MHz帯域対応を目指し、高速な電子負荷の導入をする

 おはようございました。

少し前のネタ『DC2629A(LTC3310SEV評価基板)の代表特性を調べる』で、『本格的にMHz帯の対応を考えなあかんなぁ～』なんて言い出した手前、それなりに良い物(中古装置)はないかな？…なかったら冶具でも作ろうか？なんて探しておりました。

そしてこの度、運良くたまたま資金の余裕があって、たまたま何とかなりそうな良さげなものが手に入りそうだったので購入に至りました。

計測技術研究所 製の ELS-304 という電子負荷装置です。

ちょっと前の職でこいつの性能自身はおおよそ知ってまして、ある難点を除けばまぁそれなりによい性能で、対抗馬としては菊水電子のPLZ4シリーズ以降以外はいないのですが、菊水電子のPLZシリーズの電子負荷は最近人気があり過ぎて手に入らないので諦めた訳です。

さて、ELS-304の難点…それは

『操作が直観的ではないので使いにくい』

『定価は超高い』

という致命的な問題だったりします。

高いのはぶっちゃけ会社なら測定上の性能が良いから買うという言い訳ができるので、どうでも良い事です。

しかし、仕事でこんなストレスかかるものを使いたくない！…という訳で、菊水電子を選定するという流れになったのが記憶に残っております。

ですが、今はあくまでも私事で勝手に特性測って、イキがっている割に残念設計されている製品に対して

m9(^Д^)ﾌﾟｷﾞｬｰ

したいだけのこのブログにおいては、多少の不便は我慢せねばなりません。

諦めましょう…orz

そして、運よく使い勝手からか？PLZ5シリーズに基本性能で完全に負けたのか？(PLZ5シリーズは基本性能を評価していないのでよく知りませんが…)不人気化したこの機体が安値で流れていたので、さらっと購入に至りました。

…それに低圧大電流(120A)という用途でも評価で使えるから、良しとしよう…というフラグをわざわざ立てておく…

そして一通りの動作テスト…相変わらず使いにくいですが、一応大丈夫そうなことは確認できました。

もうね…お前はUIという言葉を知ってんのか？と何度も突っ込みたくなりました。

ひたすら機能だけ詰め込んだ機体。それがコイツです。

操作性悪いだけでネタにはなった、我慢、我慢…。

で、恒例の特性評価、手持ちのPLZ-152WAも比較対象にして測ってみました。

ね？操作性さえ我慢すれば申し分ない性能でしょ？

S/N次第ですが、1MHz位までは電源のインピーダンスを計測できます。

PLZ-152WAが10kHz…運が良ければ100kHz手前まででしたが、ELS-304は難なく100kHzが測れるうえに、ちょっとしんどいけど1MHzは大体いい値で測れるという結果です。

確かPLZ4シリーズは操作性はかなり良い(説明書見ずに操作できる)けど1MHzはギリギリちょっとしんどかった(その分定価が1/3)気がするので、及第点としてこいつを暫く併用することにします。

という訳で、最新のコンピュータのCPUボード物でネットワークアナライザでは測りにくい領域を完全にカバーできるという計測環境が整いつつあります。

もし電源の評価をしてほしい方がいらっしゃればお気軽にご相談ください。

ご相談はこちらまで。

ではでは、今日はココまで。

またの機会に会える事を楽しみにしています。

5Gの基地局が危険ではないか？という話が持ちきりなので、とりあえず今は携帯関連部外者の私が適当な事をほざいてみる件

最近5Gの基地局が様々な症例を含めた形で危険って話が出てきております。

私はこの手の業界から足を洗った人間なので、どの様な技術でどのように組んでいるか？までの詳細は知りません。

上辺だけの技術なら理解しようとできる程度です。ですので、このブログに書いていることは全て私の妄想の世界であり、現実とはあまり関係ないかもしれません。

これを前提におっさんの妄想として読んでください。

基地局単体の送信出力が40Wそこそこな点は良いとして

• 方向を選択的に決めて選択的に放射可能(4Gでも使っているMIMO)
• 電波自体が短距離しか届かないなので送信機が彼方此方に存在(高周波の減衰対策のため、多数配置が必須)
• 物体はスルーレート［V/s］で反応が上がってくるので同じ電力なら高周波の方がより感度が上昇

この3点については確り検証せんとヤバイと思う次第。

普通に日本人的発想で設計するならばミスがない限り人に危害加えられない様に作り込みます。

そして、デスマヨロシク、生贄も盛りだくさんの総当たり作戦的な検証をしてくれる事間違いありません。

(日本の携帯業界なので、世間の噂で言われている意味とは違った意味で頭がおかしくなってしまった人間は相変わらず排出しているでしょうが…。)

しかし他所(お隣とか)は兵器運用できる様に組む可能性(つうかソレが標準仕様)も捨てれん訳で、5G以降は海外に依存するってのは超危険と思わざるを得ない。

この様な視点に立つと色々安全保障を考えさせられる訳です。

普通は通信時に同じ端末に向けてガンガン最大出力の電波放射しない・する訳が無い・安全上停止させるのですが、悪意ある奴が作った送信機はそれができる可能性が十分にあるとなると話は別でして…。

40W言うても馬鹿にはできんのでして、強力なハンダゴテや蛍光灯がソレぐらい。

正直熱いとか言うレベルではない模様。表面だけなら一瞬で焦げますね。

因みに脳みそで20Wそこそこです。こっちは血管と血液でガンガンに放熱して冷やしてる水冷仕様でございますが…。

電磁波は大体1GHｚ超え始めると水分でエネルギーが吸収され始めます。浸透がどこまで行くか？っていう点は色々と検証が必要ですが、携帯が昔『小さい電子レンジ』って言われていた危険性の話を思い出してください。あの時の携帯電話の電磁波出力とは比較にならない強度の電磁波(2桁ぐらい上)で、1桁上の周波数帯の電磁波がスポット的に飛んでくるのです。電力の強さとスルーレートに合わせて感度が上がる話と合わせて3桁増の攻撃力です。

因みに、過去に電磁波を直接当てる兵器を作るという話はいくつもありまして、国外のメーカーが製作・設置した場合は当該国の利益のための兵器運用な状態になりかねない危険性があることは覚えておいて欲しいです。

MIMOで作る電波の選択的放射なので、実際には絞られた点で受ける事はあり得ないです。しかしある程度絞り込まれたビーム状で飛んでくるってのは大いに配慮せねばならない。

普通のサービスを開始できる頃には、受信点に対して送信アンテナ基地2〜3個以上の送信区域に入ると思うので、集めて40W程度っていうのは強ちあり得ない話では無いかも知れない。

電力自体は大した事が無いので電子レンジのような現象は恐らく起きませんが、スルーレートに応じて物体の感度が上がるって点を配慮すれば、新しもの欲しさに飛びつかず、国外メーカーが作った奴は基本近寄らない、例え国内メーカーでも検証が微妙。

受信機持っていた時点で通信可能相手と判断され、MIMOでの送信ビームの方向になるので攻撃対象になりかねない。なので、ちょっと遠目で様子見るのが正解なのかもしれない…なんて思う今日この頃。

国外メーカーを使用と言えば日本だとSB系列が中共製の使用を予定していますねぇ…。

ただ一つ間違いなく言えるのは、対策してない古いペースメーカーはヤバいだろね…。

大事な事なので2度言っておきます、このブログに書いていることは全て私の妄想の世界であり、現実とはあまり関係ないかもしれません。

ではでは、今日はココまで。

またの機会に会える事を楽しみにしています。

微摺動摩耗に気をつけろ！

おはようございました。

最近暑くてくたばりかけておりますが、いかがお過ごしでしょうか？

先日、広島県の技術士会において、

『電気電子部門の技術者が行える投資平準化活動と経営安定化への寄与について』

というお題目で話題提供させていただいたのですが、相変わらず具体例出すときの口は悪いわ、普通じゃやらないことをサラッと当然のようにやってるので、基礎知識無い人が大混乱するわで一部の方々には大きく意見の分かれる内容だった模様。

普通じゃやらないことをしなければならないほど厳しい状況ってのは本当に拙いです。

余力・安全マージン削っているって事と同義語なので、一歩足を外したら即大惨事です。

ある程度の余裕が必要ってのを分かってくれる経営者が上に立っていればいいのですが、そういう会社ってあるんかな？と心配する今日この頃です。

ビデオ撮影しておりますので、恥ずかしい話をしている姿を見たいという方はご一報ください。(多分これを見てる方で私の素を知っていて連絡先を知っている人じゃないと堪えがたい内容だとは思うので、あえて連絡方法は記載しません)

さて本題、

最近私の周辺で起きている故障事例の中で多いのが

『コネクタ内での接触不良』

10年ほど経過したコネクタ類で、なおかつある程度の振動が起きている箇所で起きる問題です。

言葉で言ってしまえば微摺動摩耗ってものになります。

コネクタの内部は金属同士がしっかりと結合している訳でなく、バネで端子同士が接触しているため、周囲の振動でいくらか微小な移動が発生します。

その微小な移動が起きるたびにコネクタの内部で接触している金属部分が磨耗したり、荒れて酸化膜が分厚くなります。

その結果、接触不良が起き、コネクタを刺し直しても正しく信号が通らなくなります。

ちなみに私の仕事以外では自動車に用いられている機器のコネクタでこれが発生したものがありました。

当然のようにコネクタを外してそのままリード線直付のシール材で振動保護をする羽目になりました。

仕事周りは15年を超えた装置類で結構頻繁に起きていて、価格にしたらかなりの損失です。

こちらは殆どが丸端子化して対処しています。

この問題は振動が無ければ起きませんし、振動が起きるものでも金メッキが分厚いものでは問題になることは殆どありません。

ですが、一般的な単純なニッケルメッキのものは結構頻繁に発生します。

またコネクタの種類で随分と発生確率が変わります。

ロック機構がついていても、多少挿抜方向に動くものがあります。

その手の物はどうしても劣化が見られます。ですが、接触部の振動を受け入れない強固なコネクタであれば、発生はほぼありません。

皆様におかれましても、いきなり装置が動かなくなったのであれば、基板や構造部品だけでなく、コネクタという点にも着目すると問題解決の糸口になるかもしれません。

また、装置に組み込む際のコネクタについては『振動のある部位か？振動(微摺動摩耗)に強いコネクタか？』という観点を取り入れることをお勧めします。

ではでは、今日はココまで。

またの機会に会える事を楽しみにしています。

自家用車の音響状況を調べておく

おはようございました。

連休中の殆どがいつ降るかよく分からない雨であることや隣国製新型コロナ騒ぎ関連の影響もあって、仕方なし？に家でひきこもることにした4連休です。

しかしながら、8/1に講演させていただく技術士会の講演の準備以外は家の手入れをひたすらする程度しかない訳で、飽き性の私にとっては結構苦痛だったりします。

あぁ、そういえば

『車のオーディオ機器単体毎の周波数特性は採ったけど、車体含めた一体物は採ってなかったなぁ～』

と思いだした次第。

過去の資料を漁っても出てくる訳が無い…そんな訳で、本体含めてどんな感じで出るのか？を測ってみようと思いました。

ついでにイコライザ調整して、できるだけ平坦な特性に近づけておこう…。

これで半日は遊べる！

折角ECM8000を使って遊べる環境にしたのにもったいない！という事で、早速測ってみました。

我が家にあるのは

FITシャトル+AVN-550HD＋TS-F1730で4スピーカー化した奴と、

Vitz RS Turbo を4スピーカー化+リヤにケンウッドのKSC-01X、フロントにクラリオンSRH217が載った奴です。

こうしてみるとスピーカーが標準品だと低音が全くでなかったり、社外品のスピーカーは上までしっかり出たり筐体で反射して色々歪んだり、大変面白い事がよく分かりました。

ある程度測定をしながら正しくお金を掛けたら、しっかり思い通りの特性も得られるでしょう。

…結構距離を走っている車に対して私はそこまでの気力が持ちそうにありませんが…。

皆様におかれましてもいかに楽しく引き籠るか？もしくは集団と逸れて楽しむか？模索してみてはいかがでしょうか？

私は遠出をするほどの資金も無い上に超絶雨男なので4日間は引き籠ることにしました。

ではでは、今日はココまで。

またの機会に会える事を楽しみにしています。

家が高度に電化しつつあるので停電対策を講じることにした

おはようございました。

我が家はIHなりエコキュートなり、プロパンが高いという理由(だけではないですが…)で電化しつつあります。

過去、ガスというエネルギー供給源があったためあまり気にしていなかったのですが、電話回線も光だしヤバい…という事で、災害対策で導入している発電機(エネポ)を使って単相の３線200V系の一部も稼働できるようにしてしまおうと思った次第。

エネポの出力は900VAと低いですが２台繋げれば1800VAと結構な出力が確保できますし、ハイブリッド車のコンセント付きの物を用意すれば結構な時間電源供給が可能となります。

(…素直にV2H導入しろよ！という話は追々導入するとしての話)

最近はV２Hも安価になって、３０万そこそこで本体が買えますから、『ハイブリッド車と本体を購入する金さえあれば』気合い入れてこんなものを作る必要も無いのですが、景気対策のための身を粉にして生きることを信条としている事から夜越しの銭は持たない主義の私、そんな余分な資金などある訳もありません。

という事で、200V系と赤・黒両相100Vの3系統において制御電源も欲しいと欲張りな私は、素直に単相電源から単相3線式に変換して、そこからさらに分電盤内に配線して置く運びにしました。

先ずはトランス。

100V→100V、もしくは単相3線式なんてマニアックなトランスなんてそうそうない…と思ったら、案外といくつか候補がありました。

1台で単相3線式の物もありましたが、若干価格は高め…。私は超貧乏人なので、素直に単相2台で進めることにします。後々の事も考えて最大負荷時の最高効率も考えたのち、1500VA2台で進めることにしました。

スワロー電機製のSB11-1500Eを選択しました。

次に分電盤の改造。個人的にはユニカットみたいな奴を突っ込みたかったのですが、最近の分電盤はブレーカーから後はそのまま銅バー接続なので、加工が面倒な事になります。

そこで妥協点として系統連系用のブレーカーを仕込むことにしました。

ついでに離れ小屋への送電線を単相3線で送れるように改造しときます。

そして、トランスを洪水時に浸水するのを配慮して屋根裏に仕込みます。運よく良さ気な檜のスノコが100円均一で売っていたので、こいつを購入して取り付けることにしました。

勿論スノコとトランスはM8のネジでガッツリ挟み込んで締めています。これでよほどの事が無い限りは地震でトランスが外れることはないでしょう。そして取り付け後にトランスの入力側を20m近い3.5sqの電線の先にコンセントを付けたものを接続し、出力側を分電盤側の系統連系用ブレーカー、そしてアースをそれぞれ接続します。

反対側には発電機に直接つけられるよう、コンセントを取り付けます。

屋根裏から簡単にケーブルを取り出せるように玄関裏にケーブルを仕込むことにしました。

そして仕上げに動作確認、お手持ちの電源PCR-500Mを使って100Vを入力し出力確認をします。

赤相黒相ともにしっかりと良い感じで出ています。

差動出力(200V)を計算機能で出してみました。赤色がその波形です。

これらの結果から予定通り単相3線が出力されています。位相差もなくばっちりです。

さて、電源側

何もせずとも1Aぐらい流れていますし、励磁による損失は37W近くあります。3kWのトランスと同じなので、1.2%の損失は必ず出るという事はまぁ仕方ない所でしょう。予定では750VAぐらい使えるだろうと踏んで作成しているので、予想よりはマシな状況と言えます。

勿論エネポ買い増しやより良い発電機を導入したら出力制限掛けながらとはいえ200V系もほとんど難なく使える範囲を期待していたりもします。

なんにせよ、数年後のV2H導入まで持てばそれで良いです。

という事で我が家は停電時にちょっとの間なら電源をあまり気にせずに生活できる環境が整いつつあります。井戸水ポンプもこれで動くので水源も安心でしょう。

皆様におかれましても、真面目にコツコツと災害対策を実施していただければと思います。この世に魔法の言葉や呪文はありません、地道な活動がいざというときの成果につながります。使わない方が良い設備は使わなくても良い設備ではありません。運よく使わなくてよかったら寧ろ安心すべき設備だという事を覚えておいてください。

私は電気屋なので、電気屋らしく電気は安心して使えるようにしておきました。

ではでは、今日はココまで。

またの機会に会える事を楽しみにしています。

behringer の ECM8000 に手を染める

おはようございました。

夏のボーナスが入るであろうという期待の下、今回はどんな遊びに手を入れようか？

そう考えていくつか候補を上げた中で、

『実用性のある測定器で遊んでみたい』

そんなことを思うようになりました。

そんな訳で候補に挙がったのが、

『測定用マイクで遊ぶ』

という、一般人には訳の分からない行為でして、ちょうど都合が良い事に

家の中には今は絶版となったPanasonicのコンデンサマイクの名器『WM-61A』がいくつか転がっており、こいつを利用できる玩具はないか？と考えた次第。

ネットでネタをあさっていたところ、丁度 behringer の ECM8000 が安くて性能が良い割に、ホワイトノイズが酷く、コンデンサマイク入れ替えて基板改造で性能が良くなる…という記事を見かけました。

ちょうど良いやんこれ…と思い、ポチろうとしたのでしたが…

改造したものは測定器としては微妙な位置づけ(正規としては扱えない)になるため、まともに使えなくなります。

おまけに音響の基準測定器なんてものは持っていない訳で…。

測定器で遊びたいんじゃないの？

もうちょっと頑張ればまともな測定器『Dayton Audio EMM-6』が買える

なんて誘惑が頭をよぎりましたが、

『お前は玩具が欲しいのか？それとも測定器が必要なのか？』

と自問自答をしたら、間違いなく

『玩具が欲しい！！！』

となったので、購入に至りました。

さっそくコンデンサマイクの改造から入ります。

ケースとソースの配線をデザインナイフで切り離します。

そしてそれぞれに配線を施します。

配線したら固定をしましょう。私は電気用部品という事で、ポリイミドのホットメルトで固定しています。

そして今度はマイク本体。

頭は外からラベルはがし用の液体を流し込み、数分置けばゴム板+プライヤーで容易に外せます。コンデンサマイクも同じように外します。

私は自分の業界ではおなじみの雷神を使いました。

そして、基板の方はコネクタ側のネジを3本外して引き出せば基板が出てきます。

熱収縮チューブでおおわれているので、切り離します。

基板が出てきました。

改造点は

• コンデンサマイクの交換
• ソースフォロア化改造
• ツェナーダイオードの廃止
• コンデンサ類のアップグレード(タンタルは短絡故障するので回避しておきたい)

こんなところです。

コンデンサは電源系は固体高分子や低Zの電解コンデンサ+セラミック裏付け

直流カット部分は面実装のフィルムコンデンサという形が楽に実装できます。

面実装の積層セラミックコンデンサも使えますが、波形のひずみが出やすくなるために電圧で容量が変わりにくいものを選ばねばなりません…そんな都合のいいものは今のところ入手は厳しいです。

最後に熱収縮チューブをかぶせて収納すれば完成です。

そんな訳で無事完成しました。

あぁ、プリアンプいるわ…ってことで、追加で購入しました。

貧乏人なので、安く済ませようと behringer の U-PHORIA UM2 です。

コイツで周波数特性が偏ってたらまずいので、念のため単体で測定をしておきます。

よし！問題ないよね。

ホワイトノイズも消えていい感じですが、私が普段使っている測定器との接続はすこぶる面倒くさい…。

キヤノンコネクタ(XLR)ってのは一般人には縁が無さすぎなんですよね…。

（以前放送業界に居たから見慣れてはいるのですが…）

結局もう暫くは随分前に作ったWM-61Aの玩具マイクが測定では主力になりそうです。

ではでは、今日はココまで。

またの機会に会える事を楽しみにしています。

畑らしき『何か？』を復活させる

おはようございました。

我が家にはちょっとした空き地がありまして、購入した時には物凄い量の笹が生い茂っておりました。

おまけに色々ごみも捨てられており、こりゃぁ勿体ないという事で、時間をかけてチマチマと笹を除去し終えたので、晒そうと思った次第。

先ずは購入した時の写真、奥の土地は恐ろしいまでに笹の山…。

奥の土地はこんな状態です。

とりあえずは笹をひたすら切る→冬に枯れたら根っこを抜くっていう方法が王道なので、この手で進めることにしました。

笹を切るだけでも一苦労…。

最初の足掛かりさえつかめない…仕方ないので36Vの充電池で動く業務用トリマーでガッツリ刈り込む羽目になりました。

その後はチマチマとお家の18Vトリマーで細かい所を刈り込みながら冬まで処理してゆきます。

さて、待ちに待った正月休み…気合い入れてやるかぁ～と思ったのも束の間、そこそこお高い新品の鍬が平気で曲がるほどに土が固くなり、笹の根がこんがらがっている有様…。

土おこし器も初っ端から曲がる始末ですし、小型の管理機も全く役に立ちそうにありません。

そんな訳で、普段運動不足の私は全身筋肉痛になりながら作業しているのですが、2日かけてもこの程度しか進みません。

因みに半日でこれだけの量の笹の根っこが出てきます。

土日の晴れの日を潰す事2か月間、無事一通り根っこの除去と掘り起こし終えたので、ここで土壌改質の最低限の事を行います。

王道のもみ殻燻炭、火入れをしていない腐葉土(菌補給)、そして砂漠すら緑地に変える魔法のような改質剤フルボ酸鉄だ！

過去、農業系の技術士の方の講演を聞いた時、砂漠を緑地に変えるほどに凄い人工腐植という技があることを教えてもらい、ならば大人げない力をみせてやるッ! 
そんな訳で、軽く混ぜ混ぜしたのち、完了となりました。

ガチの砂地です。作る作物が限定される予感…。

さて、何を植えましょうか？来たる食糧難に合わせ、それなりに食えるものを植えておきたい所です。

手前の花壇もこの通りすっきり綺麗に…こちらは適当に花でも植えておこう…。

そんな訳で、足掛け半年ほどの苦難な道のりでしたが、無事畑擬きを準備できました。

今回の反省…土と肥料を綺麗に混ぜるのはかなり面倒で根気と体力がいる作業でした。

素直に小型の管理機を手配したいと思います。

ではでは、今日はココまで。

またの機会に会える事を楽しみにしています。

トリシティーに荷物フックを付ける

おはようございました。
大型連休は普段できなかったことをするという事で、色々と活動的に取り組んでおります。
そろそろ腐りそうな中のガソリンを入れ替えるついでに小細工を一つしてみようと思います。

前回トリシティーを動かしたのが半年前ぐらいだったので、どれだけ動かさないか？が分かる有様なのですが、
『こういうものは弄るために買ったのだ』
で全て完結できます。

さて、弄るために買ったのならば、もう少し買い物やちょっとした遠出に行く気になれるように、荷物フックを付けてみようと思った次第。
用意したものはステンレスのキャップボルトM5×25mmとM5ステンレスナットを4つずつ。

近所に15mmぐらいのステンレス製スペーサーがあれば使おうと思ったのですが、田舎でそんないい物を売っている訳もなく、とりあえずこれで攻めてみて問題が出れば何か手を考えようと思った次第。
ステンレスのM5ネジのヒートンも考えたのですが、収まりきらずサイズが合わないので断念。

では早速つけて行きます。

先ずはシートを開けてメットインスペースを止めているネジを外してゆきます。頭が10mmの奴が4本です。
ステーの横側の奥まった個所に樹脂のプッシュリベットがあるので、中心部を押し込んで引き抜いておきます。
ハンドル側の+ネジを2箇所外し、バイク本体と近くの接地されている金属をしっかり触り体を放電させてから燃料油キャップを開けます。

メットインを取り外して再度燃料油キャップを取り付けておきます。
頭が12mmのボルト4本を外して金属のステー支柱部分を外します。

 斜め後方に引き上げると綺麗に抜けました。

こんな感じで取り付けてステー側は緩み防止のためにナットで絞め込みます。

 こんな感じで綺麗に付きました。
後は逆の手順で組み直して完了。

 これで紐やネットをかけて色々荷物を載せることができるようになりました。
普段は使いませんが、極稀に使う事もあるので値段も安いのでやってしまっていた方が良い一手でもあります。

ではでは、今日はココまで。
またの機会に会える事を楽しみにしています。

アナログディスカバリー用にループゲイン測定アダプタを作成する

おはようございました。
少し前の記事『DC2629A(LTC3310SEV評価基板)の代表特性を調べる』で、『本格的にMHz帯の対応を考えなあかんなぁ～』と妄言を垂れていたのを覚えていらっしゃるでしょうか？
私自身が仕事柄結構制御関連で遊んでいたこともあり、まともな挙動が分かるデータが無いと気持ち悪いという特異な変態気質でもありまして、今回は電源系のループゲインを測ることができるように画策しようとした次第です。

アナログディスカバリーはその構成上結構厄介でして、発振器がGNDに対して浮いていないという特性があり、単純にループゲインを測るためには発振器を直流的に浮かす必要が出てきます。
真面目に回路設計してる会社様はNF回路設計ブロックのFRAやkeysightのE5061B-3L5と推奨される構成用品買えば都合つくのですが、一般サラリーマンが趣味でこういう馬鹿げた事をやっている我々にとっては、こんな高いものが容易に手に届く訳もありません。

そんな訳で、毎度お馴染み雑多なものはamazonなんかよりも安い上に高性能な秋月電子で転がっている品物で何とかしてみることにしました。

大前提として、信号トランスは100kHz以上で10MHzまでそこそこ測れればいいという前提で作っています。
ですので、私みたいにHP3562AやHP3563Aが無くもっと低い帯域が欲しいなら、前回使ってた複数回路用のロータリースイッチ辺りでオーディオ用のトランス別で付け、切り替えて複数回測定するという前提も必要になってくるでしょう。
そう考えると、MHzスイッチング時代で現場で楽々できるのはNF回路設計ブロックのFRAとネットワークアナライザの2台装備しかない訳なのですが、意外とこの手の装備をしていない会社様が多いことに驚かされます。

さて、今回作成に利用したのは秋月電子で販売されていた『T-68-2』というトロイダルコア。これに『バイファラ巻き』と言われる手法で高周波用トランスを構成してみます。
で、目標に近い周波数帯域と測定可能範囲が得られそうな適当な回数(今回は20回程度)巻いてケースに詰め込み、ICクリップを接続します。

こんな感じで作ってみました。
今更ながらですが、作ったトランスはしっかりと特性確認して、どの帯域で使えるか？を確認しましょうね。電卓だけだとちょっとズレますよ？
で、この前の評価基板の特性を高い帯域まで測ってみようと思った次第。

アナログディスカバリー上でも結構しっかりとデータを取ることができました。

そして 我が家のHP3563Aで取ったデータを付き合わせると完成。

ちょっと負荷条件(しっかり負荷かけた)が変わったので、160kHz超えたところまで伸びているのがよく分かります。これでHP3563Aではちょっと手の届きにくかった帯域まで評価ができそうです。

さて、次はPSRRをどうやって測定するか？だな…。
ではでは、今日はココまで。
またの機会に会える事を楽しみにしています。

HP3563A,HP3562A用にインピーダンス測定アダプタを作成する

おはようございました。
今回も例にもれず本来の本業の話です。

色々と測定環境が充実し、なおかつ回路設計をこなしていると、素子の特性を測る・電圧を印加した状態で合成抵抗を計測するってのが欠かせなくなってきます。
比較的高い周波数帯は諦めて時間と手間をかけてネットワークアナライザで測るのも手ですが、そこまでじゃない比較的低周波領域の代物なんかは、簡単にサクッとそこそこの精度で測れる方が何かと都合が良かったりもします。

例えば、

• スピーカーやモーターなどの駆動源+物理的共振モデル
• 圧電素子、磁歪素子
• 超音波発振子
• そこそこ高精度な非破壊検査用途
• 電解コンデンサの劣化具合を測る
• スイッチング電源の出力端から見た、制御がかかっていない状態の合成インピーダンス

この手の用途で使用する物は100kHz以下の領域でも十分間に合う事が多いので、測定できる環境を構築しようと思った次第です。

5V切っているならアナログディスカバリー+専用アダプタでもいいでしょう。ですが、私の相手している代物は未だにレガシーデバイスな代物が多く、オフセットで±10Vを要求される場面がしばしばあります。

特にスイッチング電源を設計した際に小さなLでノイズを緩和し、電解コンデンサを含めた多数のCで再びフィルタリングする手法をよく目にしますが、予め電圧を印加した状態でのコンデンサの周波数特性を加味したうえで、合成抵抗の周波数特性評価が必須要件になってくるのです。
下手に部品選定するとLC共振でターゲットインピーダンスを満足できなくなります。

そう、今までリニアレギュレータで処理していた回路をスイッチング回路で構成し直したい…今回の発端は偶々そういう仕事が舞い込んできたのですよ…。
今どきのスイッチング電源はうまく構成すればリニアレギュレータ並みの低ノイズに持ってゆけます。私の得意分野の仕事ですしね。
で、仕事なら仕方ないよねぇ～ってな訳で、今迄散々欲しくても作らなかったのに重い腰を上げだしたって訳です。
そんな訳で、気が向いたら仕事ください、そしたら趣味で作ろうとしていたものを作るように動きだしますので…って、なんか仕事の目的が変わってきている気がする…。

さて、この手の物を用意する過程で重要なのが『基準抵抗』です。
抵抗の精度もさることながら、周波数特性が1桁上でもそこそこ使える代物が必要になります。
抵抗はその素性や組成、リードの材質などからいくらかの周波数特性を持ちます。
また、抵抗の数値によっても混ぜ物や内部の回路網がが変わることからも高い周波数領域ではコイル側が強くなったり、コンデンサ側が強くなったりするのです。

そんなことも知ってたものですから、いくつか試しにリードの抵抗をいくつか複数種類購入したのですが、結局はある程度の高周波数での使用が前提の面実装の抵抗には勝てないのでした。

ココには記載していませんが、今回使用した別途購入した面実装の抵抗は1Ω、10Ω、100Ωともに10MHzまでほぼ平坦な特性でした。
まぁ、専用の奴を買えばいいのですが、1個が数万円するし、高々100kHzだし、傾向が見れたら御の字な測定機器なので、安く手軽にを推進しました。
これが10MHzまで…とか言い出したならば本気でやるしかないですが、今回はそんな案件ではないですし、それなら最初からネットワークアナライザを買いに走るってのが筋だとも思います。

という訳で、使用したのは
amazonで転がっている安物のケルビンクリップ
秋月電子で購入したロータリースイッチ（４回路３接点）、基準抵抗(面実装の高容量品)、BNCコネクタ、金属ケース
こんなところで作成できます。
今回は貧乏人らしく￥5000で収まる範囲で仕上げてみました。

注意点として、精度をしっかり確保するために基準抵抗からは4つ線を出して、ロータリースイッチに個別回路で接続する必要があります。
また気休め程度ですが、ロータリースイッチは一度分解して洗浄と専用のグリス塗布をした方が良いでしょう。

内部はこんな感じ…高周波が通るには汚いって？100kHz程度だから問題なし(ｵｲ)

で、完成がこちら、ただの箱にスイッチだと何か分からなくなるので、分かりやすくテプラで表示しておきました。

試しに既知の抵抗や素子を測ってみます。無事動作が確認できました。

代表例の写真で100kHzまではそこそこフラットな特性の68Ωの測定中の写真です。問題なく測れることが確認できました。

分かりやすい所で電解コンデンサの特性を見てみましょう。

25Vの100μFで低インピーダンス品の物ですが、それでも16kHzそこそこまでしか容量性の性能を保持することができず、インピーダンスもピーク値で0.08Ωそこそこにしか下げられないという結果に至っています。

5Vや3.3Vというレトロな回路構成であっても、ちょっとでも電力が大きくなると5％の電源変動に抑え込むっていうのは相当厳しい事が分かると思います。

つまりは基板設計において、基板で仕上がっている電源部分に関してはしっかり検証せねばならない、さもなくば原因不明の動作不良にいつも悩まされるって事がよく分かると思います。

HP3563AやHP3562Aという汎用的な専用機っていいですよね。上手くやれば簡単に直読できるようになっています。

これで一先ずは電源回路の設計容易化から圧電素子周りや超音波物の話、スピーカーの選定もできるようになった訳です。ん～万能感！

ではでは、今日はココまで。

またの機会に会える事を楽しみにしています。