矩形波だけのファンクションジェネレーター シンプルな出力部の実験

「矩形波だけのファンクションジェネレーター メモ 」で考えた通り

• AVRからのPWM出力をレベル調整（減衰）
• 物理的なスイッチで、GNDレベルを矩形波の中点に持ってくる

という方針で実験した。

回路図

TLE2426（三本足のタイプ）でGND - VCCを分圧するだけの回路だ。

AVRからのPWM出力も一旦受けてそのまま出力するふうにしたが、これは別にこの基板を通さなくてもいいのか？あとでまた考えてみよう。

ブレッドボード図

変な図になってるがTLE2426のIN/OUTの向きが、OUT/COMMON/INなので逆向きという意味。

Fritzingで作図しておいてブレッドボードで組むときすっかり忘れていてTLE2426を逆向きに刺してテスタで計ったら出力電圧が微妙におかしくなった。電流が流れまくったのかな？触ったら熱くなっていた。

電源は矩形波だけのファンクションジェネレーターの5Vからとった

Cをいろいろつけたが1000pFから47uFぐらいまで差し替えてみたが少しずつ変わる

特に変わったところ

1kΩの負荷で測定して

Cなし

C3にだけ10uFのケミコン

パスコンを入れると波形は直角的になる。が、ノイズは増えるみたいだ。

TLE2426の入力側のC1は入れても入れなくてもあんまり差はなかった。

またピンソケットを使って実装しておこうかな

ロジックICでクロックノイズを低減する TLE2426を使って分圧

ロジックICでありかなしかを整えるのはありそうな気がするのでもう少し実験してみた

要件としては

• GNDレベルを矩形波のHとLの中点に持ってこれるか？
• 出力を十分にドライブできるか？

ということにした。

ブレッドボード図

左下の「Square wave Fun Gen」という基板はこのあいだ作った「矩形波だけのファンクションジェネレーター」だ

今回テストしたのは「74HC125」で矩形波を整形してつつ、レイル・スプリッターのTLE2426を使って仮想GNDを作ってみた

赤色が「矩形波だけのファンクションジェネレーター」の出力、黄色が今回の回路の出力

ブレッドボードボード図の通り1kΩの負荷を入れてみた（信号線<->GND）

クロックノイズはほぼ除去されているし、波形も整形されているようだ。


矩形波の出力を500kHz出力にしてみる

むしろ整形されて好ましい波形になってる感じだ。

出力レベルの調整用に1kΩ程度のPOTを入れることにすれば測定対象の入力インピーダンスが10kΩぐらいまでなら大丈夫そうだ

Mixerの電源ACアダプタ計画 運用テスト中

ユニバーサル基板をカットして部品を実装した

220Ωと150Ωの抵抗をつないでテスト

4.5V / 220Ω　= だいたい20mA
4.5V / 150Ω = だいたい30mA

正負の電圧誤差は1%以内だった

最初、分圧前のプラス・マイナスを間違えて接続してしまって
TLE2426がかなり発熱した

長時間、間違えたままだと、たぶんぶっ壊れるだろう

普通につないでも負荷用の抵抗が結構発熱していたので、TLE2426が生きてただけでもありがたい


大丈夫そうになったので仮想グランド基板を電池と差し替えてテスト

これはすんなりいった

ユニバーサル基板から配線を直出しすると後の修正が大変なので
ピンヘッダに取り替えつつ

「（多分間違ってそうな）実体配線図」

を元にコネクタ類を配線。

ACアダプタをつないでドキドキしながらスイッチ・オン

ちゃんと、電源チェック用のLEDもついたし音もでた！ラッキ～（＾ｑ＾/

じゃあ、今まで使ってた電池に切り替えてと…

ん？LEDつかない？

え？音がでない？

なんかくさい

やべえ（＾ｑ＾；

DCプラグ引っこ抜くわｗｗｗｗ

電池も熱いしｗｗｗｗ

さわれないぐらい熱いわコレｗｗｗｗ

必死でその場にあったドライバーを使ってなんとか電池を外した。

電池ボックスは熱で一部トロけていた

改めて（あやしい）実体配線図を見ながら確認してみると
実体配線図ではなくて、現実の配線を間違っていた

3回路2接点のトグルスイッチは9Pで見た目はこうなっている

縦横間違えて配線してしまっていた

スイッチを切り替えた瞬間、電池が短絡（＾ｑ＾；

たとえ電池と言えども気を許してはいけないことを悟りました。

回路とエネループとスイッチは無事だったのは不幸中の幸いだった

今回はじめて台湾製じゃなくてミヤマのトグルスイッチを使ってみたが
ハンダ付けもしやすいし、信頼性の面でもプラス加点しておく

OPAMPを壊れてもいい（自分の中ではリファレンスOPAMPになりつつある）
TL072とNJM4556Aに差し替えて実験

消費電流は

ACアダプタ
  DC： だいたい21mA
  AC: だいたい0.18mA （入力する音声によって0.23mAぐらいにもなった）

エネループ
  正電源 だいたい20mA
  負電源 だいたい20mA

電流値は正電源→GND　+ GND→負電源 ではなくて、正電源→（GND)→負電源 と考えるとこうなるのか

ACアダプタの方が電圧が若干高いのでこんなもんか


部品を所定の位置におさめて運用テスト中

しばらくは、不在時や寝てる時は電源切るようにしないと危ないと思う

ACアダプタと電池電源の時のノイズや歪率の計測はそのうち

↓回路図等資料はこちらで公開しています
https://github.com/ryood/Mixer

Mixerの電源ACアダプタ計画

ヒューズが届いたのでMixerの消費電流を測ってみた

無負荷
負電源 27.4mA
正電源 27.5mA 

負荷あり（Stereo 1ch入力、アクティブ・スピーカーにLine出力）
負電源 27.4mA
正電源 27.5mA

ヘッドホン出力（上記＋ヘッドホン出力・フルボリューム）
負電源 27.4mA
正電源 27.4mA

というわけで、負荷にかかわらず消費電流は一定らしい

こんだけ一定だと、計測方法がなんか間違ってるかもしれないが
実際エネループで運用している結果と大きな差はない

前回、エネループだと1日ぐらいしかもたないと書いたが（http://dad8893.blogspot.jp/2014/09/mixer.html）
充電されて届いたのでそのまま使った結果でした

フル充電して使ったら3日ぐらいもった。

エネループの定格で計算すると

1900mAh ÷ 27.5mA = （だいたい）69h = （だいたい）2.76日

大体3日だ。


なので、TLE2426（定格±20mA、絶対定格±80mA）でもギリギリ大丈夫かもしれない

TLE2426の電源電圧に対して取れる電流は

http://www14.ocn.ne.jp/~mi-take/TLE2426VirtualGroundPower/VirtualGroundPow.html#decision

さんが、計算くださっていた。

エネループは規格では1.2Vだがフル充電した実測値は1.4Vちょっとだった

3本直列なので4.2V

余裕を見て±4.5V、許容損失(TA=85℃)が、403mWで流せる電流を計算すると

403mW ÷ 4.5V = （だいたい）90mA
403mW ÷ 9.0V = （だいたい）45mA

になった。

なので、TLE2426でいくことにする（しくじっても発火することはなさそう）

※↑これ多分間違ってます。あとで考える

電池の位置をずらせばギリギリ収まるか？

基板実装用のDCジャックもあるのでもう少し実装方法も考える

レールスプリッター TLE2426

Mixerをエネループで使ってるが、1日ちょっとしかモタないみたいだ

電池の入れ替えがめんどくさいのでここはACアダプタからも給電できるように
改造することにする

ACアダプタ×２というのも気分的に嫌なので前買っておいたTLE2426を使ってみることにする

仕様では±20mAが定格なのでちょっと足りないかもしれない

ちゃんとした消費電流も調べないといけないがテスタのヒューズをとばしてしまっているので発注しておいた

負荷抵抗が220Ωの時

V+, V- 8.97V
V+, GND 4.49V
V-, GND 4.46V

だいたい±20mA流している計算になる

負荷抵抗が47Ωの時

V+, V- 8.00V
V+, GND 4.00V
V-, GND 4.01V

このとき±80mA

絶対定格が80mAなので危険だが、一応やってみた

電流があんまり取れないが部品点数が少なく済むのがメリットだ


電池とACアダプタの切り替えは普通はDCジャックのスイッチでGNDを切り替えるとこだが
電池が3本づつ計6本の両電源なのでちょっとややこしい

6本9Vにしてレイルスプリッターに入れるというのもなんか本末転倒のようで気が進まない

3回路のトグルスイッチで切り替えることにしようかと今のところ考えている

（2014.09.15修正）

• 電池正電源 - GND - OFF
• 電池負電源 - GND - OFF
• OFF       -  DC- - DC+
  
• 電池正電源のプラス － Mixer基板へ － OFF
• 電池負電源のマイナス － Mixer基板へ － OFF
• OFF － 仮想グランド基板へ － DCジャックのプラス

の計3回路