STD Nyokki's Lab Ⅴ

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電子工作、バイク、パソコンを中心に記事を掲載しています。youtube一応やってます。www.youtube.com/user/tatsushi100

ダイオード合成とロジック合成の応答性能

以前にテスラコイルにて和音を奏でる放電実験をした際に、高音が出ない現象が起きた。

 

その時に使用していた、和音合成回路が右のダイオード複数個を使う簡単な合成回路であった。

ダイオードはIN4148のスイッチングダイオードを使った。

左は74HC32を使ったロジックによる合成回路である。

 

結果は下の通り。

黄色プロットがロジック合成によるもので、青がダイオード合成によるものだ。

また、input01を1kHz-5Vp-pとし、input02を2.5kHz-3.5Vp-pとした。

黄色のロジックによる合成は何も問題なく合成できているのに対して、青色のダイオード合成はまず最大値のレベルがロジックに比べ落ちている、これはダイオードのI-V特性からもわかるように、0.6V付近でようやく導通することから起因すると思われる。

またオフ時にオフ時になだらかにオフになっている部分に関しては、ダイオードの寄生容量(寄生コンデンサ)と片チャンネルの電圧レベルによる閾値電圧による導通が関係していると思われる。

 

 

次にinput01を100kHz-5Vp-pとし、input02を2.5kHz-3.5Vp-pとした結果である。

この場合、黄色のロジックによる合成は応答ができているが、ダイオードによる合成は応答が全くできていないことがわかる。

しかしながら、arduinoから出力される可聴変換されたmidi信号は数Hzから20kHzと可聴領域内であるから、この結果はオーバースペックな実験とも言える。

 

ただこれらからもわかる通り、ダイオード合成によるスイッチング応答はよくないことがわかった。

 

実際に可聴変換後のmidi信号で確認したところ、このようになった。

スイッチングオフ特性が悪い他、高周波音(duty比が高くなると)とスイッチングオフが間に合わないことがわかり、次段のロジック部の閾値以上であることから、信号の中央付近においてスイッチングが持続状態になってしまっている。

これにより、高周波音が出ないのではないかと思う。

 

後日、ロジックICを用いた和音合成のテスラコイルでの実験を行いたいと思う。