ぴゅんぴゅん３号 定数決めの試行錯誤

今回は（というかいつものことですが）実験メモです

回路図の水色で囲ったところをピンソケットを使って差し替えできるようにしておいた

R3： PSoCのIDACの出力電流を電圧に変換するR
R1,R2,C1,C2： VCVSフィルターの定数
C3: 出力段のACカップリング用のC

NJM4580の問題

前回の「ぴゅんぴゅん３号　回路設計」（http://dad8893.blogspot.jp/2015/02/3.html）で
ブレッドボード上で実験したとき、NJM4580だと波形が完全につぶれてしまったので
もう一度やってみたが、やはり壊滅的な状態

VCC: 4.97V
VGND（回路図ではAGNDと表記）： 1.69mV！

Rで分圧した後のボルテージフォロワーの出力がおかしい
2.5VぐらいにならないといけないはずだがほとんどGNDレベルになっている（＠＠；

電源をUSBではなく自作の安定化電源に変更してみた

VCC: 4.97V
VGND: 2.48V

こっちは仮想GND用のボルテージフォロワーがちゃんと動いているし波形もつぶれていない

安定化電源の出力電流の表示値は67.4mAだった

<2015.03.07 追記>

出力電流が67.4mAというのは結構でかい値かもしれない

計測した時に負荷をどれぐらいにしたか忘れたが、たとえば100Ωとして

Peak to Peakで5Vp-pのサイン波を出力したとして 

  実効値： Vrms = 5Vp-p / √2 = だいたい3.5V

  出力電流： Iout = 3.5V / 100Ω = だいたい35mA

  

NJM4580の消費電流がDATASHEETによると6mA

PSoC 4 Pioneer Kitの消費電流が・・・あ？！ 

100Ω負荷だと67.4mAぐらいは流れてもおかしくないのか（＠＠； 

PSoC 4 Pioneer KitのUSB周りで、V-BUSの保護用にポリスイッチが入ってるようだ 

CY8CKIT-042_Kit_Guide.pdf  93P

基板上のF1のプリントがあるところの素子を見ると502Vという刻印があった 

これがなにを意味するのかよくわからないですが（耐圧5,000Vとか5,000mVってことはないと思うし）

またこんど追試してみようと思います

</追記>

PCのUSBの話になるが、USBのオーディオインターフェイスをつなぐとオンボードのオーディオインターフェイスにノイズがのる

なので、もしかするとPCのUSBの問題なのかもしれないが
V-BUS（OPAMPのVCCに入力されている）の電圧は出てるのでよくわからないです（＠＠；

NJM2732なら問題ないのでこの件は保留（＾ｑ＾；

VCVSフィルターのR1,R2,C1,C2

VCVS2次で12dB/octのフィルターなのでデジタルのガタガタをきれいにする能力はあまり期待できないが、使うOPAMPをNJM2732に絞ってCR値をちょっとだけいじってみた

R: 10KΩ / C: オープン

THD: 0.16544%
THD+N: 2.81504%

R1、R2はOPAMPの非反転入力（ハイ・インピーダンス）に入れる前のRなので無視すると
だいたいフィルターをかけていない状態ということになる

R:10kΩ　/ C:1000pF

THD: 0.16167%
THD+N: 0.45469%

カットオフ周波数は

fc = 1 / (2 * π * √ (C1 * C2 * R1 * R2))

なので、だいたい15,924Hz

高調波歪は若干減ったが2次LPFなので効きが弱い（＾ｑ＾；

R:22kΩ / C: 1500pF

カットオフ周波数はだいたい4,823Hz

色々差し替えてみたがこれぐらい効かせれば高調波歪も意味のある減り方をしてくれる

1kHzでも-1.5dBぐらい減衰してしまうが（スペクトラムのRMSで比較）
ピュンピュンマシンで使う基本波はいいとこ2kHzぐらいまでなのでまあいいか（＾ｑ＾；

音出ししながら追い込む予定

電流電圧変換のR3

IDACを612uA出力にしてR3を1kΩに変更

R3の値を下げればPSoCのIDACの出力電流を上げられるので試してみたが大して変わらないし
電流消費がもったいないので306uA出力、R3:2.2kΩで続行する方向で

C3: カップリングコンデンサ

これは負荷によって値を決めないといけないので（たぶん）
出力に負荷用のRをつないでみた

※ソフトオシロに取り込むためのオーディオインターフェイスの入力はGuitarモード（1MΩ）にしました

負荷100Ω

下側が頭打ち（＾ｑ＾；

負荷680Ω

まだ下側がつぶれてる

負荷1kΩ

負荷10kΩ

受け側の入力インピーダンスが1kΩぐらいあれば大丈夫そうだ

ソフトオシロの限界

オシロというかスペアナの話だが
いくら細かい数値やグラフが出ても窓関数の特性の問題なのか測定値の誤差が結構ある

だからキャプった図で値が倍以上違ったら意味のある値になってきたのかなと考えたほうがいいような気がします

秋月で売っているAnalog Discovery（http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-07738/）も欲しいけどオシロ買ったばかりなのでスペアナはオーディオインターフェイスでいけるとこまでいくつもりだ

というか、使えば使うほどWaveSpectraが素晴らしすぎる（＾ｑ＾／