製作モジュール一覧

2015年2月15日日曜日

PSoC 4 Pioneer Kitの内蔵コンポーネントだけで頑張ってみた

なんかいろいろぐちゃぐちゃやってたが

ファームウェア(main.c)でOPAMPコンポーネントをStartしていなかった(^q^;

Opamp_Start()

というAPIを呼び出さないと内蔵OPAMPが起動しないのかもしれない

ブレッドボードで回路を組んで


オシロで波形を見た


まだ上側の波形がなまっているような気もするが、まあいいか(^q^;

WeveSpectraで歪率を測定すると(Gutar入力1MΩです)


8bitの電流出力型のDACと2次LPF1発の組み合わせだし
まあこんなもんでいいか(^q^;

外付けの10bitDACとOPAMPを組み合わせたシールドと
できるだけPSoCでがんばったシールドの2種類を組んでみようと思います

単電源のOPAMPとフルスイングのOPAMP

外付けで単電源LM358でVCVSフィルターを組んだらうまくいったが
PSoC 4内蔵のOPAMPだと波形が歪んでしまったので
LTSpiceでシミュレーションしてみた

LM358(単電源OPAMP)


緑のカーブがIDACからの出力電流、赤がVCVSフィルターからの出力電圧

NJM2732(フルスイングOPAMP)


実際使いたいのはPSoC 4内蔵のOPAMPだが
手持ちのフルスイングOPAMPのNJM2732でとりあえずシミュレーションした

比べてみるとNJM2732の方の出力波形はGND近辺で歪んでいる

単電源OPAMP: GNDから使えるが上の方はすぐ頭打ちになる 
フルスイングOPAMP: GNDのちょっと上から使える&上の方もVCCのちょっと下まで使える

ということなんだろう。

IDACからの出力をファームウェアで数uAぐらい正側にシフトして出力するとか
VCC - GNDをRで分割してちょっとだけシフトしてやるとかすれば
フルスイングのOPAMPでも波形の歪なく増幅できそうだが・・・

フィルターからの出力が単電源波形だとやはり気持ち悪い

ヘッドホンを直つなぎすると常に正側に電圧がかかってユニットに良くないよなこれは(^q^;

後段に両電源のアンプを入れてACカップリングする手もありそうだが
Aruduinoのシールド1枚で完結させたいので
VCC - GNDを1/2に分割して出力をACカップリングして仮想GNDを境に正負に振れるようにしようと思う

理想OPAMPでシミュレーション

出力は負荷抵抗RLを10kΩにしてやってみた。

カップリングコンデンサの値は後でちゃんと決めようと思うが、とりあえず220uFにした。


赤がVCC、水色がVEE、緑がIDACの出力電流をR3で電圧に変換した値、青が出力電圧

理想OPAMPでシミュレーションすると単なるRでの分割でもうまくいったが、
NJM2732に差し替えると滅茶苦茶な結果になった(^q^;


90Vってなんだ(@@?
まともにシミュレーションできないので実際にPSoC 4 Pioneerキットでやってみよう

Rの分割とボルテージフォロワーを組み合わせて仮想GNDを作る

PSoC 4にはOPAMPが2つ内蔵されているのでこれを使うつもりで
仮想GNDにボルテージフォロワーを組み合わせた


GJ(^q^/

電源投入時はCの過渡現象があるので95m秒後からのシミュレーションだ

電源電圧のV1を5Vにするとシミュレーションが終わらなかったり
ちょっと怪しいところがあるので実際に回路を組んでテストしたいと思います

長くなりそうなので続きは次回

2015年2月13日金曜日

ソフトオシロを使うときのオーディオインターフェイスの入力インピーダンス

PSoC 4 Pioneer KitのOPAMPがあやしいので
VCVSのフィルターだけ外付けにしてやってみた


VOUTの波形


回路としては同じだと思うがPSoC内蔵のOPAMPと比べると出力波形はこちらの方がかなりきれいだ

やっぱPSoCのOPAMPの設定が何か間違ってるのだろうか(@@

ソフトオシロを使うときの入力インピーダンス

WeveSpectraでFFTしてみたが

INPUT: Line/Micに設定


INPUT: Guitarに設定


オーディオインターフェイスに入力した信号はどちらも同じだ

使っているオーディオインターフェイス(TASCAM US-144MKII)の仕様を見ると

Line/Micの入力インピーダンス 15kΩ
Guitarの入力インピーダンス 1MΩ

となっている

15kΩもあるのにこんなダメダメなのか(^q^;;;;

出力段にドライブ能力がないとひどい結果になるし
測定器の入力インピーダンスが低いとまともに計測できない(@@

内蔵のOPAMPを使うにしても外付けにするにしても
バッファ用のボルテージフォロワーは必要かなこれは

<2015.02.15追記>
WaveSpectraのFFTの設定を見たら、窓関数が「なし(矩形)」になっていた

なのでFFTした周波数特性はおかしいかもしれない

でも、ウィンドウの上側の入力波形を見るとLine/Micの方は下側がつぶれて、かなり歪んでいる

信号レベルはLine/MicとGutarを切り替えてる時点で意味がない

ブレッドボードで組んだ回路は崩してしまったのですぐには追試ができないですが

ソフトオシロは便利だがこういう具合にはまるとかなりめんどくさいです(^q^;;;