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2010年2月

2010年2月27日 (土)

真空管ラジオを調整

 今週末は新潟に戻っています。通院のためです。

 年明け早々、父親が作った真空管ラジオキットが完成したというので見て
みました。ハムズ・オフィスのもので、5球の中波・短波の2バンドラジオです。
 一応問題なく音が出ています。

 ちゃんとした発振器や測定器が無いので完全な調整は難しいのですが、
周波数直読できる、ICF-SW7600GRがあるのでこれを測定器がわりにし
て調整してみました。このラジオは1KHz単位で150kHz~29,999kHzまで連
続受信できます。これで局部発振の周波数が直視できます。

 IF(中間周波数)の調整は 受信周波数=局部発振周波数 - IFなので、既
知の周波数の放送電波を用いSW7600GRで局部発振の周波数を受信し
て、調整します。(まあ調整用にセラロックなんかで455kHzのSG作っても
いいのですが)
 まずICF-SW7600GRを、受信周波数+455kHzにあわせて、真空管ラジオ
の局部発振器の漏れ電波を受信します。中間周波トランスが、455kHzの
バンドパス特性であれば、真空管ラジオから放送波が聞こえるはずです。
 あわせてみると、少し離れた場所にピークがあって、470kHz位になって
いるようです。まず中間周波トランスのコアを回して、聞こえるべき周波数
で音が出るように調整しました。
 付属の中間周波トランスは無印で元々何kHzで設計されたのかわかりま
せん。もしかしたら高めだったかもしれませんが、一応調整はできました。

 ついで受信範囲を調整します。特にダイアル目盛もないので、結構適当
になってしまいますが、仕様の受信範囲が受かるようにします。
 みるとかなり上側にズレているようでした。低いほうが受信できません。
 バリコンを最大容量側にして発振コイルのLを序々に増やし、低い周波数
で発振するように調整。ついで、バリコンを最小容量にして、トリマーコンデ
ンサで高い周波数で発振するよう調整します。

 最後にトラッキング調整。アンテナ同調回路を受信周波数に合うように
します。低い周波数は同調コイルのLで、高い周波数はトリマコンデンサで
調整しますが、完全には合わないので、よく聞く周波数帯の感度がよくな
るよう調整しました。

 感度は地元局を聞くには十分ですが、遠距離はあまり受信できません。
短波はおまけ程度です。短波の調整法も書いてありませんでしたが、受信
範囲が7MHz~15MHzとあったので、上と同様に調整しました。

Vtradio1
外観

Vtradio2 Vtradio3
後ろと裏側

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2010年2月24日 (水)

BSの地デジ難視対策衛星放送(2011.7.27黒friioでの状況を追記)

 現在BSデジタルチューナで+/-ボタンで選局すると、「地デジ難視対策衛星放送」
というのが案内と番組表のみ受信できます。SD画像による放送ながら関東キー局地
上波と同じ番組が流されているようです。視聴には専用のB-CASが必要そうです。
 地方民からみると、SDでもいいから見たい人も多そうですが、残念ながら総務省が
現在の地上設備では受信困難と認めた特定の地域のみ受信が認められるもののよう
です。
 しかし番組表だけ普通に見れるというのも、勿体つけているようで非常にいやらしい。
 認められた地域では、SDながら一時的にキー局の番組が見れるということなんだろ
う。県域局の受信対策が済むまでの5年間の暫定放送らしい。

#一つ疑問なのは、その県域に無いキー局の番組受信は制限するんだろか。技術的
には可能だろうけど。全部見てないがこの辺は総務省なりのHPのどっかに書いてある
のかもしれん。

追記:DpaのHPに詳細のPDFがありました。2015年3月までで、やはり地区ごとに受信
できるch数に違いがあるようです。(多分県域に無いネットワークのキー局は映らない)
また、その地区で地上波受信可能になった段階で受信不可にされるらしい。
2010.3.10開局とのこと。

http://www.dpa.or.jp/safetynet/pdf/safetynet_20100129.pdf


そのうち受信対応カードが裏で流通とか.....無いか...。

 さて電波は追加承認された、BS17chのトラポン一本で行われています。
 PT2付属のsample.exeでスキャンした結果は下記です。TS-IDは0x4310と0x4311
の二つです。TVTestでは、今あるPT2制御用のDLLそのままでは受信出来ま
せん。確認できればいいのなら、sample.exeでTSキャプチャーして、TVtest files
で読み込めば可能です。但し映像・音声はスクランブル解除できませんが。
字幕だけはスクランブルされてないようで出ます。w(TVTestでは)
と思ったら、早速BS17対応DLLが公開されたようです。これを使いチャンネルスキ
ャンすれば登録はされます。まあキャプチャーできても映りませんが...。

----
チャンネルスキャン結果:
(S  8) チャンネル:BS17 CN:15.53dB AGC:041/127
       TS-ID 4310 低階層 モード:2 スロット数:02 高階層 モード:7 スロット数:20
       TS-ID 4311 低階層 モード:0 スロット数:00 高階層 モード:7 スロット数:26

 0x4310は低階層モードも使われているので、降雨対応放送がおこなわれて
いる模様。(多分NHK-Gかな)
----
ストリーム情報
0x4310 0x4311

TS-ID 0x4310
ch291 NHK総合1・東京 ch292 NHK教育1・東京
ch298 フジテレビ
ch890 案内用データ放送

TS-ID 0x4311
ch294 日テレ1 ch295 テレビ朝日
ch296 TBS1 ch297 テレビ東京1

 1局あたり6スロット位かな。1スロット1.2Mbpsとのことなんで、7.2Mpps/ch
実質映像音声以外のデータもあるだろうから、実質伝送レートはこれよりは
低いだろうね。(多分)

ちなみにSD画質のNHKBS1で9スロット、NHKBS2で11スロットを使用。

----
2010/2/27現在
(S  8) チャンネル:BS17 CN:14.28dB AGC:046/127
       TS-ID 4310 低階層 モード:2 スロット数:02 高階層 モード:7 スロット数:20
       TS-ID 4311 低階層 モード:2 スロット数:02 高階層 モード:7 スロット数:20

なんか変わってます。朝、両TS-IDに低階層モードが出現。0x4311側の高階層
モードのスロットが20スロットに。しかし夜には最初のに戻っていた。まだ微調
整している模様?。時間帯により変わっています。20スロッドだと1局5スロッド
なんで、6.0Mbps/chになります。

 これ見れればいいのでしょうが、多分合法的に解読は難しいでしょう。それが
出来るということは、WOWOWやスカパーe2も非契約で見られることになるわけ
だし。

Bs_
TVTestでの表示。何故か字幕だけ出る。

-- 2011.7.27-追記 --

 黒friioがなんとこの難視対策衛星放送に対応したというので試してみました。
friioは最初の無反応機で、はじめはこれしかなかったので通販で販売開始する
と即完売になるほどの人気でした。しかし、同様な機能の複数チューナを搭載
した機種が出てきたりで、落ち着きました。
 そこで本来B-CASカードが無いと得られない暗号解除キーを海外に置いた
サーバーから配信することにより、B-CAS無しでも受信できるの差別化してい
ましたが、なにぶんカードが比較的容易に入手できるので、価格も単chで高め
ということもあり、今一つ人気はありませんでした。
 多分、それを打破するために中の人が頑張ってしまったのでしょう。

 自前のカードかネット経由でサーバーからキーを受けるかは、ビューアソフト
のTVTestでも公式HPにある、メーカ純正のFriio用BonDriverを使うことで可
能ですが、デフォルトでは自前カードを使う設定なので、付属のレジストリ
書き換えツールのCAS_On.regをクリックしてキーをネットから受ける設定に
レジストリを書き換える必要があります。
(同梱のCAS_Off.regで自前カードを使う元の設定に戻せる)

 さて、ドライバ関係を最新にして、BSをチャンネルスキャンすると難視対策
衛星放送のchが表示され、実際に受信できてしまいました。
 全てのchが解除されています。これだと全国で在京5局の民放が見れてし
まいますね。

 解像度はSD(標準画質)で、VBR(可変ビットレート)になっています。
平均ビットレートは通常の番組で4Mbpsくらいで最大6Mbps。ただベタの多
いアニメなどでは平均2.5Mbps位なことが多いようです。音声は基のストリ
ームそのままで、EPGは詳細内容を省いて送っています。画質はスカパー!
で言えば中から下のチャンネルの画質程度かな。

Nanshi_brv
 Bitrate Viewerでのビットレート解析結果たまたまやってたテレ朝のシルシル
ミシルを録画して確認。

 しかし一体どうやってやっているのか謎。ただ今後キー送出サーバー
が停止するか送出側で何か対策するかで見れなくなる可能性はある気がし
ます。 詳しくは書きませんが某2局まで映ります。これはまずいような。
(最初試したときたまたま無料解放デーだったもよう。)
 当然ながら、この機能を使うには接続したPCがインターネットにつながっ
てないと駄目です。

こんな感じで映ってしまいました。
Nanshi_tx

 TvRockでの予約録画も試しているのですが、最初動作がおかしかったけど、
マイドキュメント内のtvrockフォルダ内のdtv.iniの修正と古いデータファイルの
消去で復旧しました。暫く使ってなかったのでおかしくなってたようです。
 あとTvRockは最新版はアナログ終了日に時限トラップが仕込まれていて
新規予約などがつかえなくされてしまっているので、公式サイト推奨のバージョ
ンダウンするか、有志製作の時限トラップ解除パッチを当てる必要があります。

 TVRockでのch設定の計算値です。PT1/2と黒Friio。なおPT1/2では解除はで
きません。
Tvrock_bsch

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2010年2月23日 (火)

モバイルSuica

 とりあえず、Suica定期券がまもなく切れるんで、モバイルSuicaに登録
してみました。おさいふ携帯対応機種に半年程前に機種変したんで、使
ってみようかなと。
 今は、年1000円かかるけど、普通のクレカも使えるし、定期券にも対応
しています。最初は確かViewカード限定で定期も使えなかったんで、便利
になったもんです。

 Suica定期券からの切り替えだと、今までのSuicaにチャージされている
金額も引き継がれるけど、確定処理で明日の朝5:00以降に再ログインが
必要らしい。それまでは、登録区間の乗車にしか使えないとのこと。

 あしたから、携帯わすれられないな。なんでも携帯に取り込まれるのは
正直抵抗があるけど、せっかくある機能なんでちょっとは使ってみたい。
 いい点は、チャージがクレジットカードからなんで、駅でチャージする必
要がないことかな。定期もいつでも買える。

 ところで今は新潟でも一応使えるけど....駅まで遠いんで使う機会があま
りないな。いままで使っていたカードは変更した時点で即使用不能なので、
駅に返却すればデポジット金500円返してくれるとのこと。

---
2/24

 朝更新手続きして、早速使ってみる。最初本当に通れるのかちょっとドキ
ドキでしたが当然ながら普通に使えました。
 携帯で改札抜けるのってなんか新鮮です。すぐ普通になるんでしょうが。

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2010年2月21日 (日)

ビックカメラ船橋店開店

 結構ニュースにもなった「さくらや」清算。ここ船橋にも駅前のフェースビル4Fに
入っていましたが、2月末の終了前に閉店しました。というのも幸い、立地が良い
と判断されたのか株主のビックカメラが代わりに開店することになった様で、
先週もうに新規OPENしました。そして最初の週末なので早速行って見ました。

 開店セールというのもあり結構賑わってました。さくらやと大きく変わったのは
店舗構成。まあ当然ですが。フロアー的に少し手狭なのですが、TVの展示スペ
ースにえらく割いていました。これは来年に控えたアナログ停波への布陣?とお
もってしまいました。一方PCコーナは狭いところにごちゃっとある感じ。まあこの
辺は今後の売れ行きをみて調整していくのかもしれません。
 狭いけど結構品揃えは良く、今後利用するかも。まあ船橋にいればですが。

 ビックカメラのポイントカード、あったんだけど見当たらない。さがしておかなき
ゃ。

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2010年2月17日 (水)

レトルトのサムゲタン(蔘鷄湯)

 韓国在住の友人が、旧正月で来日していたので、飲み会が開かれたので
すがその際頂いた一品です。


Photo
 スウォン畜産業協同組合製のサムゲタン(蔘鷄湯)。
 サムゲタンは鶏肉一羽分の腹の中にもち米、高麗人参、栗を詰めて煮込
んだスープだそうです。

 早速今日夕飯で食べてみることにしました。
 1kgもあるので、レトルトとしては大型の袋になっています。調理もレトルトな
のでお湯で温めるか、中身をあけてレンジで暖めるかのいずれかと書いてあ
ります。
 パスタ用の大きめの鍋で温めてみましたが、それでも全部収まり切れず、
上部が飛び出してしまいました。主要部はほぼ浸かっているのでかまわず暖
めます。10分暖めろと書いてあります。

 約10分後、最近大活躍している、1人用土鍋君に開けてみました。

1
 この鍋には計ったようにぴったりの量でした。鶏一羽は圧巻です。

 早速食してみました。意外にも非常に薄口です。塩味もあるか無いか位
で、健康食品っぽい感じです。非常に良く煮込んであって、骨ですら
柔らかくなっていました。スープも自然な感じです。
 もち米はレトルトなのでしょうがないですが、ふつうのうるち米っぽくなって
しまっています。

2
 鶏の腹の中には、もち米のほか高麗人参と栗が入ってました。
人参も大きく健康によさげです。

 今回このまま食べましたが。私の口ではちょっと味薄いなあと思いました。
後から調べるとどうも食べるときに好みで塩加減を調整するようです。
健康にはよさげです。薄味に慣れていれば丁度いいかもしれないです。
 人参からなのか、多少薬膳っぽい風味がありますが、そんなに気になら
ない感じでした。

、のこったスープは、あしたにでも今度は塩加減調整してご飯入れて雑炊に
したいと思います。

 サムゲタンのレトルトは数社から出ているようですが、ここのはその中でも
人気があるっぽいです。日本でも韓国食材の通販会社から購入できるみた
いです。

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2010年2月12日 (金)

NW-A846のFMラジオ

 最近、APPLEやSONYの携帯プレーヤにFMラジオが搭載されています。
最近購入したNW-A846にも搭載されていますが、結構感度も良く、よく聞こ
えます。どんな回路が使われているのか興味のあるところですが、たまたま
買ったのと同じ機種の内部を見る機会がありました。
 使われているラジオは非常に小型で実装面積10mmあるかないか程度に
なっていて、いわゆるシリコンチューナというものが使われています。
同じメーカ製かは知りませんが、最近出ているUSBのラジオにも使われてい
るものだと思います。

A846
 これはNW-A846の基板画像ですが赤枠の中がチューナICのようです。非常
に小型で殆ど外付け部品がありません。横のコネクタはヘッドホン端子に繋が
りますが、ヘッドホンのケーブルをアンテナにしているので、すぐ近くにあるん
だと思います。ちなみに、この基板本体の1/3位しかありません。あとはディス
プレイと電池が入っています。メモリはこの裏側にあって、面積のかなりの部分
を占めています。

 ラジオ機能についてはWEBにも殆ど情報がありませんが、どうもシリコン・ラ
ボラトリーズ社製のFMラジオチューナが使われているみたいです。
 判断理由はICの捺印がHPで一部公開している、同じシリーズのICの捺印仕
様に合致するみたいだからです。 (データシートに書いてある。)

シリコンラボ社HP

 一部公開されているデータシートをみると数ミリのチップにラジオの全ての機能
が入っているようです。普通のラジオと違うのはフィルタを集積化するためだと思
いますが、IF周波数をかなり低くしているみたいです。しかし、この大きさで普通に
FMステレオラジオが作れるのはすごいです。(制御はマイコンから行う)
 外つけ部品は殆ど無く、クロックとマイコンから制御信号を与えて、アンテナ端子
に電波入れれば、アナログまたはデジタルのままの音声信号が得られるようです。

 ICのラインナップにはAMラジオが入っているのもありますが、今のところFMし
か無いのは、購入層がAMはあまり聞かないんじゃないかと思われているのも
あるかもしれませんが、AMは周波数が低いため内部ノイズでまともに受信でき
ないからじゃないかと思います。普通のコンピュータにAMラジオ近づけてもノイズ
だらけになりますから、同じ筐体に入れるには余程コストかけてシールドしないと
使い物にならないでしょうね。

 ちなみに、第五世代Ipod nanoのFMラジオも同じメーカ製みたいです。分解写真
みると、似た捺印のICが見て取れます。(品番はSONYとは違うようです。)

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2010年2月 9日 (火)

使い古した電池を使って、白色LEDを超簡単な回路で点けてみる

 最近照明でも話題の白色発光ダイオード(LED)ですが、実は1.5V電池一個
そのままでは発光しません。何故かというと、電流が流れ始める電圧が1.5V
よりかなり高いのです。(これをVF(順方向降下電圧)といいます。)
 このVFはずべてのダイオードにあって、普通のシリコンダイオードで0.65V位
赤色のLEDで2V強になります。赤色LEDは1.5V程度でも少し電流が流れるので
暗いながら光ります。しかし、青色LEDやそれから派生した白色LEDはこのVF
が3.5V程度と高いため、1.5V程度では全然光りません。

 これを電池一個の1.5V以下でも光らせるためには電圧を上げる回路が必要
になります。これを昇圧回路といいます。この回路には色々考えられますが、
基本的に発振回路とスイッチング回路と、リアクタは必要になります。
真面目に設計するとICを使った結構な回路になってしまいます。しかしこれをIC
を使わずにLEDも入れてたった4つの部品で実現できるそうな。使うのはトランジ
スタ1個、抵抗1個、自作トランス1個と白色LED。バラックなら巻線入れても数分
で出来上がります。

元ネタのページです。イギリスのサイトのようです。
http://www.emanator.demon.co.uk/bigclive/joule.htm

Circuitd

 いや、なんか結構こうゆうの私好きですね。これだけでブロッキング発振して
発振、昇圧を同時に行えます。実際は高速でLEDは点滅しているのですが、
50kHz程度の周波数で動作するので、連続して光っているように見えます。

 肝は、トランスですがインダクタンスが数十uH以上あって、結合がよければ
なんでもよさげです。あえて1:1の巻数比なので、ツイストペア線(要は2本撚り
線)をぐりぐり巻きます。この巻き方は結合が良くなるのでいいです。
 トランジスタは0.5A程度コレクタ電流が流せれば何でもいいみたい。日本製
だと2SC1213とか2SC2120などでよさげ。メジャーな2SC1815は少しパワー的
に不安かな。今回手持ちの2SC1213で実験しました。
トロイダルコアはなんか部品入れに転がっていたやつを使いました。もしかし
たらノイズフィルタ用で本来用途的に向かないものかも。
(ノイズ用はわざと高ロスになっている)まあこれは実験なんでこのまま使い
ます。

 その辺の細めの普通のワイヤーでまけるだけの8Ts巻線して、作りたての
LCメータで測定すると、145uH位ありました。あとバラックで適当に配線して電
池を繋ぐとあっさり点灯しました。コア断面積余裕で磁束を使ってないためか
あまりコアロスの影響はないみたいです。

4partswled2

 この回路、保護回路も何もないので、あまり元気な電池だとちょっと不安が
あります。使い古して、電圧が1.2V以下になっているほうがいいかもしれま
せん。それでも画像程度に明るく光ります。非常用にもいいし電池を最後まで
使えてエコにもなるかな。
 次いで遊びで転がっていたバーアンテナのコアでトランスを作ってみました。
棒に巻くと普通結合が悪くなるのですが、平行に二本まいたので結合はいい
です。実測で0.997位はあるようです。これを先ほどのトランスの代わりに繋い
でみました。結果やはり普通に光ります。

4partswled3

 開磁路なので、巻数はさっきよりかなり多いですが、インダクタンスは73uH
位になっています。磁束は外部に駄々漏れ状態です。

 この状態でAMラジオに近づけると盛大に高調波の不要輻射が混信します。
まあラジオの受信アンテナに使っているんで逆もしかりということです。ただ影
響する距離はせいぜい数十センチ位です。高調波でこんな感じなんで動作周
波数の60kHz付近では結構強力かも。多分電波時計が近くにあると混信し
て動作しないと思います。(ちなみにトロイダルは殆ど磁束が漏れないのでト
ロイダルのほうがやはりいいですね。)

追記
 普通に売られている、ノイズ防止用のクランプフィルタで作ってみた。
手持ちのクランプフィルタなんで無駄にデカイが。小さいやつでも大丈夫でしょう。
ツイストペア線を6回穴に通しています。インダクタンス約50uH/1kHz 発振周波数
約48kHz。今回のトランジスタには東芝の2SC2120-Yを使用。

W_led

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2010年2月 8日 (月)

退院して1年になるな

 去年の今頃退院してから丁度1年が経過しましたんで、記念カキコです。
 あまり病気の事はこのブログには書かないようにしていたのですが、節目な
んでたまには書きたいと思います。

 思えば3ヶ月強入院していたことになります。普通なら数週間で退院できると
ころが合併症のせいでかなり延びてしまいました。腸の縫合部に穴が開いて
しまい、自然に閉じるの絶食しながらをひたすら待っていた感じです。
 退院後も膿みぬきのドレーンがしばらく入っていたので、ドレーン付き生活
は4ヶ月位に及びました。
 まあ、何がつらかったかといえば、絶食をはじめとしたストレスが続いたこと
が原因だと思いますが自律神経が完全に狂ってしまい、不眠や口内炎、吐き
気etc、入れ替わりでよくわからないわからない、医者も?な症状が続き参りま
した。多分本来の病気とあまり関係の無い症状だったと思います。
 感染症で熱が出ることがありましたが...。熱の出方も風邪とは違って異常に
寒気がして、熱はあるけど氷枕すると寒くてたまらない気分の悪い熱でした。
まさか自分が感染すると思わなかった、MRSAにも感染したし、そのときは強力
な抗生物質を2週間くらい点滴したこともありました。まあおかげでなんとか乗
り切りました。
#ちなみに自律神経の狂いじゃないか?というのは自分の判断で医師の判断
ではありません。外科の先生はよくわからないみたいで。

 一番つらかったのは去年の年末年始で、なんか喉が異常に敏感になって、
吐き気が酷くて参りました。これも本来の病気とはあんまり関係ないみたいで、
やっぱストレスのせいだったみたい。
 まあストレスには弱いとはおもってましたが、これほど弱かったとはって感じ
でした。やっと、腸の穴がふさがったのが、1月中旬で、食事が再開されると、
それまでの不快な症状はうそのように改善していきました。
 人間やはり点滴だけで生きていくようには出来てないんだな。一度経腸栄養
をチューブで入れようとしましたが、苦しすぎて断念しました。常にチューブ
が鼻から入るのですが、嘔吐反射がきつくて...。
 早期に腸から栄養入れられたらもう少し早くふさがったかもですが、こればか
りは仕方ないですね。

 退院後、さすがに3ヶ月も入院していると体力の低下ははげしく、暫くはフラフラ
していましたが、段々と回復して、今はほぼ入院前と同程度に普通に生活できる
までになっています。やはり時間が解決してくれるようです。食事も体が序々に適
応してきているのがわかります。

 あとは、再発しないことを祈るばかりです。
 最初の病態から統計的にどのくらいの割合で再発するか出ていますが、結局
は最後は運命みたいなものなんじゃないかなと思っています。
 StageIVでも何年も再発せずに生きている人もいれば、StageIだったのに、すぐ
再発してしまう人もいるわけで,,,。どっちになるか誰にもわかりません。
 できるのは、再発を誘発しそうなことを避ける位で、体を冷やさないようにする
とかストレスを貯めないようにするとか、免疫力が低下しそうなことは避けるように
しています。最近10%延命率に効果があることがわかった、再発防止のTS-1は
飲んでいます。

 ほかの病気は前兆がけっこう早期にありますが、癌だけは本当に相当悪くな
るまで無症状なので、厄介です。年一回は人間ドックはしたほうが良いと思いま
す。私の場合か会社の定期検査で見つかりましたが、残念ながら早期ではなく
ぎりぎり間に合った感じです。

 両親・兄弟・親戚をはじめ色々な人に心配かけました。実家で静養中には、わざ
わざ大学の先生や遠方の友人、会社の人が訪ねてくれたり、部署の人が色紙
くれたりと、普段感じない人の繋がりを感じありがたかったです。
 両親は三ヶ月毎日見舞いに来てくれました。
 みんなに感謝感謝です。

 最近、体調も良くなってきて、良い意味でも悪い意味でも病気だったこと気に
しない機会が増えてきました。これ自体はメンタル面のストレスという点では+だと
思います。(再発を恐れビクビクして過ごしていたらそれだけで病気になりそ
う。)ただ、体調が悪い頃に感じていた人のありがたさも一緒に忘れないように
しないといけないなと、肝に銘じて生きていきたいです。

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2010年2月 7日 (日)

LCメータキットを作る(完成)

LCメータキット、完成しました。

 組み立ても特に問題もなくスムーズに終了。元のキットからの変更点は、
発振回路まわりの100kΩと47kΩの抵抗を金属皮膜抵抗に変更、同じく発
振回路のケミコンをOSコンに変更。基準コンデンサをメタライズドポリエス
テルフィルムコンに、インダクタを少し大きめのRdcが小さいものに変更し
ました。これでどういう改善になるか比較してないので、半分気分の問題
な気もします。あと本家の回路にはあるコンパレータについているる2.2pF
の微小容量を追加しています。(この容量だとねじりコンでもよさげです。)
 ケースはタカチのSS-125のプラケースにしました。これだと内部の基板
とりつけのビス穴が合います。(短いタッピングネジが必要ですが)ケース
を閉じた状態での使用を諦め、ケースを開いて使用することにしました。
電池ケースは入らないので、006P用のホルダを外側にネジで取り付けま
した。
 シールドのために。基板の下に銅箔テープを貼り、GNDに落としていま
す。これでかなりボディエフェクトは少なくなったようです。

Lckit1

 動作は、キット付属のプログラム済みのアトメルのマイコンで問題無く動
作しました。結構色んな機能をつけて工夫しています。
キャリブレーションや0値補正もあり使いやすいです。そのうち精度の高い
LCRメータで測定した既知の素子をもってきてどのくらいかみてみたいと
思います。ただ共振周波数で測定しているので、比較には測定周波数を
考慮しないといけませんが。
#特にLは周波数特性が完全にフラットでないので。

 Cを自作することは少ないですが、Lはあるのでそういう場合の調整に便
利そうです。

Lckit2
Lを測定中

 秋月の位相検波法と比べると、若干違う値になりますが、測定周波数が
全然違うので単純比較できません。時間があればインピーダンスアナライ
ザで周波数特性カーブを取ったサンプルで比較してみたいものです。

--- 2010.2.8追記
 会社の休み時間にちょっと部署にあるAgilentのインピーダンスアナライザ
4294Aを借りて測定したマイラコンデンサの容量値との比較。4294Aの値は
LCメータの測定周波数付近の値で比較。
測定値を元に、少し基準容量の値を変更してあわせこんでみました。
Hikaku

無調整でこの値は十分でしょう。

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2010年2月 6日 (土)

LCメータキットを作る(理論編(2))

 LCメータ理論編(2)として、回路シミュレーションしてみることにします。
回路シミュレータはSIMetrixを使いました。これは評価版でも結構大きな回路
がシミュレーションできるので、便利です。計算もSpice系にしては早くて、作図
やモデルの入力も簡単で使いやすいのでお勧めです。CQ出版から評価版の
解説本付きパッケージが販売されていますが、登録は必要ですが、開発元か
ら無料でダウンロードも可能です。デバイスモデルもICメーカがWEB公開して
いるものがあらかじめ入っているのも使いやすい。今回のLM311も最初から登
録されています。

 発振回路部だけを、描くと下記になります。所々基もとの図面に無い抵抗が
入ってますが、部品に含まれる寄生抵抗を見込みで少し入れてあります。
これはフランクリン発振回路といわれるものとのこと。
ほぼ共振周波数で発振し、共振回路からは正弦波が得られ、コンパレータから
矩形波が得られます。

Sim_cir
 トランジェント解析で波形を見ます。普通このような自励発振回路は、シミュレ
ーションで発振させるのは一工夫必要なことがありますが、あっさり動きました。
それだけ安定した回路だと思います。(実機で不安定なのはシミュレーションで
も大体不安定です。)
 Cref,Lrefに適当な半端な値を入れ、Cstdで求まるか見てみます。
 Cref=975pF  Lref=47.25uH   Cstd=10nF とします。Cstdと動作周波数で、
CrefとLrefが求まるでしょうか?
 周波数は、波形から周波数を求める測定モードがあるのでそれを使います。

Sim_cir_2

トランジェント解析から得られた結果は、
F1=221.05925kHz    F2=742.99968kHz

これより、Cstd=10nFをいれて計算しますと、
Cref=971.165pF  Lref=47.2466uH となりました。Cref:-0.4% Lref:-0.007%の誤差
です。この値は周囲の寄生成分の値を変えると若干変わりますので製作時の
参考にします。
まあ十分な気がします。

 とりあえず、これで様子はわかったので組み立てることにします。
こだわりとして、発振回路周辺だけは抵抗を金属皮膜抵抗や低ロス
コンデンサにしておきたいので、ケースを含め買出しに行こうかと思
います。基準インダクタもちょっと変えたいし。

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LCメータキットを作る(理論編(1))

 先日発注したLCメータキットが届きました。
 取説も付属していますが、何故かキットなのに回路図が非公開という
変わったものでした。理由は良くわかりませんが、使用している回路を基板
で追うと、海外のメーカが公開している世界中の定番の回路のようでして、
版権的に出しづらいのかもしれません。マイコンやコントローラまわりは独自
設計ですが。測定回路は殆ど同じです。まあそれだけ大本の回路が代替が
無いほどよく出来ているのでしょう。
 原理をみましたが、この方法考えた人、かなり頭の柔らかい人なんでしょう
ね。よく思いついたものです。(アマチュア的には知られた方法なのかな???)
既知のキャパシタ1つあれば、LC発振回路と周波数カウンタでほぼ既知のキャ
パシタ精度のLCメータが出来てしまうのですから。周波数カウンタは今はマイ
コンで簡単に実現できます。
 まあ測定周波数が可変で選べない欠点はありますが、全く無調整でかなり
の高精度が得られるのは特筆すべきものです。アマチュアレベルでは十分で
しょう。
 安定動作にはかなり広範な周波数範囲で動作するLC発振回路が必要です
が、LM311という安価なコンパレータ1つで実現しているのも素晴らしいと感じ
ました。いろんなところで解説されていますが、以下測定原理です。

 まず下記3つのLC素子を用意して、C一つは既知の値もの、ほかは未知の
値のもので、並列共振回路を組みます。そしてこの共振回路は、LC発振回路
に接続して共振周波数を発振周波数として、計測します。
Ref
ここで、標準キャパシタ以外の値は未知です。
まず、キャリリブレーションとして、基準用の素子だけで共振周波数を求めます。
F1
 次いで、基準キャパシタと並列に既知の標準キャパシタを繋いで、共振周波数
を求めます。
F2

 これだけで、上記を連立方程式として、未知の基準キャパシタと基準インダク
タの値が求まってしまいます。実際はF1とF2を周波数カウンタで計測します。
以後この値をメモリに保存して、今度はこの値を基に測定を行います。

Std

測定物を"DUT"とします。標準キャパシタを切り離し、次いでDUTを
接続したときの周波数を計測するとそこからDUTの値が下式で計算
できます。つまり、大本の標準キャパシタの精度次第で、かなり正確
なDUTの値が求まることになります。
(Lを測定するときはDUTはLrefと直列にいれます。)

Dut 

 結構「目から鱗」な測定方法です。

 基準LとCは以上の理由で値自体は正確でなくてもいいのですが、キ
ャリブレーション頻度を少なくするには、環境変化に対して安定した特
性のものが良いと思います。

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2010年2月 3日 (水)

秋月電子のSCMSマネージャキット

 自作ものシリーズ第二段です。
 これは今でもセレクターとして現役で使っている代物です。

 Scms2

 これも1数年前に秋月電子でキットで売っていたもの。
 その後の法律改正で違法品になってしまい、本キットもその法律施行
とともに姿を消しました。
というわけであんまり詳しくは書きません。

 本キットは最後の良心?として、音楽CDで使われる44.1kHzには効か
ないようになっていますが、実は1箇所パターンカットで効くようになってし
まいます。まあ無理やり該当周波数だけ働かないようにしてあるので、
レシーバICの仕様がわかった時点で場所も簡単に特定されてしまったわ
けです。なおこの種の装置はSCMS対応のレシーバとトランスミッタがあれ
ば力技で出来てしまうのですが、部品も増えるし配線も結構大変です。
 このキットはレシーバは汎用のを使っていますが、全てデコードせず、
必要な部分だけ書き換える仕様で高価なTX用のLSIを使っていません。
これにより回路を簡素化して安価にできるようしていたと思います。
詳しくは本家ページ(上にリンク)にある取説参照。
 尚プログラムロジックを使っているので同じ回路を自分で汎用部品を集
めて自作するのは困難だと思います。


 さて実際のキットはセレクタは付いてないのですが、使用されている
パイオニア製のレシーバICに内臓されていて、その機能を生かす用に
改造してあります。(説明書は東芝製チップですが、手持ちのはパイオニア
製のコンパチ品?でした。)

Scms1

 追加基板では、これもIC機能にあって使ってなかったサンプリング周波数
とステータス出力をLED表示するための回路と、バイパス用リレーが組んで
あります。

 発禁前にもう一台キットを購入して、もっと小型のケースでも製作してあり
ます。そっちはリレーを使わず、ゲートICでバイパス回路を組んだ気がしま
す。

 この装置、CDを簡単にPCに取り込める今、わざわざSCMS経由で時間かけ
てデジタル録音する必要はないので必要性は薄いでしょう。しかしうちでは、
セレクタ機能のほかTVやPS3のデジタル音声出力をONKYOのSE-U55SX
経由でPCに取り込んで周波数特性解析したりするのに使っています。
 たまにネバコピのフラグになってたりすると、取り込めないので。

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2010年2月 2日 (火)

インダクタンスメータ

荷物の奥から出てきた自作ものシリーズ第一弾。
昔自作した、インダクタンスメータ。15年程前に作った代物と思います。


L_meter2

 見つけて電源を入れたら、電池が腐っていて動かず。
 電池を交換し電源は入るも今度は数値がおかしい。おまけに電池
の負荷電流も異常に多いみたいだし。こんなの壊れるところないのに
なあと思い、基板をはずしてみると、どうも基板のネジ留めしていると
ころでショートしていた模様。絶縁版入れてたけどネジしめすぎたみた
い。

 絶縁版を入れなおして組み立てなおし、緩んでいたネジも締めなおし
て無事再び動作しました。

L_meter1

 中身は秋月電子で昔発売していた、インダクタンスメータキット。
今は絶版になっています。回路図は秋月電子のHPからみることが
出来それをみて今でも部品集めて作っている人もいるみたい。今なら
PICとかのマイコンでお手軽に作ってしまうんでしょうが、こいつの測定
部はすべてアナログです。インダクタンスを発振回路とOPAMPを駆使
して電圧に変換して、デジタル電圧計で表示する仕組みです。
同期検波を使っていて、R成分を除去でき結構真面目な設計です。
秋月電子の取説へのリンク

 製作したあと、会社の高価なマルチメータとLCRメータで校正した記憶
があるので、いまでもそれなりの精度がある模様。機知の値のインダクタ
を測定するとちゃんと正しく測定します。(1kHzのみですが)
 今中身を見ると、我ながら結構丁寧に作っています。アルミケースのお
かげもあり、安定して動作しています。

 テスターもC測定機能が付いているのは多いですが、Lは少なく結構
使えるかも。と思ってネットで検索したら、LCが計れる良さげなキットが
発売されています。マイコンを駆使し無調整で作成できる代物のようで
つい発注してしまいました。
 あとPICを使った自作マニア向けの定番回路もあるようです。

http://strawberry-linux.com/catalog/items?code=40002

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