このサイトは楠 昌浩が興味をもったことに対して広く浅くネタ集めしております。
以前に IN-9 のドライバ段の確認で 100mm 全部光らすのにどれくらいの電圧が必要だったか測っています。そのときは 2.5V 程度の電圧でフル発光となったわけです。ブレッドボードに作成しているテスト回路には対数圧縮が入っていなくリニア表示となっているので、どこらへんを 0db としたときにどんな感じかなぁということで、表計算でいくつかのパターンで db 値の範囲を確認しました。
とりあえずですね、70mm あたりのところを 0db とすればリニア表示でも -30 ～ +3 まで目盛打てそうなのでこのへんかなぁとは思っていますが、もうちょっと手前にするかも知れません。別記事にも書きましたが今後は
というあたりをやってみたいと思います。
以前から IN-9 バーグラフネオン管の動作確認などをしていました。この週末に日本橋で三端子レギュレータなどの補充が出来たので回路いじりを続けたいと思います。今回いじった内容は以下のとおりです。
アンプの増幅度調整で携帯オーディオプレーヤのイヤホン出力でもほぼそれらしく表示出来るようになりました。しかしながら、この変更でパネルなどに印刷した目盛りとネオン管が表示するシグナル強度には一貫した関係が保てないため、VU メーターみたいな表示が出来るインテリアのようなものとなります。
このネオン管は見た目よかったら正解だよなということで、ほぼ仕様確定とさせていただき今後ケースに入れていくフェーズへ移行していきます。いい感じに仕上れば数量限定になりますがこれをベースにキット化出来ればいいなと思います。
思い付いた時に遊んでる状態ですので一気に進捗するとかはありませんがぼちぼちやってます。実際今の状態でもそれなりに動作するので結構楽しいのですが、もう少しばかりモヤモヤ取っておきたいので少し回路をいじって動作確認です。
目先で気になっているのは、ネオン管用の DC/DC と、オーディオ入力からネオン管ドライバの OPAMP が 12V の AC アダプタから電源供給されますが、フィルタなどで分離されていないので、DC/DC のスイッチングノイズが回り込んできます。コモンモードフィルタで防ぐのも一つの手ですが、今回は手っ取り早く三端子レギュレータで除去しようと。家には 5V 以上の三端子が無いので仕方なく 7805 で実験。LM358 はレール・ツー・レールじゃないので 5V だとクリップしてネオン管が途中までしか振れませんという問題はありますが確認は出来ます。これで駄目なら、ネオン管用の電源はどうしましょ。倍電圧回路を何段か重ねてやってみましょうかという代替案に切り替えないといけません。
12V から三端子レギュレータ通過後の 5V は安定化されていましたので良しとしましょう。回路的にはどうかなぁ、5V のままにして、レール・ツー・レールの OPAMP 例えば LMC662 とかに差し替えるか、今の回路のままで 9V 程度の三端子にしちゃうかですね。
それにしても、最初テストしたとき 78M05 でやってたらネオン管の半分もドライブ出来ず。ここまで悪くなる？と思いつつテスタで電圧測ると 4.2V しか出てなかった。 7805 差し替えで 5V 出たんでなんでしょう。壊れてた？
以前の Blog 記事で、DC/DC の電圧が足らんというポストをしていました。今日の夕食後ちょっとやろうということで、ブレッドボードの DC/DC 部分を組み直ししました。インダクタをちょっと買いに行くというのも面倒だったので以下2点修正
タイミングコンデンサの容量変更は確認のためもう一回検算しましょうということです。
| ton(μs) | toff(μs) | f(kHz) | |
| 2000p | 35 | 6.3 | 21 |
| 1680p | 27 | 5.5 | 26 |
| 1000p | 22 | 5 | 32 |
| 500p | 13 | 3 | 51 |
↑ ton/toff/f の表はデータシートのグラフから取ってますがかなり大雑把です。
Vin = 12V, Vout=140V, Iout = 0.05A でインダクタの計算。ただし手持ちのインダクタはデジットで買った 220μH 電流は確か1.7Aくらいのやつなので、ipk はこれで計算
| 500p | 1000p | 1680p | 2000p | |
| Lmin(μH) | 89 | 159 | 195 | 265 |
| ipk(A) | 0.7 | 1.2 | 1.5 | 1.7 |
結果的にはタイミングコンデンサはやっぱり、1000p か 1680p(手持ちの関係で1000+680です)あたりかなと。前回 1000p での実験では、FET の発熱が心配でしたが、1680p に変更してみようというものです。
今回、テストの段取りを簡素化するためマイコンボードを外しまして、入力された音声をそのまま IN-9 のドライバへ渡すよう配線を変更。PC から音楽再生しながら経過を観察。で、その結果は
と、少しづつですがあたりがついてきた感じはします。あとは、IN-9 の表示のバランスを取る回路とレベル調整が必要ですね。ぶっちゃけ、これで、対数目盛印刷した透明な板に IN-9 着けてしまえばいいんじゃないか？と思うようになってきました。まぁ、試作1号という意味ではいいかも
ちょっとバイオリンやプラモや別件ありまして、これ置いてました。表示具合の確認ということで今回はステレオにしてみて表示出来るかの確認作業です。
結果、12V – 140V DC/DC の出力電圧が変動して、バーの表示がほぼある所で止まるという事象が発生。原因は DC/DC の容量不足ですね。MC34063A の昇圧で、Ipk が 3.5A (後日計算違いでもっと少ないのが判明) なんですが、インダクタは1.7A程度のものですしね。ACアダプタも1Aです。トロイダルで実験したらとか思いつつも入力12Vの10倍以上の電圧を出す磁力と必要な電流で結構発熱しそうですねぇ。パーツボックスにある絶縁トランス出してしまえばある意味即解決ですが、もうちょっと電流ひっぱれるようにならないかやってみましょう。タイミングコンデンサの容量見直すか？う～ん、やっぱキモはインダクタだよなぁ。白目
先日、オペアンプの絶対値回路の基本部分が出来て、それ以前に出来ていた IN-9 のドライブ回路を Arduino にて接続しまして、Analog 入力と PWM 出力を 1ms 毎に行なうようプログラムしてみました。これでそれっぽく表示出来るの？ ということで確認一回目というやつです。まだステレオのうち片一方しか組んでないのでネオン管1本だけになっております。
レベル調整など無い状態ですが、まぁ、見た目はそれっぽくいけてますな。ということで、今後はレベル調整など少しづつハードとソフトの調整をかけていきたいと思います。
3連休の終わりの日ですが、雨降りのためこちらの作業を少しだけ。今回は先日計算してみた全波整流回路をブレッドボードで組んでみて波形確認するところまでです。オペアンプの回路は普段作らないので素直に動くとは思えませんがやってみましょうということで。先日引いた回路の2段目の出力バッファの帰還抵抗を 10k : 10k で2倍の増幅。入力47kの受けでは入力がプラス側に振れちゃったので、2.2kの抵抗に変更と入れる場所を変えました。
テスト環境は、雑誌 Stereo誌付録の USB オーディオI/F を使って、PC から 1kHz のトーン出力したものをテスト回路に入れて波形見ました。
これで、だいたい収まったかなという感じ。2段目は増幅度可変で調整出来るようにしましょう。それよりも、140 DC/DC に負荷かけるとノイズが飛び込んできてるのが判明したので要検討ですね。DC/DC の電源入力から戻ってきてるか。まぁブレッドボードのハリガネ配線というのもつらいのはつらいけど。
前回までの Blog 記事で、バーグラフネオン管の表示テストやオペアンプの全波整流回路の事前確認を行ないました。VUメータみたいなものを作成するのあたっては、対数変換して表示を圧縮させたほうが人間の比率感覚とあうのでやるのがいいと。AVR マイコンで計算したらどうなるのか気になったのでちょっと検討。ATmega328 の A/D コンバータは10bitの分解能ですが、データシート見ますとリファレンス電圧にチップ内蔵 1.1V を選択することが出来ます。なんかいい電圧値ですね。今回は小型オーディオなどの出力で使えればいいと思いますので 0dBv = 0.775V で見てみました。
Wordpress でテーブルタグ使うのは面倒臭いので表計算の画面のコピペですいません。電圧だけで見てますが -40 から 3デシベルまでいけそうです。ということで
の構成で出来そうな目処がついてきました。簡易的にレベル調整するところと、IN-9 の表示バラツキの吸収をどっかでしないといけませんが、悩むところは減りました。よかった。
先日、Arduino のボードから IN-9 のバーグラフネオン管を点灯させました。マイコンには A/D 変換機能が付いているのでそれに信号入れられるよう、オペアンプの整流回路を LTspice で事前確認。入力に 1Vpp の AC 入力を入れて整流とバッファ兼増幅です。LM358 のモデルを使用し、単電源で回路を動かしてみました。なお LM358 の理由はたまたま手元にあったからです。
結果的には、ちゃんと整流出来ていますね。出力にコンデンサ入れて少し平滑してマイコンの A/D 端子に入れたら以外と使えそうです。
マイコンを使ったアプリケーションは
なんかが簡単に思いつくとこでわな。マイコン入ると楽になるかな。
とりあえず、動作確認を手っ取り早くするために、Arduino UNO R3 を使いまして点灯試験。
というのを実施しましたが、ランダムパターンで表示が根本から出ないですね。リニアに変化させる分には速度上げても問題ないでしょうと思いますがね。放電用の抵抗付けて経過見てみる感じかなぁ。また、PWM 出力の積分回路も手持ちの 10μ 使ってて大きいので 1μ くらいの適当なのを買ったらもう一回やってみる感じかな。
こういう時に Arduino は便利やね。USB 差して 5分もあれば動作確認出来る。ありがたい