学研電子ブロックで単安定マルチバイブレータの実験をしました。キースイッチをチョンと押すと、電球が一定時間点灯する回路です。
下記は回路集に載っていた「単安定マルチ回路」の回路図とブロック配置図です。キースイッチをチョンと押すと、電球が約1秒間点灯します。キースイッチを長く押しても、1秒たつと消灯します。青いブロックはEX-150復刻版の部品、黄色いブロックは光実験60の部品です。
No.66の回路と同じ形ですが、抵抗の値が一部変わっています。またTR1とTR2が入れ替わっています。スイッチを押すと、電球が約15秒間点灯しました。回路集に載っていた回路図には一部誤りがあります。
この回路ではすべての部品の定数が電球の点灯時間 (タイマー時間) に関係しますが、もっとも影響が大きいのがC2とR1の定数です。これらを変化させてタイマー時間がどうなるか調べました。80kΩの抵抗は「40V」という刻印のあるブロックです。
C1(F) | C2(F) | R1(Ω) | 時間(秒) |
10μ | 47μ | 1M | 25 |
10μ | 47μ | 560k | 15 |
10μ | 47μ | 80k | 2.7 |
10μ | 47μ | 47k | 1.8 |
10μ | 47μ | 10k | 0.5 |
1μ | 10μ | 1M | 6.3 |
1μ | 10μ | 560k | 3.7 |
1μ | 10μ | 80k | 0.7 |
上記のように、C2, R1ともに大きいほどタイマー時間が長くなります。なお、C1はC2より小さくしないと正しく動作しません。C1, C2を両方とも10μFにしたところ、タイマー時間が来ていったん消灯したあとすぐまた点灯するという動作を繰り返しました。また、CR定数を変更しなくても、温度や電源電圧が変化するとタイマー時間も変わります。
上のNo.77の回路の電球のところに赤色LEDと200Ωの抵抗を入れてみました。タイマー時間は13秒と少し短くなりました。ただ、スイッチを押さなくてもLEDがうっすら点灯しています。