合には C の充放電は 第 3 図にも示したように電源電圧 の何分の 1 というかたちで決まる ので、ひよっとして電源電庄の影 響は少ないかもしれません。そこ で完成したもので試してみたら、 VCC＝5V のときと 9V のときの違 いは 10分間に対して7秒ほどでし た。これならば、電源を定電圧化 する必要はなさそうです。 ところで、第 4 図を見ると第 3 図にはないトランジスタが一つ付 366 いていますが、これは何のためで しょうか。実は、第 3 図の回路を 働かせると、第 5 図（a）に示した ように第 1 回目のコンデンサーへ の充電が①のようにゼロから始 まるために、t1 の時間が t2 や t3 よ りも 30%ほど長くなってしまいま す。これでは困るので、（b）のよ うに最初に 1 回だけ急激に C を充 電し、t2 からをタイマーに利用し ようというのが、このトランジス タの役目です。これは、最初の 1 回目だけをトランジスタの助けを 借りて第 3 図の RA を極めて小さな 値にしていると考えればよいでし ょう。 なお、第 5 図（b）の t1 は、t2 以降が 10分なのに対して1 秒以下 と短時間です。また、このやり方 だとスタートした瞬間に 1 回ピッ と鳴ってしまいますが、これは動 作の確認として利用でき、結果と しては一石二鳥です。 では、さっそく“10 分間ピッ” を作ってみることにしましょう。 なお、誌面がなくなってきました し、回路も簡単なので、いつも用 意している部品表は今月は省略し ます。使っている部品のうち、タ イマーの時間を決める C には本当 はタンタル電解コンデンサーを使 いたいところですが、本器はあま り正確な時間は必要ないので、ふ つうのアルミ電解コンデンサーで CQ ham radio 我慢しました。 第 6 図がプリント板を作るため のプリント・パターンです。なお、 このプリント・パターンの取り付 け穴は、ケースにアイデアルの GM-20-WM を使う場合のものと なっています。 プリント板の加工が終わったら、 部品を取り付けて組み立てます。 写真 2 にプリント板の組み立てが 終わったところを示しておきます。 プリント板の組み立てが終わっ たところで、第 7 図のようにつな いで働かせてみました。時間合わ せは 1MΩ のボリュームで行いま すが、ストップ・ウォッチを相手 にやるとわりあい簡単に 10 分近 くに調整できました。 プリント板がうまく働いてくれ たところで、前にもちょっとふれ た ア イ デ ア ル の ケ ー ス GM-20-WM に第 7 図のようにつ ないで入れてみました。写真 3 が ケースの中、またタイトルに示す 写真が完成した外観を示したもの September 1992 です。なお、このケースは 006P 用の電池ケースが付いています。 ケースに入れて完成したところ でスイッチを ON にしてみたら、 最初にピッと鳴り、そのあと約 10 分ごとにピッと鳴ってくれました。 なお、006P は連続して使っても 10 時間くらいはもつはずです。 “ニカド電池充電器” “ニカド電池充電器” というよりも… というよりも… タイトルには一応“ニカド電池 充電器”と書きましたが、これは 第 8 図のようなもので、電池電圧 のモニターをタイマーIC に自動 的に行わせようというものです。 その結果として、ニカド電池の充 電を自動的に管理できます。 第 8 図を見ると、ニカド電池が 回路の中につながりっぱなしにな っています。これから察すると、 充電器というよりも“無停電電源” といったほうがよいのかもしれま せん。 D1 のツェナー・ダイオードは基 準電圧を作り出しているもので、 出力側には ON/OFF の調整用ボ リュームが見えます。ON という のは電圧が下がったときの充電開 始電圧を設定するもので、0FF と いうのは充電が進んで電圧が上が ったときの充電終了電圧を設定す るものです。 というわけで、この回路は実際 に使うときにどのように働くのか いまひとつはっきりしませんが、 とにかくできるだけ第 8 図に忠実 に作ってみることにしました。 第 9 図が実際に作ってみた回路 です。ピン 3 の出力には LED をっ なぎましたが、これは 555 から出 力電圧が出ているかどうか（とい うことは、充電が ON か OFF か） がわかるようにしようと思ったか らです。 2 個のボリュームは第 8 図では 25kΩ となっていますが、この値 のボリュームは手に入らなかった ので、入手可能な 30kΩ としまし た。また、ON のほうの VR1 に直 列に つなぐ抵抗が第 8 図 では 68kΩ となっていますが、これで はうまくいかなかったので、第 9 図のように 47kΩ に替えてありま す。 第 10 図がプリント・パターンで、 これは一応タカチ電機の SS-90AB というケースに入れることを想定 して描いたものです。ですから、 取り付け穴の位置はこのケースに あっています。 プリント板の加工が終わったら 部品を取り付けて組み立てますが、 そのとき、D2 の 1S1885 だけはボ リュームの調整の都合で取り付け ないでおいてください。組み立て を終わったプリント板を写真 4 に 示しますが、D2 は差してあるだけ 367 でハンダ付けはしてありません。 では、D2 を外したプリント板に LED などを第 11 図のようにつな ぎ、ON-VR と OFF-VR の調整を しましょう。やり方は、定電圧電 源②の電圧を 10V から下げていっ たときに 7.40V で LED が光るよう に ON-VR を、また同じく電圧を 5V から上げていったときに 8.40V で LED が消えるように OFF-VR を調整します。この調整は一筋縄 ではいきませんが、根気よくやれ ばなんとかなります。 なんとか二つのボリュームの調 整ができたところで、 第 12 図のよ うにニカド電池をつなぎ、負荷を かけて使ってみました。写真 5 に その様子を示しますが、放電して DTM の指示が 7.40V を下回ると LED が光って自動的に充電を開 始します。このときの充電電流は 5mA くらいでしたが、IN に加える 電圧を 13.8V まで上げたら充電電 流は 10mA くらいまで増えました。 第 12 図の状態でほっておいた ら、1～2 時間おきに LED が光っ たり消えたりする（もちろん、LED 368 が光っているときに充電してい る）のが観察できました。どう やら、これがこのニカド電池充 電器の働きのようです。 このニカド電池充電器をどの ように役立てるかは思案のいる ところですが、皆さんも一つ考 えてみてください。 CQ ham radio
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