ぼちぼちまこ♪のハンダ付けまとめ編
LED付マルチバイブレータ回路。以下MBLEDと呼称
先ずこのMBLEDはLEDを抵抗とコンデンサの間に入れ、コンデンサの蓄電と放電の時間を利用したトランジスタの交互発信スイッチで動作するものである。末端に出力側トランジスタのコレクタ・エミッタの出力電圧をオシロスコープで測れるように信号線を出す。
トランジスタの足を交差し、ハンダ面の単一層パターンを実現させている。電子CADによるハンダ面はちゃんとしたパターン形成状態であるが、実験品はユニバーサル基板を利用し、部品の足などでの配線の実現を可能にしている。
トランジスタの足の交差は、設計図上の矛盾を基板実装上面で解消させられることができる。他にもやり方があるかもしれないが、まこ♪はこのパターン設計を考えた。足には絶縁チューブを実装するのが望ましい。
抵抗や、コンデンサなどは初期の設定値があるが、チップ形状の部品にしたときなどの対応にはまだ検討中という段階。一応、信号線から0.777Hzの設定周波数値をオシロスコープで計測できれば、実験の課題クリアになる。実数はほぼ、1Hzになる。チップ合成抵抗回路基板では、7.777Hzの設定周波数値を目指していたが、結果は33Hzになった。
DC9V~DC5V降圧回路。3端子レギュレータ回路。
この回路は比較的簡単で、公表されているDCDC降圧回路になる。まこ♪は9V1Aの電源を使用しているが、入力12Vでも耐えられるものにした。なぜか、タンタルコンデンサの1000pFから100nFを使用すると安定した。
入力プラグは雄型外径5mmのものを雌型プラグに入るタイプを利用。ファミコンなどで使われていたプラグの雌型になる。S9648出力側にはジャンパピン・ソケットで次の回路にコネクトする。MBLEDに出力するときはICソケットを代用する。
3端子レギュレータはDC5V出力のものを使用する。東芝、NEC、などの大手企業のものが中古でも売られている。部品自体の大きさも変わるので、いろいろ試してみたが、DC5V出力のものであればほぼ安定して供給できる。
実験で分かったことであるが、電流の方向調整をしないと発信周期のデューティ比が変わってしまう為、DC9V入力プラグ直ぐのところに+側、-側それぞれ整流ダイオードを入れる。値は12V1A程度のものにする。
それで、DC5V出力側にも同じく+側、-側にそれぞれ整流ダイオードを入れる。向きは順方向になる。これは、入力時にプラスマイナスが変わってしまっても、ある程度回路の故障を防いでくれる役割を果たす。
S9648フォトICダイオード回路。影スイッチ回路。
この図は、次の課題にしている回路図も含まれている。乞うご期待を。
ここで整流ダイオードの使用が検討される回路に発展する。フォトICダイオード自体が逆方向の整流ダイオードの特性があるため、電流があるときや、電流が止っているときも、他の整流ダイオードによる回路の電流の向きを調整する必要があるためだ。
S9648フォトICダイオード回路は、トランジスタを一つ使い、明るいと電圧が落ち、暗いと電圧が上がるように設定される。NOT回路に値する。100Ω~5kΩの可変抵抗(半固定抵抗器)を二つ加えて、明るい時にMBLED回路の信号線出力電圧が0V±10%程度にする。
DC5V入力からはジャンパピンソケットで回路をつなぐ。MBLED回路へは周波数測定のための戻り電圧線があるため、ICソケットへ回路をつなぐ。ICソケットの+と-を通す間を空け、信号線として間に戻り線を通す。なので、ICソケットは、6PINの物か8PIN程度の物が望ましい。
入力がDC5Vであり、MBLED回路へ電源供給をする。出力電圧が落ちるが、MBLED回路は2.7V~5Vまでの動作範囲があるので、許容内で実験の回路に入れる。
MBLED回路へは出力5Vで安定動作、出力3Vでほぼ安定動作。出力2.5Vでは発信せず、なので、2.7Vを超えるまでフォトICダイオード回路からの出力を上げる必要がある。フォトICダイオード回路は、光と影の加減でオン・オフの動作をするが、出力を2.5V付近から2.7Vに上げるため、ほぼ、暗いところでの動作になる。
厳密に書くと、フォト信号からのLOWとHIの信号を反転させて出力する回路であり、フォト信号と、NOT回路をつなげて動く影スイッチ回路であるので、[ F-NOT真理値表 ]と呼称してみた。LOWの判断は、後につなげるMBLED回路の信号線出力から判断する。詳しいトランジスタのスイッチ原理は、″トランジスタのNOT回路"でググッてくださいませ。
以上がぼちぼちまこ♪のハンダ付け昨年まで、其の壱から其の肆までの実験結果である。
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