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2013年12月

2013年12月25日 (水)

困ったUSB3.0 Hub のはなし

困ったUSB3.0 Hub のはなしとは

パソコンが USB3.0 になって、HDD とか SD カードリーダーとかUSB3.0に対応した高速なのもが出回って来たので、USBハブを買ったのですが、HDDが頻繁に「予期せず取り外されました」などといって、認識出来ないことが多発。
 調子悪いと思って、ハブのコネクタを刺し直すと直ったりするのですが、どうにも認識されなくなったので、分解してみると写真の通り。
Usb_hub
PCに行くケーブルの USB2.0 と USB3.0の信号が別々になったタイプのコネクタの取り付け部の半田が取れ、端子部分のランドが外れていました。
 固定部分の半田の盛りが少なく、ちょっとした力でコネクタがぐらついてしまった様です。それにしても、USB3.0のケーブルって結構太くて硬いのです。
機器側のUSB A-Type のほうは端子もスルーホールで抜けにくい構造で、しかも長さが長いのに比べ、PC側の受け側のコネクタの小ささはどうでしょう?
ちょっといくらなんでも強度不足ですね。私だったら、表側にケースを半田盛りするぐらいしないと安心出来ませんね。
 それで、どうしたかというと、信号ケーブルを直接パターンに半田付けして、ホットメルトで全体を固めて動かないように固定して見事復活しました。
工作中にセラコンを割って壊してしまったので、規格を調べてみるとどうやら 0.1uF でいいようなので、手持ちの 1608 で代替交換。
拡大鏡を使っての半田付けは、老眼の目には大変でした。
そういえば、最近のUSB3.0のハブがPC側ケーブル直結が増えてきましたね。
けっこうこのトラブルが多いのかな?

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2013年12月20日 (金)

車と高周波のはなし

車と高周波のはなしとは

今日届いた日経エレクトロニクス Mokuji1 12月23日号は「自動車のミライ 202X」と題して車の将来の技術について書いてありました。
そのなかで、いかにアナログ・高周波の技術が使われているかという点を、周波数とともに見てみます。
1) 自動運転のためのミリ波レーダー 76GHz〜81GHz
・主力はカメラだそうですが、ミリ波レーダーはここ数年コストダウンされてきて、2000年には40万したユニットが2015年には1万以下の見込みだそうです。
2) 雨粒が反射しないヘッドライト  1000Hz
・カメラで雨粒を認識して、プロジェクターで雨粒の部分を隠した画像を 1000Hz の走査速度で投影すると、送れは 1mS 程度、雨粒が見えないヘッドライトになるそうです。
3)車内無線LAN  5.8GHz 〜5.9GHz
・無線LAN規格 IEEE802.11a を改良した 11p が使われるそうです。
4) 車載ECU間通信    60GHz
・車内のコンピュータやセンサ間を結ぶ無線通信に 60GHz 無線を使い、通信ケーブルは金属皮膜した6.5mm程度のホースを使うそうです。銅芯線材に比べ軽い点と、曲げても少し切れても電波なので通信出来る、という優れものだそうです。
5) ワイヤレス給電  85KHz

Info

・電気自動車のバッテリーをワイアレスで給電する周波数が 85KHz で決まった様です。
この周波数で4KW 程度給電するとは、ロスったらちょっと発熱が心配ですね。
 これらの付近の周波数ではスマートキー 22KHz(Audi) 、134.2KHz(  TOYOTA , SUZUKI , MAZDA ) や125KHz( HONDA , NISSAN , MITSUBISHI ) など、結構現在でも使われている周波数のようですね。
 他にも今号は PS4中身の解説やトップの技術戦略など参考になる記事が豊富でしたね。

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2013年12月14日 (土)

ATT calc ver2.00 リリース

 RFエンジニア向けの アッテネーター計算ソフトの ATT calc を iOS7 のルックに合わせ、 2.00 にバージョンアップしました。Dbw35
 従来のバージョンでは値の表示と単位の表示が iOS7 ではダブってしまったりしていたので、簡単な気持ちで修正しようとしたら、iOS7 では古いタブバーが動かなくなったり起動画面を追加しなければならなかったりで、結構時間がかかってしまいました。
 縦長の iPhone5 などでは画面下の部分が空いてしまって寂しいですが、新しいピッカーホイールが結構気に入ってます。
 指の大きな人にはちっと回しにくいとの事ですので、今後研究して大きく出来ないかチャレンジしてみます。
 とにかく急いでと思って、デザイン変更を最小限にしましたが、かえってシンプルの方が数字は見やすくなったかと思います。

 機能紹介のページはここです。

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2013年12月 7日 (土)

トランジスタの Vbeのはなし

トランジスタの Vbeのはなしとは
Diodeトランジスタ( FET でないバイポーラトランジスタをさす)には、ベースとエミッタはPN接合されていることから、ダイオードのように順方向には電流が流れ、逆方向には流れない性質があります。このことは回路記号を見ても明白なので、PNPトランジスター( 2SA/2SB)はエミッターからベースに電流が流れ、NPNトランジスター(2SC/2SD)はベースからエミッターに電流が流れます。

このダイオードと同じような性質から、ダイオードで言う順方向電圧( Vf)はトランジスターには Vbeとして規定されていて、ダイオードと同じようにシリコンでは約0.7V程度の電圧があります。右図はダイオードのVfと温度のグラフですが、温度が高くなると Vf は小さくなり、温度が下がると大きくなります。それで、通常の温度ではベースエミッターに 0.8Vぐらいをかけていて動作していたのが、温度が下がって Vbe が 0.9Vぐらいになるとトランジスタが ONしないなどのトラブルが出てくるのです。
逆に高温になって電流が増えすぎることもあります。
Vbe それを避けるのはどうするか?
例を挙げると、右図は古い無線機のオーディオ出力部ですが、スピーカーを駆動するために2SD/2SBの特性の揃ったコンプリメンタリートランジスタでプッシュプル駆動をしています。 2SD90と 2SB473で2つのベースの間に 1S1555 と 82Ωがあるのが判るかと思います。ここにはVcc側から 220Ωと470Ωで+電圧を駆けられ、2SC734で2つのトランジスタのベースを同時にGND側に駆動します。
 2つのトランジスタはエミッターフォロアーとして電流を増やしているだけなのですが、このダイオードと82Ωで電位差を発生させて2つのトランジスタのベース電圧(約1.4V)を作っています。
 温度が上がってトランジスタのVbeが下がって来た場合にここの部分にダイオードが無く、固定電圧だった場合には各トランジスターのベースにVbeより高い電圧がかかるので、コレクタ電流が増え熱損失が増します。そしてさらに温度が上がりその結果また Vbeが下がるという悪循環になって、ついには熱暴走してしまいます。(実際には0.47Ωのエミッター抵抗で保護されます)
 そこでダイオードがある場合、トランジスターと同じように Vf が下がりますので温度による Vbeの変化を補償することが出来るのです。
 トランジスター2つで Vbe ≒ 0.7V のとき約 1.4Vなのでダイオードも2本入れれば良いのですが、大出力のトランジスターのベースに流す電流に比べて、バイアス補正用のこのようなダイオードには普通数mAしか流さないので、流す電流の違いから Vf もトランジスターと違ってきます。ですから比較的小出力の回路ではダイオード1本と抵抗で済ませる場合が多い様です。
 出力トランジスターをダーリントン接続しているような大出力のアンプではNPN側に2石、PNP側に2石使いますので、補償ダイオードを4個入れている回路がスタンダードです。
 就職して仕事についてしばらくした頃、有名メーカーのオーディオアンプの回路図を手に入れて、まねして100Wのアンプを作ったのですが、その回路に使っていた補償ダイオードの型番が判らず何のためかも不明だったので、手持ちのダイオードでおそるおそる実験しました、このバイアス調整用に半固定抵抗があったので、コレクタ電流を計りながらバイアスを変えましたが、測定器で歪みを減らす様、どんどん電流を増やしていったら放熱板が触れないくらい熱くなってあわてて減らした覚えがあります。

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