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レトロ電子工作

電子工作はじめました!
基本的な所からゆっくりゆっくり進めていきます

リセット回路の部品集め

2019年09月03日 06時30分59秒 | 電子部品
リセット機能の DIP8モジュールを作るために部品を集めます。
小さな、8ピンDIPの上の ちいさな、ちいさな基板に展開するので、できるだけ「面実装」タイプの部品で揃えたいと思います。

まずは、コンデンサですが 10uF 程度であれば 電解コンデンサではなく、
面実装タイプの「積層セラミック コンデンサ」が使えます。

 「電解~」よりも長持ち するでしょうし、極性も無く扱いやすいです。
(昔のパソコン 例えばX68000などは、耐久性の低い電解コンデンサを使っていた為に 電源が壊れやすかったりしました)
 何よりも 小さいし 安いです。 2円/1個。

抵抗類は、代表的な値を「レール単位」で買ってしまうのが 安上がりです。(あくまで 電子工作を頻繁にやる人に限りますが・・・ )

 サイズ1608の 10KΩ抵抗が、2500個入って 500円。 0.2円/1個。 一生 使い切ることは無いでしょう・・・ (笑)
横1.6mm x 縦0.8mm の 吹けば飛んで行くようなサイズです。

 白い四角 ↑ が1cm角です。 ピンセットの先にある部品が分かりますか? これを 手で 半田付けします。    これは 正直、ぞっとしますが・・・ (笑)

タクトスイッチ:
こんな ↑ 新品の部品を入手しても良いのですが、たまたま壊れたNECのノートパソコン(LaVie)があったので、それを分解し、
そこから取り外して 使ってみます。
面実装のLEDや1608サイズの抵抗も ↓ここから取れます。
 秋月電子の通信販売を使えば、電子部品を注文して 速ければ 翌日に届きます。 便利な時代になったものです。
 
 これで 準備 OK。

 

ターミナル ブロック(基板に挿せる端子)

2019年08月26日 06時30分13秒 | 電子部品
昨日 紹介した 「陸式ターミナル」や「ジョンソン ターミナル」は、
ケースに取り付けるには良いのですが、ユニバーサル基板の上で使おうとする 一苦労です。 取り付けるための穴をドリルで空けないと挿さらないし、何より大きすぎます。

 そこで開発されたのが、↓ この「ターミナル・ブロック」という部品です。
これは3ピン
2ピン~十数ピンのものまでありますし、 複数連結もできます。

当初は、一番左側の高さ12.5mmのものが使われていましたが、最近はさらに小さい(基板からの高さ1cm)の小型タイプもあります。(すべて小型タイプで統一しても良いかも)
 色は、主に「緑」と「青」の2種類あり 信号の種類によって使い分けるのも良いかもしれません。 中国製は微妙に色が違うのが笑える。
 接続する足の間隔が (インチの2倍)5.08mmなので、ユニバーサル基板のスルーホールに ぴったり挿すことができます。 また、このままブレッド・ボードに挿す事もできます。

使い方は、被覆を数ミリほどむいた 配線を 横の穴に差し込んで、
上からプラス ネジを締めれば、しっかりと留める事が出来ます。

テスタ等で信号を確認したい時は、ネジ頭が信号と導通があるので ここをテスター棒で触れば 測ることが出来ますし、横に穴が空いているブロックなら ここにテスター棒を差し込んで ↓ そのまま使う事もできます。 邪道ですが便利です。

(先端が細い ↑ 自作のテスター棒・・・ そのまま挿せる)

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便利な ターミナル ブロックですが、欠点もあります。

例えば、今回の I/O BOARDのように 16本もの信号をつながなくてはいけない場合、その脱着が かなりの手間で面倒なのです。 一瞬だけ線を外したいと思っても 16個のネジを全部外さないといけないし、次に接続したい時は 間違えないように また神経を使って つなぎ直す作業が必要になってきます。
( だから、私なら このI/O BOARDにこの部品は使わないでしょう)

 そんな手間を解消するために考えられたのが、これ ↓

 ターミナル ブロックと同じようにリード線を自由にランダムに接続でき、かつ コネクタのように1発で 脱着できる 優れものです。
 実際に 使っている様子が ↑ こんな感じ。 これなら、複雑に組んだ配線も 一時的に外したい時に すぐに抜いたり、また挿したりできます。

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本題に戻って、
 今回の I/O BOARD に 指定通りターミナル ブロックを並べてみましたが、これはまずいでしょう!
 
 少し斜めの自然な角度から見ようとすると、せっかくのLEDが隠れてしまって見えません。 (背の低いタイプを使っても 少し隠れてしまいます)
それに、DIPスイッチにも 少しかかっていて ON/OFFの操作がしづらいし、上で解説した通り 16ビットもの信号を ターミナル ブロックでつなぐのは 面倒すぎます。 そこで、 ↓ 結局、

ターミナル ブロックは これだけしか 付けない事にしました。
(これなら LEDが見やすい)

 さて これから どうするか? おいおい解説します。




ターミナル いろいろ

2019年08月25日 06時30分10秒 | 電子部品
昨日、
 ブレッド・ボード(EIC-102B)に付いてくる  端子ターミナル)の名称を 「陸式ターミナル」と書いてしまいましたが、厳密には間違いだと気が付きました。 正しくは「ジョンソン・ターミナル」という名称のようです。

 例えば、これ ↓ が 陸軍ターミナル(陸式=陸軍式ターミナル)


そして、これ ↓ が「ジョンソン・ターミナル」

”同じじゃねーか!” と 突っ込まれそうですが・・・ (笑)

私も違いが いま一つ 分かり兼ねます。 端子の背丈が「ジョンソン」の方がちょっと長身?(外人だから背が高い?と覚えられる?)
 どちらも 中心に穴があり、バナナ・プラグを差し込むことができる。

そして、これも ↓ 「ジョンソン・ターミナル」
ちょっと楕円のシェープでスタイリッシュ?
そもそも「ジョンソン」って誰? 何者? (おそらく発明者の名前でしょうが、知っている人が居たら教えてください)

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 「陸軍」があるなら「海軍」もあるのか? と誰もが思うでしょうが・・・それが、あるようです。 (笑)
調べても見分け方が良く分からないのですが、「陸軍端子」はツマミを回し続けると とれる(外せる)
それに対し、「海軍端子」は外れない。(海(=船)の上は振動が多いので、外れては困るから)  そして、中央に穴も無くバナナプラグが挿せない。
(海軍端子の実物は見た事も無く、あまり世間に出まわっていないと思う)

そして、問題の「ジョンソン端子」は、「海軍」と「陸軍」の両方の特徴を持っていて。
 ① 中央に穴があってバナナプラグが挿せるけど、
 ② 回してもツマミは外れない・・・ ようです。

確かに このブレッドボードに付いている端子は どんなに回しても外れません。 よって、ジョンソン端子のようです。
上に引いても外れない

違いが それだけなら問題は無いのですが、実は挿す側のバナナ・プラグによっては 、大失敗の買い物になりかねませんので、詳しく解説します。

挿す側の部品:
 バナナ・プラグは、大きく分けて3種類あります。

① バナナの先端に丸くて硬い突起があるタイプ ↓
 これは、陸軍端子専用です。
 実はこれだと「ジョンソン端子」に挿せません。

 かなりの力で 上から押し込んでもこの程度・・・これでは使えない。

② 普通のバナナ・プラグ ↓
 先端に硬い突起物が無く、太い所で4.5mmほど、細い所で4mm以下の太さ。 
 これなら ジョンソン端子にすんなり挿せます。

③ 太さが一定のバナナ・プラグ ↓
 テスターのピンなどに良く見かけるタイプで
 太さがの径が 4mm で ずっとまっすぐ同じ太さのタイプ。
(バナナ・プラグの基本は 径が4mmということ)
実は、ジョンソン端子だと これ ↑ も 挿せません。

陸軍端子だと ①~③すべて 挿す事ができます!

ーーー
また 挿される側のもう1つの種類:「バナナ・ソケット」↓

 これも「バナナ用」と歌っているだけあって、①~③全てのバナナ・プラグをスムースに挿すことが可能です。 こんな↓感じ。
要するに、良く使われるジョンソン端子だけ 挿せないプラグがあるので注意が必要ということです。 (挿せないのも 逆に利点になる=誤挿し防止)

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「端子」という言葉と「ターミナル」という言葉を あえて ちぐはぐに両方使っていますが、意味は同じだと思ってください。
(ジョンソン端子 = ジョンソン・ターミナル)

これら端子に配線をつなぐ方法は、バナナ・プラグ以外にもいくつかあります。
 つまみを回して ある程度 上にあげると、穴 ↓ が見えてきます。
ここに、被服を剥いてた線を突っ込んで、ツマミを回して締め付けるのが基本ですが、 この穴 テスター棒がちょうど挿さる径なので、↓ こんな風に

マイナス側を挿して、手放しで電圧を測ったりできます。

また、穴が無い場合は、
配線の被覆を長めに剥いて、円を描くように端子の棒の周りに巻き付けてからツマミを締めるか、
または 「丸端子」や「Y端子」を使って配線を留めるのが一般的です。
丸端子
ツマミが外せる陸軍端子にしか ↑ これは使えません。
Y端子
  電源のような絶対に外れて欲しくない線には、外れにくい 丸端子を使うのが普通です。 (でも、Y端子の方が扱いやすい)

 また、端子を取り付けたケースの等の内部で、ハンダ付けで取り付けるのも1つの方法です。
 BOX内部の信号を ここに半田付けする。
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最近は、
 「陸軍式」などという 「軍隊」を連想させる名称が使われる事が敬遠されるようで、この形容詞を外し すべて「ターミナル」で統一される傾向にあります。 そもそも、今の日本には「軍隊」は存在しないらしいので・・・当然か?
 また、
これら「端子」部品は、大きさがデカイので、最近は使われにくくはなって来ています。 それでも 「正しい部品名」や「違いの見分け方」は まだまだ必要な知識です。
 確かな知識を見に付けて、適切な所で 適切な部品が使えるようになってください。




ユニバーサル基板 (両面スルーホールのすすめ)

2019年08月21日 06時30分26秒 | 電子部品
これから 信号確認等で 超小型の「S1モジュール」などを
 各種 作成して行くにあたって、絶対に必要な部品の1つに
  「ユニバーサル基板」
 が、あります。 そして、けして安い買い物ではありません。

 サンハヤト製のもので、基板だけで5000円だの7000円だのするものがあり、色々 作ろうとすると 基板の費用だけでも とても払いきれるものではありません。 だからといって、できれば「片面スルーホール」の基板は使わない方が良いです。 「片面」の方が 多少 安価だが、銅箔が剥げて失敗しがち・・・ 特に「ハンダ付け初心者」は 「両面スルーホール」を使いましょう。 多少 高くとも!

 今回のように 超小型のモジュールを作ろうとした場合、小さな基板から さらに切り出して 大きさを調整すれば良いので、そんな時 良く使うのは,

例えば <秋月電子>の 95mm x 72mmサイズ  板厚t=1.6mm(P-03232)
1枚 170円(2019年 現在)が安いか?高いか? 人それぞれでしょうが・・・
材質は ガラス(コンポジェット)素材 で 丈夫です。 CEM-3という名称の板で、「紙フェノール」等を使うより ぜんぜん良いです。 昔よく使われていた「ベーク基板」もできれば避けたい。

実際の大きさが 分かりにくいと思うので、ダイソーの緑のカッター台と比較
 1マス=1cm

これでは、サイズが小さすぎる場合は、
  155mm x 114mmサイズ  板厚t=1.6mm(P-00185) これもガラス系の素材。
Aタイプ = 400円
 基板の材質は FR-4 というもので、CEM-3より もっと硬くて丈夫(ゆがみが少ない) これが一番 良いかな~?と思う。
 実は このAタイプというユニバーサル基板、現在使っているサンハヤトのCPU-7Gのエッジ付き基板と ほとんど同じ大きさ ↓ なんです。
(重ねるとピッタリ隠れる)横幅114mmが同じだと、何かと便利に使えます。


 それでも(Aタイプでも) まだサイズが 小さいという場合は、
この緑のカッター台とほぼ同じ大きさ(Aタイプの約2倍)
 210mm x 155mmサイズ (P-02188) これも同じガラス系の FR-4。

(通称=大タイプ)ここまで 大きければ ほぼ何でも作れる。(笑)
 しかも 1枚650円 と 比較的 手頃!

逆に、超小型サイズで良い場合は、

こんなの ↑ もあります。 これなら わざわざカットしなくても良い

別に 秋月の宣伝を行っているわけではないので、別の選択肢も紹介します。
例えば、

ヤフオクで見つけた ユニバーサル基板で、価格はすべて一律 250円。
25枚がワンシートになっていて、2cm角の 小さな 小さな基板に割って使います。 これなら 1枚 10円 という安さ。

もう少し大きい 3cm角のとか ↓
 
細長いものとか ↓ 

また、
 44ピンのエッジ端子が付いた基板がもう一枚必要になった時は、
 <サンハヤト社製>の現行品 ↓  CPU-107G ¥1760円

これが 使いやすそうです。 次はこれに したい。 (もちろん これも両面スルーホール基板)

こういった 安くて丈夫な 製品で揃えていく 少しでも家計への負担を和らげる工夫と その情報を紹介して行きたいと思っています。



パスコン (面実装 部品のすすめ)

2019年08月20日 06時30分12秒 | 電子部品
バイパスコンデンサ(通称、パスコン) 
 使用するICのできるだけ近くに 容量の小さなコンデンサを取り付ける事によって、
 ① 電源の変動に対して強くなる(回路の動作が安定する)
   → ICが急に大きな電流を使ってもパスコンから供給される
 ② ICから出るスイッチングノイズを外へ出さないようにする
 といった働きを期待して取り付ける 「おまじない」? または「お守り」のような部品です。
 使われるコンデンサもいろいろな種類、色々なサイズ がありますが、最近では「積層セラミック」コンデンサ ↓ というのが良く使われます。 (安価、容量が大きくても小型、そして壊れない=劣化が少ない)

ピン間の幅が ↑  左側2種類は 2.54mm(狭い) で、 右側2つはその2倍(広い)です。

どちらが使いやすいか?は、 使ってから自分で判断してください。 どちらにしても 2本の電源ラインをまたぐことは出来ないので(2.54 x 3個分必要)この手の基板には取り付けるのが 少々厄介になります。
でも、かなりコンデンサの大きさが小さくなったものです・・・

 昔は、大きな↓セラミック・コンデンサ(積層でないタイプ)が使われることが多かったのですが、

最近は、滅多に見かけなくなりました。


使う容量としては、人によって、回路によって 0.01uF だったり、0.1uFだったりと まちまちですが、私は主に 104 (0.1uF)を使うようにしています。

これは ↓ 、昔のMZ-80C(シャープのマイコン)の内部基板の写真ですが、黒いICの横に 黄土色の丸い部品がズラズラと並んでいます。 これがパスコンです。(部品の大きさが まちまち なのが笑える)

実物を確認しましたが、当時も 104 (0.1uF) を使っていました。

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ここで「笑い話」を一席・・・  お付き合いください :
 このパスコンを回路図内で描く時、実体配置通りに各ICの近くにパスコンを書くのでは無く、全部まとめて電源コネクタの近くに配置する事が多いです。(あくまで回路図の上だけです:  その方が描くのが楽だから)
 でも、実際はICの近くに、基板全面にバラバラに、配置しないと パスコンの意味が無くなってしまいます。(この理由はわかりますよネ?)
 ある時、かなり古いレトロのマイコン: MZ-80Kという「自分で組み立るキット」のコンピュータを手に入れました。 その中の基板を覗きこんだ時、ビックリしました ・・・ パスコンが全部 電源コネクタの近くに まとまって置かれていたのです。
 当時、SHARP(シャープ)では 社内で基板のパターンを作成(アートワークという)していたのでしょうか?。 しかも、パスコンの意味を知らない、かつ 回路図の見方を知らない 技術者がアートワーク作業を行った・・・としか思えない 回路パターンでした。
 それが そのまま製品として売られていた事にも驚くし、笑えてきます。 (このミスは 初期タイプの基板のみで、すぐに修正版に変わってしまったので、ある意味 貴重な1台とも言えます)
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さて、現在では
 ICがそれほど大量の電流を消費する事も無く、また 昔のD-RAMのように大量のノイズを外に放出するICも滅多に見なくなりました。 ノイズに対する耐性も良くなっていて、正直な所 パスコンが 無くても まともに動作するし、パスコンを入れたからと云って誤動作が収まったという事例も 経験したことがありません。 要は 昔からの癖で 用心のために入れているだけ・・・になって来ています。

 そんなパスコンの新しいタイプの提案です。
上の写真で4つ並んだ積層セラミック・コンデンサの左から2番目:もっとも小さいコンデンサと比べても、さらに小さい ↓ (右側)

 面実装タイプのコンデンサです。 (これも積層セラミックで 容量も同じ0.1uF) 大きさは 【2012】サイズといって、長辺2mm、短辺1.2mmです。
 
くしゃみをすると 何処かに飛んで行ってしまう「小ささ」です。 (笑)
【1608】サイズの もう一回り小さいのが一般的ですが、小さすぎて扱いにくいです。

このサイズだと 基板裏の電源パターンに ピッタリ(ショートもせず 渡せる)です。 ↓ 見えますか?
 ここにそのままハンダ付けしてしまえば、ランドの穴を2つ消費する事も無く、スペースを稼ぐ事ができます。 何より価格が安いです。(わずかですが・・・)

右上拡大 ↓
 ユニバーサル基板に 手作りの回路をDIYする際、ピンタイプのパスコンを使うより、楽に「手半田」することが出来るのでは?・・・ という 新たしい方法の提案です。