先日来、ガレージのPCの調子が良くなかったんで、
昨晩、フタを開けて清掃。
立ち上がりをミスったり、
動画を見てたら落ちたりっと。
PCはガレージの主テーブル（食事を作るんで油も煙もひどい）の
そば。
電源を抜いてから、ケースの吸気口やファンの汚れ（コテコテだぁ）
を清掃。
ところが・・・掃除を終えてからの電源投入。
いきなりBIOS設定画面が出てきちゃいました。
いろんな設定だけでなく、日付も忘れています。
あれまっ。
文鎮 の佐藤テック君のアドバイス。
「電池とちゃうか？！」
アタリ！でした。
電池を外してテスターで電圧を測ったら「0V」。
放電しきってます。
「まぁよぅ動いてたな」ってことで新品電池に交換にして解決。
電源コードを外して小一時間ほど掃除でごそごそしてたせいで、
完全に電源が抜け落ちてしまったのでしょう。
それでもまぁ「0V」とは・・・
ずいぶん昔に使ったとある装置のテストジグ。（30年以上前だわ！）
ひさしぶりに引っ張り出してきて使おうとしたら、操作スイッチが接触不良に。
ミヤマ電器 DS-193 という小型のプッシュスイッチ。
ずっと押してれば、ちゃんと接点は接触はしてくれます。
しかし、「ちょん・ちょん」と寸動するとダメ。
「ツン・ツン」と動くはずが「バ・バ・バ・バ・バ」っと振動して
しまうのです。
回路的にはハードウェアーで10mS程度のチャタリング除去はしてい
ますんで、たいていは大丈夫なはずなんですが・・・
とりあえずオシロで接点の状態を見たら、チャタリングなんてもんじゃ
ありませんでした。
「チョン」押しで100mSほどオンしたら、その間、明確なオン・オフ
の断続が2～3回。
接点のチャタリングじゃなく、接触不良状態というか、素早く手で
オン・オフしたような信号、正規の信号のようになってます。
これじゃチャタリング除去回路では吸収できません。
同じような不良のスイッチが２つ。
とりあえず手持ちの新品押しボタンスイッチに交換。
小型のスイッチだったんで、元の穴が大きすぎたんでワッシャ
をかまして無理やり取り付け。
取り外したDS-193↓
ジグを使い終わってから、アウトになったスイッチをバラしてみました。
接点部が取り付け金具部にねじ込まれています。
これを緩めると、接点金具と小さなバネが出てきます。
接点部の奥に、ハンダ付けする接触が見えてます。
（リングライトを出すのが面倒だったんで
懐中電灯で照明）
接点も接点金具もキレいです。
これで接触不良？というのがちょい不思議。
※過去、ひどい接触不良を見てますんで
さてここからが「ものは試し」。 使うのは「大阪魂 」。
接点と接触片の両方をプシューしてから組み直します。
すると・・・
あらま、ちゃんと回復しちゃいました。
単純な構造の接点ですんでチャタリングは発生します。
しかし、「バ・バ・バ・バ」というむちゃな接触不良は無くなりました。
導通チェック しても大丈夫。
※抵抗値の変動があれば音ですぐに分かるんで。
まぁ、一度トラブったスイッチです。
とりあえず非常用の予備品に。
しかしまぁ「大阪魂」。こいつはなかなかやってくれます。
※関連
・2018年8月27日：モノタロウのパーツクリーナ
・2018年8月24日：はじめてのArduino MICRO
・2018年2月22日：ローランド ミキシングアンプ「VX-55」修理！
・2018年10月22日：タクトスイッチ接触不良
・2011年01月27日：電源スイッチ接触不良
・2013年06月12日：タクトスイッチ接触不良
・2013年04月26日：照光式タクトスイッチ…接点が死んでました
大事に使ってきたコテペン40(もう作っていないんでパーツも含めて入手不可)。
今朝のこと、ハンダ付け作業をしてましたら・・・
コテを手に持った時に突然の違和感。
「くにゃっ」とした感触。
コテの柄を見たら、ひび割れがぁぁ。
もう2本同じものをストックしてあるんですが、お気に入りの
ツールです。
ひび割れに瞬着を流し込んで(百均のじゃなくちょいとエエやつで)
から、「アクリルレジン」で固めちゃいました。
以前にも、
2013年03月05日：コテペン落下→折損→応急修理
てなことがありました。
↑これ、まだ生きてます。
おもちゃ病院で使ってます。
今回は落としはしていません。
使っていたら、ある時「んんん？ なに？」でした。
ほんと、手になじむハンダゴテを探しとかなあかんです。
・2014年12月06日：半田ごて落下→ヒータ折損
オペアンプとNch MOS FETを組み合わせた吸い込み型の定電流回路は
「電子負荷」などで使われます。
基本はこんな回路。
電流検出抵抗Rs両端の電圧が電流設定制御電圧Vp
と等しくなって、「Vp÷Rs」の一定電流が流れる
という仕掛けです。
基本はこれなんですが、実際の回路だとFETの
ゲート入力容量や制御の遅れで、オペアンプが
発振しちゃいます。
その対策、ざっとこんな具合。
・R1でFETのゲート容量とオペアンプ出力と分離。
・発振止めコンデンサC1が効くようにR2を追加。
R2には電流は流れませんのでVm=Vsで、Isの計算式
は一番上の図と同じ。
ところが、こんな回路↓を見かけるのです。
※発端は昔からの仲間でやってるメーリングリスト
R3とR4が追加されています。
まずFETのゲートとGND間に入れるR4から。
制御的には、R4があっても「Vo>Vg」となるだけで、
出力電流の値には影響しません。
これが必要かな？っと考えられること。
(1)オペアンプの電源が0～30Vなどの高電圧で動いて
いる時、FETのゲート電圧が過大にならないように
するための分圧回路。
(2)電源オフ時にFETのGを安定(抵抗でGNDにつながる
ので)させて勝手にオンしないように。
(1)に関して、オペアンプの電源が0～5V、あるいは0～12Vで
動かしているような回路だとまず心配ないですよね。
たいていのパワーMOS FET、Vgsの最大定格は±20Vとか±30V。
問題は(2)。
C-MOSオペアンプだと、電源断で出力段の寄生ダイオード
を通ってGNDレベルになったVddにつながるということで、
ゲートのレベルが安定しそうです。
でも、LM324などのバイポーラオペアンプだとどうでしょか。
ちょっと調べてみる必要があるかな。
次が抵抗R3。
オペアンプの出力と非反転入力に入れてあります。
『なぜこれを入れるの？』っというのが今回の主題。
※結論は入れるな！でっす。
オペアンプを使った増幅回路、よく目にする回路だと(今回の
定電流回路じゃなく)R2とR3でアンプのゲインが決まります。
想像です。
R3が無いと、ゲイン無限大で「コンパレータになってしまうんじゃ」
っと思うのでしょうか？
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※豆知識
どんなオペアンプでもちゃんと制御されている時の基本は「Vp=Vm」。
オペアンプ応用回路が生きているか死んでいるかの判断がこれ。
非反転入力と反転入力間の電圧をテスターで計れば一目瞭然。
（ただし、飽和してない時、交流信号が入ってない時に）
しかし、実際の修理となれば・・・
Vp≠Vmの時の判断・・・
・オペアンプが死んでるのか。 ・周辺回路の部品がおかしいのか。
そりゃあ、悩みますぜ。
・フィードバック系に入った抵抗1本でアウト
・これはダイオード1本で OP-AMP回路が動きません
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このR3、むちゃ悪さをします。
※影響度はR2との比率になるんですが・・・
※基本の考え方。 (R4は無しとしてVo=Vgで)
VgはFETがオンしなくちゃならないのでVg>Vs。
その差はざっと2～4Vくらい。 (FETの特性によります！)
Idが大きくなるとVsも上昇、Vgはそれより上昇。
R3があると、オペアンプの出力から反転入力間の電圧差÷R3だけ
電流がR3とR2に流れます。 電流値は(Vo-Vm)/R3です。
この電流、R2とRsを通してGNDに流れます。
Vm=VsとしてRsに流れる電流を想定しているのに、Vm>Vsでは
Vpで設定した流れて欲しい電流より小さな電流になってしまいます。
さらにたちの悪いことがあります。
R3が無い本来の制御ループは、FETのVgs電圧に関係なく一定の電流値に
なるようになっています。
しかし、Vgsはデバイス依存。
温度が変わればこの電圧も変化します。
R3を入れたことで、Vgsの変化がR3、R2の電流値変化につながり
それがIs、Idに影響するのです。
例えば、
「ちゃんと1.000Aに設定したのにしばらくしたら
（発熱してきたら）電流値が変わってしまった」
「VpとIdの関係が日によって変わる」
なんてことも発生します。
もう一つ。
Vpを0Vから徐々に大きくした時の0Vに近い電圧での挙動。
R3が入ったせいで、FETのゲートをオンする前のVo電圧でも
R3・R2・Rsに電流が流れます。
これでもVp=Vmが成り立つので制御はOK。
しかし実際には、FETは駆動されておらず、Idは流れない。
こんな不感帯がVpが0V付近で発生します。
結論：R3は外せ！
です。
でもおそらく・・・
こんな使い方をしてたらR3が有ろうが無かろうが、
ちょっと値が変わろうが関係ないんだろうな・・・
っと。
※参考
・定電流回路の電流検出抵抗を試す
・定電流回路の電流検出抵抗
こんなのを真似してるのかなぁ？
・Diy キット 150 ワット 10A バッテリー容量テスター調整可能な定電流電子負荷放電試験
これもちょっとへん。
・小電流電源の試験に適した定電流負荷
R13、R14いらんやろ。
発振止めコンデンサ無しで大丈夫か？
TL431並列の0.1uF、これも大丈夫か？
値によっては発振するでぇ。
しょうもないミスをしてしまって、解決まで悩みまくった・・・
試作回路のテスト用ジグの製作。
周波数1kHzで、デューティ0％～99％のパルス波が欲しい
という要求仕様。
設定はロータリーDIP SWが2桁。
使ったのは14ピンのATtiny24で、こんな回路に。
6.4MHzの水晶をクロックを1/64して100kHzを得、
これを1/100して1kHz。
AVRマイコンのタイマー0をFAST PWMモードにして
DSWでの設定00で全区間L～99％のH/L波形を出します。
※ISPのライン、PA4、5、6に入れてある抵抗は
DSWオン時(GNDにつながる)でもISPできるように。
こんな基板に。
とりあえず、プラケースに入るようにして行方不明に
なりにくく。
この手のテストジグ、裸の基板だと消息不明が多発・・・
ところがです。
・・・プログラムが動いてくれない。
イニシャルはしてくれるのですが、main()の
永久ループに入らない。 なぜ？
AVRマイコン、「C」で書く時はこんなスタイルです。
※Arduinoならsetup()とloop()に分かれますが。
// 初期化ルーチン
void ioinit(void)
{
あれこれ
}
// main処理
int main(void)
{
ioinit(); // 初期化処理を呼び出して
while(1){ // 永久ループ
あれこれ // メインでの処理★
}
}
初期化処理までは動くんだけど、★のメイン処理が
動かないという現象が起こったんです。
さらに・・・
テストルーチンをioinit()内に入れこんで、ioinit()
から抜け出ないようにしたら、ちゃんと動くんです。
なぜにwhile(1)で永久ループしない？
この追求に手間取りました。
でも、原因は単純な話。
通常、AVRマイコンの「C」の処理は、
・ステータスレジスタのクリアとスタックポインタの初期化
・内部データの生成
・BSSエリアのクリア
これを自動(ユーザーは意識しなくて良い)で行った後、
main()をサブルーチンコールします。
そして↑の私の書き方だと、main()の中から
ioinit()をサブルーチンコールして、その後に
while(1)の永久ループが回ります。
さて、トラブった原因・・・
この時、コンパイルはATtiny44を想定して行っていました。
ところが・・・
ターゲットの回路に入っていた実際のチップはATtiny24。
同じ14ピンなもんで、チップのマークをちゃんと読まないと
判断できません。
そして、I/Oレジスタまわりの構成は同じです。
だからioinit()は動いて、それなりの動作をし始めた
のです。 （だからややこしかった）
何が問題になったのか・・・
RAMのサイズでした。
小さいプログラムですんで、ROMは小さくても大丈夫。
RAMもほとんど使っていないんで余裕のはずなんですが、
Cコンパイラが設定するスタックポインタがtiny24と
tiny44では異なります。
(RAMの最終アドレスを設定する)
コンパイラがtiny44のつもりで設定した場所、tiny24の
ここにはRAMがありません。
だもんで、ioinit()を呼んだ戻り先が喪失してしまい、
プログラムが暴走。
いつまで経ってもwhile(1)のループにたどりつけません。
こんなスカタンな話、生半可にI/O回りが動き始めてたんで、
解決に手間取りました。
※豆知識
AVRマイコンのデータシートを見てもらえれば、ステータスレジスタと
スタックポインタへの処理が、Cコンパイラの「大きなお世話」で
あることが分かるかと。
AVRマイコン、リセット起動で
・ステータスレジスタはゼロに初期化。
・スタックポインタはRAMENDに初期化。
されます。
それをCコンパイラで書かれたプログラムがなぞるわけです。
スタックポインタはチップに乗ったRAMサイズに合わせて
自動的にセットされるので、チップのRAMサイズが変わっ
ても（小さくなるチップを使っても）今回のようなサブルーチンの
リターンアドレスが喪失するような事態は発生しません。
アセンブラでプログラムを書くなら、この初期化処理はしません。
リセットによる初期化を信じます。
※制御プログラム：ダウンロード - 1khz_duty.zip
エライこっちゃ。ネットも電話もできない！！ の顛末。
今日の昼、NTTの作業者が来られて機器を交換。
「白」から「黒」になりました。
新しい機器の名称が「GE-ONU」。
だいぶと小さくなりました。
古い「GE-PON-ONU」は「交換後に引き上げなアカンのですわ」っ
ということで、頂戴できませんでしたが「ACアダプタはどうぞ」と、
いただけました。
さっそく解体。
使われていた電解コンデンサは３つ。
一次側に39uF/400V。 二次側が680uF/16V、47uF/25V。
基板から外して容量を見てみると・・・
二次側の２つは大丈夫でしたが、一次側の39uFが容量抜け。
Cメータの読みで0.1uFもありません。
電解液の漏出痕は見られません。
蒸発？したのっという感じです。
「11V」というややこしい電圧ですし、廃棄します。
※追記
新しい電源はこんなの。
メガネ型コネクタのACコードでつなぎます。
その銘板。
名称「GE-PON-ONU」は同じ。
作業の方、この機器を「ジーポン」っと呼んでられました。
ACアダプタの定格が5V・1A。 ごく普通のになりました。
「富士通」ブランドで、メーカーが「TAMURA」。
タムラ製作所 でしょう。
今朝、仕事場へ来たら・・・・
ネットも電話もできない状態になってました。
仕事場、「NTT・ひかり電話」でネットと電話+FAXをしています。
昨日までは普通。
今朝、ネットがつながらないということで、異常に気付いたという次第。
電話も発信音が聞こえません。
NTTの故障サービス受付は9時から。（0120の）
9時になって携帯から電話しても「混んでいる」ということでつながりません。
さぁ困った。
電話は携帯があるんでなんとかなりますが、ネットにメールがアウトと
なると仕事になりません。
そこで、非常手段。
アナログ電話の故障対応の「116」へ電話。
そこから「ひかり電話」の故障対応セクションへ連絡してもらうことができました。
しかし、修理ができるまで待てません。
自力でどうにかなるかっと、まずは、「何がおかしいのか」の確認から。
引き込んである光ケーブルを見ますと・・・
光ケーブルは↑の右側の白い箱に入っています。
そこからモジュラージャックで、左の黒い箱につながり、黒い箱から
ルータや電話に、という流れです。
電源を入り切り（ACアダプタ）をしますと、黒い箱のLEDは点滅したり
賑やかに応答しますが、白い箱のはPOWERが点くだけでだんまり・・・
白い箱が「怪しいかも？！」っとにらんで外したACアダプタがこれ。
白い箱の型番が「GE-PON-ONU」。
それ用のACアダプタです。
「DC11V 1A」という定格で、「2005年3月」と記されています。
「ミツミ」とありますが製造は「三菱電機」。
しかし「MADE IN CHNA」。
このDCプラグに電子負荷をつないでテストすると・・・
0.3Aくらいまでは11V出てますが、そこから電流を増やすと
ドロップし始めてアウト。
このACアダプタが死んでいるようです。
必要なのは中途半端な「DC11V」という電圧。
手持ちのスイッチング電源、5Vと24Vなら電圧可変できるのが
あるんですが、12Vの出力電圧可変電源は見当たらず。
※もっと探せばあったかも
そこで・・・
手持ちの12V固定電圧出力電源、この出力ラインにダイオード１本を
直列にかまして、ちょいとドロップさせて「GE-PON-ONU」につな
ぎました。 すると・・・復旧。
※つなぎの線のドロップなどで、機器端ではほぼ11Vだっ
たんで、OKと判断。
とりあえず、非常事態から抜け出すことができました。
NTTの修理（機器交換だと）は来週月曜日に。
朝から大騒ぎしました。
小信号ダイオード、昔々は1S954や1S1588、1S2076。
それらが無くなってからはロームの1SS133が常備品でした。
ところがこれも廃番に。
現在、秋月が東芝の1SS178 を売ってますんで、1SS133の代わりはこれを愛用しています。
世界的には1N4148 が汎用ダイオードです。
しかし・・・ DO-34パッケージのはずの1N4148を注文したら「大きいやん」っというトラブルに遭遇したことがあります。
ガラスの胴体部分が長くって、5.08mmピッチの基板穴に入らないのです。
手持ちのダイオードをちょっと見てみます。
上から、ロームの1SS133、東芝の1SS178。
そして3つ目がONセミコンの1N4148TACT。
一番下が1S954時代のダイオード。
これは挿入ピッチを7.62mmにしないと入りません。
1SS133のデータシートを見ると、ガラス部は2.7mm±0.3mm。
余裕で5.08mmピッチの穴に入ります。
ところが・・・ONセミコンの1N4148はこのように示されています。
最小3.06mmで最大が4.56mm。
もし最大寸のが注文してやってきたら、5.08mmピッチの穴には寝かせて実装できません。
型番から形状サイズを拾い出すと「DO-34」と記されていて安心したのがアウトでした。
製造時期にもよるのでしょうけれど・・・
（返品okだったので返品しちゃいました）
1N4148でもメーカー違いのVISHAY製1N4148はこんな形状。
最大3.4mmと記されているんで、まぁ大丈夫でしょう。
こんなトラブルに出会ってから1N4148を使う(注文する)のはちょいと躊躇するのです。
※面実装品だと関係ありませんが。
※追記
Digi-Keyで1SS133を調べると 台湾製の1SS133Mが現行品で出てきます。
（知らなんだ）
※ダイオード関連の過去記事
・2013年10月25日：逝くならきちんとどうぞ…
中途半端に飛んだダイオードの話
・2016年04月22日：1A定電流回路 「足」を測ってみる
抵抗やダイオードの「足」の抵抗を測定
同僚が「見て！見て！」っと、ACコードを持ってきました。
（家で使ってたヘアドライヤーのコードとのこと）
AC100Vプラグの根元のコード、絶縁材が膨れています。
ちょいと黒くなっているというのが「怖い」。
さっそく解体。
白色コードのほうで、いくつかのより線に「断線」が発生。
抵抗が大きくなり、その発熱のせいで徐々に断線状態がひどく。
最終的な切断一歩手前で、パチパチと放電が生じたのでしょう。
それが焦げ痕に。
発火手前という感じです。
プラグとコードを切り離してみます。
プラグ側。
コード側。
最初により線が切れたらしい部分はキレイな感じの切断面。
最後の最後でスパークしたせいでしょう、切れた電線どうしが
溶接されてしまった痕が見つかりました。
過去あれこれACコードとACプラグのトラブル（断線、発熱、焦げ！など）に
遭遇しています。
日常生活のことですんで、なんやかんや言っても、気をつけなくっちゃ。
最近の↓
・2019年8月13日：四つ口拡張コンセントのせいなのか延長コードのせいなのか？！
似たようなの↓
・2006年06月26日：延長コード トラブル
まとめ↓
・１００Ｖ延長コードのコンセントが発熱（放っておいたら発火したかも）
2015年01月21日：秋月のアナログテスター「7007」
2020年4月18日：秋月のアナログテスター「7007」その後
さらのこの続きが来ました。
ほんとに「捨てようか」っと思ったんですが、最後のあがき。
もう一度、ほんとにあかんのを検証。
テスターの回路基板を外して、メータそのものの直線性を見てみました。
直列に半固定抵抗を入れ、テスターの読みとフルスケールを合わせます。
45kΩほどで10Vに。
しかし・・・やっぱしダメ。
メータそのものの直線が出ていません。
回路に乗せてあるメータ保護ダイオードあたりがおかしくなったら、直線性が出なくなる症状になるかと期待したのですが外れでした。
こうなりゃほんとに捨てるぞ・・・その時、ちょうど・・・
マイコン型導通チェッカー、この基板をゴソゴソしていたのです。
バラしたテスターのレンジ切り替えダイヤルの上にこの基板がちょうど収まります。
「せっっかくやから、テスターを箱として使ったろ」っと、導通チェッカーとして生き返らせました。
単4電池の電池ホルダーを付けてブザーの穴を開けて。
うまい具合に収まります。
で、せっかくのメータ、遊ばしておくのはもったいない。
導通チェッカーの電池消耗の目安にできるかと、こんな具合に配線しました。
2.5Vくらいでバッテリチェックの「?」目盛に合うように直列抵抗を選択。
ところが・・・
メータをつなぐと導通チェッカーのオートパワーオフが効かなくなったのです。
いつまで経っても電源が切れてくれません。
１分経過でオートパワーオフが働き、一瞬通電表示LEDが消えるのですが、直後「ピッ」と鳴って再起動。
これを繰り返します。
メータを外すとこれは起こりません。
正常な動作に戻ります。
『なんで？？？？？ どうして？？？？』
メータをつなぐとおかしくなるなんて、初体験。
さて、その原因追及。
悩みました。
オートパワーオフでQ1がオフして、OP-AMP系電源が切れます。
正常ならIN+端子がちょっとプラス目で落ち着き（R4でちょっとだけプラスに持ち上がる）、次のクリップ接触を待つわけです。
ここに入れたメータ回路、Q1のオフと同時に指針がゼロに戻ります。
その時、指針の動きでマイナス電圧が発生し（発電！）、それが18kΩの抵抗を通じてQ1のコレクタラインに伝わり、ほんの少し、実測-50mVほどマイナスになってしまうのです。
そのせいでIN+端子の電圧がコンパレータの比較電圧を下回ってトリガー。
再起動してしまうという流れになっていました。
対策は★印の位置に左向きにダイオード。
ダイオードの順方向電圧の働きで、ちょっとだけマイナスが伝わらなくなり、正常に動作するようになりました。
実績のある導通チェッカー回路、メーターを取り付けただけで動作不良をおこすとは・・・
原因が分かって納得できるまで、この動きが信じられませんでした。
オシロで波形を見るだけでなく、こんなテストも。
・指針を動かないようにしてたら（ピンセットで可動コイル
を押さえつけ）、正常にオートパワーオフ。
・オートパワーオフ中、テスターを揺すったら（針が
動く）再起動。
いやほんま、メータは発電機でした。
※追記 せっかくですんで、どんな電圧が出るかをオシロで
まず、誤作動状態（★位置にダイオードを入れてない時）
オートパワーオフでQ1がオフしてメータ指針が0Vに戻ります。
そのときのコイルの動きでマイナス電圧が発生。
それがR6、R1、R3を通ってコンパレータの＋ピンに。
コンパレータが働き、出力パルスが出て再起動。
これを繰り返し、オートパワーオフが働きません。
次に、★位置にダイオードを左向きに入れた時。
メータから出てくるのはマイナス電圧なんでダイオードは
導通するはずなんですが、順方向電圧のドロップがあって、
誤作動には至りません。
コンパレータの＋ピンはプラスの電圧を保っています。
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