迷走の果て・Tiny Objects

迷走する日々の覚え書きです。自分で分かってることは省略してますので、念のため。

ADM8660でVoltage Doubler

以前、ネットで知り合った方からたくさんICを頂きました。その中にADM8660があります。
チャージポンプDC-DCコンバータICl7660コンパチです。出力電流はICL7660より取れるようです。
次の実験を見据えてVoltage Doublerを試してみました、8V以上で5mA流せれば良しとします。

回路図です。ダイオードはシリコンです。2pin-4pin間に繋がっているコンデンサは無くても動作するようですが、負電圧も出すことを想定してつけてあります。
ADM8660VoltageDoubler回路

ADM8660実験基板

測定結果です、次回の目的には充分使えます。ダイオードをショットキーバリアにする必要は無いですね。
ADM8660VoltageD.gif


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ハイサイド電流センサーLT6106

トラブルシューターさんがLT6106のことについて書かれていました。
動作原理がいまいちはっきりしなかったのですが、

ちょこっと回路を書き直すとすんなり理解できました。
RsとR1の両端電圧はオペアンプによって等しくなります。
R1とR2に流れる電流は、ベース電流を無視すれば等しくなります。
式を立てて計算すると、Rsに流れる電流をIsとするとき、
Vout=Is*Rs*(R2/R1)
となります。

ハイサイド電流センサー

この回路構成は、吐き出し型定電流回路でおなじみでした^^;;

ローサイド電流モニター&電流制限回路の実験(1)

昔々TTLを使っていたころに作った5V3Aの電源があります。今も使っていますが、最近の実験では数十ミリアンペアほどしか流しません。
電流計は付いていますがアナログ式の3A電流計です。数十ミリアンペアではちょっとしか振れません。
さらに万一配線ミス等で過電流が流れたとき、3Aも流せる電源を使ってると怖いのです。
実験回路を壊しかねません。
そこで電流センサー・過電流保護回路を考えました。
ローサイド電流モニター概略図

制御回路はPSoCを使います。
電流検出抵抗はデジットで買った0.1オームチップ抵抗を、
回路の遮断にはオークションで手に入れたPhotoMOSリレーを使います。

電流検出抵抗の電圧をPSoCでAD変換するわけですが、注意が必要です。VSS付近の電圧は正しく扱えないからです。前の実験では32mV以下では駄目でした。
これは電流に換算すると320mAになります。このままでは使えません。


PSoC電圧計・概略図
私がPSoCで電圧計を作る場合、このような構成にする場合が多いのです。AGNDを出しておき、そこを基準電圧(0V)とします。こうすれば正負の電圧が測れます。
この場合、測定する側のGNDとPSoCのVSSは当然ながら繋げません。
今回の回路でこの構成を使おうとすると別電源を用意する必要があるので、差動増幅回路を入れて設計を変更しようと考えていた折、トランジスタ技術2015年4月号210ページに絶縁型DC-DCコンバータMAU-102について書かれた記事を読みました。
MAU-102なら以前面白そうと買ったものの放置したままのがあったはず。探し出して使うことにしましたが、ろくに考えずに作ったためかスイッチングノイズに悩まされました。
さらに絶縁型といっても直流はともかく交流的には繋がってます。表示にLCDを使ってますが、金属フレームに触れただけで表示が変わってしまうこともありました。
結局インダクタを入れて何とか収まりましたが、差動増幅回路を使ったほうが簡単だったでしょうね、
実験中の基板です。デジタルスイッチで制限値を設定します、50mAステップとしました。
74HC4066を何のために使っているかはそのうち書きます。
ローサイド電流モニター実験基板表


続く・・・(多分)


8pinPSoCでI2CポートをPort1に設定するときの注意点について

8pinPSoCのCY8C24143やCY8C27143をよく使います、オークションで安く手に入れたからです。
LCDモジュールをつなぐ場合は、以前は74HC164でSPI接続していたのですが、これだと接続に3ピン必要です。
最近はアマゾンで入手したI2CモジュールをLCDにつないでI2Cで接続しています、これだと2ピンですみ、他のI2Cデバイスも接続できるからです。
使えるポートはPort0かPort1ですが、Port1につなぐとうまくプログラミングできませんでした。
原因がわからず仕方なくPort0を使っていたのですが、やっと理由がわかりました。
AN50987の13ページから引用します。
----------------------------
I2CおよびISSPプログラミングの競合
I2CをPSoCで使用する際の1つの一般的な考慮事項は、使用対象とするピンの選択です。 ハードウェア ブロックを使用する場合、I2Cで使用可能な固定ピンは2ペアあります: P1.5、P1.7およびP1.0、P1.1です。 (28xxxファミリでは、P1.2とP1.6、またはP3.0とP3.2を使用することも可能) 。P1.0、P1.1ピンを使用してPSoCをプログラムすることもできます。これらのラインのプルアップ抵抗は、インシステムプログラミング に障害を引き起こす可能性があります。
プログラミング中、P1.0は抵抗プルダウン駆動モードを使用して、信号線の論理レベルを強制的にLOWにします。プルダウン 抵抗器はおよそ5.6kです。この内部プルダウン抵抗器と外部I2Cプルアップ抵抗器が分圧器を作成します。分圧器は ライン上で不定またはHIGH論理レベルを形成し、プログラマは所望のLOW論理レベルとして認識しません。これはプログラミングが失敗する原因となります。
----------------------------
I2Cのプルアップ抵抗が原因ということです。
AN50987に対策は幾つか述べられています。
・外部プルアップ抵抗を使わずに、ポートのプルアップ抵抗を使う(ポートをPullUpモードにする。)
・プログラム時はI2Cバスを切り離しておく、AN50987にはMOS-FETを使う例が示されています。
ここでは安易な方法で対処しました(汗

I2Cテスト
先のI2C-LCDモジュールはこのようにコネクタで接続することが多いのです。
このモジュールにはI2Cプルアップ抵抗が半田付けされています。
そこでプログラム時にはLCDモジュールを外し、終わったら取り付けるようにしました。
これでプログラムできるようになりました、安易ですがプログラムできなければどうしようもありませんので・・・。
ポートをPullUpモードする方法も考えましたが、I2Cモジュールのチップ抵抗を外さなければならないので今回はパス。
いずれ試します(多分)

九州工業大学Arduono簡易オシロを試す(3)

回路図を若干書き換えました、Arduinoとの接続がわかりにくいようなので。
ArudinoOsillo_Preamp3.jpg

約5KHzの矩形波を入れたときの画面、±5Vレンジなのでアッテネーターを通っています。
チャンネル2にはオーバーシュートが見られますが、チャンネル1にはありません。後述しますが、周波数補正をしてみました。
周波数補正

アッテネーターは抵抗で作っていますが、抵抗にはストレー容量がつきものです。抵抗と並列にコンデンサが入ったことになり、合成インピーダンスは周波数特性を持ちます。特に1MΩなんて大きな抵抗だと影響は大きいです。
LTSpiceでシミュレーションしてみました。
実際にストレー容量がどのくらいなのかわかりませんので、C1は1pとし、C2を1pから20pまで1pステップで変化させて見ました。
アッテネータ周波数補正シミュレーション

シミュレーション結果です。グラフの上からC2=1p、2p、3p・・・・となります。C2=9pでフラットになっています。
アッテネータ周波数補正シミュレーショングラフ

周波数特性がフラットになるときの条件を導出してみました。
(以下はマイクロソフトの数式エディタで記述したものです)

周波数補正導出式

C1*R1=C2*R2が条件です。ここではR1=9*R2なので、C2=9*C1にする必要があります。
シミュレーション結果と(当然ながら)一致します。
オシロスコープのプローブ補正と同じです。

先の回路図のR2に手持ちのトリマコンデンサを入れてみました。
最初100pのトリマコンデンサを入れたら補正が効きすぎ、別のトリマコンデンサを使いました。黄色のペイントが塗ってあるので40pだと思います。
どうにか補正できたのが先にのせた画面ですが、今回の場合、トリマコンデンサの容量はもう少し小さい方が調整しやすいようです。
今回はテストですので基板裏側につけましたが、20pぐらいのを手に入れてやり直すつもりです。

周波数特性補正用とリマ

周波数補正など頭ではわかっていたつもりでも、実際にやってみると結構勉強になります。

このArduinoオシロはアナログ・デジタルの実習に使えますね。

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