独り言集 令和三年十一月版
鋸歯状波 利用 実験 ［2021/11/29］
"有れば良いな！"と思っている機器に、"カーブ・トレーサ（・アダプタ）"がある。
もう、今では、使用頻度は高くないので、高価な装置は無駄。
高性能でなくてもいいから、マークの消えた"ツェナー・ダイオード"の閾値や、"ショットキー・ダイオード"か否かなどを調べたい時には、有れば便利だろうと思う。
そこで、試しに、前回の基板の"空き場所"を使って、新たに、鋸歯状波（図２［クリック］）発生回路を組んで、それの真似事をしてみた。
前のダーリントン回路を流用して組んだら、随分、シンプルに出来て、それで"特性カーブ"を出す処まで出来た！（図１）
実際にやってみると、小さなことだが、色々な疑問や改良案件などを思い付くのが、面白い。
例えば、デジタル的にやれば、1回の（あるいは、平均値をとる場合は、数回の）スキャンで済むはずなんだが、アナログ的にやると、繰り返しスキャンして表示させなければいけないだとか、そのスキャンも等速度でやらないと、"線の明るさ"にムラが出るだとか、色々ある。
今更ながらに気が付いたんだが、今回偶々、余剰トランジスタの「2N5551」、「2N5401」を選んだのは、正解だったかも。
というのは、高電圧ツェナー・ダイオードの閾値を調べるのには、印加電圧を30V以上に上げる必要があるが、これらだと、どちらも耐圧が100V以上あるようだから、心配無用だ。（確か、昔27Vのツェナーを買った記憶があるし）
そうすると、"これら"や"抵抗"などは大丈夫だろうけど、"コンデンサ"の耐圧の方を心配しないといけないだろうな。
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＋＋＋ 実験中の回路 ＋＋＋
"NPN-PNPトランジスタ"のペアで、"UJTモドキ"が出来ることは先に確かめてあるし、"立下りパルス"を取り出すのも実験済みだが、これで、"負荷を繋いだ場合"に、"鋸歯状波"が上手く取り出せるかどうか、未実験だった。
が、案ずるより産むが易し？！．．．で、「ダーリントン回路」で受けてみたら、OKey！（図３）
簡単な回路なので、実験中の基板の空いていた箇所に載せられた。（図４［クリック］）
これって、"マルチ・バイブレータ"の変形にも見えるなぁ？！
結果、素直な鋸歯状波（実際は、CRによる充電曲線の繰り返し波）が得られた。
それを使って、ダイオードの電圧-電流特性を、描かせてみたら、それらしい曲線が、出た！
（勿論、出た！と言っても、例のアレなどではないけど）
だた、良く知られている様に、"CR充電曲線"は、電源電圧に近くなると頭打ちのなだらかな曲線になるのは仕方がないようだ。
それで、特に電圧-電流特性に影響が出るわけでもないのだが、実は、表示する系／オシロスコープ側で、その領域の"表示／輝度"が非常に明るくなってしまうという、（ちょっとした？）問題が出て来る。
私は、"見栄えが悪い"のが気になるので、極力、直線傾斜の部分を使いたいのだが、そうすると、印加電圧の最大値が、電源電圧の1/2弱しか取れない。
例えば、電源電圧：5Vでは、最大印加電圧は≒2V、更に上げると、20Vでは≒9Vで、無駄も良い処だ。
まぁ、（涙を呑んで？）高電圧側の高輝度を我慢して、15V/20V位まで上げてみるのだが、"画面の見栄え"に関しては良くない。
案として、直線部だけを増幅して、電源電圧一杯にまで振れる回路を考えることも一つだが、現状で、そのまま強引に電源電圧を50V～60Vまで上げてみるのも一手かもしれない。（部品の交換が面倒なので、まだやっていないが）
考えられるトラブルは、コンデンサのパンク？あるいは、抵抗が燃え出す？ことくらいかな。（笑）
＋＋＋ Si,Geダイオード特性と"目障り曲線" ＋＋＋
"カーブ・トレーサ"と銘打つ限り、モドキであろうと似非であろうと簡易型であろうと、SiダイオードとGeダイオードの識別ぐらいは出来ないといけない。
それで、それぞれの特性曲線を描かせてみた。
"Siダイオード"（スイッチング型）は、バンドギャップが0.6V～0.7V辺りにある（はず）。（図５）
"Geダイオード"（RF信号検波用）は、バンドギャップが0.1V～0.2V辺りだったと思う。（図６［クリック］）
．．．ふむ、ちゃんと識別出来る！結構、結構！
だが、薄～く変な曲線が出ているぞ。
多分、これは"（急峻なはずの）降下"の部分だろう。
"ブランキング"を掛ければいいのだろうが、其処までの小細工は無駄だな。
もし、左右対称な"三角波"が作れれば、こんなのは出ないのだから、左右対称な"マルチ・バイブレータ"の形にすれば、上手く行くかもしれない。その内、試してみたい。
ま、今は、それは頭の隅っこに置いておこう。
＋＋＋ SonyTek.335のHorizの使い難さ ＋＋＋
以前から、この「SonyTek.335」は便利な道具として使わせて貰っているのだが、今回は、勝手が違った。
以前、買った「IWATSU SS3351」には、片方のチャネルCH2をX描画に切り替えられるのに対して、これには、その機能が無いし、一々あれやこれやを、操作するのも面倒だし、不便！（図７）
一応、"感度切り替え"は、横のスイッチ操作も含めて可能で、20mV/div、200mV/div、2V/divになるらしいが、大幅過ぎて、やり難い。
出来れば、CH2の入力信号を、そのままX/水平軸に切り替えられるようにして欲しかったなぁ、というのが、今の私の感想。
何故、これの設計・開発時期に、出来なかったんだろう？というのは、野暮な疑問。
まぁ、本腰を入れて測り倒すなら、上記の「SS3351」を引っ張り出せば済むことなんだが、ちょこっと調べたい時には、目の前の装置でやれれば一番いい／それに越したことは無い。
"電池式"も考えてはいるが、目の前の机上の開き空間が、雑物が占拠し始めて、段々狭くなって来ているので、小物は極力減らしたい気分だ。
あぁ、「四次元ポケット」が欲し～い！
階段波 生成 試す ［2021/11/27］
先回は、"鋸歯状波・三角波生成"を試みて、上手く行ったので、次に「階段波」はどうか？と試してみた。
幸いネット上に、"UJT"（ユニ・ジャンクション・トランジスタ）を使った面白い記事があったので、参考にさせて頂いた。（感謝！）
"UJT"の代わりに、PNPとNPNトランジスタを組み合わせで出来ることは、実験済みだし、それに、以前ジャンク電源「MPS-3206」の修理の為に、袋で買った「2N5551」と「2N5401」が未だ沢山残っているので、それらをたっぷり使って（？）組んだ。（図２［クリック］）
最初は、"真似て描いてみた回路"で、ちゃんと動くのかどうか、半信半疑だったのだが、（蹴上げ用トリガ）パルスが出始めてから、行けそうだという感じが出て来た。
下段辺りの"等間隔性"が少し気にはなるが、一応、望みの「階段波」が出るようになったぞ♪（図１）
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＋＋＋ 実験回路 ＋＋＋
参考にした回路内の"UJT"を、"PNP-NPNペア"で、（強引に）置き換えてみた。
果たして、上手く働くのかな？
出力を取り出す箇所を、Q2トランジスタ（2N5551）のコレクタ側だろうとみていたが、実際には、そこでは出力が見えない／無い！
それならばと、Q1のエミッタ側から取り出してみた。
はぁ、此処なら取り出せそう！
．．．だが、"取り出し用コンデンサ／キャパシタ"に、大きな容量のものが必要だなぁ。
あれまぁ！その影響で、本来の"周期設定用コンデンサ"が、殆ど効かなくなった。
結局、それは外して、様子を見る。
やっぱ、それ無しでも上手く働くので、現在の回路に落ち着いたってわけ！（図３）
実は、この回路、シミュレータ「TINA-TI」でシミュレートさせてみたが、妙な結果しか出ない。（図４［クリック］）
もしかしたら、（私の）"パラメータ設定"が、未だ適当ではないのかもしれない。
あるいは、こんな"変な回路"は、シミュレーション向きではないのかな？（苦笑）
＋＋＋ VR2の調整効果 ＋＋＋
この回路の"キモ"は、"階段の蹴上（1段当たりの高さ）"を決める「VR2」と「C2」ではないかと思っているのだが、これで"蹴上幅"を上手く調節出来るのかどうか？
結果は上々で、素直に「VR2」で調整出来た♪
また、出力は、ダーリントン回路で受けているので、"サグ"は生じていない。
ただ、1段目、2段目の"蹴上"（高さ）が少し低目なのは、止むを得ないのかなぁ。
段数を少なくした場合、階段幅約5msec、蹴上約2.0～2.2V、周期約15msecの例。（図５）
段数を多くした場合、階段幅約5msec、蹴上約0.7～1.0V、周期約40msecの例。（図６［クリック］）
周波数に換算すれば、1段を約200Hzで走査して、全体を約25Hz～67Hzで繰り返すことになる。
まぁ、この設定状態で、長周期の場合でも、"フリッカ・レス"には出来そうだ。
実際は、もう少し短周期にも出来るんだが、今回は此処まで。
鋸歯状・三角波生成 試す ［2021/11/24］
簡単な回路で、「三角波」を生成出来るそうなので、試してみた。
通常は、Op-Amp（オペ・アンプ）を使うらしいが、以前に買ったSOP型「74HC00A」（4-NAND）があったので、これとチップ部品とで、ちゃんと発生させられるかどうかを試した。
2.54mmピッチの「汎用蛇の目基板」には、"チップ部品"は乗せられるが、"SOP型IC"はちょと面倒で、1ピンおきにしかランドに半田付け出来ない難点がある。
でも、中間の足ピンは、上に浮かしておけば済む。
まぁ、そんな方法でなら、（面白がりながら）やれる！ってことでもある。d(^^;? （図２［クリック］）
接続は、0.2mmφの（熱剥離型）被覆銅線で行った。
これの"被覆剥がし"は、少しは面倒だが、半田鏝の高温箇所の"溶融半田"を押し付ければ、被覆が剥がれて、次第に"半田"が乗って行くので、敢えて、ナイフなどで削る必要など無いので、助かる。
被覆は、鮮やかな色のものを使っている。これが、"銅色被覆"だと、その配線がよく見えない／見難いので、不便。
今回も、余計な"高周波発振"が起きて慌てて対処するという"トラブル"に見舞われた。
幸い、出力部にある程度の"（容量）負荷"を付ければ、抑えられるようなので、今は、大きめのキャパシタを付け、更に、「出力」には、簡単なCRローパス・フィルタを入れて、それを取り除いた。
当初は、「三角波」だけを生成するつもりだったが、"フィードバック抵抗"に"ダイオード"を付ければ、前向き（？）後ろ向き（？）の「鋸歯状波」も生成出来るようだ。（図１、図４［クリック］）
"発振周波数"は、およそ370Hz～580Hz範囲内になっているが、現状の設定は、約400Hz。
波形をどれにするかは、後で決める。
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＋＋＋ 回路構成 ＋＋＋
「三角波」の生成は、（ダイオード無しの）「回路構成」で上手く出せた。（図３）
途中、ネット上にあった種々の回路例を拝見するうちに、「ダイオード」で、積分回路の再充電の仕方を変えると、波形が変えられるというのを見て、（ほんの出来心で）ちょいと試してみた。
抵抗R1（100KΩ）に並列に、普通の"スイッチング・ダイオード"を抱かせたら、．．．あれまぁ！三角波が、鋸歯状波に早変わり！（図１）
んなら、"ダイオード"の"逆向き"はどうだ！？
あはっ！鋸の刃／歯が反対向きになった！（図４［クリック］）
．．．なるほどなぁ♪．．．傾斜の勾配や向きは、この抵抗やダイオードで、決められるってことか。
通常は、±電源の"オペアンプ"を使うようだが、今回"ロジックIC"を使ってみて分かったのは、ロジックONレベルの問題があるらしく、"発振振幅"が少し狭められるということ。
実際の"発振波形"を見ると、"DCレベル"が+1.5V程上がっていて、その分だけ上側の"振幅"が狭くなっている。
まぁ、出力は1Vp-p以上はあるので、後段で増幅すれば、必要な振幅は得られるだろう。
尚、直流レベルがおよそ1.5V程あるので、これをカットする為、コンデンサ（1μF）を入れた。
＋＋＋ 不要発振の抑制 ＋＋＋
「ロジックIC」の"高速動作特性"が"効き過ぎ"で、高周波域の不要発振が寄生発生し易いらしい。（図６［クリック］）
この写真（35MHzのオシロ：SonyTek.335で撮影）では、発振波形を分離・確定出来ないほど、高い周波数だが、100MHzのオシロ（IWATSU:SS-5711D）で調べたら、およそ78～80MHz辺りのようだ。（今は不要だが、この辺りまでの"発振回路"なら、これで簡単に作れそう）
今は困るので、出力側にローパス・フィルタを入れて、MHｚ以上の高域波は除いて、綺麗な波形にしてある。（図５）
．．．つまりは、74HCタイプなどを、アナログ低周波で使うな！ってことかなぁ。（苦笑）
．．．だが、鋸刃の"立ち上がり"や"立下り"の"鋭さ"は、見事なもんだ！
尚、残りの"NANDゲート"を利用出来ないかと信号を入れてみたが、やはり、"高周波発振"を誘発するようなので、アナログ式に使うのは、止めた。
正負電源±12V 作る ［2021/11/22］
今、OP-Ampを使った回路を検討中だが、それに使う"組み込み±12V電源"（調節可）を作ってみた。
元電源として、（ジャンクの）"Li-ionバッテリ"を使うが、±12V程欲しいので、手持ちの中で"小型アップコンバータ"を探したが、生憎、プラス側の物しか無い。
発注しようとしたが、国内の販売店には、入力電圧が4.5V以上のDC-DCコンバータしか無いらしいので、止む無く、「AliExpress」で見付けたものを注文。
しかし、来るのは1か月先なので、今の役には立たない。
（暫く考えた末に、）プラス出力のアップコンバータ「MT6802」2個と、「3.8Vバッテリ」2個で、作ってみることにした。
途中、色々なトラブルはあったが、一応、完成！（図１）
"ブロック図"には、トラブルの原因になった箇所（接続不可）にＸ印を入れたが、今は、無接続。（図２［クリック］）
"放電能力"は、まだ測っていないので分からないが、此の"バッテリ・サイズ"から推算すれば、短時間の運用なら十分用が足りるだろうと思う。
むしろ、（使わずに放っておいて、）"自己放電"させる時間の方が、長いのではないかな。（苦笑）
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＋＋＋ 充電のし易さ ＋＋＋
組み立てた後、スイッチを入れて調べると、マイナス側電圧が出ない！
あちらを外したり、こちらを外したりして確かめて、結局、電源入力側の"上・下"を切り離せば良いことが分かった。勿論、出力側は、結合しておくのだが。
これで、不便なのは、2個のバッテリを、両方同時期に充電するには、両方を並列に接続して行わないといけないことだ。（図３）
当然、これだと、充電しながらの運用は出来ない。
なので、2個直列で、充電が出来ないか？と、間に、ダイオードを入れてみたが、やはり旨くない。
（電源入力側の上・下をショートした時と）同じように、マイナス側に-12V出力が出なくなる。
充電時には少し不便だが、バッテリ2個は切り離して使って、やっと、必要な±12Vが取り出せるようになった。（図４［クリック］）
．．．2個のバッテリからプラスとマイナス電圧を取り出すことが、こんなに面倒だとしたら、バッテリ1個だけだと、かなりややこしいのかな？
．．．しかし、先に「AliExpress」で発注したDC-DCコンバータの写真を見る限りでは、整流ダイオードや平滑コンデンサは、2～3個程度で済ませているらしいので、もし、出力電圧を"固定"にするなら、"回路"は、実は簡単なのかもしれないなぁ。
．．．小型の"携帯充電用USB電源（5V出力）"で、遊んでいるジャンク品が、幾つもあるのだが、いずれ、それらを活用することも考えたい。
「PC110」シリアル端子 調べ ［2021/11/19］
暇さえあれば、「JV-FAX7.1」 on 「PC110」で、7,178KHz（SSTVチャネル）を傍受しているのだが、専ら、白黒画面。（図１)
尚、この「PC110 No.5：五郎」は、"WVGA-TFT-LCD"搭載機で、勿論256色表示も出来るのだが、"JV-FAX・SSTV画像のカラー化"は、残念ながら、手に負えそうにないので、放置。
それにしても、"シリアル端子"へのオン・オフ入力信号だけで、（古物で非力な）「PC110」でも、こんなことが出来るのが、愉快♪
"非力PC"なりに、「PC110」に、もっと、他に色々なことがさせられないか？と考えているのだが、ややもすると、考えながら居眠りをしている方が長い。（苦笑）
ところで、"シリアル端子"の入出力機能と同時に、「HAMCOMM I/F（インターフェース）」のように、信号出力を整流・平滑して電源として利用するのも、面白そうだ。
だが、「PC110」では、どの程度の電圧が出ているのかが分からないので、直接、測って確かめてみた。（図２［クリック］）
オペ・アンプを外した状態では、約±9V以上（約+9.8V、約-9.2V）あるが、それを働かせると、少し下がって約+9.3V、約-8.3Vにまで落ちる。
どの程度の電流容量があるのかは、調べていないが、あまり多くは無さそうだ。
まぁ、"RS232C"の規格：最大電流値（短絡時100mA？）までは、とても無理だろうな。
"5～6V"位なら、レギュレータを入れれば、安定して使えるのではないかと思うが、用途次第かな。
．．．しかし、±12V（標準？）でもなければ、±5V（ロジック対応）でもなかった！
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＋＋＋ +9V、-8V程 ＋＋＋
調べたのは、（手持ちの）「PC110＋ポトリ」3組で、それらで、それほど大きなバラツキは無かった。
（オペ・アンプ電流（？）消費時の電圧平均値は、約+9.3V、約-8.3Vで、バラツキは、約0.1～0.2V程度）（図３）
問題は、リップルだが、今回の「HAMCOMM I/Fモドキ」は、"平滑コンデンサ"を（ケチって？）1μFにしたので、（「JV-FAX」用には、十分なようだが、）汎用電源にするには、平滑度が十分ではなさそうだ。（図４［クリック］）
リップル振幅は、約400mVp-pで、0.5mSのゆっくりした振動と、10μSの早い振動の二重構造のようだ。
これらは、多分、"平滑コンデンサ"を増やしたり、"3端子レギュレータ"を入れることで、除けると思う。
また、電源として20～30V程欲しい場合もあるので、これを使って"DC-DCコンバータ"でアップ出来るかどうか、その内"シリアル端子"駆動用のプログラムでも書いて調べねば。
BGA420 低周波発振 実験 ［2021/11/14］
「BGA420」は、構成が簡素な"広帯域アンプ"だという話なので、低周波にも使えるかな？と、発振回路を試してみた。
初めは、コルピッツ回路、クラップ回路などを試したが、発振周波数は、数十KHzまでしか下げられなかった。L,Cの値を増やすと発振しなくなるのだが、これは私が、上手く発振させるコツを知らないからだろうと思う。
ただ、ネット上の記事では、"LC回路では、低周波発振は難しい"とあったので、やはり、そうなのかもしれない。
一般的には、低周波発振は"CR発振"が主らしいので、それを試みた。
低域は、むしろ"ローパス型"の方が良いらしいが、R=10KΩで試してみた範囲では、上手く発振させられなかった。
"ハイパス型フィルタ"で、Cを少しずつ増やす方法で、何とか1KHz以下の発振出力を得ることが出来た。（図１）
「CRフィルタ」は、チップ抵抗とコンデンサを並べれば良いので、面倒ではあるが、単純作業で済む。（図２［クリック］）
波形は、あまり綺麗ではないのだが、発振が止まらないように、正弦波を出すのは、かなり難しい。
正弦波域は、VR1（可変抵抗）の値に敏感で、適正値を外すと発振が止まってしまうこともある。
やはり、この「BGA420」は、無理に、低周波域での発振をさせるものではなさそうだ。
余談だが、チップ部品を付けたり外したりしていると、2組の半田鏝を振り回さねばならないので、急遽それらのホルダを作ってみた。
まぁまぁのものが出来た、と思う。(^^;?
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＋＋＋ LC低周波発振はドツボ？ ＋＋＋
1,000Hz以下の低周波数域のLC発振を試してみようと、mH単位の"マイクロ・インダクタ"を、あれこれ買い込んだ。（およそ計￥３,０００送料込み）（図４［クリック］）
（チップ・サイズの「BGA420」には不似合いだが、流石に、これ位のインダクタンスになると、小さく出来なくて、"小チップ"は無いらしい）
最初、コルピッツ回路で、33mHと1μFとで発振させていたが、発振周波数が数十KHzなので、これを下げるべく"C"を増やした．．．が、発振せず。
次に、"L"を増してみたが、トータル100mH位までで、周波数も1/2程しか下がらない。それも、未だKHz台。（図３）
それ以上に、"L"を増やしたら、発振しない！．．．ん？
（L、Cの見掛け上のインピーダンスを下げる方もダメ？上げる方もダメ？C1、C2の比率を変えてもダメ？）
次いで、クラップ回路の形に変えてみたが、これも不発。
B-E-GND間にしてある"LCの位置"を、C-B-Eに変えてみる手もあったのだが、大幅に改善出来そうにも思えなかったので、未実施。
"LC発振"は、回路が簡単で良いと思っていたのだが、"低周波発振"をさせるのは、難しかった。
＋＋＋ RC低周波発振を試す ＋＋＋
低周波発振に向いているという"RC発振回路"で試してみた。
誤差10%のC、Rでフィルタを組むと、どのようになるかは良く分からないが、（テープから取り出したままの順序で）チップ抵抗、チップ・コンデンサを半田付けして、"ハイ・パス型"で組んでみた。（図５）
"Cの値"が小さい時（発振周波数は高い）は、VR（可変抵抗）での調節範囲が割合広いが、（周波数を低くする為に）"C値"を大きくして行くと、次第に狭くなる。
R1,2,3=10KΩ、C1,2,3=0.042μFでは、発振はするが、VRの設定はほゞ"一点"近くになる。（図２［クリック］）
"発振波形"は、正弦波の状態を維持するのは、かなり困難で、安定に留められる時は、歪が多い波形になる。（図６［クリック］）
もしかしたら、「BGA420」の低周波域での利得（ゲイン）が不足かな？と調べたら、単独の増幅度は、電圧比約10倍（入力：約20mVp-p、出力：約200mVp-p、500Hz）だった。
通常、RC発振回路では29倍以上必要なのだそうで、これでは、不十分なはずなんだが．．．。
まぁ、現実には、周波数約700Hz、電圧振幅約1.5Vp-p程の出力が得られているので、利得は足りているのだろう。
念の為、クリスタル・イヤホンで聞いてみると、それらしい音が聞こえる。
ただ、基板に"手"を近付けると、周波数が揺らいで、例の"～テルミン～♪"状態になり、あまり"安定"ではない。
（空中経由で、C／容量が変化しているのだろうが、ちょっと敏感過ぎる。周辺をシールドする必要がありそうだ）
どうも、私の実験は、「BGA420」に無理をさせているような感じがある。
やはり、資料にあるように、
・Unconditionally stable
・Gain |S21|2 = 13 dB at 1.8 GHz
のHF,VHF,UHFの範囲で使うのが、一番良いのかもしれない。
（私のように、）"広帯域"を拡大解釈して、"万能"と思ってはいけないってことのようだ。（苦笑）
＋＋＋ ツイン半田鏝ホルダ！？ ＋＋＋
半田付けした"チップ部品"を外すには、半田鏝2丁が有効で、両側から加熱すれば、あっと言う間に、外せる。
（慣れると、外すと同時に、そのチップを、そのまま配置換えすることも出来るようになる。笑）
（私の）片方の半田鏝は、"瞬間加熱式"に近いので、特に置台は不要だった。
だが、次に取り上げる時に、向きが悪いと、持ち替える必要がある。
だから、一定の向きになる"置台"は有った方が、具合が良い。
それで、これを作った。（図７）
ジャンク箱の中に、6x13cm2の"小穴開き板"があったので、これを「ラジオ・ペンチ」で曲げながら、円錐形に加工した。
外側の三角形端部は、1㎝程三角形に残す。最後に、其処を90度に折り曲げて、2㎜φのビス孔を開けて、ビス2本で"台座"（アルミ板をU字型に曲げたモノ）に固定。
その台座は、木板の上に、モクネジで固定した。
使用後は、「小型半田鏝」の方は、毎回百均品「葉書ケース」に収納している。
だが、「中型半田鏝」は、そのまま鏝台に残しているので、それの「電源ケーブル」は、何かに巻き付けておかねばならない。
後で、百均品「飾り押しピン」（￥１１０税込み）を買って来て、それを四方に立て、其処に巻き付けられるようにした。（図８［クリック］）
チップ・BGA420 試す to English Note ［2021/11/10］
チップ・アンプ「BGA420」の"シンプルさ"が気に入って、沢山買い込んだ。（図２［クリック］） （20個￥２,０００送料込み）
以前、これを"自作カウンタ"の入力信号増幅に使ってみたが、今回は、これで、簡単な"低周波LC発振部"が出来るかどうか試してみている。
まだ、部品が無くて、コルピッツ型で20KHzまでしか出来ていないが、最終的には、数百ヘルツの可聴音を出したいと思っている。
此の「BGA420」は、何分にも小さいので、作業が面倒でもある。
「ヘッド・ルーペ」と「ピンセット」は不可欠だし、「半田鏝」は、小型のものが2つは必要だ。（図２［クリック］）
「小型半田鏝」は、2つあれば両側から半田を融かせるので、チップ部品の取り外し・取り換えが、かなり容易になる。
"実験用基板"には、片面の"汎用・蛇の目基板"を使ったが、これは失敗だった。（図１）
半田付けの際に加熱し過ぎると、ランドが剥がれてしまい、余分な配線の付加を余儀なくされる。
やはり、スルーホールのある（ガラ・エポの）"両面基板"の方が良さそうだ。
それに、半田を盛り上げ過ぎは良くない。
傍に半田付けしてある"チップ抵抗"や"チップ・コンデンサ"が壊れてしまうことがあって、回路が働かなくなる。
初めは、「BGA420」が壊れたのだろうと、主にそれを交換していたのだが、実は、"チップ・コンデンサ"の"割れ"や""電極剥がれ"が原因だったりして、無駄に外した「BGA420」（の中古品）が沢山出来た。（苦笑）
チップ部品で、実験回路を組むのは、「BGA420」を使いたいから止むを得ないのだが、作業は大変だ！．．．でも、面白いから止められない♪
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＋＋＋ コルピッツ発振回路 ＋＋＋
今、自作中の「カウンタ＋発振器」の"発振器"の方に、"音響信号"を入れたいのだが、その信号源を（部品点数が一番少なく出来そうな）"BGA420＋コルピッツ回路"でやってみたいと思って、実験している。
「エミッタ抵抗」は、100Ω～50KΩの範囲で発振が可能だったが、小さい側は発振周波数に対して敏感だったので、あまり小さい値は、避けた方が良さそうだ。
（波形は少し汚いが、）発振の安定性からは、5KΩ～10KΩ位が良さそう。
いずれも実測で、L=33mH、C1,2,3=12nF,10nF,10nF、R2,1=10KΩ,100Ωで、発振周波数はおよそ20kHzだった。（図３）
計算では、L=33mHで20KHzを得るには、キャパシタはおよそ1.8nFのはずだが、C1,2の直列容量だけの計算では合わず、理屈は良く分からない。
「発振波形」は、あまり綺麗ではないが、実用上では問題無いだろう。（図４［クリック］）
だが、未だこれでは周波数が高過ぎるようなので、C1,2コンデンサを増やそうとしたが、上手く発振してくれない。
計算では、33mH＋1uF（μFの代用）でも発振するように思ったが、何故か発振せず。
チップ・コンデンサの割れや、回路ショートなどが無いかどうか調べねばならない。
＋＋＋ チップ確認用小道具 ＋＋＋
「チップ抵抗」や「チップ・コンデンサ」を付けたり外したりしていると、まだ使えそうなのに、値が分からなくなってしまう。
捨ててしまうのは、少し勿体ないので、値を調べる"チェック用プローブ"を作ってみた。
百均で、押すと開くタイプのピンセットを見付けたので、（押して摘まむタイプの）通常のピンセットよりも使い易いかもしれないと、買って来て"改造"した。
"改造"と言っても名ばかりで、ピン先の付いたリードを瞬間接着剤で付けただけ。（図６［クリック］）
本体には、中華製「MTester/LCRチェッカー」を使った。（図５）
．．．しかし、実際に使ってみると、"チップ部品"を摘まむのが大変難しい。
摘まめるまでは、「小箱」の中でチップを追い掛けるべきで、もし開放空間ではどうかと試みると、必ずチップが何処かへ飛んで行って、消えてしまう。（苦笑）
ちゃんと摘まめた時は、"手放し"で置いても大丈夫なんだがなぁ。
先端を、もう少し尖らせてみるかな？
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[English Notes]
BGA420 chips Check [2021/11/10]
I liked the "simplicity" of the chip amp "BGA420" and bought a lot. (Fig.2[click] ) (20 pieces \ 2,000 including shipping)
I used this for input signal amplification of "homemade counter" before, and this time, it is a simple "low frequency LC oscillator. I'm trying to see if I can.
Some parts lack yet, so the Colpitts type could only generate up to 20KHz, but in the end, I want to produce an audible sound of several hundred hertz.
This "BGA420" is so small that it can be a hassle to work with.
"Head loupe" and "Tweezers" are indispensable, and "Soldering iron " needs two small ones. (Fig.2 [click])
With two small "soldering irons", the solder can be melted from both sides, making it much easier to remove and replace chip parts.
For the "experimental board", I used a single-sided "general-purpose, serpentine board", but this was a failure. (Fig.1)
If it is heated too much during soldering, the lands will come off and extra wiring will have to be added.
After all, the "double-sided board" (of Glass Epoxi) with through holes seems to be better.
Besides, it is not good to over-heap the solder.
The "chip resistor" or "chip capacitor" soldered to the side may break, and the circuit will not work.
At first, I mainly replaced it because I thought that "BGA420" was broken, but in fact, just "cracking" or "electrode peeling" of these parts, but I made a lot of "BGA420" (second-hand goods) that I removed in vain. (Bitter smile)
It is unavoidable to build an experimental circuit with chip parts because I want to use "BGA420", but the work is difficult! ... But it's so funny that I can't stop it ♪
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+++ Colpitts oscillator circuit +++
I'd like to put an "acoustic signal" in the "oscillator" of the "counter + oscillator" that I'm making now.
I'm experimenting with "BGA420 + Colpitts circuit" (It seems that the number of parts can be minimized).
The "emitter resistance" could oscillate the circuit in the range of 100Ω to 50KΩ, but the smaller side was critical/sensitive to the oscillation, so it seems better to avoid too small a value.
(Although the waveform is a little dirty) From the stability of oscillation, 5KΩ to 10KΩ seems to be good.
L = 5mH, C1,2 = 0.01μF, R1 = 10.1KΩ, and the oscillation frequency was about 20kHz. (Fig.3)
The "oscillation waveform" is not very beautiful, but it should not be a problem in practical use. (Fig.4 [click])
However, it seems that the frequency is still too high, so I tried to increase the C1,2 capacitors, but it did not oscillate well.
In the calculation, 33mH + 1uF (substitute for μF) should be about 870Hz, but for some reason it does not oscillate.
It is necessary to check for cracks in the chip capacitors and short circuits.
+++ Chip confirmation probe +++
I add or remove "chip resistors" or "chip capacitors", I'll not know the value even though it seems to be usable.
It's a little wasteful to throw it away, so I made a "checking probe" to check the value.
At 100-yen, I found a type of tweezers that opens when pushed, so I bought it and "modified" it, thinking that it might be easier to use than normal tweezers (type of pushing and picking).
It's just attaching a lead with a pin tip to the pincett. (Fig.6 [click])
For the main body, I used the Chinese "MTester/LCR checker". (Fig.5)
... However, when actually using it, it is very difficult to pick "chip parts".
I have to chase the chips in a "small box" until I pick them up, and when I try in an open space, the chips will always fly somewhere and disappear. (Bitter smile)
When I pick it up properly, it's okay to leave it "let go".
Should I sharpen the tip a little more?
5桁LEDカウンタ 入力増幅 to English Note ［2021/11/04］
組み立てた「5桁LEDカウンタ」で、（今、作り掛けの）自作「カウンタ＋発振器」の出力を見ようとしたら、何も表示せず！？
それもそのはずで、「発振器」は低出力なのに、この入力は「PIC16F628A」の汎用入力／カウンタ入力端子に直接、繋いであって、増幅器など何も入っていないからだ。
資料では、この「5桁カウンタ」の必要入力電圧は、およそ2Vp-p以上、5Vp-p以下でないと駄目らしい。
矢張り、元々は"組込用"であって、"汎用"に転用して使うには、入力に補強が必要なようだ。
そこで、此の「5桁LEDカウンタ」を、多少なりとも汎用で実用的にするために、入力にプリアンプを入れてみることにした。（図１）
（極めてシンプルな）「BGA420」を1個使って、入力電圧を増幅したら、自作「カウンタ＋発振器」の出力が読めるようになった。（図２［クリック］）
（はて、これらのカウント誤差は、各々約0.2%かな？）
2段増幅を狙ったが、思ったように効果が出なかったので、1段増幅に留めた。
これで、実用になるかどうかは、まだ分からないが、少なくとも、自作機同士で鳴き合わせが出来たってことで、一応は満足。
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＋＋＋ シンプルなアンプ ＋＋＋
常々不満だったのは、トランジスタを普通に働かせるには、必ずベースやソースに「バイアス抵抗」などが必要なことだ。
今までに、幾千種類ものトランジスタが製造されて来たのに、何故、そうした部品を省けるような"トランジスタ単体"が、造られて来なかったのだろうと、私には不思議だった。
「BGA420」（2009年公開）のようなトランジスタ？（OP-Amp？）を、最近になって知って、気に入ってしまった。（図３）
今回、これを入力部のプリ・アンプとして使ってみた。
このプリ・アンプ、増幅度が10倍などと一定だったら分かり易いが、やはり周波数によって増幅度は異なるようだ。
入力・出力コンデンサ：1μF、電源電圧：5Vでの、（オシロスコープによる）実測では、入力・出力電圧比(p-p）は、周波数500KHzで約50倍、1MHzで約45倍、10MHzで約10倍、30MHzで約7～8倍だった。
（ん？これは、通常のOPアンプのオープン・ループ・ゲインの周波数特性と似ている？！）
低周波数域の増幅度を下げて広い範囲でフラットにするには、入力・出力コンデンサの値を小さく（～100pF）すれば良いらしいのだが、今の場合、敢えて周波数特性をフラットにする必要は無いと思ったので、まだ、1μFのままだ。
このプリ・アンプ付き「5桁LEDカウンタ」は、1MHzで約40mV、10MHzで約180mV、30MHzで約300mVの入力で、ほゞ正常にカウント動作を始める。
高周波域でも、入力下限を下げられないかと、「BGA420」を2個使って、1000pF結合で"2段増幅"にしてみたが、良い結果は得られず、2個使用は断念した。（図４［クリック］）
多分、増幅度を上手く設定して、制御出来るようにすれば、2段でも使えるだろうと思うが、今回は、諦めた。
＋＋＋ 電源 ＋＋＋
尚、電源として使っている、「006P型9V電池」（￥１１０税込み）は、これまでの実験の期間中、8V以上を維持しており、思った以上に長持ちしているので、有難い！（図５）
他方、AC100Vがあれば、"5～6V ACアダプタ"を使うことも出来る。（図６［クリック］）
5Vレギュレータ（7550A）が載せてあるので、"ACアダプタ"は6～7Vの方が良いらしいが、5VACアダプタ（出力5.16V）"でも、動作した。（笑）
蛇足：
この「BGA420」のピン配置を見ると、大変実用的な配置になっているようだ。
"Vccライン"と"GNDライン"を間隔を開けて並べ、それらで挟むようにして、これを置けば、入出力間の結合を少なくし易いと思う。
．．．しかし、「蛇の目基板」を使って、実際に配置し、半田付けをしてみると、"端子3"と"端子4"は、上下反対の方が使い易いと思った。
そうすれば、前段出力と次段入力を、コンデンサを挟んで、直線状に結合出来るし、Vcc-GND間のバイパス・コンデンサも付け易くなるんだが、果たして、VHF,UHF帯域で、メリットがあるかどうかは分からない。
実は、これの"利得調整"が出来るかどうか、興味があって、Web記事を探したら、実験された例があった。
別の機会に、試してみたい。
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[English Notes]
5-digit LED counter Input amplification [2021/11/04]
When I try to see the output of my own "counter + oscillator" (which I'm making now) with the assembled "5-digit LED counter", nothing is displayed!?
Yes, that is, because this "input" is directly connected to the general-purpose "input terminal/counter" of the "PIC16F628A" and does not contain anything such as an amplifier for lower output of the "oscillator".
According to the material, the required input voltage of this "5-digit counter" must be about 2Vp-p or more and 5Vp-p or less.
So, originally this counter is "embedded" type, and it seems that "input" reinforcement is necessary to divert it to "general purpose".
Therefore, in order to make this "5-digit LED counter" more versatile and practical, I decided to put a preamplifier in the input. (Fig.1)
After amplifying the input voltage using one (extremely simple) "BGA420", I was able to read the output of my own "counter + oscillator". ( Fig.2 [click])
(Well, are these count errors about 0.2% each?)
I aimed for two-stage amplification, but it has not good results, so I limited it to one-stage amplification.
I'm not sure if this will be practical, but at least I'm satisfied with the fact that I was able to sing with each other.
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+++ Simple amplifier +++
I've always been dissatisfied with the fact that the base and source always need a "bias resistor" to make the transistor work normally.
I was wondering why thousands of types of transistors have been manufactured so far, and why "transistor units" that can omit such parts have not been manufactured.
Transistors (ir OP-Amp?) like "BGA420" (released in 2009) I recently found it, and loved it. (Fig.3)
This time, I used this as a preamp for the input section.
It is easy to understand if this preamp has a constant amplification degree of 10 times, but it seems that the amplification degree differs depending on the frequency.
Input/output capacitor: 1μF, power supply voltage: 5V, measured (using an oscilloscope), the input/output voltage ratio (for p-p) is about 50 times at a frequency of 500KHz, about 45 times at 1MHz, about 10 times at 10MHz, It was about 7 to 8 times at 30MHz.
(Hmm? This is similar to the frequency response of the open loop gain of a normal OP amplifier ?!)
In order to lower the amplification degree in the low frequency range and flatten it in a wide range, it seems that the value of the input/output capacitor should be made small (~100pF).
But in this case, it is necessary to dare to flatten the frequency characteristics, so it's still 1μF.
This "5-digit LED counter" with a preamplifier starts counting operation almost normally with inputs of about 40 mV at 1 MHz, about 180 mV at 10 MHz, and about 300 mV at 30 MHz.
I tried to use two "BGA420" and set it to "two-stage amplification" with 1000pF coupling to see if the lower limit of the input could be lowered even in the high frequency range, but no good results were obtained and two. I gave up using it. (Fig.4 [click])
Probably, if the amplification degree is set well and it can be controlled, I think that it can be used in two stages, but this time I gave up.
+++ Power supply +++
The "006P type 9V battery" (\ 110 including tax) used as a power source has maintained 8V or more during the period of the experiment so far, and more than I expected. It lasts a long time, so lucky! (Fig.5)
On the other hand, when there is AC100V, I can also use "5~6V AC adapter". (Fig.6 [click])
Since there is a 5V regulator (7550A), it seems that the "AC adapter" should be 6-7V, but the 5VAC adapter (output 5.16V) also worked (lol).
Additional:
Looking at the pin layout of this "BGA420", it seems that it is a very practical layout.
When I arrange the "Vcc line" and "GND line" at intervals and put them between them, it will be easier to reduce the coupling between input and output.
... However, when I actually placed and soldered using the "All purpose/grid aligned holes board", I thought that "Terminal 3" and "Terminal 4" of "BGA420" would be easier to use if they were turned upside down.
By doing so, the previous stage output and the next stage input can be linearly coupled with a capacitor in between, and it becomes easier to attach a bypass capacitor between Vcc and GND, but there is a merit in the VHF and UHF bands. I don't know if.
Actually, I was curious if I could "gain adjustment" of this, and I searched and found a Web article, experimental example.
I would like to try it at another time.
5桁LEDカウンタ 修理・組立 to English Note ［2021/11/01］
1枚板だった"5桁LEDカウンタ・キット"を、2つに切り分けて、"表示部"だけを独立させようとした。（図２［クリック］）
だが、最後に壊してしまって、ゴミ箱行きが決まっていたその（2分割した）「カウンタ・キット」が、ふと思い付いて"パーツ"を交換したら、直ってしまった！
それを、プラ・ケースに収め、（動作する）「カウンタ」として完成させた。（図１）
交換したパーツは「PIC16F628A」で、これのご本体だ。
壊れていたのは、それの「RA4ポート」（"ハードウェア"）だけで、他のポートや中のソフトウェアなどは無傷だったようだ。
代替用の「PIC16F628A」を国内通商店に注文したら、吃驚するほど速く送られて来て、またもや泡喰った。（￥１,０６０送料込み）
（最近は、部品を輸入することが多いのだが、価格は安いけれど、到着までに随分長く掛かる。それに対して、やはり国内間だと、とんでもなく早いと感じてしまう！距離は金なり！か？）
"PICライタとソフト"（TL866IIplusとXgproV1150）で、正常な「PIC」から中身を吸いだして、そのまま新しい「PIC」へ書き込んだら、ちゃんとカウント動作を始めた！
（図１は、20MHzのXtal発振子をチェック中。62KHzがどちらの誤差かは不明）
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＋＋＋ ソフトの移し替え ＋＋＋
後で手に入った説明書を見たら、この「5桁LEDカウンタ」は5V以上の入力を加えてはいけないと書いてあった。
あるいは、私がうっかりと、高い入力電圧を加えていたかもしれない。
もしそうなら、「RA4」端子を、物理的に破壊してしまったのだろう。（図４［クリック］）
他の端子の動作には、異常が見られなかったので、プログラムの方は生きているはずだと見た。
同じ「PIC」を買って、元の「PIC」から吸い出したデータをそのまま書き込んだ。（図３）
全く、拍子抜けするほど、上手く書き込めた。
結果は、OK！水晶発振子での確認も出来た。
百均店で、（60枚収納の）「トレーディング・カード・ケース」（￥１１０税込み）を買って来て、それに収めた。
それに、9V電池「006P」を入れたら、ピッタリだ！（図１）
中立型2回路2接点の「小型スイッチ」を付けて、電源を「内蔵電池」と「外部ACアダプタ」とに切り替えられるようにした。
積層電池「006P」がどれくらい長持ちするか、良く分からないが、"LED表示"だと、余り長時間は持たないだろうな。（その時は、5VACアダプタの出番！）
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[English Notes]
5-digit LED counter Repair/assembly [2021/11/01]
I had divided the "5-digit LED counter kit" that was a single board into two parts that became each part of"LED Display and Main board. (Fig.2 [click] )
That "counter kit" was destroyed with my mistake at the end and it have been planned to go to the trash.
But I had an idea to repair which was replaced a part "PIC".
I had fixed it, and I put it in a plastic case and completed it as a (working) "counter". (Fig.1)
The replaced part is "PIC16F628A", which is the main part of this.
The only thing that was broken was its "RA4 port" ("hardware"), and the other ports and the software inside seemed to be intact.
When I ordered the alternative "PIC16F628A" from a domestic retail store, it was sent surprisingly fast!!! (\ 1,060 including shipping)
(Recently, I often import parts which the price are cheap, but it takes a long time to arrive. On the other hand, when I ordered some parts to Japanese store, I feel that it is ridiculously fast! The distance is the money !?)
With "PIC Writer and Software" (TL866IIplus and XgproV1150), I sucked out the contents from the original "PIC" and write it to the new "PIC" as it is, it became count properly. It started working! (Fig.1 is checking the 20MHz Xtal oscillator. It is unknown which error is 62KHz)
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+++ program transfer +++
When I looked at the instruction sheets I got later, it said that this "5-digit LED counter" should not signal input more than 5V.
Maybe I inadvertently applied a high input voltage.
When so, I probably might had physically destroyed the "RA4" terminal. ( Fig.4 [click] )
No abnormality was found in the operation of the other terminals, so I thought that the program should be alive.
I bought the same "PIC" and wrote the data extracted from the original "PIC" as it is. (Fig.3)
I was able to write so easy.
The result is OK! I was able to confirm it with a crystal oscillator.
I bought a "trading card case" (for 60 cards) (110 yen including tax) at the 100-yen shop and put it, and put in a 9V battery "006P" also, so it's perfect! (Fig.1)
A neutral 2-circuit 2-contact "small switch" is attached so that the power supply can be switched between "built-in battery" and "external AC adapter".
I'm not sure how long the battery "006P" will last, but with the "LED display", it may not last too long. (At that time, the 5V AC adapter may use.)