KR910000376Y1 - 시간 지연 발진회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

시간 지연 발진회로

제1도는 본 고안의 회로도.

제2도는 종래의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

TR1 : 스위칭 트랜지스터 TR3,TR4 : 발진 트랜지스터

C3,C4 : 콘덴서 R6,R7 : 저항

C1,C2 : 지연콘덴서 SW : 센서스위치

SP1 : 스피커

본 고안은 발진회로에 관한 것이며, 특히 광범위한 음역과 다양한 음색을 갖는 소리를 발생시키기 위한 시간지연 발진회로에 관한 것이다.

근래 인형이나 동물모양의 완구에 있어 기계적으로 그 동작을 흉내내게한 완구, 즉 작동완구로부터 사람의 소리나 동물의 소리까지 흉내낼 수 있는 소리발생장치를 내장한 것이 시판되고 있다.

일반적으로, 완구속의 좁은 공간에 콤팩트하게 내장되는 위와같은 소리 발생장치는 기본적으로 원하는 소리를 발생시키는 전자적인 발진회로와, 이 발진회로에 전원을 공급하는 소형의 배터리, 그리고 발진회로의 출력신호를 음향으로 변환시키는 소형의 스피커로 이루어진다.

여기서, 원하는 사람의 음성이나 동물의 소리를 만들어내기 위한 전자적인 발진회로는 음성합성기술을 채용한 특수한 IC를 사용하거나 간단하게 소위 멜로디 IC와 같은 것을 사용할 수 있으나 이는 대량으로 생산되는 것이 아니어서 고가로되는 단점이 있고, 이와 반대로 개별 전자부품을 사용하여 발진회로를 구성한 것이 있으나 원하는 소리를 발생시키기에 미흡하고 부품수가 많이 드는 단점이 있었다. 가장 가까운 종래 기술의 한가지 예로써, 첨부도면 제2도에 나타낸 병아리완구에 내장된 발진회로를 참조하면, 완구몸체에 부착된 스위치 SW1가 도통됨으로 해서 스위칭 트랜지스터 TR6가 ON되고, 이 트랜지스터 TR6의 ON과 동시에 부전위가 TR5의 베이스에 인가되어 TR5를 ON로 만든다. 여기서 TR5의 ON상태시 콘덴서 C4와 C3가 동시에 충전을 행하고 충전되는 동안 TR4는 ON상태, TR2는 OFF상태를 유지하며 콘덴서 C4 및 C3의 방전시는 TR5가 OFF, TR2는 ON상태를 유지함으로써 시간지연의 효과를 가져온다. 다이오드 D1은 저항 R1과 R2의 전위치와 트랜지스터 TR5의 출력에 따른 전위차에 의해 시정수 t=0.7 R3.R4의 반주기 동안만 ON상태를 유지해 준다. 따라서, 병아리 소리와 같은 단속음이 자체 발진하여 스피커 SP단자를 통해 들리게 한 것이다.

이와같은 종래 회로는 단순한 동물의 소리를 발생하기에 적합하며, 광범위하고 다양한 음색을 만들기에 곤란할 뿐만아니라 부품수가 많이 소요되어 회로구성이 복잡한 결점이 있다.

발진회로에서 보다 더욱 개선된 지연회로를 구비한 발진기회로를 제공하고자 한 것으로서, 적은 부품수와 간단한 회로구성을 가지고 광범위한 발진주파수 대역 및 다양한 음색을 발생시키는 발진기회로를 제공하기 위한 것이다.

이하 첨부도면에 따라서 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 전체회로도를 나타낸 것으로, 이 회로도는 크게 4개의 부분, 즉 스위칭회로(A), 발진기회로(B), 지연회로(C) 및 증폭회로(D)로 나뉘어진다.

즉, 본 고안의 회로는 통상의 스위칭회로(A)와 증폭회로(D)를 구비하고, 이 증폭기의 입력단에 발진회로(B) 및 지연회로(C)의 출력이 연결되고 또 증폭기의 출력단에 스피커를 연결한 완구용 소리발생장치를 제공하는 것으로써, 상기 발진회로(B)는 서로 온.오프 동작을 교대로 행하는 동일 특성의 2개 트랜지스터 TR3 및 TR4와 시정수를 정하는 저항 R6, R7 및 콘덴서 C3, C4로 이루어지고, 이 발진회로의 트랜지스터 TR3의 출력이 콘덴서 C3를 통해 트랜지스터 TR4의 베이스에 연결되는 한편 콘덴서 C1 및 저항 R3, R4를 통해 트랜지스터 TR2의 베이스에 연결되고, 이 트랜지스터 TR2의 출력단이 저항 R9를 통해 접지되는 한편 콘덴서 C2와 저항 R5의 병렬 회로를 통해 상기 발진회로(B)의 트랜지스터 TR3의 베이스에 연결되는 저항 R6에 접속되게한 지연회로를 포함한다.

먼저, 통상의 스위칭회로(A)에서, 스위치 SW를 ON시키면 콘덴서 C5와 저항 R1을 통해 부전위가 걸려있던 트랜지스터 TR1(오프상태)의 베이스에 정전위가 인가되므로 TR1은 ON상태로 되어 그 출력이 저항 R2에 공급된다. 이 스위칭회로에서 스위치 SW는 센서스위치로서 그 양단에 연결된 외부단자를 완구몸체에 취부시켜 인체의 일부분(예를들어 손바닥)이 단자 양단에 접촉하게 되면 약 202kΩ의 인체의 저항 성분에 의하여 스위치가 ON되도록 구성한 것이다.

그다음 발진기회로(B)에서, 저항 R2를 통하여 흐르는 전류는 저항 R6 및 R7을 통하여 트랜지스터 TR3 및 TR4의 베이스에 부전위가 걸리게 만든다. 이때 트랜지스터TR3 및 TR4가 아무리 같은 특성을 갖는다 할지라도 물리적인 변수에 의해 어느 한쪽이 먼저 동작하게 된다. 따라서 트랜지스터 TR3가 먼저 작동되었다고 가정하면 TR3가 ON으로 되는 순간의 시간을 t_s, 일정시간이 지난후의 시간을 t_E라 하면, t_s일때 저항 R4는 V_CC, 콘덴서 C3는 0전위이나 t_E일때 저항 R4는 0전위, 콘덴서 C3는 V_CC로 충전된다. 콘덴서 C3가 충전을 완료하고 나서 곧바로 방전을 개시하는데 이 방전기간동안 트랜지스터 TR4를 오프상태에서 ON상태로 전환시키게 된다.

트랜지스터 TR4가 ON상태일때 t_s인 경우 저항 R8에는 V_CC, 콘덴서 C4에는 0전위가 걸린다. 그러나 t_E시간에서 저항 R8는 0전위로 떨어지고 콘덴서 C4는 정전위 V_CC로 충전된다. 역시 충전이 완료되면 곧바로 저항 R6를 통하여 방전하게 되므로 트랜지스터 TR3는 ON상태로 된다. 이와 같이 트랜지스터 TR3와 TR4가 교대로 ON, OFF동작을 수행함으로써 일정한 주파수가 발생하게 되고 그 주파수는 다음과 같다:

이 주파수 fo가 음색을 결정하는 요소이다.

한편, 본 고안에 의한 지연회로(C)에서, 트랜지스터 TR3가 ON상태로 되어 저항 R4에 정전위가 인가되면 콘덴서 C3의 충전이 끝나고 방전이 개시되는 시간만큼 콘덴서 C1에 전하가 축적되어 충전이 완료되면 저항 R3를 통하여 방전을 개시하고 이때 트랜지스터 TR2는 ON상태에서 오프상태로 변화한다.

콘덴서 C1의 방전이 끝나고 충전이 들어가게 되면 콘덴서 C1이 충전을 완료하는 시간만큼의 전기량이 콘덴서 C2에 축적되며 이 과정을 반복하여 콘덴서 C2가 충전을 완료하면 콘덴서 C2는 저항 R6와 R7을 통하여 방전을 개시하게 된다.

발진기회로(B)로부터 콘덴서 C1 및 C2를 거치는 동안 지연시간은 콘덴서 C1 및 C2의 용량에 따라서 수십 내지 수천배로 조정이 가능하다. 이것은 발진기회로(B)에 비해 매우 크므로 지연회로로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있다.

그 다음, 콘덴서 C2가 방전을 개시하여 종료하는 동안 발진기회로(B)의 트랜지스터 TR3와 TR4가 동시에 ON상태를 유지하고 그 출력이 TR4에서 저항 R8을 통하여 증폭회로(D)의 입력으로 공급된다. 여기서 트랜지스터 TR4가 ON상태를 유지하는 동안 저항 R8을 통하여 흐르는 전류는 트랜지스터 TR5를 오프상태에서 ON상태로 변화시키며 이때 TR5의 출력은 스피커 SP1를 통하여 소리로 나타나게 된다.

상기한 바와같이, 본 고안에 의하면 종래에 부품수가 많이 들고 회로구성이 복잡하며 좁은 음역의 소리를 발생하는 발진회로대신에 적은 부품수와 간단한 회로구성, 그리고 광범위한 발진주파수 대역 및 다양한 음색을 제공할 수 있는 큰 이점이 있다.

Claims (2)

1. 통상의 스위칭회로(A)와 증폭회로(D)를 구비하고, 이 증폭기의 입력단에 발진회로(B) 및 지연회로(C)의 출력이 연결되고 또 증폭기의 출력단에 스피커를 연결한 완구용 소리 발생장치에 있어서, 상기 발진회로(B)는 서로 온.오프동작을 교대로 행하는 동일 특성의 2개 트랜지스터 TR3 및 TR4와 시정수를 정하는 저항 R6, R7 및 콘덴서 C3, C4로 이루어지고, 이 발진회로의 트랜지스터 TR3의 출력이 콘덴서 C3를 통해 트랜지스터 TR4의 베이스에 연결되는 한편 콘덴서 C1 및 저항 R3, R4를 통해 트랜지스터 TR2의 베이스에 연결되고, 이 트랜지스터 TR2의 출력단이 저항 R9를 통해 접지되는 한편 콘덴서 C2와 저항 R5의 병렬회로를 통해 상기 발진회로(B)의 트랜지스터 TR3의 베이스에 연결되는 저항 R6에 접속되게한 지연회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 지연 발진회로.
2. 제1항에 있어서, 전원공급단 V_CC와 상기 스위칭회로(A)의 베이스입력단 사이에 발진회로의 동작을 개시시키기 위한 스위치 SW가 설치되고, 이 스위치 SW는 그 양단에 접속된 외부단자를 완구몸체에 취부시켜 인체의 일부분이 단자 양단에 접촉함에 따라 스위칭회로(A)가 턴온되도록 구성한 것을 특징으로 하는 시간 지연 발진회로.