2015年10月10日

超簡單的電風琴

前幾週逛到「2012青少年のための科学の祭典」的資料-「超簡単な電子オルガン」-超簡單的電風琴,看到材料很簡單,所以也想跟著作一個。


超簡單

你說它哪裡吸引我呢?其實就是作者想到用5P母頭來取代焊接或是麵包板,焊接有危險性,初學者要學習一陣子,也不能全班玩,而麵包板又貴。而我自己實作時,則是換成用杜邦端子來作,電晶體則是換成2SC1815的NPN,和A1015的PNP。

底下圖片的紅色代表杜邦端子母頭,藍色代表公頭。所以總共需要杜邦端子公母線5條,杜邦端子母母線4條。

用杜邦端子作振盪電路簡圖

這種電路叫做弛豫振盪器(relaxation oscillator),日文叫做「弛張型発振回路」
振盪電路


用最最生活化的譬喻就是用日本庭園常見的ししおどし(鹿威し),竹管慢慢注水進去,水滿了就會往下倒出水,並且因為敲擊石頭,發出聲音。如果竹管的容量很小,那麼倒水的頻率就會很快,相對的,竹管大,頻率就會低。

在SC1815和A1015組成的relaxation oscillator中,電容就是竹管的角色,而電阻也控制了注水的時間。所以改變電阻和電容就可以改變發聲的頻率。如果喇叭換成LED,則就可以改變發光的頻率。


在這篇文章裡,也有這個Relaxation oscillator的麵包板插法,不過是日文的。
http://www.rlc.gr.jp/prototype/led/tenmetu/shichou/pika.htm


我在搜尋Relaxation oscillator時,看到這個文件覺得很有趣。這是日本的學童科學雜誌「子供の科学」,其中的「KIDS電子工作」專欄文章,也是作這個Relaxation oscillator的發聲構造。從網站還可以看到其他文章。
http://www.murata.com/ja-jp/campaign/ads/japan/elekids/ele/try


製作過程很簡單,把五個杜邦端子線母頭用膠帶先固定在一起,然後把A1015的字面朝自己,插入端子母頭的中間三個洞

IMAG0090


A1015則是腳開開的,同樣面朝自己,右邊兩腳插入最右邊兩格,一格一腳。最左邊一隻腳,插入最左邊的洞
IMAG0092


再把電容插入第三腳和第五腳,如果電容是有極性的那種,負極則是要插最右邊喔。
IMAG0094
以上是最基本的部份,剩下就是連接電阻和電池。喇叭可以使用LED來替代,這樣就可以看閃爍發光了。



電阻和電容可以先用這樣參數的零件來試試看,電容0.1uF,電阻100K歐姆,喇叭用8歐姆的。確定成功之後,可以把電阻換成在紙上塗抹的鉛筆碳跡。

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