ふるた技工所(てっこうしょ)

[電子工作] カテゴリの記事

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  Metronix model 521C のコントロール基板 - トランジスタが一直線に並びつつまとまった配置

  久しぶりに Metronix model 521C のことを書く、前回は入手した 4 台の様子とシミュレーション用の回路図について書いた。改造を元に戻すために Unit #1 (前回の日記参照) の基板を取り出して調べたときの記録を書く。基板はトランスとスズメッキ線と単線を剥いた先で繋がっている。はんだごてを当てて外す。センタータップ付きの正負電源用 3 箇所(21, 22, 23)と、シールド接続(S1) の 1 箇所、計 4 箇所で接続されている。部品配置と機能の区分けは次の様になっていた。小信号用トランジスタを一直線に配置しつつも分かりやすいように纏まっている。上記画像の PNG 高解像度板おおよその動作確認用に各部 {GND, Ve6r5, Vee, Vref, Vc13r3, Vcc} の電圧を確かめる点を示しておく。画像に小さな札を振ってある。札の中の文字は端子を示す。基準電圧 GND は Model 524B と同様に (OUTPUT switch ON で) 正出力端子 と繋がっている。要注意だ。主電源の平滑回路の電圧は、1000uF 50V (世代によっては 2200uF かもしれない) 大型電解コンデンサの両端電圧で示した。32.6V である。綺麗な配置よりは、熱結合にもう少し気を使っても良かった様に思う。シルクハット型トランジスタは貼り合わせや海苔巻き作りは難しいか...基板のパターン面画像も撮影した。パースを修正して部品を書き込み、隠れてしまったパターンを書き足してある。試行錯誤しながら部品を書き込んでいるので間違いがあるかもしれない。部品面から透かして見たのと同じになる様に鏡像反転した画像3次元空間での回転のみ掛けた画像故障したら部品交換するのかなぁ... それとも今時の素子で作り直すのか...

  2025.10.22

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  Metronix model 521C 18V 0.8A 電源 - i代目 x2, i+1 代目 x1, i+2 代目 x1 で 4 台

  Metronix model 521C をオークションで 4 台手に入れる。3,000円、安かったのには理由がある。下の画像を良く見ると判る様に改造されている。道理で入札競争が起きない訳だ。Unit #1, #3, #4 が改造されていた。#1, #3, #4 の出力電圧は 最大 3V ～ 3.5V、Unit #1 の最大電流は 30mA だった。#4 には 20V 電圧計が付いている。ツマミを回しても最大 3.5V だった。半導体類は全てディスクリートで構成されている。改造の種として好適だったのかも。最大電圧 3V ～ 3.5V, 電流 30mA 程に制限して何に使ったのだろうか？メッキに使っていた？ 最大 30mA のユニット #1 はスプーンから弁当箱程の大きさの試作金物向けかな。背面にヒートシンクと TO-3 パワートランジスタを背負ったお決まりのデザインだ。昭和な安定化電源が背負うトランジスタの金属ケースは GND (ケースあるいは負側端子) と同電位ではない。うっかり金属パネルや支柱に触れるとショートする。トランジスタは Toshiba 2SD211-Y または NEC 2SD287 だった。名前は同じ Model 521C なのに部品が違う。改造の際に差し替えた？差し替える積極的な理由は無いと思う。そう言えばヒューズが無いのか... 中を確認するとスイッチを間に挟んで商用電源線はトランスと繋がっていた。ヒューズは中にも入っていない。昭和 40 年代的な設計だなぁ...1 次側トランス端子は左右に分離して配置、ケース内商用電源直通配線の短絡もほぼ起きない、2 次側短絡の場合ダイオードブリッジがいずれオープンに至るから大丈夫ということ？先にMetronix model 521C を LTSpice でシミュレーションするための回路 (リンク先は ZIP File)を出しておく。Metronix 521C LTSpice circuit PDFUnit #1 を元の仕様に戻すときに調べて回路を起こした。Unit #1 ～ #4 の違いは汲み取っていない。Model 521C の回路と次の様な違いがある。V1, V2, V3: トランスの代わりに交流電圧源を配置D3, D4: 実測値に近いツエナー電圧のダイオードを選択J1, R8: J1 に J201 を使ったので Q5, Q8 の Emitter 電流を近づけるため R8 を 2.7kΩ から 3.3kΩ に変更Q1a, Q1b, Q1c: 2SD111-Y の代わりに 3 連の 2SCR586D3 を充てるR3, Vcc, Vc13r3: CC 動作時の出力リプル低減のため R3 の電源ラインを Vcc から Vc13r3 へ変更、Q2.Collector に掛かる電圧値を調整するため R3 の抵抗値を 1kΩ から 470Ω へ変更半導体全般: LTSpice で使える素子に置き換えCapacitor ESR: おおよそ妥当な値を設定Rvm, Rcm: Rvm=電圧計、Rcm=電流計 内部抵抗は仮の値Qload, Iloadgen: 出力端子に繋いだ仮の負荷Model 521C により近いシミュレーションをする場合は、回路を修整して欲しい。Unit #1 から Unit #4 の制御基板を見ていく。Unit #1 は仕様を元に戻した後に撮影した画像だ。字幕 Revert mod 付近に写る皮膜塗装が緑色の抵抗が戻した部品である。20Ω から合成抵抗にて 1.5Ω に変更してある。他の Unit を見るとこの抵抗は 1.6Ω だった。E6, E12, E24 系列に 1.6 は無い。特注部品だと思われる。1.5Ω でも仕様実現できるはず。1.6Ω にした理由はModel 524B の回路 (リンク先は Model 524B の日記)を比例的に小電流化したしたためと思われる。Model 524B は電流検出抵抗に 0.8Ω を使っている(2 個のトランジスタ並列で使用して、各列で 0.8Ω を使っている)。Unit #2 は Unit #1 で調整がしづらい問題を改善したのか半固定抵抗が縦型になっている。部品配置変更と、出力側のダイオードブリッジを大型の物に変更したようだ。Unit #3 は部品グレードが高めだ。Reference 電圧源用途と思われるツエナーダイオードが金属缶封止、温度変化を気にしてか金属版抵抗を使用、帯域制限コンデンサにスチロールコンデンサを使用、ここまでするなら注力する箇所を増やしても良いと思う。恐らく Unit #3 は Unit #1, #2 よりも先に作られた初期型だと思われる。Unit #4 は Unit #3 と大きな差は無さそうだ。Model 521C は上位仕様の Model 524B (リンク先は Model 524B の日記)とよく似た設計だった。次の日記: 基板上の部品配置

  2025.10.06

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  ポリスイッチは難しい素子だよなぁ - スイッチのようには切れない定電力素子

  JR 東日本の発表資料 山形新幹線 E8系車両故障の調査結果と対策及び今後の運転計画について を読んでみた。画像に「保護素子」として写っているのはポリスイッチの様に見える。この素子の定数を変更して対策したと書いてあった。「ポリスイッチ」は商標名で他には "Everfuse", "Resettable Fuse" と言った呼び方がある。ここではこういったデバイスの総称として「ポリスイッチ」を使う。ポリスイッチは難しい素子だと思っている。「スイッチ」「ヒューズ」という言葉が入るので「切れる」というイメージを持ちやすい。これらは Positive Temperature Coefficient(PTC) device に分類され、正の温度係数を持つ抵抗器と考えた方が良い。「切れない」のだ。定数は周囲の温度、風の当たり方で大きく変わる。室内でファンなどの送風機構が無いセットの中であれば定数変化範囲は見込みが付きやすい。新幹線の床下設置で外気・強風に曝される環境で使いこなせるのだろうか？というのが率直な感想だ。とは言っても自分はポンポンとお気軽に使っている。FG085 MiniDDSkit の波形を見てみる では電源 ON 時の突流防止素子として使った。身近にあるパソコンの USB VBUS 電流制限素子としても良く見られる。前置きが長くなってしまった。Everfuse (ポリスイッチ と同様な機能の部品) で少し遊んでみよう。先の画像に見られる 3 個並びの茶色い円盤形部品は Polytronics RLD60P110XF と思われる部品(ジャンク袋から収集した部品)だ。主な定数は Ihold=1.10A (保持電流), Itrip=2.20A (トリップ電流), Pd_typ=1.5W (気温 23℃、気流無しでのトリップ状態消費電力), Rmin=0.15Ω (半田付け前、最小抵抗値) となっている。詳細はデータシートを見て欲しい。Ihold から Itrip の間の電流を流したらどうなるのだろう？ RLD60P110XF のデータシートから引用したグラフを見てみる。Time to Trip Curve は 40 秒以上の部分を示していない。グラフを外挿した先、あるいはデータシートの隙間を突いてみる。次の様に直流電源の出力に直接繋ぐ回路で実験する。室温は 30 ℃、部品に風は当てない(肌で風は感じない程度)。電源出力は CV={5.0V, 4.0V, 3.0V, 2.0V, 1.0V}, CC=約 1.5A とする。電源出力を直接素子で消費させる荒っぽい回路だ。それでも数10時間程度のトリップ継続時間、100回 程度のトリップ繰り返しでポリスイッチが著しく劣化したり壊れたりすることはない。下の画像はテスト作業の様子を撮影したところ。見切れてしまっている。トリップを負荷電圧・電流が定常状態になった時点とすると、トリップするまでの時間は次の様になった。CV >= 3.0V では概ね 155 秒でトリップする。CV=2.0V で 168 秒、CV=1.0V で 308 秒でトリップする。CV x CC を Pd_typ 1.5W に近くなるように調整するとトリップするまでの時間が延びる。後で示す動画を見るとこの現象を理解しやすい。トリップ現象の始まりから高い消費電力で短時間のうちにトリップ状態に到達するかどうかがトリップ時間を決めている。トリップ現象の始まりから完全にトリップする間、回路は止まるか、動き続けたとして不可逆的な変化が起きないように設計する必要がある。トリップ状態になったときの電圧・電流をプロットすると次の様になる。室温 30 ℃では概ね 電圧 x 電流 が 1.3W ～ 1.5W になる曲線の上に乗る。データシートにある Pd_typ に近い値になった。電源ラインにポリスイッチを入れた場合、トリップするとポリスイッチの後にある回路はこの様な電圧降下と電流が流れるどこかの状態で動くことになるか、動作を停止することになる。当然不可逆的な変化が起きないように設計する必要がある。ポリスイッチを使ったとして、壊れずに動作しない状態になることを作り込む必要がある。規模が大きいとか、扱う電力が大きいと結局は異常検出、ロックアウト回路、コントローラーのファームウエアを作ることになる。動的な挙動を見ていこう。動画を全て見ると 10 数分程度掛かる。どれか 1 つ選んで見るのが時短になると思う。CV=5.0V, CC=1.5A にしてトリップさせる。トリップ後に指でポリスイッチに触れて、息を吹きつける。続くの動画も、トリップ後に同様に触れて、息を吹き付けている。CV=5.0V, CC=1.5A, Ta=30℃, 動画サイズ=11.7Mibyte(動画再生時刻 1:24, 実験経過時刻 2:43) 手で触れると直ちにポリスイッチは反応し、トリップ電流が 0.3A から 0.5A に上昇する。(動画再生時刻 1:43, 実験経過時刻 3:03) 息を吹き付けると直ちに トリップ電流が 0.3A から 0.5A に上昇する。センサーと同様に反応が良い。CV=4.0V, CC=1.5A, Ta=30℃, 動画サイズ=8.68Mibyte(動画再生時刻 1:14, 実験経過時刻 3:12) 手で触れると直ちにポリスイッチは反応し、トリップ電流が 0.38A から 0.7A に上昇する。(動画再生時刻 1:25, 実験経過時刻 3:24) 息を吹き付けると直ちに トリップ電流が 0.38A から 0.7A に上昇する。CV=3.0V, CC=1.5A, Ta=30℃, 動画サイズ=8.90Mibyte(動画再生時刻 1:02, 実験経過時刻 2:51) 手で触れると直ちにポリスイッチは反応し、トリップ電流が 0.48A から 1.0A に上昇する。(動画再生時刻 1:21, 実験経過時刻 3:10) 息を吹き付けると直ちに トリップ電流が 0.5A から 0.8A に上昇する。CV=2.0V, CC=1.5A, Ta=30℃, 動画サイズ=11.7Mibyte(動画再生時刻 1:20, 実験経過時刻 3:14) 手で触れると直ちにポリスイッチは反応し、トリップ電流が 0.72A から 1.5A に上昇する(CC モードへ戻る)。(動画再生時刻 1:49, 実験経過時刻 3:44) 息を吹き付けると直ちに トリップ電流が 0.72A から 1.13A に上昇する。CV=1.0V, CC=1.5A, Ta=30℃, 動画サイズ=15.8Mibyte(動画再生時刻 0:40, 実験経過時刻 4:46) ゆっくりと CC mode から CV mode へ遷移、(動画再生時刻 0:57, 実験経過時刻 5:05) ほぼトリップ状態になり (動画再生時刻 2:05, 実験経過時刻 13:57) までの間、電流が 1.3A 前後で変動を続けることを観測。(動画再生時刻 2:05, 実験経過時刻 13:57) 息を吹き付けると直ちに トリップ電流が 1.3A から 1.5A に上昇する(CC mode へ復帰)。いずれかの動画を見ればトリップ条件・状態が周囲の状況で大きく変化することが分かる。電車の補助電源装置の状況を考えると、走行中の外気変化、風量変化、負荷変動、周囲部品の発熱変化で中途なトリップ寸前状態を彷徨う可能性がある。ポリスイッチの使いにくさに対して半導体を使ったローサイド(GND 側)/ハイサイド(正電源側) スイッチに Over Voltage Protection (OVP), Over Current Protection (OCP),Over Temperature Protection (OTP), Reverse Voltage Protection (RVP) を備えたデバイスが多数出ている。バンドギャップリファレンスを使い周囲温度に対する定数変化は小さく作られている。これらのデバイスの中には I2C で設定変更できたり、状態取得したり、異常割り込みを発する機能を持つものもある。パソコン・スマホで標準装備になりつつある USB Type-C Power Delivery に対応しようとした場合、動的な設定変更は必須だ。新幹線の補助電源装置の保護にポリスイッチを使う理由が有ったのだろうか？「単純な物理現象・原理で保護する必要がある」という昭和な設計基準？昭和だったら次の様なバイメタルを使ったサーキット・ブレーカーを使ったのかも。これは自動復帰しない。手で赤いレバーを押して復帰する必要がある。それで良かったのかもしれない。補助電源装置の中でポリスイッチをどのように使っていたか、発表資料で詳しく書かれていない。まさか 日記 「ノートパソコン向け？ AC アダプタ SQ2N80W19P-00 が毛布の中で過熱状態になり故障」 に示した次の回路と同様な考えでゲート抵抗として使っていたのだろうか？さらに難度の高い使い方だと思う。ゲート抵抗が上がると FET の消費電力が上がる。保護したつもりがより激しい現象を伴う故障になる。パンと破裂する、発煙するなどだ。電車全体の設計目標として、「自動復旧する」あるいは「自動切り替え」というのが妥当な設計なのだろうかと思う。トンネル内・橋梁上など続く避難・救護に困難が生じない場所であれば「止まれる」のが列車だ。問題を確認、処置、運転再開(打ち切り決定)を止めた状態で出来る。

  2025.07.30

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  Metronix 524B 部品交換 - ヒューズ、AC コード、整流と逆電圧バイパスダイオード、平滑コンデンサ

  タップ切り替え回路シミュレーションの続き。交換した部品を見ていく。一部は再掲となる。この日記に取り上げた部品以外にも劣化が見られたり、予防措置が必要な箇所がある。回路変更が必要だと考えているので、壊れたり動作に問題を感じる様になったら対応しようと考えている。■ ヒューズを定格に戻す中古品を買ったときに 10A のヒューズが入っていた。これを定格の 2.5A に戻す。ヒューズ定格を戻した後、何回か使っている。ヒューズが飛ぶことは無い。器機内部にスパーク痕などは見当たらず、ヒューズが交換された背景を推測することはできなかった。■ AC コード交換上の画像にある様にブッシングから出たすぐの辺りの AC コードに損傷が見られた。AC コード全体の痛みはコード表面を撫でても分からない場合が有るので交換することにした。ケーブルチューブの被り位置はもう少しだけ要調整かもしれない。■ 整流と逆電圧バイパスダイオード逆電圧バイパスダイオードを先に見る。逆電圧バイパスダイオードは出力端子側から、正負を逆にした電圧を加えられたときにバイパスするダイオードだ。出力端子付近のラグ端子に実装されている。ガラスパッケージの東芝製 G3D (VRRM=200V, IF=3.0A)と思われる。カソード側のリード線が折れていた。熱か振動が繰り返し掛かって折れたのか、そもそもリード線加工時に傷が入っていて、実装時の引っ張りか押し込みの力で徐々に折れたか。パッケージ表面の端子付近にも割れが見られる。ガラスパッケージだから高信頼性だと思っていたら、意外にも折れる、割れる問題が有るようだ。ER504 (VRRM=400V, IF=5.0A) に交換した。リード線を延長して巻きを作ったのは力の分散になるだろうか？整流ダイオードもガラスパッケージに割れが見られた。交換することにした。こちらも東芝製 G3D だと思われる。足を伸ばした状態で実装したのが良くなかったのだろうか？新電元 S10VB6026 (代表名 S10VB60, VRRM=600V, IF=10A) に交換した。元の基板は放熱板として仕立て直す。平滑コンデンサ放電抵抗 4.7kΩ は手持ちの部品の都合で 2.7kΩ を 2 個直列とした。定数に厳しい範囲制限はないと考えている。■ 平滑コンデンサ3300uF 50V x 2 を使った平滑コンデンサを交換した。予防交換になる。取り外して 2 個並列のまま測ってみる。約 7600uF だった。十分機能している様に見える。漏れ電流により、大きめの値になっている可能性もある？今の 3300uF 50V のコンデンサは基板取り付け型だ。基板に実装して、通気口にネジ止めする。通気口に触れない様にスペーサーで隙間を作っている(画像だと底面に着きそうに見えている)。そのうちプラスチックネジは金属ネジにするかもしれない。■ クラックがある抵抗などクラックが有る抵抗が見つかっている。今のところ様子見をしている。パイロットランプ減光抵抗にクラックが有る。この抵抗器は 40Ω と 60Ω を複合した抵抗器だ。パイロットランプは LED 化を考えている。気に入った色、導光機構を思いつき目処が付いたら抵抗を削除、ヒーター巻き線を休止、電源を制御基板から取るつもりだ。電流検出抵抗も CC 制御回路の日記でクラックがあると考えている。2 個あるパワートランジスタの片側だけ電流検出している。これを両側検出する様に回路変更が必要だと考えている。タップ切り替え回路の 2SA1015-Y Vebo 定格越え(リンク先は問題に気づいた日記)は悩ましい。単純に B-E 間にバイパスダイオード(ツエナーダイオードのつもり)を入れると電圧計・電流計が僅かに振れる。手持ちで Vebo が大きい 2SA1309A, 2SA1310S に置き換えるか。再塗装とかオシャレなことは苦手なんだよな...概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路CC 制御回路タップ切り替え回路修繕部品交換(この日記)その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り

  2025.07.25

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  秋月電子八潮店の夏期休業 8/11(月)～8/20(水) - 2 週間前のワゴン・ガレージの様子を今時の日記に書く

  秋月電子八潮店の 2025年 夏期休業は 8/11(月)～8/20(水) になっている。丁度お盆休みに休業になるのはいつものこと。2 週間前(7/6) 撮影を今時に日記にする遅さ... 様子は変わっているかも知れない。正面ワゴンは 298,000円のロジックアナライザー 140Mbit, 70ch, Sampling 1GHzmax, BW 200MHz LAP-B(702000X)がお出迎え。ワゴンセールという値段では無い様な。手前の 2N5884 は PNP トランジスタだ。買ってもすぐに使いどころが有るかというと...大きな箱は大型スピーカーだったと記憶している。2,000円、大きさからしてウーファーかなぁ。仕様は良く確認せず。何だな、見た目が音に影響するってこう言うことか。秋月電子でも金属ケースがガレージセールになっていた。極端な値引きはされていない。下に有る 100W 5V20A の DC-DC コンバーター DHS100B05-T は恐らく DC282V 入力(200V 3相交流整流か単相 3 線 L1-L2 を整流)を想定している。手が出ないか...ガレージ台に置いてあったプラスチックネジはお手軽仮組みに便利すると思う。自分は本組みでも使っている。プラネジだと当たっても傷付けないし、何なら足代わりにもなってしまう。手前の PNP トランジスタ 2SB1185 のコンプリメンタリー相手 2SD1762 は持っていた気がする。手荒い実験で使い果たしてしまったな... 今時相手が現れるなんて。一番上の棚の真ん中に写っている黒い箱は PIC32 starter だろうか？ひっそりと Hakko ステーションはんだごての箱も見えているような。N channel JFET MMBF4117 は gm(gfs) の低さから FET で使うていうよりは、漏れ電流の低さから過電圧プロテクタとして使う方が用途が有るだろうか？真空管なら 100umoh (uS) 程度でもプレート電圧を高くできて、プレート負荷抵抗も 100kΩ～ にできるのでそれ程困らない(とは言っても高インピーダンスでなかなか電力を出せないのに悩む)。多分流れはゆっくりなはず、無くなっていたら遅い日記で申し訳無い。

  2025.07.22

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  偽物？VISHAY SPECTROL 534 potentiometer - CCW 端子が open、半田付けは細心の注意が必要

  Aliexpress で VISHAY SPECTROL 534 potentiometer (多回転可変抵抗器) を買う。前の日記で BOURNS 3590S の様な部品と別のセラーから同時に買った部品だ。これは多分偽物だと考えている。SPECTROL の本物は持っていない。正規品を扱っているサイトと見比べての判断だ。偽物だと思い始めた切っ掛けは、CW-CCW 間が open になっていたことだった。CW-Wiper 間は可変抵抗の最大値 2kΩ に対して間の抵抗値 1.296kΩ を示す。半田付けをした後に気づく。半田付けでプラスチックでできたケースが溶けてダレてしまった。溶けるなんて昭和の頃の菅ヒューズホルダー、ケース取り付けネオンランプ？ 今時だとオーディオプラグ類だろうか？もう一つ、フラックスが端子から内部に染みこんで接触箇所を絶縁してしまった可能性も考えた。そうだとしたら扱いづらい。何も染み込み対策が無く、耐熱性が低いプラスチック・ケースなのも偽物っぽい作りだと思う。正規品を扱っている大手通販サイトにある画像と比べてみる。Digikey US、Digikey JP、RS、Mouser JP、VISHAY。これらとくべると次の様な違いが有った。抵抗が丸まった波で描かれている摺動子が + で描かれている大文字の O が縦長になっている大文字 C の開きが狭い文字の太さが細い大文字 K の下ひげ(右下に伸びる線)が縦線から直接出ているLIN と±.25% の文字間隔がプロポーショナル金属製のハウジング兼クリップの蓋部分がプラスチックケースと寸法が合っていなく、隙間ができている(恐らく板打ち抜き寸法が曲げを考慮していない、曲げプレス金型の作りが悪い、圧力・速度の調整が悪い)。この寸法狂いが偽物だと強く思う理由ブランド捺印部分型名仕様捺印部分全体をまとめているクリップは小型マイナスドライバでこじれば簡単に外れる。内部は全体的に濡れる程度にグリスが行き渡っていた。摺動子端子に接着、樹脂流し込み、ゴムなどによる封止は無かった。折曲げのような機械的封止もない。うーん、フラックスが染みこんで半田付け不良になりやすそうだ(封止が無いのは偽物故なのだと思う)。上画像の右側に写るヘリカルポット(螺旋巻き線胴)を見ていく。端子部分から巻き線の間は「半田付け端子」、「巻き線接触片」、「巻き線」という構成になっていた。それぞれの間に接触部分がある。「半田付け端子」と「巻き線接触片」の間が open、「巻き線接触片」と「巻き線」の間が導通していた。ということは「半田付け端子」が外れるのだろうか。CCW 側は半田付けの熱でプラスチックのハウジング(ケース)が溶けてしまった跡が残る。「半田付け端子」を外してみる。「巻き線接触片」側に半田、フラックス、溶けたプラスチックの付着は無かった。熱で目視できない程度の酸化膜が真鍮表面上にできた可能性は有るかもしれない。そうだとしたら、偽物故に材質の選択に問題があると思う。CCW 側の「巻き線接触片」を見てみる。「半田付け端子」と導通する 2 つの接触片のうち片方が潰されていた。色からして錆が付いている様に見える。もう片方は普通に残っている。潰された接触片の影響で非接触状態になっていた可能性が高い。CW 側の「巻き線接触片」に目立つ変形はない。CW 側は導通、CCW 側は open なので、CCW 側の接触片が製造時に潰れて問題が起きた可能性が高い。半田付けで潰れるような力が掛かるとは思えない。分解は引き抜くだけだった。押し込むような潰れは起きないはず。似た形の何かになっていれば良く、機能するかどうか分からないものを作っているのか。

  2025.07.22

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  Metronix 524B トランスタップ切り替え回路 - Vebo 定格越え？壊れるかも、リレーに入るコンデンサはゆっくり駆動目的？

  Metronix 524B CC 制御回路のつづき、簡略化回路図のタップ切り替え回路部分を次の様に修正する。タップ切り替え回路部分のシミュレーションをしていたら気づいた。この日記にあるLTSpice 回路をダウンロードできる様に用意した。トランスタップを出力電圧に応じて切り替える回路を見ていく。タップ切り替え回路は出力電圧 V2 に応じてトランスのタップを切り替えるリレー {Rtapry, Ltapty} を駆動する回路だ。シミュレーション回路にはリレーのアーマチュア {Larm, Carm, Rarm} を簡易に組み込んである。簡易なので遅延動作、可動鉄片の着脱による Ltapry の 動的変化は組み込んでいない。Tap change circuit, METRONIX model 524B (PDF)タップ切り替え回路の電源は出力端子の PLUS Terminal を GND level とする。V1 によって供給される負電源で動作する。-16V としたのは交流電源が 85V ～ 90V くらいの低い電圧の場合を想定している。実際は安定化無しの -21V ～ -23V 程度になる。ツエナーダイオード D2 によって -6.8V を生成している部分は他の回路と共用している。ここでは単独で使っている。シミュレーション波形を見る前に主役のリレーを見ていく。松下の AP39281 が使われていた。データシートは見つからない。廃番だと思う。形状と回路電圧から制御盤用途の DC24V リレーのカバーをネジ止め式 (Case-surface mounting) にしたものだと思われる。取り付けネジ穴の間隔が約 38mm になっている。現行の互換品で探すとOMRON LY2F-DC24 (digikey)が良く一致している。コイル定格 DC24V なのに駆動電圧源は -21V ～ -23V になっている。リレーの応答時間を遅くして良ければ定格電圧の 80% 程度で駆動することを許容している。これは意図的だと考えている。タップ切り替え回路も応答時間は遅くとも良いから、勢いよく接点を動かさない設計をしたと思える所がある。「リレーの音が大人しいなぁ」と思える理由かもしれない。次の画像をクリックするとリレーの動きを撮った 2.78Mbyte の動画をダウンロードして再生する。おおよそ出力電圧が 8.47V に上がるとタップアップ、8.18V に下がるとタップダウンする。シミュレーションでは 8.5V 辺りを中心としてタップアップ・ダウンする様にしてある。回路に戻る。CV amp, CC amp と違い差動増幅は使わず Q2 の Vb, Ve で閾電圧比較している。温度変化は許容している。{R5, R7} によってタップアップ・ダウンの電圧にヒステリシスを付与している。僅かな出力変動でリレーがカチカチと忙しく動かない様にしている。悩ましいのは C1 だ。普通のリレー駆動回路は逆起電力バイパス(あるはフリーホイールと呼んでいる)ダイオード D1 だけ入るのが普通だ。C1 の意図は次の様に考えている。アーマチュアをゆっくり動かし、加減速に伴う振動発生を少なくし、接点跳ね返りによるノイズを減らすアーマチュアが振動することでリレーコイルに発生する振動電流・電圧を抑制するD1 で吸収しきれない逆起電力を吸収する次の様な懸念もある。リレー接点が閉じる寸前と僅かに開きはじめる状態の時間が長く、放電が生じやすい？トランジスタ Q1 が ON に遷移するところで Ic Peak 電流値が定格越えする可能性があるD1 で吸収していてもコイル電流が Off に遷移するときは電解コンデンサの極性とは逆の電圧が掛かる(1V 未満なら許容判断かも)波形を見ていく。C1 を放電するとき(Q1 が ON になるとき) Q1 コレクタ電流が 205mA ほどになっている。C1 の ESR を 1.2Ω にしてあり、制限が掛かる様にしてある。現実的な値のはず。Waves Tap change relay circuit, METRONIX model 524B (PDF)瞬間的なピークは 524B で使ってる 2SC1815GR の Ic max 定格 150mA を越える(2SC1815 はピーク定格を規定していない)。シミュレーションだと Ic が大きい領域(2SC1815GR だと Ic >= 30mA)で hFE が低下する現象が現実より出にくいので、物理現象は定格内かもしれない。タップ切り替え回路部分を接写したのが下の画像だ。あっ、シミュレーション回路に入れなかった 10nF のコンデンサがあった。画像を確認していたら気づいた。上の画像に写る 10nF のコンデンサはシミュレーション回路の Q2 ベース (Vin) と GND の間に入っている。このコンデンサもリレーに C1 を並列に入れた故の更なる追加だろうか？ C1 があるのでQ1 が ON に遷移しても約 2.7ms の間は Q1 コレクタの電圧が下がり切らない。リレーから出るノイズ除去？Vin の電圧に Q2 の Vebo 定格越えが見られる。Q2 に充てられているのは 2SA1015GR だ。このトランジスタの Vebo は -5V だ。Q2 エミッタは -6.8V、出力電圧が 0V の場合、Vin は約 -250mV になる。従って Q2 Veb は -6.55V (有効桁丸めで -6.6V)になる。定格越えだ。乾電池 1 個の代わりに 1.5V 以下の出力で使い続けない限り故障に至らないので気づかない？あるいは故障してリレーが動かなくなっても、タップ切り替え無しで負荷電流が 100mA 程度であれば、設定電圧 18V で出力は下がることは無い。昭和の時代、1.5V 乾電池 1 個で動く身近な電子器機は液晶電卓、時計、LMF501(TDA7642)イヤホンラジオ(昭和の頃は IC ラジオと言っていた) くらいだったか。そう言えばメッキ用途に改造されたと思われる Metronix 521C を見たなぁ。これは出力電圧が 0 ～ 3V にされていた。こちらはタップ切り替えが無いので 524B の様な問題は起きなかったはず。タップ切り替え波形を見ていく。タップアップ(コイル電流を流す)は出力 8.68V、タップダウン(コイル電流を止める)は 8.42V 付近で発生している。差が 264mV だ。シミュレーションだとヒステリシスが実際より小さい。200mV もあれば操作感は悪く無いはず。カチカチとタップ切り替えが気になるようだったら、R7 680kΩ を小さくするか、R5 10kΩ を大きくするか。Waves at changing Tap, METRONIX model 524B (PDF)C1 の効果はタップダウン時に大きい。30ms ほど掛けてリレーコイル電圧が 0V に落ちている。コンデンサ 1 個(さらに Q2 ベースにもう 1 個)ではアップ・ダウンとも効果を出せなかったか。設計意図を取り違えている恐れはありつつも、コンパレータで作り直してみる。LM393 を想定して LT1017 を使う。Tap change circuit using comparator, METRONIX model 524B (PDF)ヒステリシス・コンパレータ (直上の回路にて) U1、リレー駆動電圧に傾き変化を付けるスロープ生成 U2、リレー駆動・電圧制限 Q2, Q1、3 つの部分を作る。基準電圧源 Vinvvref は CV amp, CC amp で使った Vref 6.1V を反転する。入手性が良い基板取り付け型 DC12V リレーを使い、フリーホイール・ダイオードをリレーに近接して配置できる様にする。こうすればコイル電流 off 時に器機内配線で放出されるパルス的な電磁波を減らせる。接点にスナバも並列できるだろう。接点放電がどのように変わるかという心配もある。Tap Change Level 抵抗 R3, R4 は {固定抵抗器 5.6kΩ、半固定抵抗器 5kΩ、固定抵抗器 1.5kΩ} で構成する。半固定抵抗器の調整位置は真ん中よりずれる。許容しよう。全体的な波形を見てみる。Waves Tap change circuit using comparators, METRONIX model 524B (PDF)LM393 なので Vin 電圧は 0V(LM393 の V+) ～ Vee の範囲にあれば大丈夫(LM393 の入力部分にあるトランジスタは何かの保護があるのか、丈夫に作ってあるのか)。524B の Vee は -21V ～ -23V 程度なので定格だ。ダイオードを入れればより安全だろう。リレー電圧 Vry は -11.7V になった。温度を -10℃ ～ 80℃ の範囲で振ってみて -10V ～ -12V に収まっている。おおよそ自分が使いそうな環境でリレーは動く。タップアップ・ダウンの閾電圧にヒステリシスがあって使いやすそうか確かめてみる。出力 8.68V でタップアップ、8.39V でタップダウン、差は 287mV となる。元の動作と比べて違和感は無いだろう。Waves at Tap-Up and Tap-Down, Tap change circuit using comparators, METRONIX model 524B (PDF)リレー電圧 Vry の変化を確認する。タップアップ時は 43.0ms で 0V → -11.7V に変化していた。タップダウン時は 42.8ms で変化している。タップダウン時の電流変化は 12mA ～ 0mA の変化で急な所が残っている。12mA 程度なら許容しよう。D1 で十分に吸収できる。アーマチュアを勢いよく放すことも無いと考えている。Relay voltage wave, Tap change circuit using comparators, METRONIX model 524B (PDF)トランジスタ 2 個の回路なのにコンパレータで作り直すのに手間取ってしまった。出力電圧を 1.5V 以下で長時間使う事は今のところ無さそう。ダイオードの I-V 特性調査で使用機会は有るか。故障の可能性があることに留意しよう。タップ切り替え回路をフォト・リレーと 1 chip マイコンで作るのが今時なのかもしれない。せっかくの完全アナログ電源だ。壊れてリニューアルするとして、意地でもクロック源、PWM の様なスイッチングをする回路は入れないつもりだ。フォト・リレーを使う場合、駆動するシーケンサはアナログで作ろうと考えている。次の日記 部品交換概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路CC 制御回路タップ切り替え回路(この日記)修繕部品交換その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り

  2025.07.18

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  Metronix 524B Constant Current 制御回路 - 精度・温度安定度は妥協した/しなかった？

  Metronix 524B CV 制御回路のつづき、Metronix 524B Constant Current 制御回路を見ていく。この日記にあるLTSpice 回路をダウンロードできる様に用意した。LTSpice でシミュレーションをする場合、Integration Method を modified trap に設定して欲しい。計算で発生する発振を抑制できる。Constant Current amp with dummy output stage, METRONIX model 524B (PDF)シミュレーション回路は Constant Current (CC) Amp だけ含んでいる。Constant Voltage (CV) Amp は含んでいないので、出力電圧は非安定である。PLUS.T, MINUS.T 出力端子に流れる電流を変えれば CC 条件を満たしていなくても出力電圧が変わる。CC 条件を満たすと急に出力電圧が 0V に近づく様になっている。負荷は定電流源と 2N3055 で作った可変電流負荷にした。シミュレーション計算が物理現象に近くなることを期待している。CV Amp との接続点は Q4 のベース になっている。R7 4.7kΩ は CV Amp と CC Amp で共用になっている。ここでは CC Amp 回路部品として配置する。CC Amp は +Sense (+S) 端子と独立した Red とラベルが付いた共通電位線がある。これは Vccsense, Vccset の電位基準になっている。普通の使い方では +S 線と同じく PLUS.T 線に繋がる(注: 実際の回路は動作選択スイッチが入っている)。Red 線もほぼ GND 電位である。Vccsense, Vccset とも GND から見て約 1.0V が最大電圧になっている。扱いやすい電圧になる様に設計されている。R5, R2 で電流検出抵抗 R1 に発生した電圧を分圧し、R3, R8, R4 で構成した CONSTANT Current 設定ボリュームで作った電圧と差動増幅 Q1, Q2 で比較し電流制限する。R5, R2 は基板上の 200Ωの半固定抵抗器で設定可能な最大電流を決めている。R8, R4 は正面にある CURRENT と書かれた ツマミ付き 500Ωの可変抵抗と 22 Ωで構成されている。524B の出力トランジスタは 2 個使われている。そのうち片方の電流だけ CC Amp で検出する様に作られている。シミュレーション回路も実際の作りに近い。トランジスタは同じヒートシンクに取り付けられ、熱結合は良く、電流バランスが得られていると思われる。電流検出抵抗もバランスを得るために特注品で作られたと考えている。3 端子の抵抗だ。中央が共通端子、中央と両端の間が 0.8Ω の抵抗器だ。製造時に同じ材料使い、動作時は熱的結合により、温度による抵抗変化が同じになる様に狙っていると思われる。片方の出力トランジスタを通る電流だけ検出する方式が可能になる構造だ。特注品(もっと言えば工芸品)なので保守に難が出てきている。抵抗表面にクラックと思われる傷が見つかっている。単に (0.33Ω + 0.47Ω = 0.8Ω) x 2 として代替することを考えていた。回路を調べた結果、熱結合した 0.8Ω x 2 を作る必要がありそうだ。あるいは両トランジスタの電流を合算する回路を設ける。CC Amp は Q1, Q2 の差動増幅回路になっている。CV Amp 程に増幅率は稼がない回路だ。CC 制御が始まると Q1 が温まりはじめるはずだ。電流制限値が下がる方向に変動するので安全側に倒していると思われる。調整はすこし難を感じるかもしれない。524B は CV | CC どちらで動いているかをメーター Rccmt で示す。メーターは CC 優勢の時に Q4 のベース電位を下げるため電流を引き込む回路の途中に入っている。電流が流れればメーターが振れる。メーターなので CV | CC の優勢度合いを連続的にみることができる。出力端子を短絡するとメーターが振り切れ小さくカチッと鳴るので「あっ」と気づける。興味深く使い勝手が良い。後継機では LED に置き換えられてしまった。R11 220kΩ は CC 動作開始・終了の電流値にヒステリシスを設けるために回路に入っていると考えている。C2 を削除した状態でシミュレーションすると、CC 動作開始時に Current Load として機能している Q5 コレクタの電流が僅かに下がる。CC 終了は CC 動作開始より約 5mA ほど低い電流値が閾値になっている。CC 動作時に発振しない様にする工夫だろう。動作波形を見ていく。Waves running Constant Current amp with dummy output stage, METRONIX model 524B (PDF)Ic(Q5) が負荷電流である。おおよその設計目標 1.0A で Constant Current になる様に動作している。CC 開始の電流値にピークがあるのは C2 220uF があるためだ。電荷が抜けきるまでは制御が効かない。Vccampout が 0.0s ～ 0.5s, 1.5s ～ 2.5s, 3.5s ～ 4.0s で M の字を描く様に変化しているのは、負荷電流が 0A に近づくと Q4 (その先の Q3) のベースに電流が多く流れる状態が見えている。次の様な回路で実験できると思う。Experiment output stage current, output stage, METRONIX model 524B (PDF)CV Amp を実装していないので目立つ。一見奇妙だ。R1 に流れる電流が減り、ベース電流の抑制が無くなる現象が起きている(いわゆるエミッタ帰還抵抗の効果)。Waves experimental output stage current, output stage, METRONIX model 524B (PDF)差動増幅部で増幅率を稼いでいないので CC 開始・終了前後の Vccampout, Ic(Q1) 変化は緩やかになっている。メーター Rccmt の振れが CV | CC の中間状態になる条件を作りやすい。オペアンプで CC Amp を構成した回路を作ってみる。CV Amp と同様に LT1013 は LM324 のつもりで使っている。Constant Current amp using opamp, METRONIX model 524B (PDF)Vcc, Vee は +12V, -12V に変更する。Vee の方は 524B に倣って -5V ～ -8V の方が良いのかもしれない。CV Amp の方で Veb 定格を守るためにわざわざダイオード D2 を入れるより、Vee 電圧を変える方針も有りだろう。メーター Rccmt の逆流素子ダイオード D1 はバイパス抵抗 R10 込みで逆流阻止する。D2, R7 は CV 側と結合するならば回路変更だろう。C1 は恐らく可変抵抗の摺動ノイズを取り除く目的で入っているので増しておいた。オペアンプ化した回路を動かしてみる。Waves Constant Current amp using opamp, METRONIX model 524B (PDF)CV/CC の変わり目が急峻になった。LED で CV | CC をするほうが良くなりそうだ。メーターで中間状態を指すことはほぼ無い。メーターが動くうちは無理に LED 化しなくても良いと思う。電流検出抵抗を特注で作り、2 個の出力トランジスタのバランスを得つつ電流検出回路は片側のみする工夫をしている。ヒステリシス、低ゲインの差動増幅、差動増幅回りの温度に対する変化は CC 設定に対して変動、緩慢なフィードバックを許容している。精度、変動、制御応答、コスト、それぞりの折り合いが難しかったか途中で方針変更があったか。次の日記 トランスタップ切り替え回路概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路CC 制御回路(この日記)タップ切り替え回路修繕部品交換その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り

  2025.07.10

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  AliExpress 名物 BOURNS Helical Potentiometer 偽物 - 端子が動く、巻き線乱れで引っかかり感、摺動子が離れる

  AliExpress で売っている電子部品の偽物で名物と言えるのが半導体とヘリカル・ポテンショメーター(多回転可変抵抗器)だろうか？高級オーディオパーツ真空管、コンデンサ、抵抗も偽物が多いかな。オーディオ系は簡単に作れる範囲だけ触っているので詳しくない。試しにヘリカル・ポテンショメーターを買ってみた。AliExpress 商品写真には BOURNS ロゴはマーキングされていなく、中国メーカー名がマーキングされていた。届いたのは BOURNS ロゴが入っていた。いわゆる 3590S の様な物である。AliExpress の商品画像は「Photoshop で弄った似たような何か、または、全く別物」というお約束通りだった。偽物の違いと問題を並べてみる。外観が色々と違う端子が固定されていなく動く軸回転途中でクリック感の様な引っかかりがある摺動子が離れたと思われるノイズが発生する外観から見ていく、偽物はマーキングが色々と違う。気づきやすい違いを見ていく。文字間隔がプロポーショナル(本物はモノスペース)始点・終点のレーザー強度調整が甘いのか環を作る文字にスポットが付く(本物はスポットが無い)'0' 文字の両側に丸みが付いている(本物はかなり直線的)'9' 文字の下側が丸まっている(本物は直線)他の AliExpress の商品画像はここで見られる偽物特徴の一部だけ合致している場合もある。外殻(シェル)・金属部品も違いが大きい。偽物の違いは、軸側外殻が青色である(本物は灰色)軸を通している首部分がアルミニウムダイカスト？鋳物を旋盤加工したか、粉末冶金で成型したか(本物はメッキ仕上になっている)軸側外殻と底面側外殻のゲートスポット(プラスチック成形で樹脂を流し込む流路部分、ヘソの緒のような構造でランナーから切り離す部分)が並んで見える(本物は並ばず、軸側外殻のゲートスポットは端子側に見られる)外殻胴部分にある凹みに付けられた金型番号？の位置が違う。(偽物は軸が正面だとすると右手側、本物は左手側)色が違うのでマーキングより見分けが付きやすい。端子部分を見ていく。半田付けをして電気的特徴を調べた後で画像撮影したので、分かりにくくて申し訳ない(高いので買い直すのは...)。偽物の違いは、1 番(CCW)端子, 3 番(CW)端子付け根部分が樹脂固定されていない(本物は樹脂固定)端子付け根部分に窪みが無い(本物は樹脂受けの様な窪みがある)恐らく端子根元付近の作り方が、摺動子と巻き線が安定して接触しているのかどうかに関係していると思われる。他に気づく違いを見ていく(事情を言えば別撮影になってしまった)。軸先端の切断面が粗い(本物は平坦な切断面)3 番端子(CW 側端子)に○刻印が無い(本物はある)軸先端部端子刻印外観の違いだけで、機械的・電気的に問題が無ければ良いと思っていた。期待できないことが分かった。軸を回転すると、2 番(摺動子)端子が動く個体があった。この時点で残りがいくつあっても品質評価を打ち切るのが普通だろう。あっ、下請法だと全数検査(ロット抜き打ち検査)して不良品(ロット)だけ返却処置だっけ？小さな端子なので動画で分かりにくいかもしれない。下の画像をクリックすると約 3Mbyte ダウンロードをした後、再生が始まる。接着剤か充填剤で固定すれば何とかなるのかな... 揮発した成分が中を侵す場合も有るので安易に固定処理すると余計にダメになるかも。2 個買った。もう１個は端子が動くことはなかった。代わりに軸を回すと引っかかり(クリック感)があった。引っかかりは電気的な問題と関係しているのだろうか？UTC M2073 (NJM2073 あるいは TDA2822 系) を使ったオーディオアンプを組み立てて、摺動子の接触状態を聞いてみることにした。部品はジャンク箱にあったものから拾っている。定格の拘りはない。ほぼ M2073 の BTL 出力応用回路通りで作る。R2 を 330kΩ にして抵抗値が高い可変抵抗器でも対応できる様にした。BTL 出力オフセットズレは 10mV ～ 20mV 程度だったので気になる程度ではなかった。C4 は指定 10uF のところ 330nF のマイラーコンデンサを使う。漏れ電流の小ささを重視している。次は基板画像、1 石アンプを入力部に追加したりする試行錯誤をして止めたため、上記回路図にない部品が載っている。実験をしながら作ったので途中画像とも少し違う。摺動子が抵抗巻き線を擦る音だけするのが理想だ。偽物を試してみる。下の画像をクリックすると約 13Mbyte ダウンロードの後、再生が始まる。偽物 (2kΩ)カリッと引っ掻く様な音がする。良く聞いてみると軸回転に引っかかり感があるところで巻き線を擦る音が「うぅうぅ」と揺れる。電気的に問題がある。滑らかな精密可変がしたいのに途中飛んでしまうのは使いづらい。本物は高速に回転しても引っ掻く音もしなければ、擦る音も回す加減速に比例するだけで揺れない。下の画像をクリックすると約 9.7Mbyte ダウンロードの後、再生が始まる。本物 (手持ちの関係で 5kΩ)せめて軸に付いているナット・ワッシャくらいは偽物から外して使えないかって？ 初めから付いていなかったし(商品画像には添付あり)、付いていたとしても本物と溝のピッチが違うか径が違うので嵌まらない。Aliexpress で買った偽物？ VISHAY SPECTROL 534

  2025.07.04

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  Metronix 524B Constant Voltage 制御回路 - 1 本のダイオードが起動回路

  Metronix 524B 簡略回路図を修正の続き、安定化電源の華である CV (Constant Voltage) 回路を見ていく。この日記にあるLTSpice 回路をダウンロードできる様に用意した。LTSpice でシミュレーションをする場合、Integration Method を modified trap に設定して欲しい。計算で発生する発振を抑制できる。Constant Voltage amp, METRONIX model 524B (PDF)CV 回路は CC (Constant Current) 回路と結合している。CC 部分と接続してある部分は省略してある。CC 回路との接続点は上記回路の Q6 Collector の部分だ。過電流になると、この接続点から電流を引き出す。回路全体の GND (基準電位) は PLUS 端子に繋がる +S 端子である。この電位の取り方で、Q1, Q2 の駆動に必要とする電圧 Vdrv を GND から見て +1.1V 程度で済む様にしてある。MINUS 端子に繋がる -S 端子に現れる負の電圧 Voneg を安定化する回路になっている。 Q3, Q4 が差動増幅器になっていて、Vfb が抵抗 R11, R10 の加算で 0V になる様に制御する。R11 が前面パネルの VOLTAGE 可変抵抗器、R10 が金属皮膜抵抗と半固定抵抗器で構成された最大電圧設定になっている。シミュレーションでは R11 を 1kΩ にして 10V を出力する (Voneg=-10V) 状態にしてある。R10, R11 抵抗加算回路は -S 点に向かって約 10mA (=6.1V / 610Ω) の電流を流し、+S 線を通して GND に向かって約 10mA を戻す様に動作している。無負荷の場合は電流の主要な流れは -S → 電流計 Rcum → V1 電源(実際の回路は整流回路とトランス) → 出力トランジスタ Q1, Q2 → R2, R4 → +S のという経路だ。524B を VOLTAGE CHECK 動作にすると僅かに電流計が振れるのは -S, +S 線に流れる電流が主な要因になっていると思われる。アナログメーター故の妥協だ。針の 0 点を僅かにずらせば針が指示する位置を補正できる。あるいは殆ど目視できない。VOLTAGE ポテンショメータを最小位置にして無負荷の時に PLUS 端子、MINUS 端子 (以降出力端子)の電圧を測ると僅かに負電位が現れるのも -S, +S 線に流れる電流が原因であろう。R10, R11 加算回路に繋がっている D1 は定常動作時に電流はほぼ流れない。D1 は電源 ON をして回路が起動する時に電流が流れる。D1 が無いと出力端子に電圧が殆ど出ない状態で安定してしまう。後で見ていく。Q3 は差動増幅器を構成しつつ、実質ダイオードとして動作する。うーん、コレクタ側は R9 と同じ 10kΩ を通して Vc12 に接続した方が Q4 と熱的な差異を生じないようにできるはず。部品 1 個でかなり違うと思う。Q5 の コレクタに入っている 340Ω の抵抗は 680Ωをパッチ的な実装によって並列接続したものだ。AC 電源電圧が低い、低温、出力電圧高時で、最大出力電流を Q1, Q2 で出せなかった？ R1, R3 330Ω, R7 2.2kΩ を倍程度の値にする修正もあったと思う。起動時の波形を見ていこう。Startup wave Constant Voltage amp, METRONIX model 524B (PDF)0.4ms 近辺で Vdrv が非線形領域まで振れている。Voneg は 0.4V ほどオーバーシュートし目標値 -10V から外れる様な変化になっている。0.5ms ～ 0.6+ms の間振動がある。発振に至る程ではない。起動時かつ実際は交流を整流した電源を使っているので、起動時の挙動は目立った問題では無いはず。無理にこの挙動を出力端子に出そうとするなら OUTPUT ON の状態で AC プラグを挿す操作だろう。動作中の負荷変動応答特性が気になる。まだ見ていない。D1 があるおかげで Vcome (差動増幅トランジスタの共通エミッタ電圧)は約 -659mV 程で定常状態になる。Vcome が 0V を越て正の電圧にならないように制限される。定常状態の波形を見てみる。Waves when reached stable at Constant Voltage amp, METRONIX model 524B (PDF)Vcome に変化があるのはシミュレーション計算特有の変化だと考えている。Voneg が約 -9.988V に対して Rcum(電流計) の電流は約 1.0088A だ。これは +S, -S に流れる電流 10mA が、電流計に現れていることを示している。全体的に発振は見られない。良好な動作だと考えられる。起動用ダイオード D1 を外してシミュレーションしてみる。Constant Voltage amp without startup diode D1, METRONIX model 524B (PDF)D1 を外すと Q4 のベース電圧が約 0.6V 以上に上がったときに Vcome が 0V から上がりだし、Q3 が逆バイアス状態になり off になる。こうなると Q3, Q4 は差動増幅器として機能しなくなる。Waves Constant Voltage amp without startup diode D1, METRONIX model 524B (PDF)波形を見てみると Vcome は 675mV まで上がっている。Q3 のベース・コレクタは 0V なので、Q3 は逆バイアスされた状態になったことを確認できる。Fail safe も考慮した設計なのか、このような状態になった場合は出力電圧 Voneg は約 31.2mV となり、出力端子電圧は若干負電圧になるものの端子に接続した回路を壊してしまうほどの電圧ではない。D1 を付け加える案を選択したのはなぜだろうか？回路に落書きしたように「Re を 2.7kΩから 2.2kΩに下げる」あるいは「R9 を 10kΩから 15kΩ に上げる」と言った部品を追加しない対策で回路は起動する様になる。差動増幅部分のゲインを上げて、理想的なオペアンプに近づけることもできたはずだ。定数を調整しきって発振しないことを確認した所で起動しない問題が発生して、再設計する時間が無かったのか、あるいは出力端子に過酷事象を印加した場合も対応できる利点を重視したのか。オペアンプを使って動作原理の確認とリニューアルの検討をしてみる。簡略化回路図にも示したようにオペアンプの反転入力・非反転入力の使い方が奇妙なのが正しいのかも確かめる。Voltage amp using opamp, METRONIX model 524B (PDF)オペアンプは LT1013 を使った。これは LM324 のつもりで充ててある。Vcc, Vee はオペアンプに合わせて +12V, -12V にする。上の回路の D1, R5 はトランジスタの Vebo 定格に収めるためのクランプ回路だ。LM324 が出力短絡を許容していることに甘えた。パッケージ許容損失を守る必要はある。C1, C2 は帰還ループの応答特性を良くする様に試みて定数を変更、挿入してある。C1 を大きくしたので Constant Current 制御に影響があるかもしれない。要確認だ。C2 は少しやり過ぎ感もある。減らした方が良いかもしれない。起動時の波形を見てみる。Voneg のオーバーシュートは約 0.13V だ。応答特性を調整したので非線形領域に入らずに済んでいる。クランプ回路は働かない。負荷条件を多様に振ってみて確認を進めると何か気になる挙動が有るかもしれない。Startup waves Voltage amp using opamp, METRONIX model 524B (PDF)定常状態の波形を見てみる。安定した動作だ。Waves Voltage amp using opamp, METRONIX model 524B (PDF)ディスクリート・トランジスタで作ったアンプよりも高ゲインなので Voneg=-9.9999809V になってほぼ -10V に制御できている。オペアンプならではの動作だ。発振に気を使う必要も出てくる。オペアンプを使ってスッキリと作り直せるかと思ったら、要クランプ回路だった。悶々として、結局 LM324 の出力短絡許容に甘えるのかな...次の日記 CC 制御回路概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路(この日記)CC 制御回路タップ切り替え回路修繕部品交換その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り

  2025.07.03

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  Metronix 524B 簡略化回路図 CV amp 周り訂正 - 訂正前後で出力リプルはほぼ変化無し

  リファレンス電圧、内部 12V 生成回路の続きMetronix 524B 簡略化回路図 CV amp 周りを訂正する。CV driver transistor の電源上流を Vc12 (内部安定化電源) から Vcc (非安定) に変える(下の図赤着色部分)。回路図も信号名で接続する書き方の一部を線を直接繋ぐ書き方へ変えた(下の図緑着色部分)。主な訂正箇所主な訂正箇所(訂正前回路図で図示)全体は次の様に変わる。訂正後(全体)Simplified Schematic After Fix (Rev 3.0), METRONIX model 524B (PDF)訂正前(全体)Simplified Schematic Before Fix (Rev 2.0), METRONIX model 524B (PDF)出力リプルの観点から訂正前の内部安定化 12V 電源 (Vc12) から CV amp の電源を取るのが良かったのでは？と思っていた。トランジスタの発熱も許容範囲だった。ある意味良かれという思い込みが原因で回路解読を誤った。リファレンス電圧、内部 12V 電源生成回路と組み合わせて LTSpice (リンク先は LTSpice 回路ファイル)で見てみることにした。回路の配線を切ったり、繋いだり、部品追加してみたり、色々と弄った試行錯誤は省略する。10.4V 出力時 (Voneg=-10.4V) のリプル電圧は 94.4uV となり、これは Vref に現れるリプル電圧から計算できる値と良く一致していた。CV driver の電源を Vcc から取っても Vc12 から取っても出力リプルはほぼ変わらない。概算で Vref_ripple=63.8uV, -Voneg=10.4V, Vref=6.36V, 63uV * (-Voneg / Vref) = 104uV に対して 94.4uV なので打ち消しが少しある？出力リプル電圧を小さくするのであれば Vref のリプル電圧を小さくするのが良いということが分かった。リニューアルするとして LM324 とか TL431 を使って構成する？ディスクリート・トランジスタと LM324, TL431 どちらが先に将来消滅するだろうか？次の日記 Constant Voltage 制御回路概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路CC 制御回路タップ切り替え回路修繕部品交換その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り(この日記)

  2025.06.27

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  Metronix 524B 簡略回路図訂正、Sense Line に入るスイッチ追加 - 工芸品の動作選択スイッチを調査しきれていなかった

  Metronix 524B 簡略回路図を修正する必要があることが分かった。LTSpice 回路の一部分をシミュレーションするという過程で Constant Voltage (CV) 回路動作を考えていたら(リンク先はリファレンス生成回路)、回路の動作を上手く説明できない所が見つかった。上記の赤枠で囲ったスイッチが存在していて、動作選択スイッチの位置により ON/OFF していることが分かった。訂正後の Metronix Model 524B 簡略化回路図Simplified Schematic After Fix (Rev 2.0), METRONIX model 524B (PDF)訂正前の Metronix Model 524B 簡略化回路図Simplified Schematic Before Fix (Rev 1.4), METRONIX model 524B (PDF)回路図の Switch Table も書き加えておいた。修正に気づいた原因は、+ (PLUS) 端子と +S 端子、- (MINUS) 端子と -S 端子を開放した状態で、Sense Line に流れる電流が 10mA と大きいにも関わらず、Voltage Check 時に於いて電圧計近辺の回路に入っている抵抗に現れる電圧が低くなっていることだった。そもそも CV 帰還の電圧加算 0V point を流れる電流 10mA は一体どこを流れているのだろう？という疑問が発端だった(大部分は 電流計 → 整流回路 → トランス → 出力トランジスタという経路だった)。工芸品ロータリースイッチ、まだ何か有るのかなぁ...次の日記 簡略化回路図 CV amp 周り訂正概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路CC 制御回路タップ切り替え回路修繕部品交換その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り(この日記)簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り

  2025.06.23

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  Metronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路 - 少ないパーツで必要な性能をした回路

  Metronix 524B の AC100V ライン露出箇所の続き、Metronix 524B のリファレンス電圧、内部 12V 生成回路を LTSpice で見ていく、手元でシミュレーションできる様にLTSpice の回路図一式を用意した。METRONIX model 524B Reference Voltage, Internal 12V regulator (PDF file)なんだな、524B を作ったメトロニクスは事業継承会社を含めて廃業してしまった。だから回路を解析しても良いかというと、憚る思いもある。解析、学習、保守方針の検討のため、各部分を別々にして、シミュレーションする形で見ていこうと思う。趣味の解析なので間違った考えで見ている所もあると思う。リファレンス電圧 (Vref)、内部 12V (Vc12) 生成回路のシミュレーションは電源トランス部分 V1, V2 も模擬して見ることにする。別の日記で見ていく予定の他の部分は単純な直流電圧源を使う方針だ。半導体は LTSpice にデフォルトで備わっている部品で定格が似ていてシミュレーションで都合が良い部品から選ぶ。回路定数はシミュレーションで支障が無い限り、実機になるべく倣う。注目する回路部分以外は、必要最小限のダミー回路を入れる。これから見ていく他の部分もこの方針で行こうと思う。リファレンス電圧 (Vref) は実測 Vz=6.1V のツエナーダイオードで生成している。LTSpice では Vz=6.2V の部品 D1 BZX84C6V2L を使った。半導体の教科書には 4.7V ～ 5.1V 付近のツエナー電圧だと温度係数が 0 に近くなるとある。これに対して 6.1V を用いたのは、ツエナー電流依存性を減らしたかった為と思われる。ツエナーダイオードに塗装が施されているので、恐らくローノイズ品種を選んでいると推測できる。ダイオードのカソード側を直接 CV SET 回路の電圧源にしている。12V 電源 Vc12 はツエナー電圧の倍となるように R2, R3 4.7kΩ x 2 の分圧を通して帰還して差動アンプ Q2, Q3 に戻して生成している。Vc12 は定電流源のリファレンス電圧として使っている。4.7kΩ にカーボン抵抗を使っているのは CC (定電流) の精度は程々で良いという割り切りだと思う。電流センス抵抗の発熱による変化、そもそも電流センスは 2 つある出力トランジスタの片側が分担している電流だけ見ているという設計だ。精度を出そうとしたら、大幅に回路規模が大きくなり、使用部品の値段が上がる。Vc12 から抵抗 R4 360Ω を通してツエナーダイオードに電流を流す設計は、リファレンス電圧は自ら生成した安定した電圧でより高い安定性を得る上手い設計だ(昭和の安定化電源の定石でもある)。興味深いのは Vc12, Vref は負荷、帰還ループ内、ツエナーダイオード付近にコンデンサを全く配置していないことだ。今回示したシミュレーション対象外回路にもコンデンサは入っていない。リプル、ノイズ低減、発振対策を考えれば入れても良さそうな気がする。実際、LTSpice に掛ける回路を弄ると、リプル低減をすることができる(といっても出力リプルの変化は弄る前も十分に小さい)。超ローノイズ電源を目指すなら改良の余地はあるだろう。電源投入時の立ち上がりを見てみる。交流電源 50Hz 半サイクルで素直に立ち上がっている。Startup wave, METRONIX model 524B Reference Voltage, Internal 12V regulator (PDF file)事情を言えばトランス V1, V2 の内部抵抗 Rser を 5Ω として、素直に立ち上がる様にしている。10Ωくらいにすると、安定までに 1 サイクル程度掛かる。524B に使っている電源トランス特性は測っていないので、希望的値だ。定常状態に入っているときの各部電圧を見ていく。Vref の変動幅が 70uV になっている。VC SET 回路の構成から出力電圧が 18V (=Vref x 3) の時に、Vref のリプル分寄与によって出力に振幅 210uV (=70uV x 3) のリプルが乗ると考えられる(上手い打ち消し回路は無さそうだし...)。Running wave, METRONIX model 524B Reference Voltage, Internal 12V regulator (PDF file)今時のリファレンスレギュレータ・オペアンプでリニューアルしようとすると、発振対策・起動回路組み込みなどで回路規模が少し大きくなりそうだ。4 個のトランジスタで構成した低ゲインの回路がシンプルな回路の肝でもある様に思う。40mW強 (=約 6.2V x 6.66mA = 41mW) 電力消費していて、形状が小さいツエナーダイオード D1 が一番故障しやすそうな部品だろうか、自己発熱による熱安定と故障確率のバランスを意図した設計かもしれない。次の日記 Metronix 524B 簡略回路図訂正概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路(この日記)CV 制御回路CC 制御回路タップ切り替え回路修繕部品交換その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り

  2025.06.22

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  Metronix 524B の AC100V ライン露出箇所 - 昭和の器機は端子部分に熱収縮チューブを被せるといった気の利いた組み立てになっていない

  Metronix 524B の AC100V 露出箇所について書いておこう。前の日記で単に「AC100V ラインに直接繋がる端子に気をつけて欲しい」と書いた。気をつけてと書くのは簡単だ。具体的に触れてはいけない所を理解することで、気をつけたり、予め防護措置を行うことができる。ヒューズ付近から見ていく。ヒューズホルダーの 2 端子に AC100V が掛かる。パワートランジスタ、1 次側平滑コンデンサに近く、隠れた場所にあるので迂闊に触れやすい。パワートランスの 0, 100, 110, 120 と書かれた端子に AC100V (これを昇圧した電圧)が掛かる。0 は Neutral 側になっている場合もあれば、Line (Live) 側になっている場合も有る。数字の通りの電圧ではない。パワートランス付近は AC100V ラインの両側が接近して配置されている。短絡にも注意して欲しい。定格 2.5A のヒューズ使っていたら、短絡時に即ヒューズが切れるので派手な火花は飛ぱ無いはずだ。動作選択スイッチ部分に付いているマイクロスイッチ(あるいは電子レンジで良く見るドアスイッチ)に AC100V が掛かっている。ここは隣接して出力端子にスイッチを介して接続する回路が配置されている。隣接回路と短絡した場合は出力端子に繋いだ回路も壊す場合がある。絶縁テープを貼って絶縁する簡単な防護でミスは減らせるだろう。のぞき込んで顔や耳を感電するような思いもしなかった事故も減らせる。より安全を望むなら、絶縁トランス(値段は高い)、あるいは電動工具工事用あるいは家電用の漏電遮断器付きタップを使うと、動作実力で半サイクル ～ 1,2 サイクル程度で漏電を遮断する。「今時はブレーカーボックスに漏電遮断器が入っているから、用心しなくても良さそうな」と思うかもしれない。タップの感度電流を高感度(低い電流値で遮断する)にして保護協調をすれば、家中を停電させずに済む。Youtube 動画で器機内部の電圧を平然と調べ回って「故障はここだ、直った」的なコンテンツを良く見る。彼らは「特殊な訓練を受けている」か、「高価な絶縁トランス設備を有している」か、あるいは、高圧接触の恐怖を知らないだけか。次の日記 リファレンス電圧、内部 12V 電圧生成回路のシミュレーション概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路CC 制御回路タップ切り替え回路修繕部品交換その他AC ライン露出箇所(この日記)簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り

  2025.06.20

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  Metronix 524B 制御基板上の回路ブロック - 測定するときは剥き出しの AC100V ラインに注意して

  前の日記では動作選択スイッチについて見た。続けて Metronix 524B CVCC 電源の制御基板を見ていこうと思う。下の画像をクリックすると大きい JPEG 画像が表示される。JPEG 特有の滲みが無い PNG 画像はすぐしたのリンク先に配置した 7.3Mibytes ある。METRONIX model 524B Control Board Picture (7.3Mibytes PNG)上からの画像で定数・型番が分からない部品には字幕を付けた。制御基板は次に示す機能ブロックで構成されている。BlockdescriptionControl Board Power Supply制御基板を動かすための正負電源を供給する回路Tap Change出力電圧に応じて Power Trans 出力のタップを切り替える回路Ve -6.8V差動アンプに使う安定化した負側電圧 -6.8V を供給する回路+12V and Ref. +6.1V Reg基準電圧 12V (正確には 12.2V) と 6.1V を生成する回路CV amp (1) and (2)定電圧出力をするための帰還・増幅回路CC amp定電流出力をするための帰還・増幅回路CV driver (1) (2)定電圧(定電流)出力トランジスタを駆動する回路注: CV driver (1) は CV amp の中にまとめて示した。半固定抵抗器は次に示す調整に使われている。BlockdescriptionTap Change Level出力電圧に応じてパワートランスのタップを切り替える電圧を調整する。閾値電圧にヒステリシスがあり、上昇・下降でタップが切り替わる電圧が変わる。ヒステリシス幅はほぼ固定である。CV MAX Trim最大出力電圧を設定する。CC MAX Trim最大出力電流を設定する。機能ブロックはほぼ纏まって配置されている。配線取り出しを長辺の一辺に寄せる都合で一部が分割されたと思われる。三角・矢印・曲尺の絵記号で主要電圧 GND(=+S), Vcc(非安定化 約 +22.8V), Vee (非安定化 約 -23.2V), Ve6.8 (安定化した負電圧電源 -6.8V), Vref(基準電圧 +6.1V), Vc12(基準電圧 約 +12V) を確認できる場所を示してある。小さい文字で絵記号にトランジスタの端子記号、分かりにくい場所で当該の部品記号を示してある。一応絵記号の付与に間違いか無いか確認してある。サービスマニュアルなどの正式文書との照合はしていない。故障診断、回路動作の理解のためにテスタなどの測定器を繋ぐ場合、基板外の部分で AC100V ラインに直接繋がる端子が剥き出しの状態になっている。うっかり触れて感電しないように注意してほしい(リンク先は AC100V ラインの位置を示す日記)。できれば予めテープを貼っておく、絶縁トランスを介した電源供給にするなど、防護措置をするのが望ましい。制御基板の GND は +S 端子になっていることに注意して欲しい。出力端子の - を基準にしてテスタで当たると奇妙な電圧が見えたり、複数の測定器を使っている場合に出力端子の - と +S を短絡するなどの事故が起きやすい。テスト棒で当たりにくい場所もある。棒を当てやすい場所で動作チェックするのが良いだろう。基板裏側にも部品が配置されている。恐らく出力電流が足りない場合が見られたので追加部品で修正したか、1A 出力の下位モデルが設定されていて、基板は共通化で作っておき修正で対応するという方針だったと思われる。うーん、フラックス(ヤニ)の変色状態からすると洗浄した方が良いのかもしれない。パターンが切れていたとして、メッキ線で修正するのは容易だと思う。半田がブリッジしそうな所も見受けられる。次の日記 AC100V ラインの位置概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロック(この日記)シミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路CC 制御回路タップ切り替え回路修繕部品交換その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り

  2025.06.19

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  METRONIX Model 524B の動作選択スイッチ - 昭和の時代を象徴するような工芸的部品

  METRONIX Model 524B のことを書こうと思って放置状態になって 1 年半くらい経ってしまった。メトロニクスのこと(事業を引き継いだメトロテックのこと)を調べたら2024年5月末に廃業してしまったことが分かった。今ある部品で 524B を保守しようとすると難しい。正面の動作選択スイッチが工芸品の様な作りになっている。スイッチ位置は下の画像の様に "POWER-OFF", "VOLTAGE CHECK", "OUTPUT ON", "CURRENT CHECK" の様になっている。これらの位置の中間にもスイッチの ON/OFF が違う位置がある。以降 "POWER OFF" の位置を POF の様に省略して書く。内部的な中間位置状態を区別すると POF, VCK, OP1, OP2, CC1, CC2 様に状態が細分化される。機構を分解して調べていないので、状態を見誤ってているか、もっと細かい状態がある可能性がある。一番初めの日記で注釈無しに示した簡略化回路図の左上にあるスイッチ状態の表は動作スイッチ位置の内部的な中間状態を含めた ON/OFF 状態を示している。METRONIX model 524B Simplified Schematic (PNG picture)例えば Pilot Lamp の減光表示をするための SW2 は VCK, OP1, CC1, CC2 の位置で ON になり、電球に流れる電流の一部を 60Ω の抵抗に分流して暗くする。注: 上の表は細かいのでクリックして拡大表示した方が見やすい。分流して電球を減光する方式は昭和的だと感じる。無駄な電力消費を厭わず、恐らく電球点灯のために特注でつくられた巻き線抵抗器(ホウロウ？セメント？塗布仕上げ)は 3 端子の特殊な部品だ。みんなで力を合わせて作りたいものを作ったのが昭和の時代だったのかもしれない。今の時代はどうだろうか？ ソフトの開発現場で見た光景は多くの協力会社からやってきた技術者の集まりだ。部品からコードモジュールに変わっただけ？次: 制御基板上の回路ブロック概要簡略化回路図調査動作選択スイッチ(この日記)制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路CC 制御回路タップ切り替え回路修繕部品交換その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り

  2025.06.18

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  千石電商 LEAD ケース特価売り出し - 恐らく LEAD が電子機器事業から撤退することが関係しているかな

  千石電商秋葉原本店で LEAD のアルミケースが特価売りだしになっていた。恐らくLEAD が電子機器事業から撤退することが関係していると思われる。値段はケースの大小にもより 500 ～ 2,000 円程度の範囲に見えた。画像を確かめてみると、最後の 3F で売っている小型ケースの値段だけがハッキリ写っていた。秋葉原カルチャーズ ZONE (旧LAOXと言った方が記憶が一致するだろう)に入っていた鈴蘭堂で売っていたケースの値段からすると 1/2 ～ 1/3 程度だろうか。特に大型ケースは安く感じた。※ 下の画像をクリックして拡大すると値札の値が読める作業スペース、切子の始末の都合もあって、自分はダンボールに張り紙をしてケース作りをしている。格好良く 3D プリンタとか外注プリント基板の切り出しで仕上げている人も多いだろう。これからのお手軽金属ケースは何だろうか。アウトレットボックスにコンセントプレート？

  2025.06.05

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  DeepSDR 101 clone を PC に接続する - R8 を 22Ω に置き換えて channel.csv 書き換え

  Alexpress で売っている Deep SDR 101 のクローン(あるいは偽物)は Mass Storage Mode で PC に繋ぐことができない。Youtube video に 改造して繋ぐことができると言う動画が有った。試してみることにする。先に改造箇所を示しておく。USB Type-C connector に繋がる DM line に直列に入っている抵抗 R8 を 22Ωに置き換える。簡略化した回路図で示すと次の様になる。重要な注意をする。Firmware update をしたら何が起こるか分かっていない。今回試したのは channel.csv を書き換えることだ。I don't know what happens after updating firmware. I haven't tried updating fiemware. I have only tried editing channel.csv.分解作業で使う工具は次の通りだ。半田付け作業で使う工具は省略してある。次の道具を揃えると作業しやすい。スパナ(wrench)またはラジオペンチ(long-nose pilers): ロータリーエンコーダーのナットを緩める精密ドライバ + #1: ケース側面のネジを外す精密ピンセット(tweezer): U.FL アンテナコネクタを外す、付ける。バッテリコネクタを外すマスキングテープ: LCD パネル保護フィルムを剥がしてしまった場合はパネル面をケースの縁で引っ掻かないように保護する。半田付けの際にバッテリコネクタを溶かさない様に保護するいくつかの工具は選択に注意する必要がある。精密ドライバを使用して欲しい。軸が太い普通の #1 + ドライバーを使うと次の様に電池の側面を傷付けてしまう。傷を付けてしまったら、次の様にカプトンテープを貼れば一応保護できると思う。少し心配がある。ピンセットは U.FL コネクタを外したり、付けたりする作業がしやすい物を使う。自分は先端が少し広めになっている ENGINEER PTZ-02 を使った。分解をはじめる。アルミ押し出しのケースから基板を引き抜く。LCD パネルの覗き窓にバリが残っている可能性がある。もし、LCD パネルの保護フィルムを剥がしてしまっている場合は、マスキングテープなどで LCD パネルの保護をすると良い。自分の個体は LCD パネルに保護フィルムが貼ってあったままだったので、保護はしなかった。あるいは引き抜くときに、のぞき窓に触れないように注意する。ロータリーエンコーダーのノブを外す。ノブはローレット加工の軸に差し込んであるだけだった。clone の作り方次第では、いもネジ止めかもしれない。ロータリーエンコーダーの軸を止めているナットとワッシャーは緩くなっているかもしれない。どうやらねじ切りのピッチが合っていない可能性がある。ネジは #1 + ドライバーで外せる。ヘッドホン端子側はネジを 4 本外すだけだ。アンテナを接続している U.FL コネクタを外す。外すのは簡単だ。付けるのは難しいかもしれない。自分は 20 分くらい格闘して付けた。手前のアンテナに工具が当たり難しい。何か治具を作った方が良いかもしれない。これで基板を引き抜くことができるはずだ。LCD パネルをケースのバリに当てないように注意しよう(のぞき窓にパリがあるかもしれない)。バッテリーを止めている基板を止めているネジ 4 本を外す。太い軸のドライバーを使うとバッテリーの側面を傷付けてしまう。軸が細い精密ドライバーを使うのが良い。バッテリコネクタを外す。少し硬めなので無理に引き抜いてコードを引きちぎったり、コネクタを壊さないように注意して欲しい。半田ゴテが当たって溶けないようにバッテリコネクタにマスキングテープを貼る。22Ω を R8 に実装した。手持ちの部品は少し大きめのものだったのではみ出している。拡大画像をみると半田付けが下手だった。回路図と基板を追って繋がっているか確認すると良いだろう。PC への接続は本物の Deep SDR 101 と同じだ。Deep SDR 101 の Type-C connector と PC をケーブルで接続するロータリーエンコーダーのノブを押したままにする電源を ON にするPC で認識されたならノブの押しを離しても良い。下の画像をクリックするとダウンロードの後、動画再生が始まる。PC の画面で Deep SDR 101 clone が Mass Storage として認識されていることを確認できると思う。おおよそ 1Mbyte 弱の FAT file system ドライブとして見える。channel.csv file が root directory に見えるはずだ。cannel.csv の文字コードは GB2312 だと思われる。改行は CR-LF だ。$ iconv -f GB2312 channel.csvInfo1,Info2,Frequency,Modulation中央人民广播,中国之声,1593000,AMHAM Radio,40 metres,7060000,LSB中央人民广播,中国之声,9660000,AMAsian,NHK,9750000,AMHAM Radio,20 metres,14270000,USBHAM Radio,6 metres,50110000,USB安徽交通,(应急)广播,90800000,WFMHAM Radio,2 metres,145000000,AM安徽,音乐广播,89500000,WFM中国之声,合肥,93500000,WFM音乐之声,合肥,94300000,WFM合肥,交通广播,102600000,WFM中国之声,北京,106100000,WFM中国之声,上海,99000000,WFM中国之声,广州,89300000,WFM中国之声,深圳,95800000,WFM中国之声,杭州,90200000,WFM合肥新桥机场,塔台,118750000,AM合肥新桥机场,进近,119850000,AM合肥新桥机场,地面,121725000,AMTest 1,,15000000,AMTest 2,,45000000,AMTest 3,,105000000,AMTest 4,,135000000,AM日本語の漢字から GB2312 の漢字に変換出来ない場合が有り、日本語で放送局名を表示するのが難しいと思う。例えば「東京」の「東」に対応する文字は「东」になる。ネットで調べると字形が「東」見えるコードも有りそう？探すのに苦労するよりは ASCII code で表現した方が楽だと思う。列の内容はInfo1: 放送局名 1 段目表示Info2: 放送局名 2 段目表示Frequency: 1Hz 単位の周波数Modulation: 変調形式 {CW, LSB, USB, AM, WFM, STE, I/Q}となっている。変調形式は全て試していない。恐らく DEEP SDR 101 のマニュアル通りだと思う。試しに 日本の千葉県にて AM 中波, FM, 航空無線(周波数や局が合っている自信がない)のリスト を作ってみた。AM 中波は受信しないのでアンテナ線を付けるかバーアンテナで受信感度を補強する必要が有りそうだ。USB A connector 側はシリアル RX, TX が繋がっている様だ。まだまだ興味深くアクセスできる所がありそうだ。

  2025.06.01

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  500V 電圧計 300mA 電流計が付いた自作アンプ - ハードオフ松戸古ヶ崎店 売れちゃったのかなぁ OFFMALL 掲載見つからず

  5/29 HardOff 松戸古ヶ崎店へ寄る。ラックマウントの高圧電源装置？と思ったら自作アンプが置いてあった。330,000円 のジャンクだ。33 万円？ 桁を見間違えた？と思った。この値段、内部にあるトランス・チョーク類の中古相場合計金額から出しているらしい。値札に書かれた部品名を調べてみる。データシートが手に入らないものも有るので一部推測を含む。MX-280: 電源トランスFW-150-2SR x 2: シングル 30W 出力トランス x 2NC-20 x 2: シングルドライバートランス x 2MC-15-150D: チョークトランスMC-10-200D: チョークトランスこれらの構成から、シングル方式で 20W ～ 30W x 2 出力のアンプだと思われる。値札に隠れたメーターを見てみると 500V 直流電圧計、 300mA 直流電流計が見えた。これらが出力段のプレート電圧・電流を測っているものだとすると、トランス・チョークコイル類が対応している出力と整合している。前面パネルのツマミを見てみると、{OFF, POWER, DRIVER}, {FILAMENT, PLATE} を選ぶスイッチが有った。普通は出力電力計を配置するはずの所に敢えて電圧計、電流計を配置している。トランス・チョークコイル類は無理がない選択なはず、それでも電圧、電流をメーターで監視したい事情があったのだろうか。過負荷だったらランプが光る程度の付加回路では不足だった？あるいは、徹底的に半導体を嫌ってトランジスタで簡単な監視回路を作るよりはメーターにしたのだろうか？裏面をみれば何か事情が分かるのだろうか？電源入力は丸形メタルコネクタ、スイッチ類(プレートが付いているのは出力トランスのタップ選択だと思われる)、入力 RCA 端子、出力ネジ止め端子(折れてしまっている)が見えた。RIGHT, LEFT のレタリングがされているので 2Ch (stereo) アンプと見て間違いないだろう。電圧計、電流計を付けた事情は判らず。強いて言うならスピーカーインピーダンス設定が合っていなかった場合にメーター指示から判るようにしたかったのかも。うーん、肝心の真空管であろう能動素子は何を使っていたのだろうか？ 今時シングルで 20W ～ 30W 出力が可能な真空管は相当に貴重品なはず。トランスが全て健全だったとして、部品取り・組み直し、あるいは再稼働をするには相当に投資が必要なはず。値札の商品番号 1010570000066581 を Hardoff mall で検索しても見つからず。自分が店を離れた後直後に売れてしまった？ SOLD OUT にも出てこないのは少し謎だ(2025.06.01 16:00 検索したら商品が出てきたのを確認できた。内部の画像を見ることができる。真空管ソケットに真空管が差し込まれていないことを確認できる)。

  2025.05.30

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  秋月八潮店ガレージ内色々 - 画像が見切れていて全部ではないけど

  5/24(土) に秋月八潮店に行った時に見た品物色々の続き。主にガレージ内に有ったものを見て行く。shunt regurator、スライドスイッチ、小型ボリューム、色々と新顔がある。M3 プラスチックネジ、スペーサー、ナットは多く有っても結構便利だと思う。紫外線センサー ML8511 って QFN パッケージか。デットバグ実装したら、センサ面隠れるな... ユニバーサル基板に穴あけして実装？ポリスイッチ類はお手軽に保護に使うので多く有っても困らないかな。両面銅箔基板は薄型 0.3mm、いわゆるランド法で高周波回路を実装するには手ごろな材料なのかも。そう言えば色々と巡り合った上司の中に、高周波回路のジャングルジムを作るの得意な方が居たなぁ。特性もきっちり出していた。真ん中の基板はぱっと見で特定できず。Ethernet port, 無線モジュール, USB port, 多分 SD card slot 電源入れて Linux が動いたとしてもその先が大変なんだよなぁ...液晶パネルはSP-521 の類似品？だとするとワンチップ DMM IC ICL7136 と組で使われていた部品のはず。50uA 電流計の方が気になるかもしれない。感度が高いので静電気でも針が動くかも。9V と 5V の AC アダプタ、5V の方はなぜか逸散しやすいんだよなぁ。いっぱい持っていたはずなのに...LPC11U24 は現行の LPCXpresso 8.2.2 ではサポートされていないみたい。小型ファンと RF コネクタは意外と売れているのか。以前はもっと大きな箱に入っていた。AC アダプタ出力ケーブル(DC ケーブル)色々と、オーディオケーブル色々、色々と増えてきたような。Windows 10 Mini PC は秋葉原だとひしめく中古 PC 店でも良く見掛ける。珍しいようで、意外と物は多い。奥にステーションはんだごて HAKKO FX-888DX が見える。お値段は確か、モノタロウで買うより少しだけ安かったくらいだったと思う。画像の一番左側にある電子式蛍光灯安定器は 10W x 1 灯用。20 円だとお手軽金属ケースとしての価値の方が高いか。今時 T8 Lamp holder (あるいは socket) で検索するとおおよそ中国製のものがみつかる。この間買って見たら、どうやら品切れだったらしく発送詐欺(荷物追跡はできるが途中で戻ってしまう、恐らく無効な住所宛発送をする手口)にやられかけたしなぁ。蛍光管も、灯具も絶滅危惧種になりつつある。BASIC stamp のトレーニングマニュアルと奥に写っているのは SH/7045F の開発用コンパイラ・ライターソフト(ご自由にお取り下さいとあり、カラス避け用途だそう) 試しに 1 枚手に入れて読んでみたところ、全てのファイルが読めた。この季節のカラスは子育てで神経質になっているので、近づいただけでも攻撃・威嚇される。別の場所でカラスからスクランブルを喰らった。BASIC stamp のトレーニングマニュアルの前半 4 割程度は電子工学基礎的な内容になっている。平易かつ丁寧な英語で書かれていて、電子工学に関連する文書を英語で表現する参考として丁度良い教材だと思う。こちらもご自由にお持ち下さいとある。え？750MHz 帯域のオシロスコーププローブ？と思ってよくTX1030 を調べたら検波回路内蔵のディテクタ・プローブだった。最近の秋月電子商品タグと部品機能が合っていないことが多いからなぁ...

  2025.05.28

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  秋月電子八潮店の出物パーツ - 秋葉原店とは違うのか

  久しぶりに 5/24 に秋月電子八潮店へ行く。出物パーツが色々と入れ替わっていた。入口にソーラーパネル充電器が展示されていた。USB PD 18W, QC24W, 12V鉛蓄電池充電と今時仕様になっている。何かと囁かれる 2025/7/5 に来る「何か」の対策？ボックスの中は測定器だった。熱電対ロガー TC-08 35,000円、ゴロッと転がっている物にしては高価だ。レール売り半導体が大分増えた。24C256 256kibits I2C EEPROM 50 個 300 円、小規模マイコンの常用漢字フォントとか、PCM データ格納、Logging data 格納用途かな。74AC164 8bit Serial In/Parallel Out Shift Register、AC なので 86MHz で動く、それでも今時の FPGA には速度勝負で負けるか...多分 556 (555 x 2) タイマー IC、自分はなぜか OP AMP と違って 2 個入り 556 を使わず 555 x 2 で回路を組み立てることが多い。74HC195 4bit load/output, 1bit serial in shift register 今時の使いよう？ GPIO 拡張 I2C や SPI I/F の expander がいっぱい有るしなぁ。hash 計算も GPU に負けるのだろうな。S8119 photo switch 反射・透過、外乱除去機能付き光電スイッチ、複数使った場合にお互いの干渉対策が面倒なのかな。IRF14024H half bridge Output Nch FET x2 for Digital Audio, Vds=200V, Id=9.1A 8 Ω負荷で 300W 出せる。レール売りもある。TLP2200F logic level photo coupler TpLH=235ns, TpHL=250ns である程度高速、秋葉原店では TLP351 がレール売りされていた様な。IRF14024H との組みで使うなら TLP351 の方が好適に思う。FOD817B Photo Coupler 1 レール 100 個 100 円、汎用フォトカプラの代表格、Photo Coupler 類は経年で CTR が下がると Application Note に注意書きがある。大量に手に入るので寿命、伝搬特性の経験値を積むには良いのかも。互換品だと思ったら OnSemi 製なのか。白色チップ LED 色々、多様な色温度の中から選べる様になっている。パーツケースを照らしているのは、恐らくケースに入っている LED から選んでいる。色味が分かるようになっている。照明用途で大量生産される様になって安くなったもんだ。

  2025.05.25

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  秋月八潮店にディスクリートトランジスタアンプキット - 熱結合・ペアトランジスタ・DC オフセットが気になる

  久しぶりに秋月電子八潮店へ行く。目新しいパーツも多くあった。別の日記にでも... 入口ワゴンにあったのはディスクリートトランジスタアンプキットだった。※ 上の画像はパースを補正しているので少し歪んで見える。回路図も貼ってあった。無調整の回路だ。色々と考えてみる。DC 12V ～ 18V シングル電源で動作する。入力と出力にカップリングコンデンサが入る。簡単に作るにはこうなるか。DC オフセット調整も要らなくなる(とは言ってもなるべく 1/2 Vcc を中心に出力を振りたい)。ドライブ・出力段の Vbe オフセットは 1N4148 x 4 で得ている。基板の配置を見ると熱結合は大丈夫？出力トランジスタの Emitter 抵抗が 3 Ωになっているので、大きなズレ・アイドリング電流にならない様にしているのか、とは言っても 4Ω 負荷だと、出力振幅は Vcc 比 20% 振れる？入力差動段も熱結合はしていない。ペアトランジスタでも無さそうだ。これも Emtter に抵抗を入れて、パラつきがあってもバランスする様にしてあるのか。開ループ利得は恐らく犠牲にしている。うーん、ディスクリートアンプの魅力に欠くなぁ。仕方が無いか。今時、地道な選別作業、接着剤・銅テープを使ったトランジスタ巻き、大きなトランス・コーヒー缶の様なコンデンサ・辞書の様なヒートシンクを乗せるシャーシ工作、どれも流行らない。あっ、一つ魅力が有った。電源を入れたときにスピーカーから「ボン」というショックノイズが出る。昭和のアンプ体験だ。高級機になるとショックプロテクタのカチッと言うリレー音に変わる。

  2025.05.24

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  Antec CSK650 改修 - 秋葉原でふらっと 330uF/450V 電解コンデンサを買ったので

  秋葉原の千石電商でふらっと Nichicon KX(M) 330uF/450V φxL=30mmx45mm 電解コンデンサを買った。Antec CSK650 の 1 次側コンデンサを改修することにした。データシートにはオーディオ用スイッチング電源用途とある。定格を見ると 650W 出力で使うのは少し無理があり、500W 程度の負荷で使うのが良さそうだ。CSK650 に使われているコンデンサと同じ同じ大きさ φxL=24mmx45mm を買った方が良かったという反省を大いにこの後する(小さいのに電気的な裕度は大丈夫なのかな...)。千石電商の部品棚で手に取った時に「大きいなぁ」という感覚があった。Digikey で探すと φxL=24mmx45mm で 330uF 450V の規格品は意外に少ない。420V 耐圧で探すと該当品が多くなる。CSK650 から取り外したコンデンサは 330uF 420V φxL=24mmx45mm だ。画像を良く見ると油滴の様なものが付いている。これは、分解作業をする前にコイル類に絶縁シリコーン膜をスプレーしたときに付いてしまったものだ。電源コードを抜き 2 次側の各所に電圧が出ていないかテスターで当たれる範囲で確認する。「何処？」と思うのであれば、改修は断念した方が良いと思う。残留電荷で 100V ～ 380V 程度の電圧が残っている場合がある。フリーホイールダイオードと思われる A-K, ブリッジダイオードの + - 側、Y コンデンサの非接地側、部品面から当たれそうな箇所がある。CSK650 の基板取り外しは比較的容易だ。何かに当たる所は少ない。2 次側出力線は簡単にケースから外れた。もし、難があれば結束バンドを一度切って結束を緩めて、組み立て時に新しく再結束すれば良い。基板を止めているネジを回す時にドライバとの当たりがあった場合は、テープなどで養生しておくと良い。コイルの巻き線を傷つけないようにマスキングテープをコイルとケースの縁に貼る。φxL=30mmx45mm の大きいコンデンサに交換するので、当たってしまう近隣の部品を見ておく。交換するコンデンサは C2, 当たってしまう抵抗は R411 だ。コンデンサの高さ 45mm はファンすれすれの高さだ。大きく浮かすとファンと当たってしまう。基板裏面を見る。交換するコンデンサは C2、当たりを逃す抵抗 R411 の位置を示す。R411 はロットによっては部品面に存在せず、半田面に実装した R411A, R411B チップ抵抗になっているかもしれない。コンデンサをファンに当たらないように浮かすので振動と熱変化に弱くなるかもしれない。ほぼ静置し、最大でも 200W 以下で使う予定なので、問題視しないことにする。パターンを見て気になったのは 1 次側ブリッジダイオードがパラレル接続になっていることだ。弱い熱結合なので電流集中を起こしやすいと思う。同一ダイ・パッケージでパラレル接続はならある。基板面から C2 と R411 を外した状態をみる。次の画像で C2, R411 の当たり具合を示す。C2, R411 は互いに当たる(干渉する)ので、C2 の外装はカプトンテープで絶縁補強、R411 の足も付けたしと熱収縮チューブで絶縁しておく。R411 の抵抗値が僅かに上がる。カラーコードの読みが正しければ R411 は 0.15Ω だ。+10mΩくらいでも、差が大きい。電流検出抵抗かもしれない。回路を入念に追っていない。出力制限によって最大出力電力が下がるかも。650W 出力する予定はないので、気にしないでおこう。逃した R411 はコイルとの僅かな隙間に収める。コイルの方も養生マスキングテープを外した後、カプトンテープで巻き絶縁しておいた。外したコンデンサを測ってみる。取り付けてあるのはスイッチと 1kΩ の抵抗だ。電圧が湧き出てくるので、1ヵ月 ほど放電するため半田付けした。スイッチを OFF して容量を測ると 290uF だった。290uF/330uF ≒ 0.88 なので、良く有る誤差仕様 +- 20% に収まっている。一応正常動作品だったのか。大きさからして狙って 330uF - 12% の様な気もする。交換後、1ヵ月間の間 100W 未満の負荷で 4, 5 回の半日程度の休止でほぼ連続使用して、異常は見られず。何も変わらない改修だった。

  2025.05.09

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  Rohde & Schwarz RTO1022 の CMOS バックアップ電池を交換する - 針金ハンガーを加工して CPU Board 引き抜き工具を作成

  Rohde & Schwarz RTO1022 oscilloscope の時計が電源を切った後保持されなくなった。PC で言う所の CMOS backup battery が電池切れになった状態だった。Lithium battery も液漏れする。基板を傷める前に電池交換する必要が有る。下の画像は Agilent 54825A oscilloscope の内部で発見した電池の液漏れ例だ。電池を交換することにした。RTO1022 (RTO1000 series) の情報は少ない。Service Manual が見つからない。RTO1024 RAM Access というタイトルで CPU board を外す方法を見つける。リンク先ではアルミ棒を削り出し治具(鍵)を作っていた。画像から察するにフライス盤を使っていると思われる。地道にアルミ棒をヤスリで削るのは大変だ。鉄でできた針金ハンガーから CPU board を引き出す鍵を作ることにした(※)。おそらく RTO1004, RTO1024 などの RTO1000 series oscilloscope などでも使える鍵だと思う。※ 実際は一度針金ハンガーで鍵を作ってみて上手くいかなかったので、先行例を探した。使った針金ハンガーは外皮が有る状態で φ=2mm、外皮を剥いで φ=1.94mm の物だ。ハンガーから、長さ 200mm と 7mm で針金を切り出す。切断、折曲げには電工ニッパー、電工ペンチを使った。切断時に針金が跳ねる。保護メガネで目を保護し、跳ね飛ばないように、布で覆ったり、マスキングテープを貼り付けて作業した方が良いだろう。ハンガーの外皮がある場合は剥き取る。錆びと切断面のバリは取り除く。錆を落とさないと鍵の歯(bit)部分の半田付けが上手くいかない。バリがあると引っ掻きで金属屑を出す。錆を取っても高炭素鋼なので半田付けはやりにくい。CPU board は背面にある。両脇に引き出すための鍵穴がある。鍵穴の寸法は次の通りだ。鍵穴に合うように鍵を作るのが理想だ。採寸前に鍵を現物合わせで作ったので、幅や鍵の歯(bit)の部分が大きめになってしまった。理想的なサイズは "more suitable sizes" に示した。歯の高さが大きくなってしまった場合は、少し斜めにすると鍵穴に入る。厚みは 2.0mm 以下が望ましい。柄(shaft)の長さを約 40mm で作った。これは 30mm から 35mm の方が良いと思う。鍵を捻った時に、柄のねじれを少なくした方が良い。歯の部分に 7mm に切り出した針金を半田付けする。W数、熱容量とも大きい半田ゴテか、ステーションタイプの温調半田ゴテを使うのが良いだろう。自分が使ったのはHAKKO PRESTO 20W/130W 切り替え型のコテだ。CPU board を引き出す前に背面にある BNC 端子に柔らかいキャップを被せる。こうすれば、CPU board を引き抜いた際に、board が落下しても当たって、打痕や引っ掻き傷を付けずに済む。HDD unit は付けたままでも作業できる。心配であれば先に引き抜いておくと良い。鍵穴の中の様子を知っていた方がやりやすい。作った鍵の使い方と内部の様子を示していく。鍵は歯の部分を上にして挿入する。鍵穴に対して大きめに作ってしまった場合でも、画像の様に斜めにすれば鍵が穴に入る。左右両方の鍵穴に対して同時に作業する。鍵穴の構造からすると、歯の部分が下向きなのでは？という疑問はある。下向きだと鍵を回したときに CPU board を止めている爪が十分に引っ込まない。鍵を入れたならば、CPU board の内側へ回すように鍵を捻り、おおよそ 90 度回転したところで、引っ張る。CPU board が引き抜けるはずだ。CPU board は一気に引き抜かず、20mm ～ 50mm 引き抜いたところで一旦止めて、手で持ちながら引き抜く。落下しない様に慎重にしてほしい。鍵ではずそうとする引っ掛けの構造を見ていく。次は CPU board を本体へ止める部分の画像だ。左右それぞれのサイドに 2 個の引っ掛けがある。これを鍵で内側に引っ込めて CPU board を外せる様にする。鍵で引っ掛け金具を内側に押したときに、鍵の歯(bit)の部分の幅が細いと金具とバックパネルの間にある隙間に歯が挟まってしまう。歯の部分をわざわざ半田付けで広く作る理由だ。鍵で引っ掛けを引っ込める様子を動画にしたので参考にしてほしい。下の画像をクリックしたならばダウンロード後に動画再生が始まるはずだ。CPU board を引き抜くと CR2032 coin battery が嵌め込まれた battery holder が見える。バックパネルと接続するコネクター側から小さいマイナスドライバーを差し込み、battery を持ち上げることができる。ショートが心配であれば、ドライバーの先端をテープなどで絶縁しておくと良い。竹ピンセットでつまみ出した。先端をテープで絶縁した金属ピンセットを使っても作業できるはずだ。取り外した電池は VARTA 製だった。オシロスコープと同様にドイツに拠点を置くメーカーだ。液漏れは無かった。作業中に起きた問題と試作して上手く機能しなかった鍵を見ていく。鍵の歯の部分が引っ掛け金具に挟まって抜けないことがあった。このような場合小型(日本でのサイズ規格でいう No.00) の + ドライバを鍵穴に差し込んで、引っ掛け金具を押して、緩めることで鍵を救助できる。鍵の歯の幅が狭いと起きやすい。次は試作して使えなかった鍵だ。歯の部分の高さが低い場合、引っ掛けが付いている金具を十分に押せない。引っ掛けが引っ込まず CPU board を引き抜くことはできない。歯の幅が狭いと、鍵を引っ張ったときに金具を押せなくなる。引っ掛けが戻ってしまい CPU board を引き抜くことができない。このリンク先は blog に使った画像と動画一覧だ。ダウンロードして参考になればと思う。RTO1000 シリーズは既に Rohde & Schwarz の保守・修理対応が終了している。自分で何とかしないといけない。寿命がある電池を交換できたことでしばらく使う事ができそうだ。作った鍵はシリコン樹脂コーティング材をスプレーして錆止めをした。次使うのは電源部分のコンデンサ交換だろうか？

  2024.12.24

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  STMicroelectronics の TRIAC DIAC を LTSpice に組み込む - 第4象限はトリガしないかも

  彼方此方に記事があるので参考にして ST Microelectronics の TRIAC と DIAC を LTSpice に組み込む。TRIAC 調光回路を動かしてみた。LTSpice は最新の x64 版を対象にした。秋月電子で売っているトライアック万能調光器キット(20Aタイプ)とほぼ同様な回路が動くことが目標だ。上記トライアック調光回路 AkizukiTriacDimmer.asc の PDF先にこの日記にで使ったファイル一式のリンク先を示しておく。色々とつまづく所が有る。修正作業、追加ファイルが必要だ。ST Microelectronics のサイトから spice sub circuitをダウンロードするダウンロードしたファイルを LTSpice に組み込む組み込んだ DIAC の.lib ファイルst_diacs.lib を修正するST Microelectronics のsub circuit ピン配置に合わせた TRIAC シンボルを組み込む手順を詳細に追う。ST Microelectronics のサイトから TRIAC と DIAC の SPICE Modelをダウンロードする。"Diacs PSpice model (.lib) and symbols (.olb)" と "Standard and Snubberless™ Triacs PSpice model (.lib) and symbols (.olb)" の 2 つが必要最小限だ。リンク先ページにある model を全部組み込むこともできる。ここでは 2 つのファイルの組み込み方を示す。"Diacs PSpice model (.lib) and symbols (.olb)" は diacs_pspice.zip というファイルでここから st_diacs.lib を取り出す。このファイルは要修正だ。後で修正方法を示す。"Standard and Snubberless™ Triacs PSpice model (.lib) and symbols (.olb) は standard_snubberless_triacs_pspice.zip というファイルでここから st_standard_snubberless_triacs.lib というファイルを取り出す。それぞれのファイルに利用可能な部品名が ".subckt DB3 DIAC_IN DIAC_OUT", ".subckt BTA24-600CW A K G" の様な行で書かれている。.subckt の直後にある DB3, BTA24-600CW が部品名となる。これらのファイルを LTSpice に組み込む。%USERPROFILE%\AppData\Local\LTspice\lib\sub を explorer で開き、Drag-and-Drop でコピーすれば良い。explorer は環境変数置換 %USERPROFILE% を認識してくれる。組み込んだら、st_diacs.lib を修正する(diff ファイルのリンク)。"1.462*{Tr}" を "{1.462*Tr}" に修正する。こうしないと error Unknown parameter "*" というエラーが発生する。パラメータと式展開に問題が起きるのであろう。--- a/st_diacs.lib+++ b/st_diacs.lib@@ -76,7 +76,7 @@ D_D3         N10655 N01060 DZ14V D_D4         N10655 DIAC_OUT DZ14V  V_IDIAC1     DIAC_IN N01041 DC 0Vdc AC 0Vac       C_C1         N02098 DIAC_OUT 1u IC=0   -R_R1         N02098 TRG  1.462*{Tr}  +R_R1         N02098 TRG  {1.462*Tr} RS_S1        N02098 DIAC_OUT 1G E_ABM1       TRG DIAC_OUT VALUE { IF(ABS(I(V_IDIAC1))>{Ibo},1,0)}     C_C2         DIAC_IN DIAC_OUT 10pst_standard_snubberless_triacs.lib のピン配置に合わせたシンボルファイル TRIAC-ST.asyを LTSpice に組み込む。TRIAC-ST.asyをダウンロードして、%USERPROFILE%\AppData\Local\LTspice\lib\sym\Misc にコピーする。コピーしたシンボルは LTSpice の部品 Misc/TRIAC-ST として利用できる。全ての作業が済んだ後で起動した LTSpice ならば、作業結果が反映されているはずだ。既に作業中 LTSpice を動かしていたならば、一旦終了してから起動する。組み込んだ DIAC, TRIAC を回路で使うには回路図に .lib spice directive を配置する。先に示した回路図を参考にしてほしい。.lib %USERPROFILE%\AppData\Local\LTspice\lib\sub\st_diacs.lib.lib %USERPROFILE%\AppData\Local\LTspice\lib\sub\st_standard_snubberless_triacs.lib.lib も %USERPROFILE% 環境変数展開を使える(注: .asc ファイルの中では \ は \\ の様に escape されている)。部品を指定するにはシンボルを右クリックして表示される属性一覧にある Value 属性に部品名を指定する。DIAC に部品名 DB3 を指定する。TRIAC に部品名 BTA24-600CW を指定する。先に示したトライアック調光回路を動かしてみる。導通角制御ができている。誘導負荷対応回路を付けてあるので、完全 OFF にならない。トライアック調光回路の波形 PDFST Microelectronics のモデルはどの様な動きをするのだろうか？ TRIAC の端子対応は正しく組み込めたのか？1, 2, 3, 4 象限で動かす治具回路を作って確かめる(注: 回路の Gate 電流は定格に対して大きめに振ってある)。TRIAC model の 1, 2, 3, 4 象限動作を確認する回路 Triac-Q1234.asc の PDF動作波形を見ると第 4 象限動作である Gate 端子に正パルス、Gate 側 Main 端子(MT1, T1, A1 と呼ばれることが多い端子)から電流入る場合はトリガできていない。「第 4 象限動作に制限あり」を模擬できている。TRIAC model の 1, 2, 3, 4 象限動作を確認する回路動作波形 PDFなんだな、高調波規制も有って TRIAC 導通角制御というのはそのうち廃れてしまうのだろうな(周波数変換所ではサイリスタ導通角制御が続くと思う)。PFC 整流して FET スイッチングか、大電流対応の (Photo/Floating Power Supply) MOS FET で開閉制御に変わっていくと思う。調光とはいうものの、白熱電球は絶滅危惧種、数 10A 流す舞台照明も今時は LED 化が進んでいる。

  2024.11.02

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  秋月八潮店アウトレット品 - ガレージ裏から色々と表に出てきた

  9/29(日) に秋月八潮店に行ったときに見つけたアウトレット品をいくつか見て行く。入口に PIC16F877 のトレーニングキットが出ていた。ポップにアセンブラ開発でパラレルポート必要と書いてある。アセンブラ開発って難度高いのか。下の画像をクリックすると、キット全体が表示される。LED ～ ステッピングモーターまでコミコミキットだ。お楽しみ袋(ジャンク袋)は季節商品じゃなくなったのかな... JRC(新本無線) のアナログ IC に惹かれるかもしれない。NTSC/PAL Video スイッチ類と帯域 BW=40MHz@Gain=400V/V, BW=90MHz@Gain=100V/V の差動 IN, 差動 OUT amp NJM592 だ。CdS が 20 個以上入っている場合も有るので、扱いに困るかも。脇に積みあがっているのは秋月商品シール？引き延ばして blank かどうかは確かめていない。blank だったらペタペタと貼って秋月お店ごっこができる？チップトランジスタ 40V 600mA とあるのは 2N2222 のチップ版、2SC4209-Y (TO-92 形状の相当品は 2SC1627 と思われる)は Vceo=80V, Ic=300mA, fT=100MHz のオーディオ用途を目論んだと思われるトランジスタ。お隣はタンタルコンデンサ、MLCC が大容量化したので出番が無くなった様な。MLCC もクラックが入るとタンタルコンデンサみたいに燃えるのだけどなぁ...ガレージが指定席だった破損・要修理品が表に出てきた。下の方にあるコンセントプレートは単にデザインが昭和なだけ？カラーつまみつめほうだいは西北角に移動していた。AC100V 電源トランスはガレージ棚の最下段へ配置された。んー、AC100V を直接セットに引き込むって、自分はほぼしないからなぁ... オーディオアンプも AC アダプタも使っているし。NANOVNA-F v2 の箱無し品が 20,000円、状況は「箱破損品です。電源入りました。」だ。返品無しで 20,000円 か 返品有りで 23,800円か。Pi-AMP+ がアウトレットで出ていた。出力 35W x 2、電源 DC12V ～ 19V 内径 2.5mm の DC プラグで電源供給、Raspberry Pi に繋がなくても使える方法がポップに書いてあった。使うとして 19V 3A くらいの電源は要るか(連続最高出力はしない)... Hard Off に行ってノート PC 用の AC アダプタを手に入れて、プラグを変えて、拘るなら AC アダプタを異常発振させないようにフィルター回路を入れる。POS レジが稼働可能な状態で置いてあった。入出金機部分は多分キーターンで電源を入り切りできる。コンピューター部はディスプレイの電源ボタンがスイッチだった。いわゆる BIOS 起動まではできる。画面も x86/x86_64 PC に似ていた。ストレージが外されているのか消去されているのか、OS は起動しない。お楽しみ袋が通年で出るようになったのって、ガレージに並ぶ部品が増えすぎたせい？

  2024.10.03

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  蛍光管に貼ったアルミホイルの電圧を測る 最大 222Vpp - 蛍光灯シーリングライト HHFZ5223 点かないことがある問題

  蛍光管にアルミホイルを貼って、「効果がありそうだ」という状態だった。LED 灯を買ったので、HHFZ5223 を退役させる。調査・実験できる様になった。基板のジャンパ線 JP9 が GND 電位になっている。JP9 の左上にマイラコンデンサ C15, C16 が並んでいる。これらは GND と直列に接続されていて、上にあるネジに繋がっている。ネジは金属フレームと接触している。GND を引き出し、測定器を接続できるようにする。引き出し線に熱収縮チューブを被せて 2 重絶縁し、豆球を出す穴はバリがあるので、穴の全周にマスキングテープを貼り付けた。この蛍光灯はいわゆるトランスレス回路だ。AC 電源ラインと直接接続された回路になっている。絶縁トランスを AC 電源ラインに入れて、感電防止、測定器損傷防止措置をする。絶縁トランスのブロック図絶縁が十分か触れる前にテスターで GND - 大地間の電圧・電流を測る。大丈夫そう。インピーダンス 10MΩ のテスタで測ると交流 30V 程出る。短絡電流は 0.7mA ほど、電気を感じることはなさそう。貼り付けたアルミホイルと GND 間に 2kΩ/V のアナログテスタ AC10V レンジ、双方向に並列接続した 赤色 LED、オシロスコープを接続してみる。アルミホイルが何か回路に変化を与えていれば、電圧が出ているはずだ。明るさ設定を最大にして、点火したした瞬間を見ていく。2kΩ/V のアナログテスタで測ってみる。テスタのレンジは AC10V だ。点火した瞬間テスタの針が 2V 付近まで大きく振れる。画像のリンク先は動画になっている。アナログテスタは高速応答できない。双方向並列に繋いだ LED を接続する。蛍光灯の光で動画はよく分からないと思う。コマ送りで見ると下の画像の様に点火の瞬間、蛍光灯の光に負けないくらい光っている。LED は Vf=1.73V ～ 1.76V @ If=1mA 程度の古いタイプだ。画像のリンク先は動画になっている。貼り付けたアルミホイルに電圧が現れていることが分かった。LED を光らせる程度の電力も得られている。オシロスコープを接続して波形を観察する。トリガ点は点火(点灯開始)のほぼ直後、縦軸: 50V/div, 横軸: 50ms/div で測っている。点火直後から、50ms 以内に激しい変化は収束している。電圧の(最大 - 最小)は 250V 程度だった。点火開始から 50ms 経過する間を取り込み、波形を拡大してみる。波形が毎回変わる状況は後述する。カーソルを当てる。振幅は 175Vpp, 周波数は 87.72kHz だった。乱れた波形なので周波数は安定していない可能性がある。MCZ4002P は自励発振で、高周波トランスとコンデンサで構成してある共振回路に合わせて発振していると考えられる。逓倍回路的な駆動？振幅が最大になった所を見てみる。振幅は 222Vpp, 周波数は 86.21kHz だった。点火直後と振幅最大の時の周波数が少し違う。MCZ4002P の特許裁判資料で意図的に変更していることが示されていた。このことか？アルミホイルに発生する波形は点灯の度に変化する。蛍光管の温度(on/off 繰り返しのうち off の期間を変えて冷却期間を変える)、AC 電源の位相(点火～点灯安定までの間は PFC 回路が定常動作になっていない？)の依存性がある手応えがあった。それ以外の要素もありそうだった。観測(1)観測(2)観測(3)観測(4)何だな、退役した後も何回も測れる程度に動いている。蛍光管 FHD85ECWH の寿命は 16,000 時間(後継品 FHD85ECW/LF3 は 20,000 時間)、灯具の細やかな点火制御がある前提だろう。最小限のヒーター加熱時間、ランプ点火のために掛ける高電圧の振幅と時間、周波数調整をしている。僅かな菅温度の高低、AC 電源変動・位相、管内の水銀偏在で波形は大きく変わる状況で、リモコンボタンを押すと当たり前のようにパッと点く。難しいことだったのかも。さて、HHFZ5223 は撮影用の照明に転用？かなり大きいし、傾斜壁に取り付けはできないからなぁ...

  2024.09.27

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  少しは点きやすくなる応急処置、蛍光管にアルミホイルを貼り付ける - 蛍光灯シーリングライト HHFZ5223 点かないことがある問題

  パナソニック蛍光灯シーリングライト HHFZ5223 が点かなくなった その後の処置と様子を記録しておく。あまり汚れていないアルミホイルを重ね折りして、カプトンテープで貼り付けた応急処置をした。これでエミッション減(エミ減)となった蛍光管を 100 時間ほど延命した。まず行ったのは、基板のパワートランジスタ、トランス、大型抵抗の半田付け部分を再加熱・溶融して付け直す。経年が長い器機の保守作業の定番だ。これは効かなかった。点灯しない現象が再発すると、リモコンの 点灯 - 消灯 ボタンを何回交互に押しても点灯しない。点灯しない原因が別に有りそうだった。半田やり直し作業で判明した点灯制御 IC MCZ4002P を調べてみる。どうも、曰く付きの IC だ。特許裁判が行われている。データシートが見つからない。裁判記録にある図表から、機能を推測するしか無かった。先代(あるいは姉妹)の MCZ4001P も裁判に巻き込まれているようだ。メーカー・マーキングは SHINDENGEN、松下電器の灯具に使用する目的で、企画・設計・製造された IC だと思われる。PFC、点灯シーケンサー、発振、昇圧トランジスタ制御出力、点灯検出機能が入っている様だ。蛍光灯機能のうちリモコン受信と豆球点灯以外を担っている。争い事が有った後、20 年も経たないうちに蛍光灯がロストテクノロジー化するなんて思っていただろうか？可変抵抗を回してみる？データーシートが無い。裁判資料に載っていた MCZ4001P 部分図で可変抵抗のパラメータはある程度推測できそうだった。Rpre (予熱条件設定？), Rstr (strike 条件設定？) が出ていた。MCZ4002P でこれらを確信的に特定できず。strike 「ストライク」さえすれば良いのだ。「ストライク」を補足しておく。別の英単語で言えば ignition、日本語に意訳すれば「点火」だろうか？蛍光灯点灯開始の瞬間を strike (リンク先は wikipedia 英語版)と呼んでいる。ここでは「点火」と言うことにしよう。一番始めに出した画像で蛍光管にアルミホイルを貼り付けたのは、点火電流を多く流す意図が有る。「点火」と回路が判断してくれれば点灯シーケンスが進むはずだ。色々と試していて、蛍光管が黒ずんでいることに気づいた。電極部分より 3cm ほど離れていて気づかなかった。エミ減(エミッション減、電子放出減少)なのか。購入記録と自分の嗜好(昼白色系好み)を考えると、灯具に元々付いていた昼光色の蛍光管をそのまま使っていたと考えられる。19 年経過か。蛍光管の構造を見ておこう。外観は 2 重環になっている。この 2 つの菅は電気的に 1 つの菅として繋がっている。電極は 1 組だけある。電極の反対側で内側の菅と外側の菅を繋ぐ渡り菅がガラス細工で付けられている。自動機で作っていたはず。どうやって加工を実現していたのだろうか？特許資料などは調べていない。点灯前、長い管は高い抵抗値になっている。封じ込められた水銀の一部は液体に戻っている。点火時に管内を通る電流が少なく、水銀気化が進まず、不点灯判定されているのだろう。アルミホイルを蛍光管に貼り付けて、点火電流をバイパスする様な回路が構成されることを期待した。菅の一部でも電流が流れれば、加熱により水銀気化が広がり全点灯に至るはず。回路図の補足説明をする。基板内の GND は 3.9nF x 2 の直列回路により、灯具の金属部分 Frame に接続されている。AC 100V 入力を絶縁せずにダイオードブリッジで整流している回路なので、点灯中に灯具金属に触れると弱い電気を感じるかもしれない。"Lamp H.F. H.V. drive" は高周波・高圧電源だ。点灯中の電力を供給する。"Lamp heater drive" はランプ電極にあるフィラメント(ヒーター)を加熱するための回路だ。加熱のため、高周波トランスを用いた電源で構成されている。点灯定常状態に達すると、加熱弱めになると思われる。灯具のランプ押さえも、点灯に必要な重要な回路かもしれない。Frame と接続され、菅途中まで流れた電流をバイパスして点火を補助していると思われる。古くはラピッドスタート形の蛍光管も似た発想を用いている。当てたアルミホイルはランプ電極部分から直ぐの所で、点火電流を菅のガラスとアルミホイルで構成した容量結合を通し、対向側の電極へバイパスする役割を担う。「点火電流が流れ始めた」と判定させるためだ。点灯の瞬間重ね折りしたアルミホイルから、チッと音がする。何かの力が働いている。放電音か、電磁気的な力か。アルミホイルを貼った後も、点灯失敗は普段の生活で 3 日に 1 回程度起きていた。2, 3 回の再試行で点灯する様になった。当てる前は再試行は効かなかった。一番最初「ランプを外して付けたら、点灯するようになった」というのは、外して手で持ったときに管内の水銀が拡散・気化したのが原因だと思われる。一度点灯すると、その後は何回 off/on を繰り返しても点灯するというのも、水銀の気化状態が変わって点火電流が変わったせいだと考えられる。菅の黒ずみを確認したので、延命措置も長くは保たない。LED 灯に買い換えることにした。

  2024.09.25

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  久しぶりに秋月八潮店へ - 旧 POS レジはお持ち帰り？

  久しぶりに秋月八潮店へ行く、ゆるくとワゴンとガレージ棚を見ていく。ここで書かなかった部品は画像をクリックして拡大表示(1枚 4,000x3,000 で 1.5Mibyte 程)で見て欲しい。正面ワゴンは AC 100V 出力モバイルインバーター、USB オシロ、ペン形オシロ、7V ツエナーダイオード(2500本, 小分け売り有り)、PNP 160V, 1.5A リールチップトランジスタ、他が乗っていた。部品以外の物は動作未確認、通電できずとの断りあり。修理するにして厄介がありそう。ツエナー電圧 7V なのか。4.7V ～ 5.1V 位だったら温度係数 0 の物を探すとか、2,500 本有っても夏休みの自由研究みたいな面白みはありそう。Iz に対する Vz 変化が大きくなかなか難しい所も有る。お隣のワゴンに 16V 22uF, 25V 100uF の電解コンデンサが並んでいた。ちょっとした実験とか作り物でよく使う定数だ。30V 1.6A のリセッタブルヒューズが新顔かな。手前に並ぶ詳細不明のコンデンサ、頭が黒いのが何種類か有るので温度補償型？コンテナボックスに詰め込まれた RF 変換コネクタを見つつ、ガレージ内へ。ガレージ内の棚はフラットパッケージのオペアンプ他が並ぶ。フラットパッケージはお手軽ではないのか、減りが遅い。CdS も環境配慮か廃棄の方法が見つかりにくいのか、ずっと残っている。AI がお手軽に使える世の中、センサーはカメラから考えるものなのかも。棚の下をみると Hi Five Rev.B 開発ボードがあった。今のところ HiFive1 Rev B 回路図、データシートなど と 開発ツールキット Freedom Studio (x86_64 Linux で sifive-welcome の build はできた) が手に入る。ROM 4Mibyte でも SPI 接続なのでパフォーマンスを引き出すのが難しいかもしれない。16Kibyte に初期化・終了・希な例外処理以外は詰め込むとか、linker script で主要部分を隣接配置するとか。10mΩの電流センス抵抗人気ないのかなぁ。一番奥は小型 DC ファンとガラス管型、爪形ヒューズ、下の画像は DC ファンの方。センス線がないので修理部品として使ええる範囲が狭い？自分の経験だと小型ファンは軸音(多分ベアリングの掠れ音)がカリカリと耳に障って、良い印象がない(回転数低減でなんとかする)。ガレージ内ワゴンに 006P 電池があった。POP に期限切れ間近と書いてある。箱には 2020年8月 と書かれているので、仕入れ日？それとも 2020年8月が期限？アッテネーター NAT-20 も新顔？ そう言えば 006P 電池はお高いテスターの電源以外に使わなくなった様な。回路が低電圧化して、電圧が足りなければ昇圧・反転する様になったし。Raspberry Pi Zero/w 拡張基板は売れ切れみたい。一番奥のメッシュラックは軽くスルー、ライティングレールなんて洒落た設備は家に無い。ハンディラップはモノタロウの売値とほぼ同じくらいかな。家では使わないかなぁ。下に置いてある基板は微妙な仕様、片面基板はランド剥がれで使わなくなったし、半田仕上げされていないランドの半田付けは下手だしなぁ(ものぐさで丁寧にフラックス塗ってない)。2.54mm ピッチで折り、切り出せる板としては優秀か。デジタル表示パネルメーターガレージの方に移ったのか。大きな丸形メーター 1mA DC と 10mA DC、1mA でこの大きさのメーターの針を回せるのか。LS-80 (メーカーによっては LS80) って寸法規格込みでこの形のメーターに付いている共通名称だったのか。旧式 POS レジが 30,000 円で出ていた。新札未対応と断り有り。今の八潮店のレジは新札対応という張り紙が有ったような。キャッシュレス支払いをしたので実際は確認していない。お持ち帰り前提なのだろうか。何に使う？機械部分を取り外して、作業台車？ 自動釣銭機部分ってもしかして USB device？

  2024.08.03

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  Aitendo HUB204 High Speed USB HUB 基板に port LED を取り付ける - 要配線入れ替え

  Aitendo で HUB204 として売られていた High Speed USB 4 port HUB 基板 に LED を取り付けてみる。パターンを追うと FE1.1s LED1, LED2 端子から出る配線が入れ替わっているので、これをパターンカットとジャンパ線で修正する。袋から取り出して部品面を見てみる。安い USB HUB で見掛ける IC FE1.1s を使っている。FE1.1s の印象は「普通に使えている」だ。Down Stream に Audio, Camera を多数付けて Isochronous Transfer の負荷テストとか、徹底的なテストはしていない。Micro-B receptacle の Up stream port が曲がっていることは目を瞑ろう。下側にあるランド群は、次の様な接続になっている。signal namedescriptionSDAEEPROM SDASCLEEPROM SCLGNDGroundDPUUpstream DP (may become stub line)DPMUpstream DM (may become stub line)VCCDirectory connect to up and down stream VBUS power lineサブ基板として使う目的のランド群だと思われる。DPU, DPM は単純に Micro-B upstream connector と分岐しているので stub line になっている。信号の乱れが気になるならパターンを追ってカットした方が良いだろう(手元基板はカットしなくても使えている)。基板裏側は WCMCU-204 と基板の型名が印刷されていた。検索してみるとAliexpress のショップ WCMCU store と CJMCU-204 という同一と思われる基板が見つかる。ポートの接続状況を示す LED のランドがある。パターンを追ってみると FE1.1s の LED1, LED2 端子からの配線が入れ替わっている様に見えた。電流制限様の 1kΩ 抵抗が乗っているのに LED が付いていない訳なのだろう。改造箇所は次の通りだ。続く説明は下の画像の向きを元に書く。R3-D4 間のパターンをカットR2 から左に伸びて T 字分岐するパターンを T 字分岐手前でカットC5, R6 の下で左右方向で平行に伸びるパターン 2 本のレジストを剥離(銅箔パターンは残す)LED を実装するD1 は 上=A, 下=KD2 は 上=K, 下=AD3 は 上=A, 下=KD4 は 上=K, 下=AR2下側から C5,C6 下の平行パターン下側へジャンパ線で接続R3 上側から C5,C6 下の平行パターン上側へジャンパ線で接続パターンをカットせず、挿入実装の LED を A-Receptacle コネクタに接着して空中配線する方法は見送った。次の画像はキャプション無しの改造後の基板。動作確認をする。各ポートに USB Mouse を接続して LED 点灯を確認する。FE1.1s の LED1, LED2, DRV の 3 端子で点灯制御しているので、パルス駆動のチラツがある。ちょっと暗めかな。jumper 配線を接続した電流制限抵抗を下げると明るくなるはず、4mA 出力の時の VOL=0.4V, VOH=2.4V が規定されているので 330Ω くらいまで下げることはできそう。キラキラ LED の USB HUB を手に入れたぞ。

  2024.07.28

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  Aitendo 入谷店へ行ってみる - 店内の雰囲気は御徒町店だった頃とほぼ同じ

  JRの鶯谷駅から徒歩でAitendo 入谷店に行ってみる。鶯谷駅からのことは別の日記に書くかもしれない。開いているのは金土の 13:00 ～ 18:00 だ。秋葉原地域の末広町(ジャンク通り北端)へ梯子しようとしたら、スケジュールは意外とタイトだ。入谷店を出て 入谷駅 - 仲御徒町駅 -(徒歩)- 末広町駅付近 で 30 分は掛かる。トイレは近隣の金杉公園へ。緊急事態が起きる前に予め寄るか、その時が来る前に買い物を済ませるのが良いと思う。お店のお姉さんに声を掛けて撮影する。一部の部品は仕様や品番を確認するために撮っておくか、メモをした方がよさそう。御徒町店に比べて店舗面積は狭くなったと思う。パーツラックの間隔が狭めだ。思わず手に取りたくなるようなガジェットが並ぶ。全体的に並びは雑多だ。ST-32 互換トランスの周りは、PC のオーディオ端子、ピンソケット、USB A plug 引き出し基板、スイッチ・ボリューム類ツマミ、BNC 変換、ラッピングワイヤ、Ether-Jack 他色々。ST-32 互換トランスも紙の下にあるので注意だ。所々にタブレットが置いてある。探して、お店の人に所在を聞ける様になっていた。箱の中に仕舞ってあって、聞いたら箱を開けて品物が出てきた現場を見ている。黄色い声の BGM は変わらなかった。

  2024.07.12

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  日置 model 3183 ハンドルがロックされて動かない - スライドツマミをギシギシと揺すってシリコンオイルをスプレー

  中古で日置 model 3183 DIGITAL POWER HI TESTER を買う。オークションを物色していると別の個体でハンドルロックレバーが固着している(固い)と説明が有った。自分の個体は該当しないだろうと思っていたら、固着していた。初めはツマミに思いっきり力を加えて動かそうとしてみた。全く動かなかった。手が痛くなるので、キッチンペーパーで覆ってスライドツマミ部分をギシギシと揺する。固着が緩みだし、ぎこちなくスライドし始めた。動くことを確認した後に、シリコンオイルを注油した。より動く様になる。model 3183 今時の商用電源消費電力計(いわゆるエコワット)と比べると Power Factor (PF) を表示しないとか、最大で 2A までとか、機能不足な感も有る。色々とくっつければ PF は収集できそうだ。もしかして、似たような年代(多分平成 1 桁台 1990 年前後)に作られた日置の測定器って似たような問題があるのかな。

  2024.07.07

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  Universal 周波数カウンタ DAGATRON 8030U 3GHz 9,800円 - 秋月八潮店正面入口セール

  久しぶりに秋月電子八潮店へ行く。もう夏休みの案内が出ていた。2024 年は 8/10(土) ～ 8/15(木) の間だ。正面セールを飾っていたのは Universal 周波数カウンタ DAGATRON 8030U 3GHz、お値段 9,800円 だった。終売品を放出したと思われる。中古オークション市場の値段と見比べてもかなり攻めた値付けだとおもう。1MΩ終端の A, B 入力と、50Ω終端の 3GHz 入力を備える。24.576MHz の発振器出力を測定するデモをしていた。レール売りコーナーはしばらく行かないうちに入れ替わりがあった。10MHz 水晶発振器と謎の RD74LVC5901BP があった。10MHz 水晶発振器は 1レール 25 個で 980 円だ。型番もうちょっと見ておけば良かったかな。補償タイプかどうかは分らず。ルネサス製 RD74LVC5901BP を店頭で検索してみる。機能を特定できず。一見して C-MOS 74LVC シリーズのはず。ロジック形式 5901 は聞いたことが無い。C-MOS シリーズで有名な 4000, 4500 シリーズに由来する番号でもない。16xxx などのパラレルバッファ、ラッチ、フリップフロップに 付番されるビット幅でもなさそう。日立、三菱、NEC のいずれかが持っていた独自シリーズを 74LVC で作り直したのだろうか？ 流通実績は有りそうなのにデータシートが見つからない。長くなった。他のジャンクコーナーはまた省略になってしまった。

  2024.06.27

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  トリマーは電圧計ゲイン？ - マルチ計測器 MULTI V500 検電器

  中古の検電器 マルチ計測器 MULTI V500 を手に入れる。ネットを探してもマニュアルが見つからない。後継機 V550 の情報を頼りに機能を調べてみた。手探りで調べているので、正しくないこともあると思う。表示面がある側に配置された機能は次の通りだった。DATA-HOLD ボタン押す度に電圧測定値保持 と 逐次追従を切り替える。検電時の発音は常に逐次反応する。トリマー電圧測定ゲインを調整する。手持ちの個体は360 度以上回った。金属ドライバーで回すと離した時に設定がズレる。感電防止も兼ねてコアドライバーで調整するのが良い。正確な設定は難しいのである程度のズレは妥協した。側面にあるスライドスイッチの機能は次の通りだった。RANGEH: 導体に直接プローブを当てて測定する。電圧測定は H の時のみある程度正確な測定となる。L: 絶縁体上にプローブを当てて測定する。絶縁体にプローブを当てた電圧測定は不正確。POWERON: 電源入る。測定状態、電源入り直後は液晶表示は全表示をする。ブザーは鳴らない。OFF: 電源切る。測定しない状態。Auto Power Off 機能はないと思われる。ON 状態で 30 分放置しても OFF にならなかった。電池は (SR44 または LR44) x 2 ドライバー無しで交換可能だ。SR44 (LR44) なので机上で交換することになると思う。ブザー音は小さいように感じた。中古なので落下、水没、湿度高(結露) などの履歴が影響しているかもしれない。つぎの画像をクリックするとダウンロード後に、AC 100V コンセントの Line, Neutral 検出を試している動画が再生される。電圧を測れる物珍しさがどんなものか見たく買った。調整して手に馴染ませて使う必要があると分った。検電器はけたたましくピピッとなって、眩しくパパッと光るのが魅力的だと分った。落としても、汗だくの作業服ポケットに入れても、寒い外から室内に入っても壊れず動き続けて、いつでも動作確認できるのが良さそうだ。

  2024.06.20

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  ハードオフで買ったダイソータップ L665 - 芯線断面積 1.8mm2 で 1500W、タップ内で芯線剥き出し、受刃が薄い

  ハードオフで中古のダイソー製電源タップ L665 を買う。その場でL665 タップ リコールをネットで調べていれば買わなかったかもしれない。袋入りなのでジャンク扱いではない。買った動機は「変な盗聴器が入っていても、普通の No.1 + ネジだから簡単に調べる事ができそう」だった。上の画像のキャプションにある様にダイソータップ L665 に出ているリコールのうち、対象外の製品になっている。分解してみて個人的に不安に感じる作りだった。分解せずとも導体断面積が 1.8mm2 だと分かる。JIS 規格 "C3306:2000 ビニルコード" に示されている導体断面積は 0.5, 0.75, 1.25, 2 mm2 だ。1.8mm2 は無い。PSE は取れているのに JIS 規格では無い。日本の認証制度はややこしい。1 次補間で 1.8mm2 の許容電流を求める。1.25mm2 で 12A, 2mm2 で 17A なので 6.66A/mm2 だ。1.8mm2 の許容電流はおおよそ 15.7A だろう。1500W ギリギリ、モーターなどの低力率負荷で発熱が大きい可能性がある。差し込み口側を分解すると、変な盗聴器は出てこなかった。より問題がある状態だと分かった。受け刃に接続する部分で芯線の剥き出し長が長すぎ、少なくとも 2 本の芯線が切れてしまっている。ナイフで裂いた時に芯線を出してしまったのだろう。中古なので前の持ち主が弄った可能性もある。外皮の断面(カット面の合わせ)から恐らく製造時からこの状態だったと考えている。自分だったら加工不良と考える。ブッシングが付いているとはいうものの、曲げや引っ張りで痛みが進み、芯線断線、曲がりによるショートに進展する可能性がある。次の様に 2 本のコードを束ねて外皮を被せた構造だったら、加工不良は起きにくかったのかも。2024.6.12 追記: Receptacle 部分を付け替えるときにコードを加工したら、外皮と内部のコードは分離した構造だった。ほぼ同色なので見分けが付かなかった。受け刃の板厚が薄いのでは？と思うようになった。パナソニック製のタップ部品 WH-2164KWP を開けて比較してみる。目視で受け刃の板厚はパナソニック製のタップに比べて半分か 6 割程度の厚みだった。ノギスで測っていない。15A 通しても発熱は問題ない程度だったとしても、抜き差しを繰り返すうちに癖がついて、緩んだり抜けやすくなりそう。不安をリュースしてしまった。

  2024.06.12

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  秋月八潮店 カラーつまみ詰め放題 300 円 - 46 個入った

  秋月八潮店へ行ってみる。入口コーナーでカラーつまみ詰め放題 300 円コーナーがあった。見たところ、ギザギザのローレット加工軸にはめるつまみだ。詰め放題をしてみる。選り好みや無理な詰め込みはせず。コーナーにあったシャベルですくって袋へ入れる。広げてみたら 46 個入っていた。赤のアクセントカラーのつまみは「黒・赤」の 1 個だけだった。偏りがあるのか。「黒・赤」が一番売れたのだろうか。試しにボリュームにはめてみて、緩みは無し。溝の嵌まり合いから発生する微妙な取り付け角のズレは気になるかもしれない(このタイプなら普通にある)。詰め放題になった理由は何だろうか？見た目は整形のズレ・バリはなさそう。日焼け、色移りも見られず。摘まむ部分が柔らかいので加水分解？ベタつく感触は無し。ジャンク袋に嵩増しで入れるよりは、詰め放題の方が売れるし、印象がよいのかもしれない。

  2024.05.10

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  秋月八潮ジャンク 12V バッテリメーター - よく見かける 600 Ω ラジケーター

  秋月八潮に行ってみる。12V バッテリーメーターを見かける。1 個 100 円、直流抵抗は 653Ω、端子電圧 100mV で目盛 10 振れる様な作りだと思われる。分かりやすいメーカー名、型名などの表記は無し。メーター背面に SEW と金型で付いた文字が読めるだけだ。振るとカタカタと音がする個体が有った。アルミの文字盤が剥がれていた。カバーは透明テープで固定されているので、文字盤を付け直したり、デザインを変えるのは簡単だ。大きさは 55 x 47 mm、振れ方向は逆だ。文字の書かれ方からして、上側にコイル部、下側に針を向ける取り付けなのだろう。以降の測定では文字盤を水平にしている。指示値が低い範囲で振れが小さめなのは、引力による引っ張りが無いのが理由かもしれない。簡易に素性を測定すると直流抵抗は 653Ω、端子電圧 94.4mV で針は 9 付近を指した。大よそ 1div/10mV を目標に作られたメーターだと思われる。Full Scale 16V で使うなら 653Ω x 99 = 64.647kΩ を直列にする。51kΩ + 半固定 20kΩ で構成かな。目盛りは等間隔ではない。端子電圧と針の振れ(目盛り)は一致しているのだろうか？針の位置を目盛に合わせ、端子電圧を読んでみる。グラフにしてみると針が指示した目盛り位置と端子電圧の関係はおおよそ直線的になった。次はグラフをプロットするのに使った数値だ。端子電圧を上昇させながら 1 回と、下降させながら 1 回の 2 回測定して平均を出している。Pointed PositionTerminal Voltage (mV)00.00228.0448.9667.9887.010106121261414116162端子電圧が 120mV 未満の範囲では 1div/10mV に対して、振れが小さくなる傾向にある。目盛り盤にある CHARGE/SAFE の意図を考えると、CHAGE 範囲なら「要充電」という情報で十分かも。ラジケーター 1 個と抵抗 1 個で 2 次電池の状態が分ったのは昭和の時代だよなぁ。今時は画面右上の電池アイコンでもっと簡単？ 背後に膨大な回路とプログラムが動いているのだ。

  2024.04.22

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  久しぶりに秋月八潮へ行く - NJM4558, NJM4565 レール売りがお出迎え

  久しぶりに秋月八潮店へ行く。blog をサボっている間も 3 ヶ月から半年程度の間隔で行っていた。店外はサッパリした感じを継続中、店内の売り場を拡張した後はずっと、店外は何も配置していない。RIGOL の DHO800, DHO900 展示は継続中だった。RIGOL はなぁ... DS1074 を持っているのだけど、Zoom して pan 操作をしている最中に波形にノイズが乗ってしまい、消えないバグを何度も経験していてイマイチ感が募っている。RIGOL 展示の下には訳ありスピーカー 10cm 8Ω 10W 300円、付箋には「芯ズレ」、「エッジガスケットへこみ」と書いてあった。他にも製造不良と思わしき不具合が書いてあった。接着剤多用の部品だから、工程途中で不具合に気づいても、手直しできず完成まで流してしまうのだろうか。RIGOL 展示の脇は光り物のワゴンセール、今のところは大型 LED は用がなさそう。蛍光灯の灯具が壊れたら改造？まだまだ先だと思う。八潮店限定で NJM4558DX (DIP 8Pin), NJM4565L (SIP 8pin) のレール売りがあった。1 レール 500円 だ。NJM4558DX あれ？ X サフィックスって有ったっけ？知らないだけかな。4558 系列はいっぱい持っているからなぁ... 特に 4558 そのものは不思議と部品箱をみて「君に決めた！」的な選択をしないオペアンプになっている。NJM4565L は 8Pin の SIP パッケージ、昔有った 9Pin ではないのでピン配置はデータシートに載っている。9 Pin タイプは両端が V+ になっている。直立タイプの 7 segment 4 桁 LED カソードコモン、時計用かな？と思ったらドットは全て 1 点、発光色は赤なのに対し、シールは緑なのでちょっと注意だ。ブレッドボード上の取り回しはこっちの方が良いのだろうか？ちょっと、長くなったので一休み。

  2024.04.07

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  METRONIX Model 524B 20V 2A 直流安定化電源 - 全トランジスタ式シリーズレギュレーター (1)

  注記: Metronix model 521C のシミュレーション回路図はこのリンク先の日記を見て下さい中古道具の寄楽屋で METRONIX Model 524B を見つける。今時 Type-C 給電で手のひらにのる安定化電源もある。シリーズレギュレータの分かりやすさと、低ノイズに期待して手に入れた。背面に大きなヒートシンクと TO-3 型トランジスタを配置してあるお決まりの構造だ。トランジスタは 2SD867-Y、用途に Power Amp がある。コンプリメンタリペアはない。準コンプリメンタリ用途か、出力トランスを使った Class B Amp 用途?良く使い込まれているせいか、AC コードに被せてあるチューブはかなり傷が付いていた。ヒートシンクのエッジに当たって傷か付いたのだろう。こうやってみるとお決まりの構造は最適な作りではないようだ。ヒューズを飛ばしたことがある？10A のものが入っていた。指定は 2.5A だ。はて、CV - CC 型なので過負荷でヒューズが飛ぶのだろうか。2.5A のヒューズ買わないと。蓋を開けてみる。ドライバを使って回すのは、フレームを挟む留め金だ。90 ～ 180 度回転すると外れる。制御基板側と整流ブリッジ側の両方が開く。制御基板の能動素子はトランジスタで構成されていた。IC は使っていない。基板上は 4 端子の整流ブリッジダイオードが使われていた。整流ブリッジ側からみる。こちらはダイオード 4 本を使用したブリッジだ。長期に渡って修理が可能な様に部品選定した？保守性は側面の開けやすさ以外は良くない。配線はメーター以外は全て半田付けされている。前面端子部分も半田付けだ。製造時なのか、修理時なのか大きな半田屑がこびり付いていた。半田のやり直し跡がほぼ見当たらないので製造時だと考えている。特定は出来ない。ちょっと長くなりそうなので、とりあえずここまで。先に簡略化した回路図を出しておく。現行品ではなく、修理対応も終わっていると思われる。そのままの回路図を出しても良さそうだけど、控えておこう。画像のリンク先は PDF になっている。Metronix Model 524B PNG 画像の回路図簡略化回路図にあるオペアンプみたいな部品は制御基板の画像から推測できる通り、数個程度のトランジスタで構成されている。出力はどれも Open Collector だ。LM393 コンパレータの様な出力に近い構造だ。一応シミュレーションに掛けてみて動作を確認している。それでも間違っている箇所は有るかもしれない。これも続きで説明を書こうと思っている。昭和の時代、実験室のどこにでもあったメトロの電源、タッチパネルなんて高級な UI は無い。今の子使えるのかな...次の日記 続きの日記を書き始める 動作選択スイッチのこと調査動作選択スイッチ制御基板上の回路ブロックシミュレーションMetronix 524B リファレンス電圧、内部 12V 生成回路CV 制御回路CC 制御回路タップ切り替え回路修繕部品交換その他AC ライン露出箇所簡略化回路図訂正 +S, -S ライン周り簡略化回路図訂正 CV 制御回路周り姉妹機種 Metronix model 521C521C 購入記録・分解・シミュレーション回路図

  2023.12.18

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  三菱半導体 DTL IC M5930P シリーズ - 自分が生まれた頃のロジック IC を調べる

  久しぶりに日記を書く、ふらっと近所のハードオフで買った中古測定器を開けて調べたら、三菱電機の DTL M5930P シリーズが使われている基板が出てきた。もう少し新しい時代の測定器かとおもっていた。デートコード読み取ると自分が生まれた前後数年で製造された IC が使われている。「あー、PDF のデータシートなんて無いかも」故障していてどうにも動かないときは PIC とか AVR マイコンでエミュレートしようと思っていた。回路をトレースすることもできないのかも...キーワードを変えつつようやく発見する。三菱半導体 バイポーラ ディジタル で検索できた。スキャン画像だし、ネットの海にいつまであるのだろう...動くかどうかも分からない中古測定器を保守していくとして、クイックリファレンス的な資料を起こすことにした。PDF で 三菱 DTL M5930P シリーズを理解するために必要な最低限のピン配置と内部等価回路を書き直したデータシートの様な資料を作る(このリンクをクリックで PDF をダウンロード)。画像化して並べておく。M5930P, M5961P, M5932P, M5933P, M5944PM5935P, M5936P, M5937P, M5945P, M5948PM5946P, M5949P, M5952P, M5955PM5953P, M5956P, M5962P, M5963Pピン配置、回路図を書き起こしてみると、三菱電機のデータシートに誤りが見つかった(まぁ、多分間違いだろう)。お手本となったアメリカ製の DTL 830 シリーズ、930 シリーズの互換品として作られていて、FAIRCHILD DTuL 930 シリーズ, MOTOROLA MC830, MC930 シリーズの資料を参照して確認する。互換品を設計した人たちは回路を理解して作っていた？こう思うのは失礼か。もし、互換品を作るに当たり、十分に回路を理解して再設計・特性評価をしたならば、不必要な素子、付け足すべき素子、評価すべき特性が増えているはずだ。見当たらない。ここらは、電子回路的な話から脱線する。自分が生まれて間もない頃に、今延長運転が話題になっている原子力発電所群が作られている。これらの制御装置としてロジック回路も使われたと考えている。更新工事で新しい回路に置き換わっているのだろうか？置き換えが進まないか、新しい装置を被せるだけのような更新だったとすると、今でも DTL が使われているかも。データシートすらなく、有ったとして誤りがあり、読解できる技術者がほぼ皆無の状態で、延長運転できるのだろうか。自分がもの心点いたときに、最盛期だった TTL, C-MOS gate IC ファミリーも今の若者にとっては理解しがたいロストテクノロジーなのか。

  2023.02.03

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  オーディオアンプ負電源側オープンでコンデンサ破裂？ - 平凡なアンプ回路でシミュレーション

  オーディオアンプの負電源側コンデンサが破裂するという事象を聞く。「一般的には」差動入力・電圧増幅段群への負電源回路で、電源供給回路のブリッジダイオード、レギュレータ IC、あるいはトランジスタの足が半田クラックで浮いて接触しなくなった状態になると起きるのだろうか？「一般的には」と断ったのは、聞いた事例は別の故障が切っ掛けだった。詳しく書くと元ネタがバレてしまうので伏せておく。LTSpice で実験だ。図をクリックで拡大 上のオーディオアンプ回路の PDFこの日記の回路図一式Vee (V4, R42) をほぼ open 状態にしてシミュレーションしてみると、Vee が 10 秒程度で +25V ある Vcc の 72% 程の +18V まで上昇した。図をクリックで拡大 上のオーディオアンプ回路波形の PDF定電圧源部分(上の回路の R30, D2, Q20, R24, Q19, R14)で正電源(Vcc)から負電源(Vee)に電流が流れ、定電圧源がそれなりに動くので差動増幅段や、電圧振幅増幅段を動かす定電流にも電流が Vcc から Vee に流れる。負電源側に入っているコンデンサ(C14)に逆電圧が掛かって破裂に至るという過程だった。聞いていたコンデンサが破裂する理由に腑に落ちないところがあった。シミュレーション結果から「電解コンデンサに逆電圧なら破裂する」と納得する。事象を起こしたオーディオアンプをそのままコピーすることは出来ない。ごく平凡で冗長なアンプ回路を LTSpice でシミュレートできる様に作って試している。結果からすると、LTSpice に学習用に付いてくる汎用オペアンプ回路で十分確認できることだった。図をクリックで拡大 上のオーディオアンプ回路の PDF部品の定格は気にしていない。トランジスタは定格越えで使っている。全体的な構成は昭和の時代に有りそうな古い感じだ。冗長な部分の殆どはトランジスタの電力消費バランスを良くするために入れた。趣味と言える。図をクリックで拡大 平凡・冗長なオーディオアンプ回路の動作波形 PDFリモートワークで仕事を始めて、生活に余裕が持てるだろと思っていた。始めて見ると、頭の切り替えが出来ず、趣味、個人的探求の時間が持てない。日記もサボってしまった。今はちょっとした仕事の変わり目だ。すこしだけ時間的余裕ができた。また 1 週間もすれば元の忙しさに戻るだろう。

  2022.02.28

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  赤外線リモコン受信ユニット 1812012 fo=35.0kHz かな - デジット閉店セール

  デジット閉店セールに出ていた赤外線リモコン受信ユニット 1812012 (8X29) を買う。赤外線リモコン受信、超音波受信、標準電波(電波時計)受信、色々と使い道がありそうなのと、単にシールドケースとして使うとか、数で押す使い方も有りかと考えた。仕様の情報は「CX20106A が使われている」くらいだけ。SONY の IC はデータシートなどの情報が乏しい事が多い。色々と調べてみると GL3274 が互換性がある IC だと分る。定数まで互換性があるのだろうか。CX20106A で検索して見つかる回路と照らし合わせると定数の互換性もほぼ有りそうな感はある。1812012 のシールドケースは容易に分解できる。底面とカバーの嵌合部分に小型のマイナスドライバーをねじ込み、広げて分解できる。可逆と言える嵌め込みだ。端子部分をラジオペンチで摘まみ、カバーを引っ張っても分解する。少し緩めな嵌め込みなら上手くいくだろう。分解したはずみで飛んで、顔や目などに当たらない様にしてほしい。中心周波数が「不明」だ。回路を追ってみる。PDF に出力した赤外線リモコン受信ユニット 1812012 回路図1812012 回路図(bsch v3)とその他の回路の原図fo 端子に繋がる抵抗 R2 は 240kΩ だった。GL3274 のデータシートから読める中心周波数 fo は 35kHz だった。良く有る 32kHz, 32.768kHz, 38kHz, 40kHz だと期待していた。ジャンク品になったというか、使い道が他に無かったというか。個人の趣味なら定数を変えれば解決する。受信ユニットの Vcc, GND 間端子直近に 22uF の電解コンデンサを付ける。高ゲインのアンプが入ったユニットなのでデカップリング・コンデンサは必須なはず。至近に付ける必要がある。このユニットが使いずらかった理由の一つかも。テスト用の回路を構成する。テスト回路全体の電源電圧は約 5V とする。LED 駆動回路は Timer IC 555 による on/off 変調信号発生、発振器出力 V2 と混合して赤外線 LED を駆動するトランジスタ Q1 で構成した。LED に直列する電流制限抵抗は 220Ω ～ 100kΩの間で色々と試す。中心周波数を調べる時には 100kΩ を使った。至近で点灯させるとこれでもノイズが入りながら受信する。発振器 V2 は DDS を矩形波を出力にした機器を充当している。1812012 受信ユニットの OUT 端子は open collector だ。受光有りで sink する。pullup も兼ねて出力視認用の LED を付ける。受光判定は複雑な動きだ。背景光を補正するためか、中心周波数で変調した光とそうでない光の弁別をよくするためか、中心周波数で変調した強い光を受光し、それが止まった後、暫くは外乱光の影響を受けにくくなったり、意図的な送信していない時はパルス的な発光(送信)変化にも反応する。中心周波数を確認する方法は、なるべく弱い発光で変調光を入れて、周囲光によるノイズが乗るか、乗らないかのギリギリの搬送周波数を探す方法にした。※ 厳密には光の搬送波と LED を CX20106A の中心周波数付近で on/off する搬送波がある。ここでは中心周波数付近で on/off する搬送波を言うことにする。36.0kHz で変調し、送信 LED に直列する抵抗 R4 を 100kΩ にした場合、至近に有る PC ディスプレイの LCD パネルの光に反応する。中心周波数からの変位が大きかったり、受信強度が弱いとノイズが入りやすい。※ 部品番号はテスト回路ブロック毎に振り直している。分かりにくくて申し訳ない。おおよそ、35.0kHz +- 0.5 ～ 1kHz の範囲でノイズが乗りにくくなり、CX20106A fo 端子に繋がる 240kΩ に対応する中心周波数に良く一致することが分かった。実験中にフレームレート約 60Hz 表示しているディスプレイから 180Hz のノイズが入ってくるのは興味深い発見だった。180Hz のノイズを初めて見たときはテスト回路が発振？と考えていた。ディスプレイがたまたま電力管理で off になったときにノイズが消えたので状況を理解した。変調した強い赤外線を当てると、中心周波数に関係なく反応する。30cm くらいの至近からリモコンから出た光を当てると反応する。「細かいことはいいんだょー」tpd (伝搬遅延) を見てみる。搬送波を 35.0kHz にして、光入力開始から OUT 端子反応までおおよそ 125us、光入力終了から OUT 端子反応までおおよそ 184us だった。送信 LED の電流制限抵抗 R4 は 10kΩ、至近なので実用よりも明るい光を受光素子に入れていると考えられる。スナップショットの画像に写るカーソルと波形が一致していないのは、10 秒程度見ている間に遅延時間は大きく変わっているためだ。おおよそ多くの頻度で見られる位置にカーソルを当てている。送信データを符号化した変調パルスは 300us 程度が下限なのか。抵抗 1 本で中心周波数を決める、よく考えられた回路が入っているのだろうな。

  2021.06.04

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  デジット閉店セール光り物 (2) - 1素子 LED 色々

  デジット閉店セールで 1 素子の LED も色々と買った。これらも試しに点灯している。前回の blog と同様、赤色系の明るさ比較に使っている LED は OSHR3131P を直列に繋いでいる。DB-14-RD ブラケット付き LED だ。ブラケットが欲しかったので買った。LED は「暗いだろう」と思っていた。LED の足は僅かに長さが違う。調べてみると短い方がアノード(+)だ。長い方がカソード(-)になる。1mA で光らせてみる。画像を見たときに「え？写るの？」と思ったほどに暗い。10mA で光らせてみる。ようやく視認できる程度だ。手で庇を作って視認する LED だ。DB-14-RD のブラケットは突起部分を外からドリル刃で削れば取れる。φ 0.8mm ～ 1.5mm の基板穴開け用ドリル刃が使えるはずだ。1.5mm ドリル刃で削って取った。削らずに引き抜くのは無理そう。φ=3mm の LED が丁度良く入る。緑・青系の LED を光らせてみる。比較用 LED は OSNG3133A だ。今時の基準で普通輝度の LED、2mA くらいの電流で十分に視認できる。GL2EG6 は先端が尖った形状の LED だ。昭和の時代ラジカセやプリメインアンプのセレクターインジケーターとして使われた形状だと思う。黒塗装されたアルミパネルに小穴を開けてそこに LED を差し込んで使っていた。1mA を流して点灯。デジカメの絞りが OSNG3133A の方に合ったせいで殆ど光ってないように見える。10mA を流して点灯。これなら見える。発光面積が先端に集中しているのが視認性を不利にしているのかも。幅が狭いので複数 bit 表示には有利なはず...明るさで当たりだったのは UB3814Xだ。1mA で点灯した場合で十分に明るく比較用の OSNG3133A より明るい。乳白色の拡散タイプなので素子はもっと明るく発光しているはずだ。10mA で点灯した場合は眩しい。直射日光下などの特殊条件でも十分に使える。明るい LED から売り切れていくよなぁ...

  2021.05.29

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  デジット閉店セール光り物 (1) - 年代物だよなぁ

  デジット閉店セールで売られていた部品のうち LED (光り物) いくつか買っている。試しに光らせてみる。殆どの LED は今時の LED と比べて暗い。「年代物」だなぁ。既に販売終了になった LED もある。なんだな、「買ったらこうだった...」的な感想を抱くかもしれない。TLR363T 東芝の 7 セグメント LED だ。安心感というか、手頃な数量で手頃な値段だったので早めに売り切れになった。TSST 新ロゴで Made in Japan なのは意外だった。発光面のデザインは "This is the 7 segments LED." 7 セグメント LED の代表的デザインになっている。明るさ比較のため、OSHR3131P と直列回路を構成して定電流源に繋ぎ光らせる。1mA を流してみる。ダイナミック点灯だと暗くて見えないかもしれない。10mA を流してみる。これでも昔は明るく感じていたはず。20mA 位でダイナミック点灯するとなると、マイコンの最大ドライブ電流とか気になることが多くなるな。LTS2802AP-J LITEON の LED だ。レール(チューブ)の日付は 2000/11/9 とある。タイランドからやって来た LED だ。チューブの日付刻印とと照らし合わせると、046 は 2000年 46 週製造と言うことだろう。2000 年ごろは LED はかなり明るくなった時代だと記憶していた。1mA を流してみる。やっぱり暗いなぁ。10mA を流してみる。こちらも、容易に視認できるようにするためには 10mA を流す必要が有りそうだ。Vdd = 3.3V だと電流制限抵抗は 50 ～ 100 Ωになってしまうのか。DA56-11HWA Kingbright の LED を見てみる。1995/2/22 製造だ。これ就職した年だよなぁ。95-08 は製造年 - 製造週と見て間違いないだろう。チューブ詰め込みは少し後？1mA で光らせてみる。画像に写っているのか... 殆ど見えない。10mA で光らせてみる。ようやく見える感じだ。こんな暗かったっけ？ たしか、LED が明るくなってきたので、発光面を黒で塗装しないデザインが出てきた様な。駆動回路に手間掛かってしまうのかなぁ。いっぱい買ったトランジスタも一緒に使うってことか。

  2021.05.24

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  デジット閉店セール品 高級 3 連 (AM) FM フロンドエンド TW-4194V 3Q の回路を調べてみる - AM VC 部に違和感を感じていた

  デジット閉店セールで売られていた 高級 3 連 (AM) FM フロンドエンド TW-4194V 3Q (FAT-51UJ-41) の AM 側バリコンの容量を測定していて、何となく違和感を感じていた。分解して回路を調べる事にした。2021.5.3 回路図訂正 IF 増幅トランジスタのベースバイアス回路に C15 を追加TW-4194V 3Q (FAT-51UJ-41) PDF 回路図 TW-4194V 3Q (FAT-51UJ-41) bsch 3v 原図 分解してみると AM 側のバリコン端子の回路は ANT 側と、OSC 側で違っていた。AM 側にはコイルが入っていて共振周波数を下げる様になっていた。添付された説明文書には「内部 1 ～ 3 段コイルと並列に入っているコンデンサを大きくし(7pF ～ 10pF) 局部発振コイルと並列に入っているコンデンサを大きくした上で ～」と書かれている。これも「どういう事なのだろうか？」と直ぐには理解できなかった。2021.5.4 追記 基板や局部発振 AFC 混合ユニットに書かれた QQQ は恐らく中央無線 (リンク先は Parking Solutions 沿革 (吸収合併後の社名)) だと思われる金属カバーを止めている半田を外す。熱出力が大きい半田ゴテを当てる必要が有る。自分が使ったのはボタン押しで 130W に上がるコテを使った。丁寧に半田を吸い取るか、ある程度少なくなったら、マイナスドライバーなどで広げて、半田ブリッジを離すことができる。半田は有鉛半田と思われる。無鉛半田とコテなどの道具を使い分けている場合は要注意だ。開けてみると、バリコンの軸が出ている側(画像左側)から、RF AMP, 中間周波数増幅, OSC/w AFC and Chopper? となっていた。中間周波数増幅部分と白いプラスチックケースに収まったユニット部分は回路を追うまで、機能が直ぐに分からず。上から見て、AM 受信用バリコン端子の違和感に気づく、AM-ANT 側の端子に 小さなコイル(L6) が直列に入っていた。RF AMP 部分から見ていく。3SK45 が使われていた。今ではほぼ絶滅してしまった Dual Gate N channel MOS FET だ。初めはが高周波増幅兼混合として機能していると考えていた。回路を追ってみると G1 側をソース接地回路、G2 側をゲート接地回路として、カスコード接続回路を構成していた。これで純粋に高周波 1 段増幅をしていた。頭のケース部分は 10nF のコンデンサで高周波的に接地されていた。今時なら、部品へのストレスを懸念し、避ける実装方法だろう。Dual Gete FET が絶滅してしまったのは 3 端子 FET で内部がカスコード接続された 2SK192 など様な素子に置き換わってしまったのが原因だろう。部品点数で見るとメリットが無い。下の画像の奥側に 2 本のコイルが林立している。左: L2, 右: L3 と部品番号が振られていた。L2, L3 は離れていても結合していると考えると回路が成立する様に思える。L2, L3 の結合も含めて比喩的に言うならば全体的に「遠回りで間接的な回路だなぁ」と感じる。緩い結合でマッチングを達成したり、局部発振からアンテナ側へ回り込む漏れ電波を阻止している様に見える。この部分は部品配置も特徴的で、円盤形セラミックコンデンサを壁の様に立てて、シールド板のようにして、遮蔽効果を狙っているのでは？と思える構造になっている。中間周波数増幅は 2SC535 で行っていた。ケース形状は最終形状である TO-92 ではなく、平板形の旧形状だった。端子は黒く変色していた。端子変色が内部まで進行し、トランジスタが壊れているかもしれない。2SC 3 桁半ばで fT=940MHz なのだから、結構技術開発が進んでいたのだなと感心する。白いケースには PAT.P と金型による文字が浮き出ていた。内部は調べていない。端子の接続先などから、局部発振, AFC, 混合を行う回路が入っていると考えられる。混合は単に FMInOut 端子を On/Off するチョッパで構成しているのか、あるいは端子容量を変えて、共振周波数を振って非線形な変調をしているのか。共振回路に 9pF または 10pF が並列されている。外すと航空無線帯にシフトするのだろうか？それともマッチングし直しの茨の道か待っているのか。

  2021.05.03

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  高級 3 連 (AM) FM フロンドエンド TW-4194V 3Q に 350pF x 2 エアバリコン - デジット閉店セール

  デジット閉店セールで売られていた高級 3 連 (AM) FM フロンドエンド TW-4194V 3Q を買ってみる。2021.5.3 追記 内部回路調査をした日記へ大きい。デジットの web ページにも物差しを添えて撮影した画像がある。これで正しく大きさは把握できるはず。実感を伝えるため、単 3 乾電池を並べてみた。目的はバリコンを手に入れることだった。説明文書に惹かれる。「AM 側は実測 350pF のエアバリコン端子が 2 つ出ています。バーアンテナや局発コイルなどが必要になります。」... ん？ 350pF x 2 なのか、350pF x 1 + 局部発振用バリコン x 1 なのか？買って調べてみることにした。のぞき穴から見ると、容量が大きいローターが 2 組み見える。両脇に小容量のローターが 1 つづつある。この大容量部が 2 つ端子で出ているということ？ 今時エアバリコンが絶滅危惧種だと言うのに 2 連なのか。バリコンだけ取り出せば 4 連かな。測ってみる。VC #Min (pF)Max (pF)115.4341.4214.0344.6#1(前側) 最小容量#1(前側) 最大容量#2(奥側) 最小容量#2(奥側) 最大容量バリコン可変式のウイーンブリッジ発振回路か、あるいは高一ラジオか。高一ラジオ、音良かったんだよなぁ。

  2021.04.26

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  赤外線で蚊誘引 - 蚊は捕まっていない、ほぼ蚊に刺されない

  赤外線で蚊を誘引して、空気清浄器で捕まえようという試みを続けている。フィルターに蚊やその残骸は見当たらない。捕まっていないと思われる。仕掛けを取り付けてから、蚊に刺されたことは 1 回あった。回数は減っている。まさか、分子レベルまで蚊が粉砕されてしまった？そんな恐ろしい仕掛けは無いばす。そう言えば、消費電力とか発熱を心配されていたような。宿題だったような。組み立てたときに、マルチメーターを当てて「まぁ平気かな」と、数値を取らずにそのままだった。並列で 34Ωの抵抗の両端電圧は約 381mV (測定値は 380.8mV)、11mA 流れている。4.2mW 消費、発熱は何かを焼くほどにならない。この程度だと自分は指を触れて感知できない。赤外線 LED の Vf が見込みで低くても 1.1V 位と考えていた。4 直列で、4.4V、電源を 5V としたので 0.6V 差の所で電流制限をする。おおよそ 10mA ～ 30mA 程度流すつもりだったので、大雑把な見込み通りだった。蚊に何が起きているのだろう？

  2021.04.12

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  赤外線で蚊は捕まるかな - 市販品は紫外線利用みたい

  蚊を捕らえる仕掛けを作ってみる。赤外線 LED を空気清浄器の脇に取り付け、寄ってくる蚊を清浄器の吸気で吸い取ってしまおうという目論見。コメントの Zerosquare さんのアドバイスや市販品で見られる通り、光誘引型の蚊取り器は紫外線 LED を使っている。昆虫の一般的性質に見られる紫外線に対して正の走行性があることを利用しているようだ。なんだな、電灯を消した部屋で寝ていて顔の周りに近づいてくる蚊は何を検出しているのだろう？検索で調べてみる限り、赤外線と CO2 らしい。CO2 は無理だとして、赤外線は何とかなるのでは？と思う。熱として感じる赤外線の波長と赤外線 LED の波長はかなり違うはず。うーん。ブレットボードで赤外線 LED x 4 直列、電流制限抵抗 68Ω x 2 並列、電源 5V の回路を組む。回路図は省略。花粉症で半田付けはしんどいので仮組みだ。LED, 抵抗, ブレッドボードはジャンク品から寄せ集める。秋月の赤外線投光基板作ったんだけど... どっか行っちゃったなぁ。赤外線 LED はリモコン用途らしい。指向性が強く、ほぼ正面のみ光を出しているようだ。カメラと正対する LED だけ明るく光って見える。蚊を誘引する空間が狭いかな。光子エネルギーが低い赤外線だから、目を焼く心配は多分少ないだろう。問題だったら、既に 40 年くらい実績がある赤外線リモコンが大問題になっているはずだ。実験？寝ている間に蚊が寄ってくるかどうか... 失敗すると痒いんだよなぁ。

  2021.03.21

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  逆モーションの赤いラジケーター - デジット閉店セール

  デジット(共立エレショップ)が閉店セールをしている。店舗移転が事情らしい。アナログなメーターは有っても良いかなと思い、ラジケーターを買う。購入単位は 28 個入りの 1 箱だ。パッと見で気づく特徴はメーターの針が、右から左へ振れることだ。普通のメーターは左から右へ触れる。パネルのバックは非常に濃い橙だ。画像写りはほぼ赤だ。メーターの配置は縦か、逆さの方が見慣れた方向になる。かなり経年しているのか、目盛板を固定している左右のポスト部分に塗布された接着剤は接着力を失い、崩れていた。容易にスケール板を剥がせる。端子部分は黒くなっていた。酸化あるいは硫化していると思われる。半田付けを試みると、フラックスでは黒い皮膜を取ることができない。#2000 程度の耐水紙やすりで丁寧に磨くよりは、#1000 かそれより粗い紙やすりで磨いた方が半田が乗りやすいだろう。目盛板を書き換えるつもりでスキャナで取り込む。クリックして得られる画像は 600dpi で実寸印刷できる画像だ。横向きで取り込んだ目盛板縦向きで取り込んだ目盛板等間隔で 0 ～ 5 の数値が打たれている。端子電圧と針の振れを調べてみる。Pointer position vs Input VoltageInput Voltage [V]Position1.62E-015.01.04E-014.06.87E-023.04.52E-022.02.61E-021.00.00E+000.02 次曲線を近似する様な感じだろうか？(電圧 to 針位置は 2 次関数の逆関数) 見た目と違い VU メータの様に人間の知覚に近い振れ方を意図している様に見える。意外と難しいメーター？

  2021.03.07

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  TDA2822 を矩形波発振器にする - 出力を正負電源に使おうかな

  TDA2822 を矩形波発振器にしようと画策していた。TDA2822 はごくありふれた Stereo / BTL monaural オーディオアンプだ。互換チップは大抵 xx2822 の様な型番になっている。日本メーカーで有名な互換 IC は NJM2073 だと思う。回路図一式 BschV3, LTSpice 検討回路LM386 の様に変わった応用回路はデーターシートに乗っていない。ただひたすらオーディオアンプとして使う IC だ。非反転、反転出力が得られる。非反転側で hysterisis comparator を構成して、反転側で CR 遅延回路(ほぼ三角波で帰還する回路)を構成してみた。発振周波数は 40kHz ～ 100kHz 辺りを狙うので BTL 接続応用回路で示されているブリッジを構成するコンデンサの容量より 1 ～ 2 桁ほど小さい値を使う。出力はほぼ電源電圧の 1/2 を中心に振幅する。入力側はコンデンサレスでおおよそ ± 数10mV ～ ±100mV を入力する様に設計されているので、帰還回路に DC cut するコンデンサを入れる。CR 遅延回路を少し弄って DC オフセットをキャンセルする抵抗を入れる。いきなり TDA2822 で回路を構成する前に LTSpice で似たような回路をシミュレーションで試すことをしていた。おおよそ、狙い通りの波形を出力していた。TDA2822 でこんなに綺麗に発振するかなぁ。Source / Sink (あるいは push / pull と行った方が良いのかな) でほぼ 180 ℃位相が違う矩形波が得られる。Cockcroft–Walton 回路か、適当なトランスを駆動すれば電源電圧を昇圧・反転して正負電源を作りやすいはず。オーディオアンプなので出力もそれなり得られると期待できる。部品箱に DC-DC コンバーターモジュールが有るじゃ無いかって... 変な回路を試したいんだ。TDA2822 で発振させた波形観測

  2021.01.19

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