１）
有限会社 FCZ研究所（〒228-0004 神奈川県座間市東原 4-23-15）
http://www.fcz-lab.com/index.html
が発売している
寺子屋シリーズ114 A サイン波発振器
通信販売の税、送料込みだと520円
という自分でハンダづけするキットを利用してみた
私はこれを販売している大阪の共立電子で
http://www.kyohritsu.com/
税込み350円で店頭で買いました
クリップで部品を留めつつハンダしたり部品の取り付け順を
考えたりそれなりに経験がいるキット。全くの入門者にはちょっと
ツライかな。でも350円だから・・・
ケースも電源コードも電池ボックスもスイッチも付属していない
トランジスタ一石のツインT発振 器のキットである
ノートパソコンに繋ぐためのモノラル用のイヤホンジャックや電
池ケース、電池を自分で用意すること
簡易型のサイン波発振器なので低い歪率は期待できないが
遊びにはもってこい
２）
9Vの積層乾電池(006P)を用意してキットの出力を測ると
400mVp-pなので出力に自前で用意した50KΩの半固定抵抗
を入れて1/10位の大きさにしてマイク端子へ入れた
ノートPCのマイク端子から信号入れてFFT [1]
に書いたようにエクセルでvoice.csvを見ると
それなりに正弦波らしい形です
これをノートPCのマイク端子から信号入れてFFT [1]に従って
4096点Flat Top FFTすると下のグラフになった(ftout.csv)
縦軸は対数表示で横軸は周波数（KHz）
基本波は約700Hz,2倍高調波が基本波に対して-20dB=1/10
3倍高調波が約-30dB=10^(-30/20)≒1/30
などと解る
でも高調波が沢山出ているなーと思い、かつ電源電圧を
単四電池一本の1.5Vに代えると
（出力に自前で用意した50KΩの半固定抵抗は同じ)
3）
テレビのいわゆる”砂嵐”の画面の「ザー」という音のスペクトル
イヤホンジャックからノートパソコンへ手作りのケーブルで信号を
入力した
何度かTVのボリュウムを調整しつつ入力して
voice.csvをみてクリップしてないことを確認（±32767以内）
そしてftout.csvを描画した
16KHz付近のスペクトルはTVの水平同期信号
4)
マブチモーター FA-130
カタログ値
適正電圧 1.5V
無負荷回転数 8500 r.p.m =１分間に8500回転
をニッケル水素電池一本=1.2Vで回して置く
T-81というトランジスタ用の出力トランス(1000Ω:8Ω)
(共立電子で購入)のパラフィンで固めてある鉄心コアを全部抜いて
空芯にして1000Ω側にイヤホンジャックを接続(センタータップは不使用)
これをピックアップコイルとして回転中のモーターに近づけてみた
左のほうに出ている2本の線（赤は根元で切断）を
マイクジャックへ
右の2本もほんとは根元近くから切断のほうが良い
時間領域の図形を見て（voice.csv）±32767以内を確認後
ftout.csvを描画
一番最初のピークは約380Hz
これの1/3の60倍は7600(r.p.m)
昔モーターを分解した時、一周360度を3分割してコイルが巻いて
あったと記憶してるので1回転で3個パルスが出ると仮定？
ちょっといい加減な事を書いたので補足
後日、電池のパワーが回復したところでピックアップコイルで拾った
入力であるvoice.csvをグラフ化して見ると
約1.25msec=1.25×10^(-3)秒
でパルス列が見える。長さは長いのと短いのとが交互に出ている
さらにモーターを発電機として手で回しつつオシロでモーターの
2本のリード線間電圧見ると１回転について6個のカクカクした
手触りと共に電圧が発生する
これらから
1秒間に800個のパルスが出ている
これを6で割って1秒間に800/6回転。60倍すると
1分=60秒については8000回転=8000r.p.m
5)
電源電圧9Vで5.6VのZener diode(ツェナーダイオード)に
10KΩで電流を流して雑音を発生させそれをトランジスタ2石で増幅する
発振回路では無いです
夜の十時から気楽に作った自作回路。キットではない
トランジスタは小信号用のNPNとPNPならこだわらない
コンデンサーは全て電解コンデンサー。100uは100μFのこと
現在はC3は100uF
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2007/03/20 追記開始
回路はツェナーダイオードの両端に発生する
ノイズ電圧を増幅する単なる二石アンプである
simulatorなどで理想的な素子としての
ツェナーダイオードでsimしてもノイズは見えません
製作時、ツェナーダイオードの向きにも注意。カソードマークが上です
A1)
電源9V、ツェナー電圧が5.6Vとして回路の動作点を考えてみる
R5の2kオームの両端には大体
5.6-0.6 = 5.0[V]の電圧が出る
（0.6Vから0.7Vは通常動作時のトランジスタのベースエミッタ間電圧）
それで初めの段の2SA970には
5.0/2k = 2.5[mA]のエミッタ電流≒コレクタ電流
が流れる
R2=1kには2.5V発生
2SA970のコレクタ・エミッタ間には
9.0 - 5.0 - 2.5 = 1.5[V]掛かる
次にR2に掛かる2.5Vから0.6Vを引いて
1.9Vが2SC1815のエミッタ抵抗1.2kオームの
両端に出てくる
だから2SC1815のコレクタ電流は
1.9/1.2=1.6[mA]
これがR4 = 3.6kに発生させるのは
1.6*3.6 = 5.8[V]
2SC1815のコレクタ・エミッタ間には
9.0 - 5.8 - 1.9 = 1.3[V]掛かる
A2)
少し変えて
電源12V、ツェナー電圧が4.7Vとして回路の動作点を考えてみる
R5の2kオームの両端には約
4.7-0.7 = 4.0[V]の電圧が出る
（0.7Vは通常動作時のトランジスタのベースエミッタ間電圧）
それで初めの段の2SA970には
4.0/2k = 2.0[mA]のエミッタ電流≒コレクタ電流
が流れる
R2=1kには2.0V発生
2SA970のコレクタ・エミッタ間には
12.0 - 4.0 - 2.0 = 6.0[V]掛かる
次にR2に掛かる2.0Vから0.7Vを引いて
1.3Vが2SC1815のエミッタ抵抗1.2kオームの
両端に出てくる
だから2SC1815のコレクタ電流は
1.3/1.2k = 1.1[mA]
これがR4 = 3.6kに発生させるのは
1.1*3.6 = 4.0[V]
2SC1815のコレクタ・エミッタ間には
12 - 4.0- 1.3 = 6.7[V]掛かる
特に問題は無いと思う
A3)
出力は数十mVの振幅を持つ雑音電圧
（帯域幅1.5MHzの機器で見たとき）
C1,C3はノイズの低い方の周波数までを増幅する
ために100uFとしています
出力にVRをつないでノートパソコンのマイク端子に
入れてください
ノートパソコンの外部マイク端子は約1000倍程度のゲインを持つようです
2007/03/20 追記終了
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写真は回路図と異なり右上にツェナーダイオード
が有って左へ出ている白とオレンジのコードが出力
右へ出ている2本が電池へ
下へ出ている1本が回路をくるんでいる紙の
間に挟んでいるシールド用のアルミホイールとホッチキスで接続
この出力をマイク端子から入力した時間領域=voice.csv全体の
グラフが下
上のデータの先頭から4096個について
最大値 26201、最小値 -21427、平均 -159.6
標準偏差=stdev(A1:A4096)=6184.0
下はエクセルのツールから分析ツール
（CD-ROMから追加インストール）
そのヒストグラムを選択して度数分布表を書いた
voice.csv全体=30720個の度数分布のグラフは下
最大値 27471、最小値 -25250、平均 -138.2
標準偏差 6172.0
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ちょっと本題からずれて30720個のデータに25251を加えて全て正の
データに変換して平均 m=25112.83 , 標準偏差 s=6172.0
相乗平均/相加平均=0.9663
ガウス性ノイズだろうと思えるので理論値と比較しよう
（先のrand.htmを参照して貰いたい）
exp{ -(1/2)×(s/m)^2 }=0.970
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もとに戻って元のデータを4096点Flat-Top window FFTした
のが下のグラフ。垂直軸は対数表示、横軸は周波数（KHz）
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