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 | ¥500 | Amazon.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。
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。
掲示板
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