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トイレのゾンビの作成

チュニジアで購入した魚の形をした焼き物が、トイレに置いてある。
胴体には荒いメッシュ状の穴が空いている。
内部にはロウソクか豆電球を入れる小さなソケットが付いていて、中にランプを入れて使うものらしい。

トイレを使っている間、それを黙って眺めているのも芸がない。
孫も使うことがあるので、何かの拍子に呪いの言葉を発する装置を考えた。

設計仕様は;
(1)音に反応する。(2)LEDを点滅させる。(3)時々、呪いの言葉を発する。
ということで、こんな回路の物を作成した。

Photo_20191124220701
(クリックで拡大します)

(1)コンデンサマイクで音を拾う。
最近のトイレは、流水音が発せられるので、高音はカットする。
マイク内臓のアンプの負荷抵抗は、仕様より大きくし、利得を稼いだ。

1段目のTrは通常のアンプ。2段めはD級アンプとして、次段をOn-Offする。

(2)赤色LEDをMOS-FETでドライブして点滅させる。
なぜか、このMOS-FET(LRLML6344)のgateに電流が流れるので、150Kの抵抗を直列に入れてFETをonさせている。
通常の雑音や発声を拾って、チラチラと赤いランプが怪しく点滅する。

(3-1)2SA1015がonしている間にBSS138をゆっくりとonさせる。
138がonすると、10μFのコンデンサを充電し、IRLML6402をRCで約12秒間onする。
この間サウンドボードをon状態にする。

(3-2)呪いの言葉は、サウンドボード(Aiatendo:L12M (350円))を利用して、
録音した内容(不揮発)を発音させる。

無料のHOYAの音声合成サイトを利用して、セリフを読み上げてもらい、それを
ボードに一時的にセットしたマイクを介して録音した。

このボードのPL端子をonしている間に一回セリフを読み上げてくれる。
offするとリセットされる。
そのため、ボードが発声している間に何度もonすることは避けられている。

【結果】
大きな音を入力しない状態の待機電流は、サウンドボードも込みで、0.6mA。
(最大はマイクアンプ)
反応すると30mA程度で、それは短時間なので、全体として単3乾電池2個で長期の運用が可能だ。
サウンドボード内臓のアンプは、能率の悪い小型のスピーカーでも十分聞き取れる音量を作り出してくれる。

【問題】
MOS-FETのgateにはほとんど電流が流れないとされているが、BSS138とIRLML6344はなぜかgate電流が流れるらしい。計算した時定数と合わない。カットアンドトライでCRを決定している。
試しに RUE002N02 (秋月)を購入して試したところ、時定数の計算値に近い値が得られている。

BSS138のgateに結合したコンデンサの充電のdelayに15kの抵抗を結合した。
このとき、電圧ロスを少なくするために、手持ちのダイオードの中からVfの最も小さなものを選んで使った。
ゲルマニウムダイオードも調べたが、逆電流が大きすぎて使えなかった。
SBDも物によって逆電流が大きく違った。Vfが小さく逆電流が小さいものを選んだ。

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