Making an Astable Multivibrator. How it works
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- Опубліковано 7 лип 2024
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非安定マルチバイブレータを作ってその動作原理について解説しました。
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★使用機材
NPNトランジスタ * 2
4.7kΩ抵抗 * 2
47kΩ抵抗 * 2
電解コンデンサ * 2 (0.47μF, 10μF, 220μF )
0:00 非安定マルチバイブレータについて
1:22 キャパシタとトランジスタの動作について
4:48 ブレッドボードで試作
9:04 オシロスコープで波形確認
11:05 非安定マルチバイブレータの動作を解説
20:35 LTSPICEでシミュレーション
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字幕協力
music: Kevin MacLeod, The Big Beat 80's. - Наука та технологія
![[Eng sub] What is the difference between $ 3 USB charger and ANKER's power port mini](http://i.ytimg.com/vi/PZh5hzibdsk/mqdefault.jpg)
電子工作始めて最初に作ったのが正にこれです。動作したときの感動は今でも忘れられません。
20:56 falstadというブラウザで動く回路シミュレータもオススメです。
電流の流れが黄色の粒、電圧が印加されている部分が緑色で表現されていて、RUNするとリアルタイムで変化します。
勿論、電圧・電流波形を観ることも出来ます。
トランジスターの入り口の説明端折りがちですが、イチケン氏のような圧倒的初心者向けの説明最高です。
これは学校の教材で使えます。
一回では理解できませんでした。頭から電解液が出てしまいました。
やまと豚さん。
きっと電解コンデンサの極性が
逆だったんですよ^^。
今回の回路、電子回路の授業で習ったが机上のみだった。今回の様に、負荷にLEDをつけて、オシロで波形を観ながら解説してくれてたら、当時の理解度がもっと増していた気がする。イチケンさん、ありがとう。
前のコメントの方と同じで、理論だけで勉強しているので言葉は覚えても、実物をみたいなあといつも思っていました。 この動画を何回も見て勉強しようと思います。ありがとうございます！
今回は破壊シーンが無くても、すっごく良かった!勉強して創りたいものを作って、夢見てそれを形にする気力と知識を与えて頂けました!
実はこっそり爆破シーンが入っているという・・・
非安定マルチバイブレータは、ある周期で切り替わり続ける回路、それこそランプの点滅やクロック的な発振、簡易なPWM等に利用されます。
マルチバイブレータにはこの他に単安定と双安定があり、
単安定は一定時間動作させるためのタイマー回路等として、
双安定は切り替わりの状態を記憶する回路(とても原始的なフリップフロップ)として利用されます。
安定とは「そこに常時留まれる状態」を指し、非安定だと「どちらの状態でも時間経過後にもう片方の状態へ移ってしまう」という意味になります。
電子回路では時と状態を司る極めて重要な回路ですが、現在ではタイマーIC等の便利な単機能ICがありますし、何だったらマイコンを使うと片手間で出来てしまうことも多いので、最近は日陰者ですね。
ただ、この回路が分からないとトランジスタの増幅回路以外の用途が分からないと言っても過言ではないので、テキストには必ず出てきますし、現在も知識としては重要です。
小学生の頃、学研マイキットで非安定マルチバイブレータ作ったのを懐かしく思い出しました。
当時はわけもわからず結線するだけだったなあ。イチケンさんの丁寧な説明、いいですね。
こんな分かりやすい解説見逃してましたよ。
まあ、少し遅れたけど、見ることができて良かったです
懐かしい高校時代を思い出しました。今となっては使うことはない不安定バイブレータ。でもこういうもので今の自分がいるのだなぁと。感謝します。
子供の頃に持っていたパトカーのおもちゃの中身が正にこの回路でした。
この回路でLEDになっている所が、当時は豆電球を赤いカバーで覆った物になっていました。
電子工作初心者定番の
「踏切ピカピカ」ですね。
玄人なら回路は暗記しているし、
ある程度の定数も覚えているものです。
パルス発振器としては再現性
も高く、動作も確実、
さらにデューティ比と
サイクルも自由設定できる
有用な回路です。
学研の電子ブロックで遊んでいた時はただ面白いで終わっていましたね～
やっぱり電子回路は面白い。
解りやすい解説有難うございます。
Now I'm available to see English subtitles and wonder why it's not available in minutes as video published.
Good work
電子工作キット購入して、電子回路組んでみました。電気系ド素人ですが、コロナ自粛に頑張って作ってます。
今日の回路図にはちゃんと接点に●付いてますね！👍️
昔、初心者向けコンピュータ入門書を書いた時「 フリップ・フロップ回路 を メモリ として使う 」説明として「 シーソー（ seesaw、見る・見られる ） 」 の図を載せて説明しました。
まさに、子供２人がシーソーを連続でアップダウンして遊んでいる感じですね。
『みんなの科学』を見ていたころのワクワク感がありますね。
bossとかのエフェクターのスイッチ回路を理解したかったので助かります
実に分かりやすい！
50年くらい前の高校の電子工学テストで動作説明の問題が出ました。
トランジスタの実物も見たことがありませんでした。会社に入って初めてトランジスタを見ました。
修士の時、この回路を題材にしてTAとして学部生に授業で教えてました。
簡単な回路だけど原理は難しい😓
久しぶりに見て懐かしい気持ちになりました。
電気電子が無知な私でも、理解できました😉トランジスタの増幅については中2で教えるので、学校の教材で利用できるし、実際作ってみようと思います。
動画とは直接関係ないですが、
こうした初心者向けの電子工作で
使われる部品の周波数すら、
全宇宙の法則に従ってると思うと、
感慨深いものがあります。
大学の講義がこれぐらい実践的だったらもっと好きになれたかもなぁ
懐かしい 子供の頃よく作った
分かりやすかったです！LEDつけると踏切ですね✿
だから電子工作初心者用
キットとしては
「踏切ピカピカ」という
名前で売られています。
実際踏切ってこれなん？
スポンサーです！のドヤ顔が面白い！！
恥ずかしながら水産高校で無線を勉強し資格も取りましたが、基礎を疎かに電子回路に苦手意識がありわからないままでしたが、このように動画で見れて嬉しいです。
気が付けば電子回路設計も20年やってた。アナログからデジタルにのきっかけとなったのがマルチバイブレーターだった。懐かしい。楽しんで！！
ありがとうございます。
すごく分かりやすくて良かったです。電気の流れが目視出来るように、LEDを使用されているところが非常に良かったです。
私が学生のときは、ブレッドボードに赤外線の受光素子、小型スピーカーなどを実装して、TVの赤外線リモコンで動作させて遊んでいました。
ブレッドボードに必要な回路を実装、赤外線リモコンで水槽の中に入れた4足歩行ロボットが動くかどうか？など実験していました。
当時はアセンブラでしたが、今の学生はどういった言語を勉強しているのか、、、懐かしくなりました。ブレッドボードは使い勝手が良いですよね。
むかーし、高校時代に電子レンジをバラしたときに出てきたトランスやらマイクロスイッチでスタンガン作ってみんなで感電していたのを思い出しました。
「こんな感じの回路作ればON-OFF繰り返すんじゃね？」ってノリで抵抗値やらコンデンサ容量、トランジスタ仕様も適当にフリッカー回路らしきものを作っていました。
当時の情報源は本か一部施設のインターネットくらいしかなく、便利な世の中になったものです。
15:44 40年ほど前に高2の実習でやった際に、ここを理解するのに3日程かかりました。
「Ｃ１の電荷をＱ２のベース～エミッタ間に電源（０Ｖ）通して逆にかける」
電源経由という点がそれまでの実習になく、部品は自身の相対電圧で動作していることを初めて実感した回路なのでとても印象に残っています。
実習で頭を抱える学生さんに届くことを祈ります🙏
単安定型でCRタイマーICが有るので一定時間ONする回路で使えます。
そう安定型は発振させるのに使うので、上記タイマーがON下いる時に点滅させるのにANDでLEDを光らせるのに使います。 タイマーICは２回路入りなので便利です。
電子回路の初歩でやるやつですね (^^)
単純でシンメトリックで美しい回路ですが、動作を考えると何か混乱します (^^;
3回くらい観ないと理解しずらい → 再生数約3倍 !! いい素材ですね !
難しいなぁ
わかれば面白そうですね
電源入れた時にどっちが先にONになるか説明しないと減点
なんて事をやった記憶がある
なかなか面白い！
懐かしい。大学の研究会で初めて作った
助かりました!
昔「ラジオの製作」で回路を見て、作った覚えがあった。
動作理論はこうであったのか。
Super easy to digest and understand even in english subtitles, you even repeat yourself many times for different approach! subscribe 🙂
これ最初に考えた人すごいですね
〇〇製作所と比べて、なんと高尚な動画。イチケンさんに日本の良心と未来がかかってます！！
マルチバイブレータ？当時はフリップフロップ回路って言ってました、５０年ぐらい
前に大学の部活で作りました。トランジスター回路の基礎で当時のことを思い返して
見ました。
ＦＦの中身ですね。
いろいろタイプがあり、
非安定マルチバイブは
そのひとつです。
難しいけどなんとなーく雰囲気はつかめた
やっぱ電子工作っておもしれ～！
小学生だった６０年以上も前にマーブルチョコレートの円筒箱に壊れたTrラジオからTr取り出して自分で考えたこの回路を組んでブロック発振器造って電池も入れて、導通チェッカー造って使っていたこと思い出しました。
当時は何もなかったので自分で考えた。 (笑)
good lecture
私は最初に学んだ本に無安定と記されていたので、無安定マルチバイブレータの言い方が馴染みがありますね。
電解コンデンサーに逆極性の電圧が加わりますが、0.6Vぐらいだから壊れないってことですかね。
これくらい（耐圧が16V程度）なら、たとえ逆接続しても寿命が縮まるくらいで済むんです。
キャパシタの極板間電圧が変わることでトランジスタが同通してて、
だから充電に時間かかる、つまり極板間電圧の変化がゆっくりな大容量のキャパシタは点滅周期が長くなってるのか
昔工事現場に捨てられてた点滅灯拾ってきて分解して回路調べたらこの回路でした
コラボTシャツ欲しー‼️🥰
分かりやすい説明、楽しいですね。（ちょっと長すぎる？）
アナログ回路の設計をしていましたので、懐かしい回路でした。（アナログ集積回路設計もしていました）
注意しておく点は、電解コンデンサの逆バイアスとトランジスタの逆Vbe耐圧でしょうか？
回路シミュレーターでも無安定バイブレーターの回路って発振するんですね、てっきり左右の特性がシミュレーション上では対称だとQ1Q2どっちが先にONになるか決まらないと思ってました
シミュレーターの部品には最初からある程度誤差が設定されていることがある場合がありますのでそれで動作するのだと思います。
去年、実験したなぁ、懐かしい
電解コンデンサは-端子より+端子の電圧の方が常に高くないとダメなのですが、この回路は0.5Vほど低くなる時間ができるので、厳密に言えば仕様外になります。実力で耐えられる範囲でしょうけど。
無安定マルチバイブレータは、ほんとに電子工作始めた頃作ったけど、掘り下げると奥が深いんだなあー！
是非、レクテナ回路の解説をお願いします！
大学で教授に教えてもらいながら初めて作った回路がこれでした
イチケンさんで電解コンデンサと言えば、極性を逆に接続して爆発！、…を期待してしまいましたが、実際爆発させない代わり、爆発映像を被せるのは、「分かってる」感じがします。
非安定…マルチバイブ……閃いた！
電流経路わかりやすい。内側の抵抗は発振周波数決定する抵抗で、端の抵抗はコレクタ電流の過電流防止用か。どこらへんが「非安定」なのだろう...
これはディジタル回路なのよ。
だから本来はＨＩかＬＯのどちらで
安定するのが正規なの。
この回路はそれが不定だから
「不安定・非安定」と言うのです。
回路動作自体は安定していて
高信頼です。
Digi-Key Tシャツもあるんですねｗ
とてもありがたい説明動画、抵抗やコンデンサやトランジスタを組み合わせた作動とその理由、勉強になりました。
ありがとうございます。
何でコンデンサに直流電流が流れるんだろうと思ったら、充電が終わっていない状態なら直流電流が流れるんですね…
コンデンサ=直流を通さないっていう浅い認識だったので、1つ賢くなれました。
４０年前、就職の面接で説明させられました。ここにコメントされる方々は、電機メーカー合格間違いなしですね。
Sugoi desu
Watching from thailand
夜間ウォーキング用にヒカリモノを物色しています。
探しだすとなかなかコレ！
というのが見当たらない。
これが小さくまとまるならちょうどよさそうです。
エレホビーだったか。
単3電池1本で最大6つのLEDを光らせるのがありました。
点滅はしないようですが、
けっこう良さそうです。
色とりどりにしても楽しそうだし。
とにかくコンパクトを目指すなら
発振回路内臓のLED素子というのもあります。
また、色がくるくる変わるLEDもあります。
ともに使い方は一般LEDと同じです。
自転車用のヘッドライトやテールランプ向けのヒカリモノとかどう？
おふたりさん、
ありがとうございます。
点滅内蔵LEDは良さげですね。
くるくるはトラック用のマーカランプであります。
それが付いたクルマで現場に入った人は笑われたそうな。
この動画で着ている Digi-Key T シャツが欲しいな。
イチケンさん物理の先生になってくれー！
数学・物理はガチ。国家資格取得シリーズなら電気主任技術者試験(電験)講師にもなれそうですよ!?
他の自作例は見たことが無いけど
この無安定マルチバイブレーターって片側の回路をひっくり返すと
NPN/PNPのトランジスターで構成できるんです
何に使えるかと言うと、発振周波数を上げて両出力にトランジスターを1段入れて
コンデンサーを付けると倍電圧のチャージポンプが作れます
結構電流が取れるので電圧の低いアダプターでセルの多いNi-Cdバッテリー充電器に使えました
昔遊んだ電子ブロックにこういう回路があったような……
ベース電圧を基準に微分方程式を使って数式で説明してもらえますか。
シミュレーションするときは、起動させるための信号を入れるなどの工夫が必要になるので注意です☺️ シミュレーションする初心者の方は気をつけてください⚠️
この回路のコレクタとコレクタの間にメーター(センターメーター)を取り付けます。それで発振させてから電源を切りますと最後の状態でメーターがプラス方向かマイナス方向に振れます。電源を切るときにプラスと強く念じるとプラスになるかならないか5割以上の確率になります。100回ぐらいやって確率を見てください。高校の時の出来事でした
３０年前に流行ったナイトライダーの一部に、この回路があった。それに１０ステップのフリップフロップのＩＣがあった。
イチケンさんの動画に精神汚染されて（笑）「自分も電子工作を始めよう！」と日本橋で銅線や抵抗等と一緒に適当に非安定マルチバイブレータのキットを買ったらこの動画が偶然にも同じ回路を扱ってたのでスマホで垂れ流しながら組んで見ました。
中央2つの抵抗の抵抗値を両方変えてみたり、片方だけ別の抵抗値に変えてみると点滅の周期でトランジスタとコンデンサの働きが分かりやすくてなかなかいい買い物をしたなと思いました😉
最初の電子工作ということで適当に100Ω・1kΩ・10kΩの抵抗を100本ずつしか買ってませんでしたが、いざ始めてみるともっともっと多種の抵抗や電解コンデンサが欲しくなりますね💸💸💸
そしたら次はLM３８６実験キットを買ってこよう。
ミニスピーカーアンプ定番のICだ。
ついでにＴＬ０７２も買ってきてオペアンプも学ぼう。
アナログからデジタルへの導入に使える話で、
初心者でも面白く理解ができますね。
車のウインカーをLEDバルブにしたときに発生するハイフラを防止する、省電力ハイフラキャンセラーについて取り上げて欲しいです
ブレットボード便利だなー
今回の動画を見てインダクションヒーターを思い出しました。非安定マルチバイブレータと似て非なるものかもしれませんけど、鉄をも溶かすインダクションヒーターをやって欲しいです。海外のUA-camrでやられてる人は多いんですけど、ドライバーをほんのり赤くする程度だし説明も無いのでよくわからないし・・・
難易度が高すぎるのであれば焼き嵌め程度でもいいんです～是非お願いします。
これ高校の実習でさいしょに作ったわｗ
サンハヤトのパキって割った基盤に、
C373だったかでやったなぁ😅
ぜひ、MOS-FET版の非安定マルチバイブレータを作って欲しいです。
ICが有るのでそれを使いましょう。
細かい素子を組み合わせるのは無駄です。
もっと、創造的なことに労力を使いましょう。
工業化で高校と会社でオシロスコープやりました。抵抗値見る機械か。基礎は難しい。
この流れだと、次のスポンサーはリニアテクノロジーでしょうか？
個人的には、バイブレータの説明で言葉とホワイトボードの説明はちょっと難しいと思いました。もっとわかりやすい説明の方法ってあるのかどうかわかりませんが。
あと、電解コンデンサは極性がありますが、電圧が逆にかかっているように感じる時がありました。よくわからないので、Digi-Keyで部材を買って自分で試してみようと思います。いや、シミュレーションすればいいのかな？
たぶん全くの初心者は、コンデンサー充電するとコンデンサーの電圧が電源電圧に等しくなる…ってところで意味不明だと思う。
直流なのに電解コンデンサを電流が流れるのがよく解らなかったです
授業全く出てなかったけどわかったー
いつありがとうございます。
最近海外から出ている車のオルタネーターとモータをくみあわせた永久発電機が気になってます。検証してくれませんか？
二つの基本回路が、ベース電圧を隣の回路から貰う事で発振してるんですよね。
単純に基本回路を三つ以上並べても、順送りに導通するのか？ 何か新しい条件が必要なのか？ 頭の中でシュミレートするより作ってみた方が早そうです。
6:06 爆発に笑ったw
今回の回路の説明は、ニコニコ動画にある零電の方がわかりやすいかな。
一番最初にどちら側の回路が選ばれるか（電流が流れるか）は何によって決まるのでしょうか。。。
すごくわかりやすいです、でもなぜ非安定なのか知りたかった、十分安定動作しているように見えるが
もともとはディジタル回路なのよ。
各部の電圧スタンスが一定
なのが「安定」。
この回路は不定となるため
「不安定」と呼びます。
回路動作としては安定していて
安心して使える信頼性の高いものです。
@@user-bu8jg5ez8u なるほど電圧が非安定な期間があるからなのですね ありがとうございます
昔（大昔？）水晶の周波数を分周するのに使いました。その後ICが安くなっていつの間にか使わなくなりました。
この回路だとどうしても立ち上がりがナマってしまうんだよね。両コレクタにダイオードと抵抗を組み合わせたものを入れるとシャキッと立ち上がるようになるよ。
どちらが先に点灯するのでしょう？電源ONにした瞬間は電流は流れないと思っちゃうのですが、電源ONの瞬間はどういう状態なんだろう。。。
コンデンサのわずかな電位差で
どちらが先かが決まる。
だから不定。
フリップフロップ回路って言うんでしたっけ？
左右の抵抗を変えたりコンデンサの容量に差をつけると面白い動作をしたはず。
確か可変抵抗を付けて微調整してたような気がします。
20年以上前機械科の私に電気系の先生が、理解したいなら覚えなさいと555タイマICと一緒に名前だけ教えてくれた最初に覚えた回路（ちょっと違う気がするけど）ですかね。
当時は、ゼミにあった書籍とオシロスコープ使って理解した懐かしい～
フリップフロップ回路は、双安定マルチバイブレータとも言います。2つの安定状態を取るので、メモリ素子などとして使われます。
この回路は無安定マルチバイブレータです。2つの状態を行き来して、1つの状態に安定はしません。矩形波を発振させる回路などに用います。
@@whitepandajp さん
ずっと間違えて覚えてました。安定する回路だけがフリップフロップなんですね。
@@lowlyemployeesai267 間違いじゃないよ。
ＦＦの中身がこの回路なの。