2014/01/23(木)NPN 型単安定マルチバイブレータ
2017/10/12 5:54
基礎の範疇ですが、「マルチバイブレータ」と称する電子回路には
・非安定マルチバイブレータ
・単安定マルチバイブレータ
・双安定マルチバイブレータ
の３種類があります。電子回路を勉強している方なら、皆知っている。
Google 先生に尋ねれば「非安定マルチバイブレータ」の実例集は多いが、
単安定マルチバイブレータは殆ど出てこない。
それは、「非安定マルチバイブレータ」が基本回路であり、
単安定と双安定は応用の範疇だからです。
今般、システム設計の依頼があったため、要件仕様を満たすために、単安定マルチバイブレータを、トランジスタで組むことにしたのです。
単安定マルチバイブレータは、短いパルスを一発出すと、より長時間の一定時間単発パルスを出す回路です。
簡単にいくと目論んでいたが、教科書どおりに回路組んでもまともに動作しない・・・
結局、落ち着いたのが以下の回路：
この回路定数で約７秒弱のアクティブＨなパルスが出力(Q2 のコレクタ電極)に出てきます。
このパルス幅は、0.693Ｒ4Ｃ2 (sec) になります。
Ｃ1とＲ2でＣＲ微分回路を形成し、押しボタンスイッチを押すことで、トリガパルスを発生させます。図中の回路定数では、計算上では、10nF × 10kΩで 100μs になります。
図中では、アクティブＨのトリガパルスをＱ1 のベース電極に与えていますが、古い文献ではアクティブＬのトリガパルスを、Ｑ1 のコレクタ電極に与え、更にＱ1 のベース電極を負電源に接続したり、抵抗を介して接地している例示が多いですが、抵抗を介して接地する方法を実際に試すと、まともに動作しないようです。回路定数の問題かもしれませんが、、
また、負電源なんて論外。実用的にそのような面倒且つコストアップに繋がる回路は採用できません。
ＣＲ微分回路は、この回路の場合、スイッチを離したときに負電圧のパルスが出るため、それを阻止するために、Ｄ1を入れます。こうすることでトランジスタＱ1の破壊を防ぐ役割もあります 。
Ｄ3 は、Ｃ2の充電電荷による、トランジスタＱ2の逆耐圧破壊を防ぐためのものです。電源は +12V であり、このトランジスタ(2SC1815) のベース－エミッタ間逆耐圧は 5V しかないため、逆耐圧が 30V 以上あるダイオードで保護するのです。ここは最大で 12V の逆電圧がかかる可能性があります。
Ｄ2 は、ダイオードＤ3 を入れることで、0.6V 程度の電位差が生じ、安定動作を妨げるため入れてあります。このあたりが実用にあたって、教科書どおりでは駄目なところらしい。
本当は手持ちの余りがあった PNP型トランジスタ 2SA1015 でやりたかったのですが、これもどうも上手く出来なかったのでした。これは恐らく回路組み上げのミスでしょう。
基本的にPNP型でも出来るはずなので。。。
2012/11/29(木)最近のパソコンは、RS-232C 出力が無いので・・・
2017/10/12 5:07
今年３月に購入して使っていなかった新品の MicroATXマザーボードに、AMD FX4300CPU、16GByte メモリ、500GB+1TB SATA3 HDD、460W ファンレスユニット電源 という組み合わせ。
とりあえず、その他のものは現用中古品で充分なので、それを流用しました。
最近のデスクトップＰＣ向けマザーボードは、RS-232 コネクタの無いものが多くなりました。当該マザーボードもそうなのです。なので、この画像のように、昔のマザーボードに付属してきた RS-232C 拡張ブラケッ トを流用します。
外部には出ていませんが、マザーボードにはピンヘッダによる RS-232C 端子があるのです。最近のマザーボードは、代わりに USBコネクタがたくさんあります。
HDMIコネクタなどもあります。
これで配線して、いざテストすると通信できません。。。
どうやら、ピン配置がおかしい？？
どうなっているのかわからないので、分解してみました。案外簡単だった。。（爆）
見難いけれど、明らかに変な配線でした。右の画像だとわかるかも。
上５列が画像右から１→５、下４列が画像右から６→９という番号の振り方ですが、上下交互に配線してあります。
早速、ハンダこて握って、配線やり直し。作業完了後、元に復旧し再度通信テストすると、うまく行きました。
これぞ無駄使いの削減・有効活用です。
しかし、古いものを活用するという行為は、手間暇がかかりますね。
2012/04/12(木)ノートパソコンのＡＣアタプタ修復
2017/10/12 4:55
６年くらい使用しているノートＰＣのＡＣアタプタの先端のＤＣプラグが、昨年秋頃から断線しかかるようになり、ついに逝ってしまいました。。の様子です：
こんなとき、案外ＡＣアタブタごと買い換えたり、新しいノートＰＣに買い換えたり、、という方々は案外多い。
しかし、当方のようなエンジニアに言わせれば、たかがＡＣアタプタです。部品買ってきて、プラグを交換することで済みます。
こんな感じに修復しました：
でも素人にはあまりお勧めできませんね。(^^;
同じことを考えた方。自己責任でお願いします。
2012/04/03(火)温度センサーの改良
2017/10/12 4:53
〔改造前〕
〔改造後〕
改造後の画像で、左側がサーバ設置室の室温、右側が外気の気温。
ここ札幌は、４月になったというのに、マイナス（氷点下）の気温です。
マイナス符号が点灯していますが、画像ではわかりにくい。。orz
ここ数年、あまり無かった寒さが続いています。
回路設計・組み上げよりも、収納ケースの加工にえらい時間かかって、結局、着手から１０日くらいかかっています。
2011/09/12(月)電力用 MOSFET の消費電力計算方法
2017/10/12 4:36
同じようにＦＥＴにもドレイン損失と呼ばれる電力損失があります。
ここでは特に電力駆動に用いる MOSFET についての計算方法を示します。
青文字は、素子の特性をメーカカタログ・規格表などから参照。
緑文字は、設計者が決める部分。
ｔswは、表記が悪いが、ここではスイッチング遷移時間を示します。
一般に、ｔr(上昇時間) ＜ ｔf (下降時間) 且つ ｔd(on) (ターンon時間) ＜ ｔd(off) (ターンoff時間) なので、ここで採用する値は、ｔf ＋ ｔoff とします。
もし、ｔr ＞ ｔf だったり、ｔon ＞ ｔoff の場合は、値の大きい方を採用するといいでしょう。
ジュール発熱というのは、FET の on 抵抗による、抵抗発熱を言います。
最近の電力用MOSFET には、on 抵抗が 40mΩ以下のものもあり、TO-220タイプのものでも 10A 以上の直流電流を放熱板無しで扱うことが可能なケースもあります。
2010/03/04(木)抵抗器などのカラーコード
2017/10/12 3:47
電子工作をしたことのある方々には見覚えのあるものか、と思います。
これを理解していると、ラジオキットなどの組立が楽に、面白くなります。
抵抗器にも色々な大きさや形状のものがありますが、多くは上記の画像のように４本ないし５本のカラーコードが書かれています。
大抵は端に寄っている側から読んでいきます。
端に寄っている側から
・実数部（最初の２本：４本ものの場合、又は３本：５本ものの場合）
・仮数部（１０の何乗かを示す）
・許容誤差（実際の抵抗値は表記値よりどの程度の誤差があるかを％単位で示す）
カラーは０から９に特定の色が割り当てられており、以下のようになります。
| 実数部 | 仮数部 | 誤差 | ||
|---|---|---|---|---|
| (茶) | １ | ×10 | ±１％ | |
| (赤) | ２ | ×100 | ±２％ | |
| (橙) | ３ | ×1000 | ||
| (黄) | ４ | ×10000 | ||
| (緑) | ５ | ×105 | ±0.5％ | |
| (青) | ６ | ×106 | ||
| (紫) | ７ | ×107 | ||
| (灰) | ８ | ×108 | ||
| (白) | ９ | ×109 | ||
| (黒) | ０ | ×1 | ||
| (金) | ― | ×0.1 | ±５％ | |
| (銀) | ― | ×0.01 | ±１０％ | |
判り難い場合も多々ありますが、その場合は金や銀のカラーコードで無い側から読んでいきます。
上記画像の上の抵抗器の例では、
緑・青・赤・金の順になっていますので、５・６・×100・±５％ということになり、
56×100 ±５％ → 5600Ω ±５％ → 5.6kΩ±５％ ということになります。
また、上記画像の下の抵抗器の例では、
茶・黒・黒・橙・茶の順になっていますので、１・０・０・×1000・±１％ということになり、100×1000Ω ±１％ → 100000Ω ±１％ → 100kΩ ±１％ということになります。
2008/07/18(金)ＰＣノイズ除去
2017/10/11 8:09
しかし、こうすると、オーディオケーブルがアンテナになって、受信ノイズが増えることがあります。
当方でもその現象が起きて悩んでいました。
しかし、ＧＮＤを分離すると効果が大きい、という話を聞いてやってみることにしました。
上記のようにとても簡単な回路です。
オーディオ用ドライバトランスのひとつである、山水のST-75 を２つ使ってラジオ側のアースとＰＣ側のアースを電気的に分離します。
これだけの話です。
ST-75 は、１次側が10kΩ、２次側が600Ωで２次側はセンタータップがついています。
今回は、センタータップは使いません。たいていは１次側が入力、２次側が出力です。逆でも使用できますが、インピーダンスが合わないと、過大入力になったり、過小入力になったりします。
電子工作の経験があれば、小一時間で作ることが出来るとおもいます。
材料費はおよそ 1400円くらいです。
効果の程は・・・
ケーブルを接続すると、350kHz ～ 460kHz 付近のノイズが増えて、和文NAVTEXなどが受信しにくくなる影響あったですが、かなり改善されています。測定器などないので、客観的なデータを示すことが出来な いのがアレなんですが。。
簡単なものなので、お試ししてみる価値はあると思います。
なお、接続するケーブルはシールドケーブルにしましょう。
2007/04/08(日)共振現象をグラフで説明する（爆）
2017/10/11 9:19
左が「直列共振回路」、右が「並列共振回路」というもの。
画像クリックで大きな画像が表示されます。
ラジオのチューニング（選局）部分に使われる、ごくごく基本的かつ欠かせないものなんですが・・。
ラジオのチューニング部分にて一般的に使われているのは並列共振回路の方が多いようですね。
ラジオというのは、共振周波数を受信するように作られ、共振周波数を変化させることで選局する仕組みになっています。
いわゆるお絵かきソフトとか画像処理ソフトでは、グラフを書くのはしんどいので、
何かないのかなぁと窓の杜 で見つけたのが、このソフト → FunctionView
微分とか積分とか忘れかけていて、複素数なんかもかなり昔、学校で習ったままで復習せねばと思っていたりします。
理解していると、この手の技術書眺めるのすごく楽になるので。。
赤の実線は、選局する周波数を通過させる特性を示すと思って頂いてよいです。
直列共振の場合は、一番谷底のようになっているところが選局した局の周波数を通過する部分、
並列共振の場合は、赤い突起のようになっている部分がそれです。
これを誰にでも判るように説明するのは、自分の脳力ではちょっと困難を伴いますね。orz
2007/03/06(火)Web-Radio キット BB-Shout
2017/10/11 9:21
いくつか、製作評価や改良を記述したブログやＷｅｂサイトが見受けｔられますが、音質の評価が無いな、ということで、記事にしてみました。 :-)
このＷｅｂラジオは、 パソコンが無くても 高速インターネットに常時接続出来る環境があれば、MP3 ストリーミングが再生できるというのが大きいですかね。WINAMP をサポートしているサーバであれば、このＷｅｂラジオで再生できます。
音質ですが、サーバ側からの転送レートで当然違ってきます、ただ、96kbps 以上になると、目だった差は感じません。
むしろ、転送レートの差による音量の差が目立ちます。技術的に避けられない現象ですが。。
ただ、再生される音質は、まぁまぁ（というか、意外に良い）です。少なくとも「音が悪い」と評価する人は殆どいないのではないかと思われます。
MP3 デコーダには、専用のＬＳＩが採用されています。フィンランドのメーカのもので、これが部品点数が少なく安価に済むのだそうで。
音量、高音（トレブル）、低音（バス）、全て電子ボリュームの形を取ります。
192kbps まで対応だそうですが、192kbps では、コントローラに採用している H8 マイコンの処理が追いつかないことがあり、音とびや音のかすれが起きることがあります。
バッファに 2MByte のＲＡＭが採用されているせいか、再生までに少し時間がかかるようです。なので、数秒以上の再生遅延が必然的に発生します。
オーディオ出力のインピーダンスは、回路図を見る限り、結構高めです。ヘッドフォンが最適負荷です。
なので、スピーカで聞きたい場合は、ライン入力や外部入力がついているオーディオパワーアンプやラジカセが必要です。
＃マイク入力や、ＰＨＯＮＥ入力では、このＷｅｂラジオの出力では恐らく過大信号になります。
ウチでは、仕事場と寝室にこのＷｅｂラジオの再生音が聞けるようにしています。
ちなみに寝室へは 15m くらいの２芯シールドケーブルで配線していますが、ノイズは無いようです。
2006/10/29(日)置き時計の修理
2017/10/11 9:37
IC を 130個ほど使った、アホな電子回路の置き時計の中身が上の画像。
1994年頃に設計し、1997年頃に制作しました。2000年に中規模の改造をし、現在に至っています。
原因と言えるかどうか判らないですが、なんと、一部のＩＣの電源配線を忘れていたことに気が付きましたorz
C-MOS IC なので、信号線が電源の代わりになり、見掛け上、正常に動作してしまうということが時々あります。
今回は、この電源配線を行い、様子見をしています。
今のところ、動作快調。あと２４時間ほど様子見てどうかな、という状況です。