外付け DVD Drive

たまにはMACな話題もと
外付けポータブル DVD Driveを持っているのだが、元々 Windows X61Tablet用に買ったものです。
型名：DVRP-U8SLEBK
メーカー：IO DATA
で USBに挿すやつなので、MACにも使えるかと思って繋げてみると見事に認識されました。
DVDディスクを入れるとちゃんとDVDプレイヤーが立ち上がって再生を始め、これならソフトのインストールぐらいは大丈夫そうです。

　Optical Storage Device ：

製品 ID： 0x0226
製造元 ID： 0x04bb (I-O Data Device, Inc.)
バージョン： 1.15
シリアル番号： 0000000000XXXXXXX
速度： 最高 480 Mb／秒
製造元： I-O DATA DEVICE, INC.
場所 ID： 0xfd333000 / 5
利用可能な電流（mA）： 500
必要な電流（mA）： 2

とシステムプロファイラでみても、Storage Device
となっているので書き込みも出来るかも..
実は Lion マシンにと Air か Miniを考えているのですが、どちらもディスクが無いので Apple純正 Drive を買うのも何だな〜..と踏み切れずにいたのですが、これでポチッと行きそうで怖いです。

高周波電力増幅器のはなし

高周波電力増幅器とは
　[RF Power Amprefier]で高周波･電波の電力を増幅するものです。電力増幅器というカテゴリでは出力は数Wから数十kW程度のある程度大きい出力を出すものを指します。用途としてはラジオ(MF)・テレビ（UHF)･携帯電話などの電波をアンテナへ出力･中継するアンプや工業用に高周波溶接や高周波溶解炉に使う13.6MHz,27MHz帯などの「高周波電源」、航空機のレーダーや気象レーダーなどに用いる高出力パルスを増幅するものなど様々なタイプがあります。最近では車への電磁波妨害への試験（EMC)に用いるための高出力･広帯域のアンプの需要も広がっています。
周波数的には
LF(〜300KHz) .............. 超音波素子駆動アンプ、電波時計放送
MF(300KHz〜3MHz)...... AMラジオ放送、船舶通信
HF(3〜30MHz)............... 高周波ウェルダ−、短波放送、アマチュア無線
VHF(30〜300MHz)........ FM放送、アナログTV放送、航空無線
SHF(300MHz〜3GHz).... テレビ放送、携帯電話、GPS、各種レーダー
EHF(3GHz〜30GHz) ...... 衛星通信、無線LAN、電波天文、レーダー
　今日アメリカの航空管制レーダーに近い空港の道路で車が突如エンストするといった事故や、違法CBトランシバーの電波でエンジンが誤動作するなど、車の電子化に伴い電波への耐性が重要視されてきました。現在EMCの規格では上記の周波数で運用されるさまざまな電波によって誤動作が起きないよう試験が義務づけられています。放射EMSといわれる電波を車に照射させて試験するISO11452-2の試験では、200-4200MHzで200V/m (電界強度の単位）、TEMセル(ISO11452-3)の試験では10KHz-400MHzで200V/mという高い電界を得るため、数十kWのアンプが必要とされています。
高帯域高出力の電力増幅器を作るには
　出来るだけパワーの大きな素子を使えば構成が簡単で、現在1個で 1kWも出せるデバイスもありますが、パワーのあるデバイスは帯域が狭くなってしまうのが難点です。右上は CREE の 25W GaN-HEMTの増幅度の周波数特性ですが、右中央の 6Wのものに比べて、狭い範囲しかゲインがフラットに取れていません。　広帯域を小さな出力デバイスで実現できても、高出力を得るには多くのデバイスを合成しなければなりませんが、合成するための90度ハイブリッドやウィルキンソン合成器などには、ある程度の周波数帯域の制限があります。ARやMilmegaなどパワーアンプメーカーはそれぞれ工夫して広帯域化した電力増幅器を開発していますが、高帯域なアンプは内部で周波数バンドを分割して使用するバンド毎にアンプを切り替えて使うようにして実現しています。現実的には IPP などのメーカーの生産する合成器の周波数帯域によって制限されてしまうので、メーカーの広帯域アンプではバンドがどの周波数で切り替わっているか、自分の使用する周波数帯域とよく調査する必要があります。
ソフト的には
　右図は CREE の25W GaN-MMICの特性です。20MHzから 6GHzまで1本でしかも 50Ωマッチングで作られていますので、出力が25Wで十分ならばシンプルな増幅器が出来ます。実現には広帯域の電源供給のバイアスTが必要ですが、8GHz,11GHzまでの製品も出てきましたので、将来の広帯域アンプ実現が楽しみになりますね。

同期整流のはなし

同期整流とは
　入力交流にあわせてMOS-FETなどでスイッチングして交流を直流に変換すること。
なぜ同期整流か？がよく分からなかったが、トランジスタ技術 08月号
の実験記事であらためて勉強になりました。
ハード的には
　ダイオードブリッジでいいじゃん！と思うのですが、最近の電源効率化から考えるとそうでもないようです。例えば 1KW の電源があったとします。変換効率 100%と仮定しても入力 100Vでは 10A流れることになりますね。ダイオードブリッジではプラス側とマイナス側の２つのダイオードが通過しますので、ダイオードの順方向電圧を 0.7V としても２つで 1.4Vになります。これに 10A流れると 1.4V x 10A = 14W となり、結構な発熱になってしまいます。効率も 14W/(14W+1000W) = 1.4% とここだけで悪化してしまいます。
　これを右図のように MOS-FETを使って入力の正のサイクルと負のサイクルに応じて交互にFETペアをスイッチングして、直流に整流することができます。(ゲートのコントロール回路は省略しました）仮に MOS-FETの ON抵抗を 10mΩ とすると、0.01Ω X 10A = 0.1V 0.1Vx2個x10A = 2W と　7分の１になり、発熱も問題無い値になります。
　このように MOS-FETで大電流をスイッチングすることで、整流時のロスを下げて発熱の少ない高効率の電源を作れることになります。しかしながらMOS-FETを4個とドライブ回路やフォトカプラなど周辺部品が増えることから、効率の向上とコストを天秤にかけた検討が必要です。今後安価なドライブICなどが出てきてブリッジダイオードユニットのように使えると便利になるかも知れません。
ソフト的には
　ハード的に同期したゲート制御パルスを出すICだけでなく、この分野にもCPUを使って制御する「デジタル電源」なるものが増えてきています。タイミングをずらしたり、電圧値を PWMで変えたりするのは簡単なので今後プログラミングで電圧を自由に変えられる電源なんかも出てきそうですね。
------------------------------------- 参考図書 ----------------------------------
トランジスタ技術 (Transistor Gijutsu) 2011年 08月号 [雑誌]

テクノフロンティア2011に行ってきました。

22日の金曜日に東京ビックサイトで行われた、テクノフロンティアー2011の展示会に行ってきました。EMC・ノイズ対策技術展、電源システム展・熱設計・熱対策技術展など多くの技術展が開かれているものです。
　電源関連では、太陽発電向けのインバーター素子やバッテリー関連ではリチウムイオン電池など、今話題の省エネ・電気自動車関連が賑わっていました。大学の展示では永久磁石を使わないモーターの研究が数大学で行われており、実際にEV化したロードスターが展示してありました。民生用のデバイスではRohmが外付けコンデンサレスの3端子DC/DCモジュールを出していたのですが、36V入力も出来たようです。 当初は TO-220タイプでしたが、36V品はちょっと大きいようです。電流は 500mAともうすこしほしいですが、ヒートシンクでうまく放熱すれば 800mA までは流せるそうです。コンデンサレスなのは良いですが、心配で0.1uF程度付けたくなりますね。
コンデンサーと言えば OS コンと同じ高分子アルミ固体電解コンデンサの新製品がニチコンから出ていました。このタイプのコンデンサーは耐圧が低かったのが難点で 25V品ぐらいしかなく、GaN-HEMTのドレインに使えれるちっちゃな50V品があればと思ったことが多かったですが、今回100V品が量産品で出てきました。
　RENESASがNECといっしょになって OP-AMPやFETなどラインナップが充実したようで、デスクリートデバイスのカタログをもらってきた。「高周波パワーMOS-FET」なるページがあったので見ると、SOT-86のパッケージで 6W@512MHzのものがあり、品番が RQA0009となにかデジトラみたいな品番？でしたがもうちょっと大きい4.5x2.5x1.5mmのSMDタイプのケースでは 9Wでるみたいでした。この3Wのやつを使ってアナデバのPLLと組み合わせ、 435MHzの超小型FMトランシーバーでも作ってみようかな..などという発想も浮かんできました。
　あと AVAGOさんの高速・低消費電力のフォトカプラとか Bellnixさんの高耐圧絶縁型 DC/DCなどずいぶんお話しを聞かせて頂いた。TDKさんではいままでの1Uラック3台に加え、 1Uラックに多数入る薄型の電源の新型が展示されていました。電源関係は東北災害での部品不足は解消されてきたのでしょうか？久しぶりに盛況な展示会でした。

MUSIC MAN Hyblid Guiter AMP回路図追加

MUSIC MAN というブランドの、真空管を使ったギターアンプの回路をSCHEMATICS に追加しました。
　真空管ファイナルとトランス出力で、ドライブはトランジスタとオペアンプという近代的な設計のギターアンプの回路図です。
　6CA7という5極管はよく使われたもので、円柱形の本体にGTソケットになったちょっと近代的な真空管でした。この真空管の第１グリッドを定電圧駆動してカソード側をトランジスタで変化させてドライブするという一風変わったドライブ方法をとっています。しかも入力をOP-AMPで反転させてプッシュプルにするなどよく考えられた回路です。帰還は真空管アンプと同じようにトランスの出力側から入力に抵抗でフィードバックしていますので、周波数特性は良好でかつ歪み率や真空管独特の歪み音がギターアンプには適した構成ではなかったかと思います。電源電圧は700Vと350Vを切り替えて2種類の出力で使えるようになっていました。

PIC で I2C

PIC で I2Cをドライブしてみました。　
　PIC では、前回はライブラリがうまく動かなかったので、自前で制御するコードを書いていたのですが、今回再度ライブラリで動作させてみようと挑戦してみました。
使ったCPUは PIC18F4550 ライブラリは、"i2C.h" です。
これは MCC18¥src¥pmc_common¥i2C¥ 以下にあるファイルを使用しています。
通常では動作するのですが...
1つ問題がおこりました。実装されていないデバイスに対して書き込み(コマンド）を送るのですが、当然 ACKが帰ってきません。ソースを見ると、 i2c_write.c には
.....
{
　while( SSPSTATbit.BF) ;
　IdleI2C();
　if(SSPCON2bits.ACKSTAT ) //test for ACK condition
　 　return(-2);
　else return(0);
}
とあり、ACKが来なければ -2 を返すはずです。
しかしながら、デバッグすると
while( SSPSTATbit.BF) ;
で止まっているのでした。
送信が完了しないで止まっているので、ACKを確認できずにいるようでした。
何度かレジスタの設定を確認しましが、デバイスが繋がっていないとここで止まるようです。
仕方がないので、
　while( SSPSTATbit.BF) ;
の部分を
　n = 100;
　while( SSPSTATbit.BF) {
　 　--n;
　 　if( n == 0){
　 　 　 IdleI2C();
　 　 　 return(-2);
　 　}
　}
と変えて、100回ループで脱出するように修正しました。

　この writeI2C() を使っているサンプルを見ても、ACKが無いときの return(-2)の値を利用しているコードは見つかりませんでした。( -1) の場合の　バス衝突時 には対応しているコードは見つかりました。私の環境が悪いのか、CPUによってくせがあるのか解りませんが、送信完了しないってことは不思議でした。もうちょっと使い込んで実験してみたいと思います。

Ferrariの4人乗りミニクーペ

Ferrariの4人乗りミニクーペ

　があったらいいなぁ...という画像を作ってみました。
ゆったり4人乗れて、形はクーペで、サイズは小さく、内装は豪華に...
値段は手の届くぐらい....エンジンは MAZDA SkyActive でもどうでしょう？

InverterでFlipFlop

InverterでFlipFlopとは
　昨日の宿題の回答です。
ハード的には
　右図のように、抵抗( 1kΩ〜10kΩ)を介して入出力をたすきに繋げます。各ゲートの入力からダイオードでGND側に引き込むようにして使います。そうしないと入力が High が来たときに本来は変化しない（反対側の出力に制御される）必要がありますが、直接繋げると出力が Lowに変化してしまうからです。
　この回路も、電源ON時には状態が不定となりますので、外部よりリセット入力が必要です。RESET端子にコンデンサーをGNDに接続してもよいでしょう。
ソフト的には
　簡単な回路ですが、ダイオードがけっこう部品としては増えてしまいます。しかしながら、あまったインバーターでラッチが出来るのは便利ではないでしょうか？

NANDでFlipFlop

NANDでFlipFlopとは
　ちょっとしたアラーム信号を保持したい場合など、ラッチ式リレーなどで実現できますが、電力を要しない制御の場合CMOSゲートICのNANDを使ったFlipFlop(フリップフロップ)で、状態をメモリーすることが出来ます。

ハード的には　図はNANDゲートを使った FlipFlopの回路です。２つのNANDゲートのお互いの出力を他の入力に接続します。このFlip-Flop回路はRS-FlipFlop といって、2つの入力が SET,RESET とあり、SET端子は出力の状態をセットし、RESETは解除する働きをします。NANDの特性上Low入力での動作になりますので、CMOSの場合入力端子はプルアップしておきます。この回路の特徴は、
１）電源投入時はどちらがHighになるかわからない。
　お互いの初期状態で2つの入力が早くHighになったゲートがLowを出力し、反対側がHigh出力します。アラームなど初期化が必要な場合は、電源投入時にリセット回路から信号をもらい、初期化できるようにします。
２）各信号はLowのパルスで状態を反転し、信号が無くなっても保持する。
　一度Lowが入力されると、出力がHignになり、すると反対側のゲートの入力がHigh & Highになって出力がLowになり、Low入力したゲートのもう一方の入力がLowになりますので、Low入力をやめてももう片方の入力がLowになっていますので、出力を保持することになります。
3)SET 、RESET 両方 Lowになったときは？
　ゲートの制約でどちらも Highになります。この状態が不都合のある場合は、優先する出力からインバーターを使ってもう一方の出力を作ります。たとえば RESET 優先で、同時に Lowになっても Q = L ,#Q （Qの反転の意味）=Hにしたい場合は、#Qを出力し、その出力をインバーターで反転して Q とします。
４）電流を流したい場合は
　CMOSなので最大でも25mA程度の出力です。もうちっと増やしたい場合はそのゲートにパラレル(入出力とも）にゲートを2〜3個接続します。デジタル信号なので閾値の誤差は問題ない範囲で動作します。
ソフト的には
　今は東芝やRohmの1個入りのゲートシリーズがありますので、1個しか使わないときなどTC7W74などのD-FlipFlopなどで代用できます。NANDでのFlipFlopはゲートが余っているときは有用な回路で、他方のゲートから帰還するラインを抵抗に変えればインバーターでも作ることが出来ます。その際は入力にダイオードが必要ですが....考えてみて下さい。

ジュネーブとフォントのはなし

ジュネーブとフォントとは
　MAC は初期から色々なフォントが使え、ビットマップフォントとその後アウトラインフォントが出てきて、日本のDTPを引っ張っていったのですが、システムのフォントに使っていたのは CHICAGO という縦線が太くて認識性が良いフォントでした。
　その後日本語にはOASKAというシステムフォントがあったのですが、線が細く淋しいので、CHICAGOに似たようなフォントを使いたいと、NARITA ってフォントが開発されました。日本語でサイズごとに作られた丸漢フォントと呼ばれるビットマップフォントが結構使われ、日本語でもポストスクリプトプリンターに内蔵されているフォントは高速に印刷できてビックリしたものでした。
フォント名は地名が多い
　名前について、著作権？がないのが地名だそうで、フォントの名前も地名が多いです。このCHICAGO フォントもそうですし、NEWYORKってのもありました。日本語ではOSAKA,Kyotoなどかな？ またMACでは一覧用の細身のシステムフォントにGENEVAというフォントを使っていました。

　昔は読み方が解らず、「ジェネバ」って適当に呼んでいたのですが、最近になってこれがスイスの都市、「ジュネーブ」のことだったとはビックリです。
昔は限りあるフォントを色々変えて文章の見栄えを考えたりしましたが、最近はフォントを選ぶなんてあんまり気にしなくなってきて、しかしながらWindowsにファイルを渡すときにはMSゴシックかMS明朝にしないとダメ...など、ちょっと楽しくない関係が増えているのが残念です。