だいぶ昔に、無線のモールス信号を聞くためにAFフィルタを作っていたが、モールス信号を聴かない場合は、AFフィルタを通さずにそのまま、入力信号が増幅され、スピーカーから音声を流してくれる。アマチュア無線の音声ステレオ化は実現されていないので、入力はモノラルのみだった。

ノートPCの外接スピーカーとしても使いたい、というアイデアが浮かんできたので、昨日、電源をUSB化した。写真は撮っていなかったが、元々の供給電圧は3V~5Vなので、USBケーブルに取り替えて、ノイズを低減する電解コンデンサ 470uF/35V をつけただけの作業だった。

140927-12

今日は入力の擬似ステレオ化作業。スピーカーがひとつなのに、ステレオ音声をきちんと聴くのは無理だけど、音声があればいいや、という超適当な考えの下、3.5mmステレオフォンプラグに抵抗を2つ追加してモノラル入力に変換した。抵抗は100Ωを選んだ。イヤホンの入力インピーダンスが32Ωから300Ω辺りまでとバラツキが大きいが、手持ちの100Ω, 1/6Wにした。

140927-10

電子回路は以下の通り。なんの変哲も工夫もない。モノラル出力の先には音量ボリュームがある。

140927-14

半田付け。ショートしないように注意した。

140927-11

完了。スピーカーがちょっぴり大きいが、その分音質も良好、ノートPC内蔵のスピーカーよりはだいぶマシ。音量も大きい。また、ノートPCの左右チャネル音声の片方だけを出力させても、ちゃんとスピーカーから聴こえる。つまり、疑似ステレオ化が成功したわけだ。

140927-13

USB型ACアダプターが携帯用等、随分普及してきたので、それを活用すれば、ノートPCのUSBポートを占有しなくて済む。

140927-16

週末のお遊びだった。

趣味に関する投稿は前回から約2週間が経った。なにかをやらないと、そう考えながら物色したら壊れたマウスが出てきた。ASUSのネットブック EeePC に付いてきたおまけだが、割と使いやすく、気に入ったマウスだった。

既に分解した写真になってしまったが、ケーブルがどうもやられた感じ。テスタで測ったら、4本のうちの1本が断線したことが判明。マウスは十数個持っているので、捨てても構わないが、直すことが趣味なので、チャレンジしてみた。

140926-21

新しいケーブルとして、100円ショップにあったUSB延長ケーブルを使った。ケータイ充電専用USBケーブルは導線2本だけのもあるのに対し、延長ケーブルは導線4本が内蔵されているはずだし、巻取り機構が付いていて、携帯に便利。しかも、ケーブル自体がコスト削減のため、極細く、マウスの動きを邪魔しない意味では返って好都合だ。硬くて太いマウスケーブルほど邪魔なものはないから。

140926-22

ASUSマウスの基板は案外しっかり作られている。電解コンデンサ3つ、105℃品を採用している。スイッチは3つ、左右ボタンとホイールクリック(オートスクロール等)に対応している。

140926-23

ケーブルを基板につけるコネクタが手元にないし、注文するのも時間がかかるので、思い切ってケーブルを直に基板に半田づけすることにした。

140926-24

勿論、ケーブルの各導線の順番をしっかり確認するぐらいの慎重さが必要。

140926-20

組み立て直し、ノートPCに挿してテストしたところ、無事修理に成功したことがわかった。

140926-25

ケーブルの色がおかしいとか、改善すべきところもあろうが、動作正常のマウスについても、そのケーブルを巻き取り式に改造したければ、同じやり方でいけるかも。

Thinkpad にトラックポイントがあって、他のノートPCに比べてだいぶ使いやすくなったが、有線マウスには敵わない。携帯に不便、USBポート占用という欠点以外に、有線マウス以上の快適なポインティングデバイスは20年以上経ってもなかなか開発されない。

ノートPC内蔵タッチパッドの最大問題点は、キーボード入力時のカーソルの飛び。思わぬところに文字入力してしまうこと。マックブックあたりだとだいぶ改善されたけど、PCはまだ問題のある機種が多い。

Perseusが来てから、IC-R75はCWに関する選択度が悪いことに改めて気づいた。CW用フィルタを増設することが根本的な改善策だが、内蔵スピーカの音質の改善も兼ねて、CW用AFフィルタをつくってみた。

Read More →

テーブルに置くのに億劫だった電源が綺麗に変身した。塗装に満足したわけではないが、いい経験になった。アナログ電圧計がデジタルLED表示に変わり、精度も見やすさも向上した。また、定電流回路の後ろに定電圧回路を置き、シャント抵抗による電圧降下が出力電圧を影響しないことが確認できた。

メーカー製品の改造をいままであまりやっていなかったが、部品の価格を考えると、ジャンク品を仕入れて改造する方法も魅力的に感じた。電源づくりの場合にはとくにキーデバイスである電源トランス。新品購入なら5千円以上するだろうし、信頼のおけるものは市販されてないかもしれない。買ったものの、実は中国製とかよくあるから。

111223.jpg 111223-2.jpg

毎週のように秋月電子さんに発注していて、いい鴨になっていると思うが、今年に多くのものを作った。

直流電源2台 (うちの1台は改造のため)、GPS 10MHz周波数発生器、FRMS、精密電圧発生器、ラジオ数台、LCメータ、ディップメータ等。

最大の収穫はPICを自由自在に使えるようになったことだろう。得意なC言語との連携で、自作品の可能性を大きく広げた。液晶LCDをうまく使えば、メーカー製品に凌ぐ(少なくとも情報量の表示では負けない)ものが作れる気がする。

顔サイズの揃ったところが自作品ゆえのメリット。サイズの異なるメーカー製品にうんざりしているから。

構想中のものはまだまだあるので、来年も頑張って行きたい。

111222-a.jpg

PICにプログラムを書込み、一気に組み立てた。調整箇所がまだ多いが、電源として使える状態だ。

メイン基板が余裕だと思ってたが、結果的にギリギリのサイズ。40ピンのPICも4ピンしか余っていない。いつも限度まで欲張りしてるのかもしれない。

定電流による最大電流制限、最大出力電流設定による出力シャットダウン機能、3端子レギュレーター自身の色々な保護機能等によって、最大限の安全機能を取り入れたつもり。

今年最後の作品になるかな。

111219.jpg 111219-3.jpg 111219-4.jpg

111214.jpg

少しずつ形になってきた。

LED表示のために、40ピン大型PICを採用。それでも配線が大変。苦労しながら、LCDにすべきだったのかな、と自問自答していた。情報量が多いし、配線がとても楽。

多くの異なる電圧が混在している。
 +12V。リレー駆動およびオペアンプ用。リレー1つあたり電流45mAが必要なので、流れる電流が100~150mA。気休め程度の放熱器をつけた。
 -12V。マイナス電圧を出すために。流れる電流が20mA。
 +5V。PICやLED点灯用。3桁7seg LED 2つ、ふつうの2色LED 1つを順番に点灯させる(ダイナミック表示)ので、流れる電流が約25mA。
 PIC用基準電圧 4.096V。流れる電流が約5mA。
 -1.2V。出力電圧をゼロにしたいため。流れる電流が15mA。

リレーによる入力電圧の切替にその信頼性を多少心配していて、MOS FETスイッチを検討している。うまくいけば、出力のシャットダウンに使いたい。そのためのスペースは残してある。

111215.jpg

パーツが揃ったところで改造再開。といっても、作りなおしに近い工作だ。

色々検討した結果、最も信頼性の高い3端子レギュレータを使うことにした。電流は高々2~3Aしかなく、パワートランジスタも省略。

LEDユニットも完成した。サイズがそれほどではなく、電圧電流両表示することにした。アナログメータはそのまま残す。

時間あれば1、2日で改造完了のはずだが、忙しいので、来週まで持ち越そう。

I111211-3.jpg 111211-5.jpg 111211-6.jpg 111211.jpg 111211-2.jpg

米National Semiconductor製精密基準電圧源 LM399Hが手に入るので、それを利用した基準電圧をつくってみた。

<LM399の特長(メーカーのデータシートにより)>
 出力電圧 6.6~7.3V(典型値 6.95V)
 温度係数 0.0001%/℃
 出力の初期値許容誤差 ±2%
 動作電流 500μ~10mA
 長期安定性 20ppm

<ピン配置>

111119.png

<基本的な使い方>
 温度スタビライザに流れる電流は約10mA

111119-2.png

さて、温度スタビライザの電源電圧は多少変動あってもよさそうだが、それほどのコストでもないので、7812当たりの三端子レギュレータ経由で供給する。

逆方向降伏電流はなるべく変動しないよう、また最適な電流が1mAになるよう、安価なシャント・レギュレータTL431経由で定電圧を供給する。

さらに、出力負荷の変動による影響を避けるため、超低オフセットのオペアンプ OP-07CP を出力につける。出力に抵抗を一切使わない。抵抗の温度係数による影響を避けたいので。

OP-07CPはそのデータシートによると、入力オフセットの温度係数が最大 1.8μV/℃、長期に渡る入力オフセットのドリフトが 0.5μV/mo、約7Vの出力に対して全く影響を与えないと考えていいだろう。オフセットは当然調整可能だが、市場で買える抵抗でやったら却って温度係数を悪化させるので、やめるべきだろう。

同じ回路を2セット作り、多少でも信頼性を高めたい。出力値は一回測れば決まるが、それよりも温度変動や長期ドリフトが問題になる。

LM399H.gif

手持ちのパーツで早速作った。肝心のLM399Hはまだ到着していないが。基板を固定するネジが表に見えるのが気になる。隠したい。ジョンソンターミナルの間隔を精確に19mmに合わせた。そんな規格を知ったのはつい最近のこと。

111120.jpg 111124.jpg

以上の写真は後日に追加したもので、記事の内容説明と日付的に異なっている。

LWブランドの計測器2台。ACミリボルトのほうはメータを外し、内側から凹みを押し出してだいぶよくなった。性能的にも問題がないので、長く付き合っていけそう。

問題は低周波発振器のほう。コスト削減のせいか、基板にあるべきパーツが多く欠落している。調整してみたものの、100kHz~1MHzのレンジでは周波数特性がどうにもならない。10Hz~100kHzの範囲内で使うと諦めるしかなさそう。

となれば、実験用電源のつぎに発振器を作りたくなった。秋月発振キットを数ヶ月前にすでに組み立てたので、ATT、周波数カウンター、出力レベル計等を追加して仕上げたい。

キットの発振周波数範囲は約100kHz~20MHzになっているが、安定度を向上させ、低周波数領域にまで広げたいので、10Hz~1kHz、1kHz~100kHz、100kHz~10MHzの3レンジ切替式に変えてみたい。DDS方式なので、歪率については取り敢えず考慮しないが、周波数可変LPFを作ることができれば組み込みたい。

111026-3.jpg

下の中国製 2MHzまでの発振器は、中を見てないので推測の域だが、秋月キットよりも一段安い専用ICを使っているのかもしれない。送料を入れても約1万円で買えるので、品質が良ければ自作よりも安いが、遠慮しておこう。LEDが低コストで見やすく長寿命だが、表現力はLCDのほうが上なので、いつもの定番PIC+LCDで行きたい。波形タイプ(Sine、Square、またはTriangle)表示+7桁周波数表示+3桁出力レベル表示、2行の安いLCDでもいけそう。

111026-2.jpg