C-MOS ICの入力ピンをオープンにすると

MMさんからのコメントで未使用「74HC74」の端子処理
の話が出てました。

ブレッドボードを使ってゴソゴソしていたところだったので、
74HC74を捜索。
モトローラのと東芝のが見つかりました。



HC74にはフリップフロップが2つ入っていて、
入力が　CLK　D　/SET(/PR)　/CLR(/CL) の4本。

/SET(/PR)をHに、/CLR(/CL)をLにして、CLKとD入力に対し
0～5Vのノコギリ波を加えてみました。　
チップの電源は5V。

道具はこれ↓
2023年9月27日：6年ぶりの改造：0Vから出力電圧が直線的に上昇するノコギリ波発生回路

　　※オシロ波形のメモ、「三角波」と記してしまいましたが
　　　正しくは「ノコギリ波」。

電流の測定ツールはこれ↓
2022年12月14日：Arduino UNOを使ったUSB電流計 4桁表示も

電流検出抵抗が75mΩ。
電流検出アンプが100倍。
出力電圧を100で割って実ドロップ値を求めて、
それを電流検出抵抗値の75mΩで割ったら電流が
計算できます。

まず、東芝の74HC74。　（クリックで拡大↓）




続いてモトローラの74HC74。




電源電圧の中央付近で電流が増えてます。
いわゆる貫通電流。
入力部のバッファに電流が流れるのでしょう。

/CLR=Lで出力を固定できる条件ですが、やはり入力端子の
放置はマズイです。
ハイインピーダンスなので、放置入力の電位がどうなるかは
周囲の環境次第。
近所にパルス信号が走っていたら、その誘導を受けてしま
います。
74の出力(Qと/Q)は変化しませんが、電源電流がうろうろと
挙動不審に。
面倒でも、ちゃんとしておかないといけません。

※関連
・2020年04月25日：Arduino やっぱり気になる放置ポート
・2020年05月02日：Arduino 放置したポートが及ぼす電源電流変化 
・2020年05月02日：Arduino ポートの初期化と通信設定

※参考
・（続）その未使用ピンをどうにかしなさい！　アナログデバイセズ

トラ技の作図能力が落ちている・・・かもの続き

2023年10月27日：トラ技の作図能力が落ちている・・・かも
トランジスタ技術2023年11月号の
　　「メカ式7セグを使ったラジオ周波数表示回路」

しつこいですが、この続き。
　　磁気反転式表示器が出てきたので、
　　興味深く読んでいたら、アラが気に
　　なり出したという次第。
掲載回路図で気になるところが、さらに出てきました。

p.73の「・」抜けのすぐ上。
AM帯とFM帯の周波数入力切り替えにHC157が使われています。

その未使用入力端子がオープン。
C-MOS IC使用法の基本に反しています。
TTLならほったらかしでエエんですが、C-MOSは
HかLにレベルを安定させとかなくちゃなりません。

よく見ると、ディケードカウンタ HC390のBクロック入力も、
C結合だけ。
常にクロックが入る場所ですが、これも×。

その下のU21インバータは1M抵抗で帰還してアナログ的動作を
期待。

さらに、p.72のHC373も未使用入力がオープン。

「×」マークがプルアップ抵抗接続なりを意味する注記が
あるのかと探したのですが不明。
未使用出力端子にも「×」が付いてますし。

そして、p.76のC14。
「なんだぁ　この描き方は」という表記。

「貫通コンデンサ」かと思いましたよ。

筆者さんの手抜きなのか、編集側での作図ミスなのか・・・
「ちょっとなぁ」です。

トラ技の作図能力が落ちている・・・かも

トランジスタ技術2023年11月号、特集が『新・ラジオの製作』。
なかなか面白い。
　　※ラジオじゃないけど私の製作記事も
　　　載せてもらってます

パラパラめくりしていて、
　「メカ式7セグを使ったラジオ周波数表示回路」
に、磁気反転式表示器が出てきたので興味深く読ませて
もらいました。

ところが・・・作画担当や編集担当の手抜きなのか、
筆者さんの校正抜けなのか・・・
p.72,73の図4がいけません。

黄色線、電源につながるはずなのですが浮いてます。
ピンクの線が電源ですんで黄色とピンクが交わる
十字部に入れるはずの「・」が抜けたのでしょう。

また、R7、R8の抵抗値が「100Ω」になっていて、
74HC123のタイミング抵抗としては小さすぎます。

そして、筆者さんの作画ポリシーなんでしょう、
「▽」のGND記号は使われてますが、電源記号を
使われてません。
上の絵の黄線とピンク線も電源記号を使ってバラけ
させていたらこんなミスは無かったんじゃないかと・・・。

※関連
・2017年7月10日：「十字接続は避ける」
・2022年10月26日：「十字接続は避ける」、再び

※他にも「・」抜けか、というところが。HC00のU3b出力。
　ここも十字接続するポイント。

※「十字接続は避ける」が仇となってしまったか。

※さらに、U20のHC157の未使用入力ピンが浮いてます。

※校正原稿の上がりが遅いと、できあがってきた回路図を
　隅々までチェックできません。

不安な接続記号「●」

回路図の配線、電線や部品をつなぐ記号は「●」。
　　※「Ｔ」字でつなぐ場合だと省略の
　　　可能性があります。

過去、「十字接続はやめよう」を唱えたことがあります。
　・2014年11月15日：回路図での交差信号の描き方
　・2016年07月01日：回路図、配線の交差と接続
　・2017年7月10日：「十字接続は避ける」

図書館にリクエストした
　　・富田 豊 著　『すぐに使える!オペアンプ回路図100』

この本を眺めていたら・・・
　　ちょいと不安な「●」が出てきました。

・２－３９　対数変換回路 (p.53)

←★ のところの「●」。
　「何か部品につながるんとちゃうか？」
　「配線のつなぎを忘れてへん？」
っという不安を感じます。

さらに、２つあるトランジスタの型番も「なんだこれ？」
　　2SK2920は東芝の200V・5AというSW用MOS FET 。
　　2SC2920だと富士通の400V・15A。パッケージはTO-3。
何を誤植したんでしょ。

もう一つ。第2章　オペアンプ回路解説の最初。
・２－１　反転増幅回路 (p.12)


拡大


鉛筆書きで訂正されていました。

※正誤表を発見！
・https://www.maruzen-publishing.co.jp/fixed/files/pdf/293331/errata_pdf_293331.pdf
　　対数変換回路のはありませんでした。


※追記

ARO さんから指摘のあったログアンプ回路の図、
記事内に残しておきます。

・ICL8048のブロック図

私の製作物ではこんな回路を使っていました。
　　・「大声トライアル」の大声レベル測定用のログアンプ

詳細は→　http://www.vector.co.jp/soft/dos/hardware/se298245.html
測定値は「0～255」の範囲で、単位は「なん点」。
校正用機材が無いので「dB」ではありません。

手持ちの本にはこんな回路が出ています。

　　・稲葉保著「精選アナログ実用回路集」

　　・玉村俊雄著「OPアンプIC活用ノウハウ」

AROさんの指摘が正しいかと。

※さらに追記
正体不明の２つのトランジスタ「2K2920」。
これ、2N2920  の誤植と推測 。

6本足パッケージの
「デュアル NPN トランジスタ」
　　60V　30mA　350mW

トラ技Jr. 2023年春号

「学生＆新人エンジニアのための」ということで、
学校や25歳以下の新人エンジニアさんに無料で
配布されている冊子です。
　　※巻末には配布先の学校名が記されています。

で、この号に「ほどよし高精度アンプAD620」という
タイトルで私の記事(私の部品箱：2021年11月号)が
再掲されました。
　　　※再掲、ありがたや、ありがたや。
　　　　AD620より60Hzノッチフィルタの効きの
　　　　ほうに目が行くかもの記事です。

他の筆者さんの記事を見てますと・・・
ちょっと気になるぞ！　というのがこれ。
「屈伸体操の号令をかけるホイッスル装置の製作」
というタイトルで、トラ技本誌2023年3月号の記事が
元になっています。
まず、3月号の回路図。

それが、トラ技Jr.ではこのように。

「リレーのサージ吸収ダイオードを入れて
　おいたほうが良い」と追記。

しかしまだ気になる点が・・・

(a) このダイオードは要るの？
　　無いとどうなる？
　　入れると余計ややこしい。
　　　　オフ時(555の出力がL)にベースが浮く？
　　　　誘導を拾っちゃうかも？

(b) LED点滅処理IC OS1CDY3A010を調べると
　　電源電圧の最大が5V。
　　　　秋月：ＬＥＤ点滅駆動ＩＣ
　　回路の電源は電池4本で最大6V。
　　ちょっとぉう。

(c) 「BZ」と記号はあるけれど、これは何？
　　本文には「電子ブザーの断続に使う」っと記されてますが、
　　ブザーの型番が不明。
　　　・圧電発音体
　　　・マグネチック発音体
　　　・発振回路内蔵電子ブザー
　　手持ちが無いなら、どれを買えば？

　　OS1CDY3A010のデータを見ると、
　　　　Working Current:IF=20mA
　　　　Duty Cycle 20%
　　という数字が出ていて、どうやらLEDを高速点滅させて
　　電流制御しているような気配。
　　　　点滅周期は型番で1Hz～6.8Hzを選択。
　　これで電子ブザー(どのタイプ？)を鳴らすというのは
　　正常な使い方なの？
　　OS1CDY3A010は持っていないので、追試できずです。

Arduino サーミスタを使った温度測定で 【ゼロ除算問題】

2023年3月21日：A/Dコンバータでサーミスタの抵抗値を読む　サーミスタをつなぐ場所は？
この続き。　ゼロ除算問題が見えてきました。

あれこれ検索。

★電源側にサーミスタ

・VasteeLab：Arduinoで火災報知機をつくってみた
　int val = analogRead(PinTemp);　　　　　// get analog value
　resistance=(float)(1023-val)*10000/val;　// get resistance
　　　val値が0ならゼロ除算。

★サーミスタをGND側に持ってきた例

・今日から始める電子工作 【初めてのArduino】6.サーミスタ｜ハンズオンで学ぶ初心者向け入門コース
　サーミスタはGND側。
　しかし、Vref値を1023としているため、抵抗値算出の時、
　A/D値がフルスケールの1023ならゼロ除算エラー発生。
　正しくは「/ (1024 - readValue)」。
　　//アナログ値を読む
　　　float readValue = analogRead(analogPin);
　　//Rtを計算する
　　　float Rt = Rd * readValue / (1023 - readValue);

　　※1023が出るのはサーミスタが外れた時。
　　　0が短絡なんで、回路の異常報知案件。

・みのや電子工作所：なんちゃって自作体温計の製作
　　電圧計算に1023を使っているので、A/Dの
　　フルスケール値を読み出したときはV0が5.0Vと
　　なり、抵抗値算出の/(5.0-V0)でゼロ除算エラー。
　　val*5.0/1024.0にしておくのが正しい計算で、
　　これで、ゼロ除算エラーを回避できる。
　　　val = analogRead(AN0); //アナログ値読込み
　　　V0 = val*5.0/1023.0; //アナログ値から電圧換算
　　　THR = 10000.0*V0/(5.0-V0); //電圧値からサーミスタ抵抗値換算

・adafruit.com：Using a Thermistor
　　な、なんなんだ、この式は！
　　A/D値が0でも1023でもアウト。
　　　float reading;
　　　reading = analogRead(THERMISTORPIN);
　　　reading = (1023 / reading) - 1; // (1023/ADC - 1)
　　　reading = SERIESRESISTOR / reading; // 10K / (1023/ADC - 1)

◆正しく計算　(コメントしたところも)

・アイデアノート：Arduinoとサーミスタで温度測定

・jh4vaj：Arduinoでサーミスタを使って温度計を作るのに、電圧を求める必要はない

・プチモンテ：サーミスタ(NTC)の使い方 [Arduino]

・arduino.stackexchange.com：How to include Vref in thermistor temperature calculation?
　　あれこれ議論。


◆基準電圧で誤差が出るかも

・ラジオペンチ：Arduiono を使ってサーミスタで温度を測る
　　　(電圧算出に1/1023を使っているのも気になる←修正済)

◆イイこと書いてある

・Qiita @c_in_g：analogReadの値の変換を誤解していた話(1023、1024問題)
　引用させて頂きます。
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
　　長々と書いたが、ぶっちゃけ、255/1023と256/1024の
　　違いなんて微々たる差(1%にも満たない)で考慮する必要ない
　　だろと思う。　　こういうことは言ってはいけない
　　　：
　　初心者はこんなクソ細かいことを気にするより色々作ってみた
　　ほうがいい。　　こういうことも言ってはいけない
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

★エラいことにつながるかも
『1023 vs 1024 問題』が【ゼロ除算問題】にまで膨らんじゃ
いました。
1023 vs 1024は「ちょっとした誤差やん」で見逃せた
んですが、ゼロ除算は笑って済ませられないかもしれ
ません。

『ミサイル巡洋艦・ヨークタウン　ゼロ除算』を検索すると、
「ゼロ除算エラーでシステムがダウン。航行不能に」なんて
記事が見つかります。

・コンピュータのトラブルで漂流したアメリカのイージス巡洋艦 の考察

◆ゼロ除算エラーの話
・PLCが突然停止、原因は割り算の演算エラー
・【中級編】GX Works3　除算演算エラー回避方法　0で割らない

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
※追記

サーミスタでの温度計算とゼロ除算問題、式との相性が良い(!)
のかあれこれ見つかります。
「1023 vs 1024」と絡むのも面白いかと。

・理系男子の電子工作：【PIC】ADCの使い方　サーミスタで温度測定
　サーミスタはGND側。
　エクセルでA/D値→温度テーブルを作っておくという
　手法です。
　このように↓言い切られています。
　　『A = 0, 1023 の時にゼロ除算のエラーが
　　　発生しますが、測定値がそのような値を
　　　とることは考えられないので気にする
　　　必要はありません。』
　A/D値(A)からサーミスタ抵抗(R)の計算で
　　「R = (r × A) ÷ (1023 - A) 」
　としているのを、1023→1024にするだけで
　フルスケールでのゼロ除算が回避できます。
　1024だと半値もちゃんと出るし。
　　　(log(0)エラーの問題は置いておいて)
　前もってデータテーブルを作るときのエラーですんで、
　実行時のエラーとは違う話になります。
　しかし、「いつも気にしておく」のが設計という
　ものです。

・Digi-Key：正確なサーミスタベースの温度検出回路を迅速に作成
　デジキーの技術解説。
　サーミスタは電源側。
　　　　Vadco A/D入力電圧
　　　　Dout 　A/Dデータ
　　　　2^N　　A/D分解能
　　　　Rth　　サーミスタ抵抗
　　　　R25　　GND側抵抗
　　Vadco = Vref × (R25 ÷ (R25 + Rth))
　　Dout = 2^N × (Vadco / Vref)
　　Rth 　= R25 × ((2^N ÷ Dout) - 1)
　　　　(2^N ÷ Dout)でゼロ除算エラー発生(の可能性)。

A/Dコンバータでサーミスタの抵抗値を読む サーミスタをつなぐ場所は？

私の場合、サーミスタ読み取りのための接続は、
基準抵抗をVref側に持ってきます。
こんな具合。

こうすると、サーミスタの片方をGNDにできるので
シールド線が使えます。
この場合、温度が上昇するとサーミスタの抵抗値が
下がり、それに連れてA/D値も下がってしまいます。

温度が上がるとA/D値が下がってしまうので、直感的に
これを嫌う方が居られるのでしょうか、こんな具合に
基準抵抗をGND側につないでいる回路例を見かけます。

こうすると、
　温度が上がる
　　　↓
　サーミスタの抵抗値が下がる
　　　↓
　A/D値が上がる
と、温度上昇でA/D値が上昇と、まぁ見た目の感覚に
合うような気がします。
しかしちょいと問題が・・・

RaあるいはRbの値を固定して、その時のA/D値から
反対側の抵抗値を計算する方法を見てみましょう。

VrefとVin、そしてRaとRbの関係式です。

VrefとVinは何ボルトという実値でなくてもかまいません。

Vinは「ゼロ～フルスケール」。
8bitのADCなら「0～255」、10bitなら「0～1023」と
いう範囲の値になります。
そして、Vrefは「フルスケール値 + 1」、

まず、サーミスタをGND側につないだ時。
Raが基準抵抗。　Rbがサーミスタ。
VinからRb値を計算します。

分母の「Vref - Vin」に注目。
サーミスタがGNDに短絡して0ΩになってVin=0になると
分子がゼロでRb=0が出てきます。
そして、分母はVrefそのもので計算可能。

サーミスタ入力がオープンになってVinがフルスケールに
なっても、分母の「Vref - Vin」は「1」になって計算可能
です。
　　※Vref=フルスケール値 + 1 が重要！

問題がサーミスタを電源側につないだ時の計算。
基準抵抗がGND側。
Raがサーミスタ。　Rbが基準抵抗。　

サーミスタ入力がオープンになるとVinは
RbでGNDに落ちて、Vinはゼロ。
この時、「Vref ÷ Vin」の分母がゼロになってしまって
ゼロ除算エラーが発生して、正しく計算できません。

このようなつなぎ方の時、A/D値「Vin = 0」をチェック
して、ゼロ除算エラーを回避する処置が必要です。
例えば、「0なら1に」するような。

Arduino UNOだとint値をゼロで割っても答えを「0xFFFF」
(intだと-1)にしているようですし、floatだと「inf」
無限大を出して、「ゼロで割ったから停止！」とはして
いません。

ネットに上がっているいろんなサンプル、ゼロ除算エラー
を無視しているのが多いようです。
マイコンを使っての計算でこれは「ちょっとなぁ」です。

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
※追記
サーミスタによる温度計測で、ゼロ除算エラーが
発生する可能性のある回路やスケッチの例。
　 ※ネットを検索

・Arduino 入門 Lesson 18 【サーミスタ編】：おもろ家
　サーミスタは電源側。
　「Rth = ((Vin/Vout) - 1) × R1」として
　サーミスタ抵抗値Rthを計算。
　VoutがA/D入力値で、「0」だとアウト。

・https://asukiaaa.blogspot.com/2021試行錯誤な日々：Arduino（ESP32）でサーミスタを使い温度を取得
　サーミスタは電源側。
　「(double)(analogMax - analog) / analog * resistorPullDown;」
　でサーミスタ抵抗値を算出。
　analogがA/D値。　「0」だとアウト。
　12bit ADCだが、「#define ANALOG_MAX 4095」として
　「フルスケール+1」を使っていない。
　考え方として、これもダメ。

・NOBのArduino日記！サーミスタの使い方！ その2( 実測編！)(103JT-050)
　サーミスタは電源側。
　「R1 = ((Vcc × R2) / Vout) - R2 」で
　サーミスタ抵抗値R1を算出。
　VoutがA/D入力値で、やはり「0」だとアウト。

・初めてのロボット組立:Arduinoにサーミスタを接続して温度を測定する
　サーミスタは電源側。
　「10000.0 * ((1024.0 / tempReading - 1))」でサーミスタの
　抵抗値を算出。
　tempReadingがA/D入力値で「0」だとアウト。

　　　※LCDのコントラスト調整の半固定抵抗記号に
　　　　　　んっ？　ボリュームの記号が！
　　　　で紹介した表記が使われている。
　　　　　　電子回路エンジニアの皆さん、
　　　　　　ほんとにこれ、どうにかして！

・まったりYO$HI日記 気の向くまま(･∀･)【Arduino】サーミスタで温度測定
　サーミスタは電源側。
　「R ＝ R1 × ((V / Vt) - 1)」でサーミスタの
　抵抗値Rを計算。　R1はGND側の抵抗100kΩ。
　VtがA-D入力値。　これが0ならアウト。

・基礎からの IoT 入門Arduino IoT とは？　温度を測る ～ サーミスタの利用
　サーミスタは電源側。
　「R ＝ ((Vin / Vout) - 1) × R1」で計算。
　VoutがA/D値。　0ならアウト。

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
Arduino UNOのような単純な8bitマイコンだと
機械語として割り算命令は持っていませんので
ゼロ除算によるトラップ(例外処理)は考慮しなくて
かまいません。(勝手には止まらない)
しかし、高機能なマイコンだとトラップに引っかかり
制御がそこで止まってしまうかもしれません。
　　（そんな仕掛けをしていたら)

int値のゼロ除算なら結果はおそらく「-1」。
　　(符号無しなら最大値に)
ゼロ除算を無視するのなら、この「-1」がその後の
計算にどんな影響を与えるのかを考えておかなくて
はなりません。

単純な表示でも、想定する桁数を越えちゃうと、表示
が「グチャ」っとなるかもしれません。
何かの制御に使っていたら・・・ちょっと怖い。

浮動小数点なら「NaN：Not a Number」や
「inf：infinity」てなところでしょうか。

今回はサーミスタの抵抗値計算での話ですんで、
「マイナスの抵抗値」が出現てなことに
なっちゃうかも、です。

やはり、どこかで数値のエラーチェックが必要でしょう。
0での割り算をしちゃう大もとの、A/D値のゼロを
排除というのが簡単かと。

　　これ、あれこれ書いてきましたが、
　　サーミスタをGND側につないだ時は
　　大丈夫なんですよ。
　　10bitのADCなら0～1023の範囲で
　　ちゃんと答えが得られます。

うだうだ言ってますが、結局はサーミスタの接続が
外れなければ大丈夫。
しかし・・・
　　・接触不良がおきたら？
　　・コネクタやプラグを使って抜き差しできる
　　　構造なら、抜いた時は？
　　・サーミスタへの配線が切れたら？
と、Vinが0Vになる可能性があるのなら、
ゼロ除算エラーが生じる可能性もあるわけです。
このつなぎ方をするのなら、ソフト的な対策は必要か
と思うのです。


★続き
　↓
・Arduino　サーミスタを使った温度測定で　【ゼロ除算問題】

　　サーミスタを使って温度計測の手順から、
　　【1023 vs 1024 問題】だけじゃなく【ゼロ除算問題】が
　　見えてきました。

こんなところに「256-1」が

トランジスタ技術2012年1月号
特集が「エレクトロニクス格言集」
その中の第3章　アナログ2:計測&センサ

・3-6　抵抗分圧比をA-D変換するときの
　　　　基準電圧ICは無駄使い

サーミスタの抵抗値を直列に入れたRpの値から
求めようという手法の解説です。
抵抗の算出式から基準電圧値は不要で、
ADCの分解能が分かれば良いと。

この「?」と記したところに「２^N - 1」が出現！
8ビットA-Dなら255に、10ビットなら1023にという
ことなんですが・・・これは間違い。
フルスケール値 + 1、つまり分解能で計算しなくては
なりません。

これだとA-D値が1/2(半値)になるとき、「Rx = Rp」
となりません。

で、仮にADCが8ビットとすると
　　Nx = 255 * Rx/(Rx+Rp)　これを変形していくと
　　Rx = Rp * (Nx / (255 - Nx))

Rx 未接続のとき、つまり∞の時。
この時のA-D値はフルスケールになってNx=255。
すると、分母の (255 - Nx) がゼロになってしまい、
DIV0エラーに！

255じゃなく、256だと　256 - 255 = 1で
　Rx = Rp * 255。
Rp値の255倍以上の時(無限もOK)に
A-D値255が出てきます。

ということで 「2^N - 1」は大間違い。

半値や1/4値、3/4値で確かめれば「なんかおかしい」
っと思うはずなんですが・・・。

ありゃま。ラズピコがおかしくなった。 PWMを調べたかったのに

ラジオペンチさんからのコメント(2023年2月12日13時09分)
件の記事(2023年3月号p.155)を読んで、図8の
「ラズパイpicoの疑似DAC特性」が気になったので
ごそごそしていました。

で、昨夕は手持ちのラズピコにちゃんとスケッチを書き込
めたんですが(Arduino IDE環境)、今朝、ゴソゴソしたら
エラーが出てしまって書き込めません。
昨夕、最後に書いた、シリアル入力値でPWMを設定するという
スケッチは動いていてUSBを通してのシリアル送受はできてい
るのです。
ところが、スケッチのアップロードは失敗。
BOOT SWを押しながらUSBコネクタを挿しても、普通なら現れる
はずのドライブが出てきません。
どこか何かがおかしくなったようです。

Arduino UNOのPWMは、
Arduino、analogWriteは捨てちゃえ。ちゃんとしたPWMを使おう
で記してますように、「途中で1/256狂って」います。

で、ピコのPWMにも違和感。
記事には最大1.4mV未満と測定結果が記されますが、
PWMによるDAC、少々リップルが乗ってもこんな
誤差は生じないはずです。


3.3V/255で1bit変化で12.9mV。　（あえて1/255で表記）
10%ほどがプラスに積み重なって、128あたりで最大に
なってます。
8bitのPWMそのものに何かがあるんじゃないかと感じました。

2020年11月12日：Arduino UNOでデューティー比測定回路　ケースに入れて完成

 　　　PWM=128にした時のデューティ、周波数と
　　　H区間クロック数、L区間、計測クロック(MHz)

これで、ピコが出すPWM波のディーティを調べてみようとした
のです。
とりあえず手入力した0～255の値でPWMを設定という
スケッチ、これは昨夕にピコに書けたのですが、
今朝になってこれを更新しようとしたらアウトっとい
う状態になってしまったのです。

で、1～254の値を手入力してちょっと調べてみました。
ピコもUNOと同じように、設定値0で出力L固定、255でH固定
となっています。

ピコでの１～4までのH区間とL区間を見てみます。
デューティチェッカーのクロックは16MHz。
PWM　H　　L
　1　 96　31937
　2　224　31809
　3　352　31681
　4　480　31553

1と2、2と3、3と4の差は128クロック。
つまり125kHz=8μs。
しかし、1のH区間が96で6μsしかありません。
　　オシロでも確認したんで、デューティ比チェッカの
　　ミスじゃありません。

L区間がちょこっと出る253と254はこんな値。
PWM　　H　　　L
　253　31777　256
　254　31905　128

これで、1～254の端っこを見たわけですが、1の時の
96を考慮したら、253の時のはH区間は「32352」に
なって欲しいところ。
　　252 * 128 + 96=32352
ところが31777。　なんか小さい。
254も「32480」が妥当じゃないのかと。

　　※ピコのスケッチを、手入力じゃなく自動で順にPWM値を
　　　変化させて、デューティ比をチェックできればと
　　　考えたのですが、アップロードできなくなってし
　　　まったのです。

どこかでおかしくなっているようなのですが、手での
入力と目で見ての確認はちょっとつらい。
気を取り直して、まず1に近いところから順におかしく
なっている場所を探してみました。

すると12～16でこんな変化が。
PWM　期待値　実値H　実値L
　12　1504　1504 　30529
　13　1632　1632 　30400
　14　1760　1728 　30305
　15　1888　1856 　30177

実値Hの13と14の間が「96」になってます。
そして、14と15の間は「128」に復帰。

ピコのPWM、何かが潜んでいそうですぞ。
　　　※単調性がどこかで狂ってる？

しかし、ピコへのスケッチ書き込み失敗、困りました。
なんとかしなくちゃ。

デューティ比チェッカ、自動記録用にシリアル出力が
いりますなぁ。

トラ技記事 オペアンプの出力段保護回路で

昔のトラ技をパラパラめくりしていたら・・・
2015年5月号。
特集 第1部 「百戦錬磨の回路図」。


p.54に「OPアンプを破壊や誤動作から守る回路」として、
ダイオードを使った出力段の保護回路が載っています。
【図5】の下側回路(b)に違和感！


上側の(a)は2倍の非反転アンプ。

問題は下側の(b)。
「ゲイン1倍」と記されているので、バッファアンプ
かと思いきや・・・
「R2」が反転入力と非反転入力間に入ってます。
　　なんじゃこりゃ～？！
「ゲイン-1倍」の反転アンプを書き間違えたの
でしょうか？

R2があるとどんな動作に？
アンプがアンプとして働いている間は、2ピン・3ピン
間は同電位。
だとするとR2には電流が流れない。
ということは、直流的にはつながっていないのと同じ？
　　アレレ？！

※追記
(b)の回路、こう描きたかったんじゃないかと推測。

アナログデバイセズ AN-257 の【図8】、これは
ゲイン1はダメよの帯域幅80MHzの高速アンプが
対象で「話が違う」ようです。
しかし、「類似の回路がある」ということで、情報、
ありがとうございました。

「ゲイン1あかん」のオペアンプ、確か手持ち品であった
はずと探しましたら、 LT6014 を入れた袋に
「G>=5で使え」っと赤書きしてありました。
これはGBW=1.4MHzと遅いけどローノイズ、低オフセット品。

LT6014のデータシートには、これはダメの1倍アンプ例。

そして、1倍で使う時はこうしなさいと。