OpeAmp工作再開、小手調べ

ある計測器を作ろうと思うのだが、難関。しかも最近アナログ電子工作してない。というわけ+自分へのクリスマスプレゼントで定番レコードプレーヤーをかった。デジタル録音までできるなんでもついてる便利なプレーヤ。でもプリアンプはなんと30年以上前の大学の時作ったディスクリートのが充分使える。

おまけに古い愛用のカートリッジ1つ残ってる!アンプもカートリッジも古いので楽しむ。でヘッドホンアンプ製作。(006Pの東芝9V充電電池2個で動作。リチウムイオン電池は怖いので使わない。片減り警戒で電源LEDは2つ!いつものようにRCAケーブルで入力直付け。コネクタ部分でハム拾うので私の常套手段。ただプリアンプでないのでそこまでするのはまあ、習性?)

 

と講釈垂れても、定番OpeAmpで出力の強いヘッドホン駆動可能なもの利用しただけ。でも最近の偽半導体騒動で業を煮やしたTIは最終メーカーにしか良好な半導体を売らなくなってるし、そもそもDIPでないのでアマチュアには手が出せな  い。で我らが秋月のDIP基板化万歳!

ゆえに、工作は細かくなり、60過ぎたポンコツにはつらい!

特性はこれまた定番の最初のAnalog Discovery!で測る。今のはかなり高いけどこれ当時はアメリカでの学生用で3万円くらいで買えた。おまけに今はコネクタ類がおそらく中華の安くて使えるのがある。昔はアマチュアにはつらいバカ高いのしかなかった。プルーブの不安定さやショート大嫌いなんで私はコネクタ多用する。スイッチング電源のノイズ嫌ってノートパソコン、アルミお皿利用。CR発振器とシンクロからするとすごくラクチン!レンジでチン並み!わお!

特性はまず、本来の測定器用の特性みるため20kΩ2kΩのNFBにぎりぎりの2pFで確認。かなりの特性。10kHz矩形波下が出力でリンギング

ネットワークアナライザモードでのボーデ線図。上のゲインで1MHz盛り上がりや下の位相の戻りはやはり気になる。

無論ヘッドホンにこの広帯域は100害あって1利なし。位相補正10pFに。矩形波では上が出力。少し鈍る

すこぶる低雑音(  Noise: 2.8 nV/√Hz at 1 kHz, Open-Loop Gain: 136 dB だもんね!)だし、まあこのOpeAmpはヘッドホン以外に目的の回路にも使えそう。なによりオーディオ工作用に秋月さんが売ってくれているのは助かる。まあ数個は予備にかっても滅茶苦茶高いわけではないし。無論bipolar-input なので先の条件によってはFETを頭に追加して位相補正必要だが。

さてさて、OpeAmpで作っただけではアホみたいなので、LTSpiceで確認?順序逆だね。最新版がバージョンアップされたばかりなので、OPA1622のSpiceデータをTIからダウンロードして、なんとか使う。ただ無償ですごいLTSpcieだが、素子の回転や反転は最初にしないとやりにくいので、やはりこれは回路図固まってから使うシュミレータで、うん十万円(ので超貧乏なワタシにはとてもとても無理)の設計ツールではないので当たり前。

最終的な10pFの位相補正

最初にIC性能の確認を兼ねた2pFの位相補正、ボーデ線図は上が最終、下が2pFの時

まあほぼ実際の結果と一致。

 

 

 

電子工作遠隔授業

大学早めに辞めて5年以上。授業なんてもどうする?とはいうものの コロナ下での遠隔授業の手伝いはしていた。(なんとバングラディシュのダッカと国内結んでのZoomでJICA国際貢献の特別講義の黒子と通訳を2回)。今回は東京の知人の中3のお子さんの夏休みの工作の手伝い!なんと博多の学会でお父さんから頼まれた!

本人の希望は私の世代には懐かしい”大陸横断ウルトラクイズ”式の早押しクイズ用スイッチ。久々にブレッドボードで試作して見本をゆっくり作る。

無論、事前に論理回路を検証してもらうため、まずSimcirJSのサイトを教えて設計や検証を習得してもらう。なにやら東大でも授業で使っているようだ。通常は負論理設計だけと、本人が考えた正論理(ANDとOR)主体で設計検証。IC増やしたくないのでNORも止む無く。

ソフトの次は、定番のLチカ(LEDをICやトランジスタで駆動させる初歩の初歩)をまず作ってもらい、テスターの使い方覚えてもらう。(やはりテスターのヒューズは1回飛ばしたらしい。Lチカの時に起こすのは後よりかなり良い)

電子回路はソフトだけではダメで、プルアップ、プルダウンなど電源投入時やノイズ対策も必要。これは中学生が自力では無理なんで、部品通販定番のマルツさんのホームページの図使って説明。回路図は水晶堂さんの回路図エディターで書いた。3回答者と4つ目は審判用のリセット回路

この見本から、がんばって、正解回路やブザー回路もつけたらしい。本番の作品展示会ではうまくいったそうです。メデタシメデタシ。(抵抗値やコンデンサー値はかなり許容範囲広いので全部同じにした。)

コロナは亡くなった人もあり、困ったもんですが、リモートでイロイロするきっかけにはなった。全く最後まで本人とは会うこともなくメールや写真や見本送っただけでここまで出来た!エライ!どっちが?(⌒▽⌒)!