2018年11月02日

次のネタ

CD-4ディモジュレータソフトもそれなりに動作するようになりましたし、
次のネタを考えています。
CD-4ディモジュレータは10年以上前から作りたいと思っており、今回の
ソフトウェアバージョンの前に30kHzのFM復調をコンパレータで1bit検出し
周期から求める方法で過去に作ったことが有りますが30kHz信号のみ通過する
アナログフィルタの再現性やFM復調の分解能荒さから、それに回路図らしい
回路図も書かずに製造したため特に公開もしていません。

ソフトウェアバージョンでは24bitサウンドカードを用いることで復調部分でも
それなりの分解能が確保できている筈であり、ソフトウェアのみなので公開も容易だ、
ということでみなさんに使ってもらえたらな、と思っています。

ところで、レコードを再生するのにわざわざPCを、それも本来は
イコライザを介して接続するべきプレーヤ出力を直接PCの音源に接続するのも
感覚的に気持ち悪い?し面倒で場所も必要なので、
このソフトウェアをハードウェア化して通常のイコライザ程度のサイズにして
しまえば使い勝手が良くなるのかな?と検討しています。
実はこのディモジュレータの構想の前にパソコンではなくこれを用いて
ディモジュレータを作ろうと思っていたのですが、
何せ出力が2chしかないので4ch出力するためにCODECをもう1個乗せれば。。。と
回路図とにらめっこまでしましたが、I2SバスをGPIOに引き出していない。。。等から
諦めていました。
そんな中、今までFPGAで色々やってきたし、最近は安いFPGAボード
出ているようなので、ADCやDACを外付けしてハードウェアでやっても
小さくて高音質なディモジュレータができるかな、と思っています。
但し、僕自身は(軽い近眼なこともあって)QFPパッケージのADC,DACを裸眼で
基板実装することに何ら抵抗はありませんが、CD-4レコードをリアルタイムで
味わった方々には実装がちょっときついかな。。。

で、CD-4ディモジュレータはFM復調をデジタル処理で行いますがFMラジオも当然FM復調です。
実はディモジュレータの復調部分はFPGA FMチューナ記事をかなり
参考にさせてもらっており、搬送波周波数の直交信号と変調信号を掛け合わせて
逆三角関数で復調するという方法はそのままです。
実はこれにも興味があり、僕も作ってみたいな、だけど受信可能周波数帯域が
狭いみたいだし。。。と思っていました。周波数帯域に関してはアナログ
フロントエンドのフィルタ部分をバリキャップで可変にしてバイアス電圧を
FPGAからコントロールすればワイドバンド化できる気がします。
使用しているADCも14bit/80MHzサンプリングの高スペック品を使用していますが、
アナログ帯域を狭めてしまえば(アナログフィルタで同調させてしまえば)
サンプリング周波数は20MHzもあれば十分に実用できると思います。
(但しADCのアナログ帯域はFM周波数を満足する必要はあります)
FPGA、DACはディモジュレータ、FMチューナで共用できるので一緒に入れてしまう
ことも考えていますが、公開した時に両方の機能が必要な人がどれだけいるか。。。
FMチューナでは周波数表示等で液晶ディスプレイが必要になるでしょうが
ディモジュレータでは必須ではない。。。等、まぁ不要な部品は実装しないで
ください、でも良いのでしょうが。
ということで、次はFPGA CD-4ディモジュレータ/FMチューナーでしょうか。

posted by プー at 09:32| Comment(0) | 雑記 | 更新情報をチェックする

2017年07月13日

真空管アンプの修理

先日真空管アンプの修理をした、とここで書きました。
修理といっても、壊れたわけではありません。実はこのアンプは海外で住んでいた時に
(220V地域)作ったものですが、いつか日本に帰っても使えるように、と100Vでも動作するように
設計してありました。もともとB電源とヒータに別々にトランスを持っており、どちらも1次側は
110V巻線が2本、独立してありました。直列につなぐと220V、並列(又は単独)に繋ぐと
110V(100Vでも大丈夫でしょう)で使えるという物です。最初から巻線を直列・並列の切替が
出来るようにスイッチも付けました。2次側はB電源は220V、ヒータ用は6V×2です。
なのですが、B電源用のトランスが断線してしまいました。(この時には確かに「壊れた」のですが)
購入した店で同じものを求めると、在庫は無く、数百個単位で注文しないと入らない
とのこと。仕方なく、ヒータ用の物はまだ在庫が有ったためヒータ用をもう1個購入し、
2次側にヒータ用の2次側を繋げ、110V×2→6V×2→220Vと元の220Vを本来の1次側から
得るように接続し直して対応しました。この時に、もともと+Bの整流出力は250V程度だったのが
この修理により220V程度まで低下してしまいましたが、一応動作しているようでした。

この状態で日本に持って帰ってきましたが、日本の商用電源は100Vで、110Vよりも
1割低いため、整流出力も200V程度までしか得られなくなってしまいました。

アンプの構成はパワーがEL84(6BQ5)のP-Pで初段は2SK30、直結の全段差動、更に2SK30差動の
プリ段になっています。EL84は当然B電源を使用し、プリの電源はヒータ電源を
整流したDC+10V(三端子7810)です。で、パワー初段の差動アンプはB電源を抵抗で
電圧降下させたものを電源としているのですが、差動アンプなので定電流駆動
しており、抵抗で200V程度電圧降下させ、50V程度の電源で中点25V程度で動作させる
設計だったようです。(作った時には手書き回路図を作ったと思うが。。。)
で、トランス変更で+Bが220V程度まで下がった時もまだ動作点がギリギリ
範囲内に入っていたようですが、200Vでは完全に下回ってしまい、
差動増幅用2SK30が全く動けない状態になっていました。

従い、今回の修理内容は、パワー初段を電源電圧に依存する+Bからでなく、
プリと同じ10Vから駆動するように変更しました。また、電圧が低いので
ドレイン抵抗を従来の12kΩから2.7kΩに大幅に下げました。定電流が
差動合わせて4mAですので動作点は5V程度になるはずですが、合わせて
ゲインは大幅に落ちます。これによってアンプ全体での裸のゲインが
低下する為、NFB量が低下し、ダンピングファクターはかなり悪化
していると思われます(音もそんな感じの音です)が、NFBの
抵抗を付け直すのも面倒ですし、とりあえず四畳半にも満たない書斎の
アンプなのでこのままとしました。
posted by プー at 01:21| Comment(0) | 雑記 | 更新情報をチェックする

2016年12月18日

秋月赤外線リモコン

開発中(ほぼ完了)のオーディオセレクタで、秋月の赤外線リモコンを使っているのですが、
どうもこいつは買ったときから調子がよくありませんでした。
一緒に受光ユニットも購入しましたが、コードっぽい波形ではなく、一発のパルスが出るだけです。
電池を付けたり外したりすると動くようになったので使い始めましたが、少し時間を置くと
また正常な出力が出なくなります。
まぁ、そういう物なのか、または外れでも引いたかと思ってはいましたが、秋月電子に
寄る機会がったのでもう一枚購入したところ、まったく同じ現象でした。
折角2枚あるので片方分解し、基板を見たところ本来チップコンデンサを実装
すると思われるランドに100uFのアルミ電解が実装されています。送信ICのパスコンのようです。
おそらく電源系に問題があることが分かっていて何かの対策をしたのだろうということが
予測できましたので、とりあえずアナログテスタでスイッチを押したときの
このコンデンサの電圧を測定したところ、一瞬電圧が低下しています。
LEDは(ダイオードは大体みなそうですが)順方向電圧で定電圧特性を持っていますので
点灯させるときに低インピーダンスを加えると過電流が流れるのですが、みたとこ
LEDのアノードは電源+に、カソードはICに直接入っており、おそらくこのICは
オープンコレクタで駆動し、電流制限等していないため電池の電圧がLEDの順方向電圧に
引っ張られ、電圧が降下しICの動作が異常になっていると予測されます。
使用しているのはボタンのリチウム電池ですが、リチウム電池は電流を流さない
状態で保持すると内部抵抗値が上昇するボルテージディレイ現象があります。
これは電流を流してやると絶縁膜が破壊され、内部抵抗が低い状態に復活するのですが
そのため、長時間店頭で保管されている間や使わない間に内部抵抗が上がり、
LED点灯時にICの動作に必要な電圧が得られなくなることが原因ではないかと予想
されます。
であれば、電源電圧が低下するほどLEDに電流を流さなければいいので
LEDに直列に電流制限抵抗を入れれば良いはずです。
本来どのくらい流す設計なのかわかりませんが、手持ちで10Ωの抵抗が
あったので、この抵抗であればLEDの順方向が1.4V程度だとすると160mA程度
流れる計算になるのでこの抵抗をLEDに直列に入れてみました。
remocon.jpg
入れて数日経過を見ていますが、特に今のところ今までのような不具合は
発生していないようです。
(アルミ電解と並列にタンタル電解も入れてみましたがこれは効果なしでした)

posted by プー at 21:58| Comment(0) | 雑記 | 更新情報をチェックする