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2010年3月の6件の記事

 ●秋月のLTC1799モジュールで遊んでみる

今まで実験用の信号源と言うとFCZ研究所寺子屋シリーズのキット『サイン波発信器』を使うか、タイマーIC555でその時に必要な周波数にあわせた定数で発信機を作ってたのですが、周波数を頻繁にかえる必要がある時はちょっと面倒です。

Ltc1799 ファンクションジェネレーターのキットを組もうかとも思いましたけれど、もっと手軽に信号源として使えるLTC1799オシレータモジュールを買っちゃいました。

乾電池2本でちゃんと発振してくれますし、ブレッドボードにそのまま差し込んで使えて、邪魔にもならない大きさなのでとっても便利です♪

Ltc1799_wave01

Ltc1799_wave02

Ltc1799_wave03

Ltc1799_wave04

とりあえずハンディオシロで波形を見てみました。

1kHzでの波形は付属の説明書通りの波形でいたが、周波数を上げていくと段々と波形が変形してきます。

同じLTC1799モジュールをちゃんとしたオシロスコープで波形を見られた方のサイトを見ていると20MHzあたりまで波形の変形はほとんど無いようですので、このあたりはハンディオシロの、と言うかサウンドボードの能力の限界が現れてるんでしょうねぇ・・・

周波数が可聴域を超え、30kHz付近では波形が面白い形になってきます。
周波数表示も24kHz付近から正しい値を示さなくなりました。

更に周波数を上げると小さな三角波形になり、周波数を上げるにしたがってどんどんと波は小さくなって、最終的に40kHzで波形は観測できなくなりました。

パソコンのオーディオ入力を利用するハンディオシロでの限界を改めて確認しちゃうと、ちゃんとしたオシロスコープが・・・ ( ゚д゚)ホスィ…

でも今は経済的に苦しい状況なので、オシロの購入なんて夢物語なんですが・・・

・‥…━━━☆・‥…━━━☆・‥…━━━☆・‥…━━━☆

波形の確認のついでに自分の耳でどの程度の周波数まで聞き取れるか、一時話題になった『モスキート音』を試してみました。

Ltc1799_02

昔々に作ったLM386を使った低周波アンプに繋ぐと、12~14kHzあたりでぱったりと音が聞こえなくなりました。(^^;)

若い頃、無音状態のブラウン管式のテレビが発する高周波を聞き取れていたのに・・・

しかし、まだまだ耳は良いはずの8歳の子供にも試してみたところ、私と同じ周波数で音が聞こえなくなったと言ってますので、アンプ(&スピーカー)の問題かもしれないと思い、オーディオ用アンプ&ヘッドフォンで試してみました。

今度は20kHzあたりまでは小さいながらも音を確認できましたので、やっぱり386アンプ&スピーカーでは可聴域上限付近の音は出せなかったようです。(^^;)。

とりあえず、若い人にしか聞こえないと言うモスキート音が聞こえたのですから、つまり、私もまだまだ若いって事が証明された訳でございますね。(笑)

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 ◇簡易FET電子負荷装置

Fet_load02 昇圧回路とか電源系の回路を作って遊んでいると、動作確認や性能確認のために負荷が必要になってくるんですが、今までは手持ちのセメント抵抗とか無線の機器の調整用に使う50Ω15Wのダミーロードを組み合わせて負荷に使ってました。

でも、負荷電力の微妙な調整とかが必要になった時、抵抗の組み合わせでやろうとしても結構面倒だったりしますんで、MOSFETを使った簡単な電子負荷装置を作ってみました。

Fet_road私的には5V1A程度の負荷が実現できれば良かったので、手持ちのPchのパワーMOSFET 2SJ477を使い、『JA9CDE自作を楽しむホームページ』様の簡易電子負荷回路を参考にさせて頂きまして、それを更に簡素なものにしました。

Fet_load01
負荷電流のコントロール用のボリュームを間違えてつけてしまい、右に回すと負荷減少、左に回すと負荷増大と、感覚的に逆の操作になってしまいました。(^^;)

FETのゲート電圧は入力の電圧に左右されるんで、入力電圧が低くなると(3~4V以下)あまり高い負荷はかけられませんでした。

でもまぁ低い電圧で高い負荷が必要になることも少ないだろうし、これで当初の目標数値は軽くクリアしてますので良しとします。

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しかし電子工作関係はブレッドボードで回路を作ってはバラして作ってはバラしての繰り返しなもんで、形になって残ってるものがほとんどないっすねぇ。

残っているものは今回の電子負荷と同じように基板剥き出しの実用にはなるけれども見た目の悪い実験用のものばかり。(^^;)

またちゃんとケースに入れて見た目もよく実用的なモノを作りたいなぁ~

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 小型ソーラー電力セイル実証機 IKAROS

昨日、日本初の金星探査機「あかつき」が公開されましたね。
6月に “ 帰還 ” 予定の「はやぶさ」の1ヶ月ほど前の5月18日の打上げ予定ですので、今年は5月・6月がくるのが本当に待ち遠しい!!

Pic_10_l しかし、個人的に気になっているのは「あかつき」の打上げに相乗りする小型ソーラー電力セイル実証機 IKAROSの方だったりします。(^^;)

正直なところ、「あかつき」が予定の軌道への投入に失敗しても、IKAROSだけは成功して欲しいなと思ってたり…
(ヲイヲイ

・‥…━━━☆・‥…━━━☆・‥…━━━☆・‥…━━━☆・‥…━━━☆

だんだんと春めいて暖かい日が多くなってきましたし、怪我も問題ない程度まで治ってきましたので、そろそろ工作を再開したいなぁって思ってます。
もう『 頭の体操 』は疲れちゃいましたし。(苦笑)

でも、やりたい事がいっぱい有って、どれから手をつけようかで悩んでおります。(^^;)

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 関数電卓を買ってきた

先日不注意から怪我をしてしまった足は、腫れは引いたものの、皮がめくれた部分の治りが遅くって、今だ思う様に動けないでおります。(^^;)

怪我の治りが遅いのは、やっぱり歳をとったせいなんでしょうねぃ・・・
なんだかしみじみしてしまいます。(苦笑)

やりたい事は山積みなのに、まだイマイチ体が自由に動かせないので、いつも楽しく拝見させていただいている野田司令のマツドサイエンティスト・研究日誌の旧コンテンツ 『 電卓で行う軌道解析・制御設計 』 での課題を、頭の体操の代わりにやってみようとしてるんですが・・・

学生時代から数学はあまり得意ではなかった事もあるし、軌道計算なんて初めてやるので、体操どころか地獄の特訓状態に陥ってます。(^^;)

Kansu_dentaku

最初はWindowsXP付属の関数電卓で取り組んでたんですが、やっぱり使い勝手が非常に悪いのと、何故だか√がないんですよね。

んな訳で、近くの家電量販店で売っている中では一番安い売価980円の関数電卓を買ってきました。

安いとは言っても私には必要充分な性能ですし、使い勝手も悪くないので気に入ってます。

しかし、今はこの性能の関数電卓が1000円でおつりがくるんですねぇ。
学生の頃、似たような性能の関数電卓を8000円近い値段で買った覚えがありますから、店頭でこの価格を見た時はちょっとびっくりしましたよ。(^^;)

ちなみにSF作家の野尻抱介さんがロケットガールの中で登場させた逆ポーランド式の関数電卓も探したんですが、さすがにちょっとマニアックなこのタイプは量販店では売ってませんでした。(笑)

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 あぁ、、うぅ・・・

不注意で右足の甲を思いっきりぶつけてしまい、靴が履けないほどパンパンに腫れております。(^^;)

工作などは作業台の関係であぐらを組んで座り込んでしているんですけど、足が痛くて作業台の前に座れません・・・

せっかく手が動き始めた所だったのになぁ・・・

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 ●携帯できる小型の5V電源を作りたい!

先日のエントリーでも触れておりましたが、電子タバコのバッテリーを屋外でも充電できるような電源が欲しいと言う欲求から、カバンの中に入れておいてもそれ程邪魔にならず、できれば携帯電話の充電もできる5V電源について、ず~っと考え続けておりました。(苦笑)

電池ボックスはUSB電池ボックスを使用することが前提です。

Usb_batteryboxこのUSB電池ボックスには出力のUSBコネクタと電池の間にダイオードが1本挟まれており、ダイオードの0.6~1Vの電圧降下を利用してアルカリ電池6V(1.5V*4本)の電圧をUSBの規格である5V前後になるようになってます。

ただ、アルカリ電池は容量が減るにしたがって電圧が下がっていきますので、バッテリーの充電用電源として考えれば4.5Vあたりまでは許容できますが、それ以下になると使えなくなります。

4.5Vならダイオードの電圧降下分を加算して電池の電圧は1本あたり約1.3V程度と、まだまだ電池の寿命には余裕のある状態なのに、電源としてはアウトになっちゃうんですよねぇ。

それはあまりにも勿体無い。

そこで安定した5V出力を得るためにDC-DCコンバーターの回路を使う事を考えました。

Ht7750a

メジャーなHT7750AMC34063Aというコンバーター用ICを使えば比較的簡単に小さな基板で回路を組めますし、電池の電圧が下がってきても出力電圧をある程度一定に保ってくれますが、電池電圧が低くなると変換効率が下がるので、出力電圧・電流を最後まで許容範囲内に収めるためには単3電池3本が基本になりそうです。

Mc34063a

携帯電話の充電を考えると最低でも出力電流は400mAは必要ですので、200mAが最大のHT7750Aの利用は今回見送り、MC34063でコンバーター回路を、電池も再利用可能なニッケル水素電池を使う事を前提にします。

何かと便利なこの手の昇圧型DC-DCコンバーターの最大の欠点は電圧の変換効率ですねぇ。

変換効率を80%とすると、400mAの出力電流を得るためには1000mA近くの電流を電池から取り出すことになりますので、電池容量2000mAhのエネループなどを電源とする場合、2時間弱しか持たないので800mAhの携帯のバッテリー充電なら1回フル充電できるかできないかといったところ。

電子タバコの200mAhのバッテリー充電なら100~150mAの出力で必要電流量は約400mAくらいで、大体3本分くらいしか充電できません。

もうちょっと効率を上げる事はできないものかと、ず~っと考えつづけていました。

考えつづけていました・・・

・・・

・・・・・・・・・・

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ∑(゚∇゚|||) ハッ!

ニッケル水素充電池は終止電圧に達するまでは、負荷にもよりますけれど概ね1.2~1.3Vの電圧を一定に保つ性質があります。D1x007

ニッケル水素充電池4本で4.8V~5.2V。
なんとかUSBの出力電圧の許容範囲内です。

電圧の変換などせずに、このまま使えば変換効率なんて関係ありませんから、400mAの出力なら消費電流も400mA。
携帯ならフル充電がおおよそ2回分、電子タバコのバッテリーなら8~10本分です。
(2010.3.3追記:充電器の消費する電力を忘れてました。実際の充電可能回数はもっと少なくなります...(^^;)

USB電池ボックスから電圧降下を伴うダイオードを外して、ニッケル水素電池4本の電圧をそのまま出力すれば、ほぼ満足いくUSB出力の電源ができます。

ほぼ満足いくUSB出力の電源ができます。

ほぼ満足いくUSB出力の電源ができます。

ほぼ満足いくUSB出力の電源ができます。

・・・

そうです。

昇圧型DC-DCコンバーターを組み込まなくても、ダイオードを取り外して、エネループを使うだけで良かったんです!!

・・・

これまで悩んでた事はなんだったんだ・・・・_ノフ○ グッタリ


追記 : 『◇USB電池ボックスの改造』をエントリーしました

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