オシロをちょっと進める

以前、Arduinoで途中まで作って、アナログ回路周りで
色々迷いつつ、加えて、Arduino UnoのSRAMをほぼ
食い尽くして色々困っていたので、最近mbedを
持ち出して、コンパイル通ったり、G-LCDも動くように
なったので、もうちょっと進めていこうと思っている
ところ。


残ってる課題は、

（１）プローブの入力回路周り（位相補正）
（２）ゲイン切替の回路（アナログスイッチとか）
（３）全体のサイズ（Shieled形状）
（４）電源ノイズ対策
（５）電磁ノイズ対策

といったあたりかな。ソフト周り、というかデジタル
周りはもうほぼできてて、元々そんなに難しいところ
というわけでもない。
（FFTでスペアナ表示にするところも、db（対数）表示
に変換するあたりとかも、それなりにちゃんとしてる
ので、あとはADCの入力レンジに合わせて入力できる
ようなアナログ周りの回路ができれば、ほぼ完成）


で、個々の残ってる課題を少しずつ調べていく。

まず、（１）のプローブ入力部分のアッテネータ回路。
あのトリコンの定数とか、どうやって考えればいいの？
と。

http://cc.cqpub.co.jp/system/contents/1246/
http://news.mynavi.jp/series/oscilloscope2/002/

ここの、問題の解答に書かれている、抵抗成分と
コンデンサ成分で、どの周波数でも同じように分圧
ができることが条件となるから…とかってあたりを
を読んで、よくわかった。そういうことだったのか。
んで、20pFくらいが使われてる、と。

問題は、1倍入力と1/10倍入力では、プローブ側の
容量成分が異なるじゃないかな？と考えると、
プローブ側の切替によって、本体側も切替が要る
ってことなの？そこがいまひとつぴんときてない
ところなんだけど。



（２）は、当初から色々悩んでいるところ。74HC
シリーズのアナログスイッチ（4051とか）を使って、
オペアンプのゲイン切替をしたいと思っているん
だけど、「部品点数を少なくしたい」のと、「アナログ
スイッチの内部抵抗が無視できない（100Ω弱）」って
いうあたりが色々厳しい。

小さい抵抗使ってしまうと、この内部抵抗が大きく
影響しちゃうので、2桁ほど大きい値にしたい。

かつ、入力インピーダンスを大きくしたいので、アンプ
はJ-FET入力にしたいし、できればRail to Railなら
いいなぁ、と。だめなら普通のJ-FET入力でもいいけど、
電源周りの設計と大きく関係する。

以前回路図をメモりながらモヤモヤ考えてたのが、



こんな感じなんだけど、24系列抵抗だけ使って、んで、
パーツ数も抑えつつ、ちゃんと増幅の割合を設定しない
と、ゲインが狂っちゃう。

アナログスイッチ、ゲイン設定用抵抗、使用するオペ
アンプの選定など、色々パズルが難しい。

さらに、J-FET入力だと大抵、入力オフセット電圧が大きめ。
1mV超えるものが大半。普通は数mV～10mVくらいだなぁ。

ゲインが大きい場合（100倍以上とか）には、下手すると
1V前後のオフセットが生じちゃう。調整する機能が
必要。



（３）の全体のサイズは、ArduinoShield型に収めたい
ので、入りきる程度のパーツ数に収めておきたいところ。
諸々パーツ増えそうな気がしてる。


（４）の電源ノイズ対策としては、チャージポンプIC
使っちゃって、正電源、負電源をサクッと生成したい
んだけど、スイッチングノイズをどうするか。オペ
アンプのCMRRの性能に任せるか、パイ型フィルタで
それなりに除去するか。面積にもよるけど、あまり
ワイドレンジに対応しなければ、無くてもいいのかも
しれない。


（５）の電磁ノイズは、Shield自体はなんのシールド
も無いので、何かやらないとまずいのかなぁ？など
思ったり。特に、アナログスイッチ内蔵の抵抗成分
に影響受けにくいように、ゲイン設定周りの抵抗も
大きめ（数十～数百Ω？）くらいにしないとこまる。
でも大きければノイズ拾いやすい。


その辺をゴニョゴニョ考えながら、あーでもない、
こーでもない、と悩んでいるところ。

オペアンプ用の電源は、ICL7660で±9Vの電源作れば
いいかな？と。で、ゲイン調整したら、ADCの入力
レンジ（0～3.3V）からはみ出ないように、最後に
ダイオードでクリップすればいいかなと。ICL7660
は、互換ICをAliexで探すと、10個100円ちょっと
とか、100個1000円くらいとか、そのくらいで
なんとでもなるみたい。

Shield1枚に入るかなぁ？





久々に、LTSpice使ってたんだけど、オペアンプを
ちょこっと使ってはまった。

汎用の「opamp」っていうパーツ使うとき、

https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1195083336

「.op」アイコンからダイアログ出して、
.include opamp.sub
って入れておかないといけないんだな。





http://www.nicovideo.jp/watch/sm32256483

3Dで見る秋の星座。なかなか面白い。





https://twitter.com/felis_silv/status/913274887061463040

こういう2列のピンソケット。なんで両脇の幅が
邪魔になるように作ってあるんだろうねぇ？
26ピンのRaspberry Pi用ケーブル、40ピンの基板
には使えないんだよな。
だからといって、40ピン用のピンソケットも、
26ピン基板には干渉して挿さらないしなぁ。





https://twitter.com/yuuraku/status/932056664320049152

「士」的な仕事がAI化されるとしたら、弁護士はまぁ
人間がやるとしても、裁判官はAIでよさそう。

https://twitter.com/levelsystem7/status/931741042767839232

代議士はAIでもいいような気がする。ちゃんとした
AIならば。





https://twitter.com/barbara_asuka/status/931481637463797760

早急に、医学的なエビデンスを残して、処方箋で
処方できるようにするといいよな。万能薬。





https://twitter.com/1N0Rl/status/931129989310713857

水。





https://twitter.com/mohikan1974/status/788521011205419010

きれいな日本語。