TL431Aをアンプとして使う

TL431Aは「シャントレギュレータ」として一般的だが、データーシートの応用例を見ていて以前から気になっていたアンプとしての用途だ。ブロックダイヤを見るとOP-AMPに電流ブースターが付いた様なものだ。

光通信送受信機をサークルや遊び塾で製作しているが、音声信号を光の強弱に変える（AM変調）のに、低電圧オーディオ・パワーアンプとして一般的なLM386またはTDA2822Mを使って、スピーカー出力にLEDをつないで行っている（丁度、電源電圧の1/2になるのでバイアスが掛かる）。
TL431を使用して負荷にLEDを直接接続出来れば、簡単にAM変調が出来るのではという発想で実験してみた。回路が簡単なので、作りやすかったが、またTL431Aを逆方向に実装してしまい、さらに電解コンデンサの極性も逆で悩んでしまい、動作するまで1時間弱掛かってしまった。
TL431Aは秋月で10個100円とOP-AMPよりずっと安い。
歪を最少に調整するため、レギュレーター電圧を可変するための抵抗に応用例では15ｋΩ+8.25ｋΩ 固定抵抗を100ｋΩ半固定抵抗に変更。直列抵抗の232Ωは100Ωに。電源電圧は5Vとした。
入力信号はCR発振器を使用、10Hz～1MHｚまで可変。 入力レベルは-50ｄBとかなり小さい。
歪が少ない（オシロ画面だけの判断だが）時のカソード電圧は2.7V、この時のREF電圧は2.47Vだった。
1ｋHz入力時のDC波形とAC波形が左の写真である。
AC波形のP-Pで1.28V、DC波形では谷の部分が2.14V、振幅が1.32Vだった。
シャント電圧を上げると＋側がクリップしてくる。
矩形波入力でも確認してみたが、応答特性も良さそうだ。
消費電流は13.4ｍA
インピーダンスマッチングは行っていないので正確では無いが、300Hzから90ｋHzまではレベル差無し（但し、60ｋHz付近にピークが有り、この部分のレベルが少し盛り上がる）
LEDをどう繋ぐか、ゲインを可変出来ないか（負帰還をかける）は、今後の課題だが、可能性は出て来た。
オン・セミコンダクターのデーターシートでは「Simple 400 mW Phono Amplifier」の回路が載っていて面白い。

入院おもちゃ修理（その２）

先日紹介したもので、難しいおもちゃの修理に取り掛かった。
【トーマス・プラレール】
特殊ピニオンギアは先輩ドクターに探してもらったり、模型店を探したりしましたが見つからず、先輩ドクターのアイデアで行いました。
割れている断面を少し削り、ステンレス細線で締め付けるというもの。但し、どうしてもステンレス細線の反対側が開いてしまうので、細線に近い側がクラウンギアに当たる様に差し込みしました。
もう１つ原因が有りました。
スライドスイッチが接触不良ぎみで、ここでの電圧降下が０．５V程度有り、モーターのトルクが弱くなっていました。
（これは、ドクターでしたら、どなたも経験と思います）
これを交換。それでも、車体を合わせてねじ止めすると動かなくなるので、動くタイミングの隙間に、圧着端子厚みを入れました。これが限界です。
【アンパンマンわくわくお風呂スライダー】
ポンプ部はやはり湿気およびグリスの劣化によりモーターの軸受けが食いつき回らなくなっていた。分解して清浄しグリスを塗布し組み立て直す。モールドは接着されているので切断しかない。これが、うまい方法が無く、鋸刃かルーター（熱でモールドが溶ける欠点がある）で行う。
モーターを押さえている支柱４本が折れていたので、この代わりとして錫メッキ線をリング状にし、支柱代わりに、これも鈴メッキ線でリングに半田付けする。

切断した部分を合わせるのだが、鋸刃の厚さ分隙間が開くので自己融着テープを巻き付け更にビニールテープを巻き付ける。スイッチ不良についてメーカー（アガツマ）に連絡したところ5個送ってくれましたが、機種によって取付ピッチが少し違う様で、今回のには改造（中身のスイッチ本体の交換だが、配線が防水の接着をしてある）が少し大変なので、現状のままにしました。。
あとは接点部分も端子部の酸化被膜が接触不良の原因となるので、全て磨いて締め直しする。
実際に水が吸いあがるかチェックする（モーター配線を外す場合が有るので、この時は要注意。このポンプだが、メーカーでは５００円（送料込）で提供しているとの情報をいただきました。
これで、入院おもちゃの修理完了で、一安心です。
【ロッドアンテナの代用】
あと、１００円ショップで購入した「ピックアップツール」がラジコン送信機のロッドアンテナに使えそうです。（今まで受け付けたラジコン送信機を見るとアンテナ折れの比率が多い：アンテナの修理まで依頼する方は少ないが、到達距離を伸ばすため、自主的に間に合わせの材料で作って対応している）
クリップ部がM３のねじ止めですので、これを外して付けられそうです（径は太くなるが）。材質も磁石に付かず、電気抵抗も殆ど無いのでアンテナと同じ（というか、そのまま流用したと思われます）真鍮にニッケルメッキと思います。