ベースマシン 5V/3.3V/2.5V電源をつないでみる。

ベースマシンのシンセパネルに5V/3.3V/2.5V電源基板を載せてみた。



NJM13600 DCA | VCVS DCF | PSoC 4 DCO
電源          | SPI Bus Buffer

NJM13600 DCA
±9V、内部で3.3Vを作ってMCP4922に供給

VCVS DCF
+5V、内部で±2.5Vの仮想GNDを作ってフルスイングOPAMP（NJM2732）に供給

PSoC 4 DCO
+3.3V

SPI Bus Buffer
+3.3V

UI Panel
Nucleo F401REを使ったUIパネルには+9Vを送って、Nucleoのオンボードのレギュレータを使って必要な電圧を供給。

それぞれのユニットと機能がかぶっているが、将来的にユニットを取りかえるときに楽をするため。

全体をつないで今のところ動作している（＾ｑ＾／

5V/3.3V/2.5V電源 はんだ付け完了

回路図


基板図


ハンダ面


ハンダ面でジャンパーを這わすのではなくて、部品面でジャンパーを配線するようにした。ブレッドボードのジャンパー線のように単線の被覆つきの線材を加工した。

ハンダ忘れが2箇所あったがなんとか直して、無負荷の状態だと所定の動作はするようになったと思う。

電源なので直流回路だが、つなぎ先は、デジタル信号が飛び交っているのでどうなるのか（＾ｑ＾；；；

5V/3.3V/±2.5V電源 基板設計

それぞれの出力に100Ωの負荷をかけて計測したが、±0.02V以下の変動だった。ラジエーターを付けていない7805の表面温度を測定してみて10分経過で23℃程度から31℃程度への上昇だった。

50Ωの負荷をかけると電池の減りが早すぎて、新品の単3×6で計測開始したのに、すぐに6.66Vに低下してしまった。三端子レギュレータは入力電圧と出力電圧は2V程度見ないと行けないので50Ω負荷の実験は中止した。

単3×6の電池電源だと、放熱より前に電池の減りの方がネックになってきそうだ。

100Ω負荷           

項目	0分経過	5分経過	10分経過
+9V	8.29	7.98	7.83
-9V	-8.20	-8.06	-8.00
+5V	5.06	5.06	5.04
+3.3V	3.31	3.31	3.31
+2.5V	2.51	2.54	2.52
7805温度（℃）	23.17	30.90	31.11

47Ω負荷       

項目	0分経過	5分経過
+9V	7.15	6.66
-9V	-7.59	-7.45
+5V	4.96	4.95
+3.3V	3.29	3.29
+2.5V	2.41	2.40
7805温度（℃）	24.25	33.09

47Ω負荷では抵抗分圧＋ボルテージフォロワーの値が少々低下している。

回路図

基板図

部品並べ

メモ：

高出力OPAMPでは、AD8532が250mA流せる。NJM4556は73mA。

5V/3.3V/±2.5V電源 ブレッドボードで実験

±9Vを安定化しないで使うことにした。7905を使うと負電源の電位がふらつくので（力量が足りなくてちゃんと扱えない）いっそのこと電池の電位をそのままという方針。

今のところベースマシンで必要な電位で考えると、

• 両電源で使うOPAMPやOTA ±9V（安定化なし）
• Digital PotとフルスイングOPAMP ＋5V/±2.5V
• デジタル系　＋3.3V

回路図


負電源の三端子レギュレータの回路は除去して、おおもとの±9Vの電池電源を安定化なしで両電源として使うことにした。両電源で使うデバイスは上限±18Vとか±15Vとかそういうのが多くて、性能を追求しない限りは、正負の電源電圧が多少ずれていても問題ない。←GNDがふらつくほうが問題

+5Vと+3.3Vで使うデバイスは電源電圧の最大値が決まっているので安定化する。

GND～5Vを分圧してOPAMPでインピーダンスをさげて±2.5Vの仮想GNDとして使えるようにする。実験には高出力のNJM4556を使った。

ブレッドボード配線図



無負荷の状態で、

電源 ： -8.72V +7.70V
5V  : +5.06V
3.3V: +3.31V
2.5V: +2.51V

メモ：

5V、3.3Vの電源は実用していて特に不満もないし（参考「5V/3.3V安定化電源 」「5V/3.3V安定化電源 Ver.2」）、±2.5Vの仮想GNDもVCVS DCF（参考「VCVS DCF シールドでけた」）で使っているので、大きな破綻はないはず。

負荷をかけてもう少し実験する予定。