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三端子メロディICの使い方 - スピーカー版 [Arduino]

「三端子メロディIC」(UM66Tシリーズ)のオルゴールをスピーカーを使用して鳴らします。今回はトランジスタを使用して電流を増幅しています。

使用部品・材料

総額で約990円です。(Arduino本体の値段を除く)

部品/材料値段備考
サンハヤト SAD-101 ニューブレッドボード¥500Amazon.com
三端子メロディIC エリーゼのために UM66T19L (5個入)¥150秋月電子の通販コード(I-07054)
スピーカー 8Ω8W¥100秋月電子の通販コード(P-03285)
トランジスター2SC1815Y(60V150mA)(10個入テーピング品)¥80秋月電子の通販コード(I-04268)
両端ロングピンヘッダ 1×40 (40P 6.1)¥50スピーカーの端子接続用。このピンヘッダはサイズ少し大きいのでジャンパーワイヤーで代用した方が良いかもです。

秋月電子の通販コード(C-09056)
絶縁ラジアルリード型積層セラミックコンデンサー0.1μF50V2.54mm(10個入)¥100秋月電子の通販コード(P-00090)
タクトスイッチ¥10秋月電子の通販コード(P-03647)
カーボン抵抗器数円4.7kΩ(1個)、33Ω(1個)を使用。

スピーカーは在庫切れになる可能性があります。その場合は、スピーカーに流せる電流が多くなるW(ワット数)が高いものを購入すると良いです。

トランジスタの定番である2SC1815シリーズのコレクタ電流(IC)は最大150mA(室温25℃で約121mA)です。手元にこれしかないので、2SC1815を使用しています。また、今回の例ではスピーカーに流す電流は約77mAです。

これ以上の電流を流したい方はコレクタ電流(IC)が最低でも500mA以上のものを購入すると良いです。※A(アンペア)単位のものあった方が良いです。

本稼動する場合はトランジスタの公式データシートをよくご確認の上、稼動して下さい。(特にコレクタ損失の温度特性グラフは要確認です。)

トランジスタがよくわからない方は、トランジスタを使用しなくても、圧電スピーカー版のように三端子メロディICの3ピンをスピーカーに直結すれば音は鳴ります。但し、電圧が低いので音量が小さいです。(非推奨)

配線図

タクトスイッチを押し続けるとオルゴール音が連続して演奏されます。

三端子メロディICの動作電源は1.5V~4.5Vですので、Arduinoの5V電源の横にある3.3V電源を使用しています。

数年前の古いArduino UNOだと3.3Vピンでは50mAしか流せませんのでご注意ください。Arduino基盤に2つある灰色の大きいコンデンサの右側にある3.3VレギュレーターがLPFG(LP2985)だと150mA流せます。

また、用途に応じて電流量が多い3.3Vレギュレーターを使用して下さい。(何故か、私のArudinoでは3.3Vピンで約430mAも流せています。)

次は公式データシートより(UM66TxxL.pdf)

ピン配置

回路図

回路図内ではHE8050Sというトランジスタを使用しています。このトランジスタのICは最大700mAで、hFEは100-500ぐらいです。

※今回は2SC1815YでICは最大150mA、hFE120-240を使用しています。

電流増幅について

三端子メロディIC(3.3V接続)の3ピン(O/P)の「素の状態」を計測しました。

電圧約1.64V
電流約9mA

約9mAの電流にR1(4.7kΩ)の抵抗を通したベース電流は0.34mAです。

トランジスタで増幅した状態(スピーカーなしで計測)

電圧約3.28V
電流約85.0mA
hFE約250倍になりました。(85.0 ÷ 0.34)

トランジスタで増幅した状態(スピーカーありで計測)

電圧約2.45V
電流約77.7mA
hFE約228倍になりました。(77.7 ÷ 0.34)

「素の状態」からの電流増幅(スピーカーなし)

約9.44倍 (85.0 ÷ 9)

スケッチ(プログラム)

今回はスケッチを使用していません。





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公開日:2017年08月29日 最終更新日:2017年08月30日
記事NO:02546