ディスクリートトランジスタで作る低周波アステーブルマルチバイブレータ音声発振器
部品と材料
- 6V電池 2個
- NPNトランジスタ 3個（2N2222または2N3403推奨；Radio Shack #276-1617に便利な15個パック）
- 0.1µFコンデンサ 2個（Radio Shack #272-135または同等品）
- 1MΩ抵抗 1本
- 100kΩ抵抗 2本
- 1kΩ抵抗 1本
- 100kΩ未満の抵抗ペア色々（例：10kΩ 2本、5kΩ 2本、1kΩ 2本）
- LED 1個（Radio Shack #276-026または同等品）
- ヘッドホン付きオーディオ検出器
参考文献
Lessons In Electric Circuits、第3巻 第4章：「Bipolar Junction Transistors」；第4巻 第10章：「Multivibrators」
学習目標
- ディスクリートトランジスタを用いたアステーブルマルチバイブレータを構築し、その周波数決定パラメータを理解する
回路図
イラスト
手順
この回路はアステーブルマルチバイブレータ、すなわち抵抗、コンデンサ、電源電圧の値でタイミングが決まる自励発振器です。出力波形はクリーンな正弦波でも完全な矩形波でもありませんが、可聴トーン生成には歪みは無視できるレベルです。
12V電源、100kΩ抵抗、0.1µFコンデンサで、オーディオ検出器で聞こえる低音域周波数を生成。最良の結果を得るには、1プローブをグラウンド、もう1プローブをスイッチングトランジスタの一方のコレクタに接続。
オーディオ検出器に1MΩ直列抵抗を挿入し、マルチバイブレータへの負荷を減らし、ヘッドホン音量を快適なレベルに保ちます：
マルチバイブレータの核心は、2トランジスタ、2抵抗、2クロス接続コンデンサで構成されます。回路図の3つ目のトランジスタは、発振を視覚確認するLEDを駆動します。
共通エミッタ増幅器のベースにプローブを当て、各ノードでの電圧変化を観察。スイッチングトランジスタのコレクタにプローブを置くと、LEDが発振周波数で点滅。スイッチングトランジスタのベースにプローブを置くと、ベース電圧（≒0.7V）がLED順方向閾値電圧未満のためLEDは点灯しませんが、オーディオ検出器は微弱信号を拾います。
100kΩペアの代わりに低抵抗値を試し、発振周波数のシフトを観察。通常、トランジスタ電流を安全限界内に保つため、最低1kΩ以上の抵抗を使用。
多くの発振器には最低動作電圧があります；電圧が低すぎると回路は起動しません。電源電圧を徐々に下げて発振閾値を決定し、周波数が電圧にどう変化するか記録。
発振開始はコンポーネントミスマッチに敏感です。一方のトランジスタが他方より先にオンになる必要があります。電源投入時に回路が「フリーズ」する場合、同値コンポーネントを交換して新しい公差を導入し、活動を復活させてください。
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