ユニックRC33RA修理

　送信機を車でひいてしまって、スイッチの破損や内部基板のひび割れとなったが修理可能かと相談を受け、まずは見てみることにした。
スイッチは、手持ちの正常品と交換されていた。
スイッチ部のアルミパネル（２～３ｍｍ厚）も変形していたので定盤においてハンマーで手直しした。
スイッチ基板とCPU基板接続用のFFCケーブルは切れてしまったというので、前回修理用に余分にaitendoより購入した同一品が有ったので取り付け。

スイッチを操作するが、やはり動作（表面LEDが正常だとタイマー時間点灯する）しない。
電圧を測定すると、４V程度しか出ていない。電池ホルダーでは6V有り、電池チェッカーでは各セル1.3V以上有り、それと計算が合わないので電源装置より6Vを供給してやる。消費電流はゼロなので電池の劣化では無さそうだ。それでも動作はしない。

リード電の抵抗を測定すると、＋側は導通だったがー側は100kΩにもなっていた。
ソケット部分を外してみると、半田付け部が酸化しており、これが原因の様なので付け直した。
これでコネクタに６V程度が印加される様になった。
ひび割れに沿ってパターン切れ（スルーホールの境目）があるので0.26mm線で表裏接続。
ベタアースも切れていたのでレジストを剥がして半田を盛り補強する。
それでも動作しないので拡大鏡で見るとSOP-8PのIC（S130の表示だが検索しても見つからなかった）が割れている。

以前、同じ事故？（もっとひどい状況）で依頼が有り、交換となった不良基板が残っていたので見てみると、このICは生きていたので交換すると動作した。
それでも、レバースイッチの操作で２ヵ所動作しないポジションが有るので辿っていくと、チップ抵抗（1kΩ）が2個割れていた。チップ抵抗が無いのでデスクリート1/6Wの抵抗に交換すると、無事全ポジションが動作する様になった。

電波もちゃんとモニター出来た。

12/4無事動作したとのメールが有った。

火災センサーの誤動作監視ツール製作

　時々、従弟の設備点検を手伝っているが、従弟から障害調査用のチェッカーを依頼された。
誤報が時々発生する現場で、行った時には復旧になっていて発生エリアが分からなくなってしまっているので、感知器等が動作（ショート状態）したときに表示を自己保持する機器が出来ないかという内容だ。
尚、このツールは、現状の受信機から取り外したライン線を使って動作させるものだ。
検索すると、フォトカプラを使うことで自己保持回路が形成出来る様だ。
そのままで使えないのは、断線検出用に終端抵抗（最低では5kΩ）が入っているので、この抵抗値では動作させないということだ。
ツェナーダイオードを入れたり、バイパス抵抗を入れたりして回路を考えてみた。
プロから見れば、おかしい回路になっているかもしれないが・・・（本来は電流検出するのが良いと思われるが、簡単な回路が見つからないので）

一発では動作せず（ラッチしない）トランジスタのC-B間の抵抗を1kΩから100kΩに変更した。
バイパス抵抗は負荷が5kΩで動作しない様、実験結果の値です。
また、5Vでも動作する様にaitendoの大電流出力昇圧モジュール [M6285Y] を使い24Vに昇圧した。これだとmicroUSBのコネクタが付いているので、スマホ充電器などから供給出来る。

無料回路シュミレーション（Tina-TI）を使ってみる

　回路シュミレーションとしてはLTspice IVがメジャーだが、高機能過ぎて最初から挫折してしまった。
フォトカプラ使用回路のシュミレーションがしたくて、検索してみたところ、あいにくとフォトカプラのライブラリは無かったがTi社が提供しているSPICE ベースのアナログ・シミュレーション・プログラムTina-TI（日本語のダウンロードファイルも有り）が以前、体験版で使ったことのあるCircuitViewerと使い方が似ており、短時間で一応基本操作は出来る様になった。
CircuitViewerと異なるのは電圧や抵抗可変がビジュアルで出来ない点位か。
測定系は「ファンクションジェネレータ」「マルチメーター」「KYレコーダー」「オシロスコープ」「信号アナライザ」が有り、結構便利だ。
ブログで紹介したTL431を使用したアンプをシュミレーションしてみた。

壬生町おもちゃ博物館/おもちゃ病院訪問

　かねてより訪問したいと思っていて、なかなかスケジュールが合わなくて行けなかったが今月は丁度空いたので訪問した。
壬生町おもちゃ博物館/おもちゃ病院はお隣、栃木県壬生町のおもちゃ団地内にあり、家からは１時間半ほどである。
大分、前に博物館は行ったことが有ったが、その後リニューアルしたそうで、全然変わっていた。駐車場も日曜日（おもちゃ病院は第３日曜日13:00～15:00 開催）の関係で満杯に近かった。

事前に担当者に電話連絡したところ、受付でおもちゃ病院訪問を言っていただければということだったので、受付で伝えると無料券を発行してもらい、館内別館1階わくわく夢広場の病院に向かった。
庶務係主査の七條（しちじょう）様が対応してくれた。
私達の病院とは大違いで大きなスペースに１０名以上のドクター（女性も３名いた）が対応していた。受付で予約受付しており１０名以上のドクターでも順番待ちになるくらい依頼者が多かった。
以前、NHKで取材・放映されたら、もの凄い依頼が来て大変だったので、かえってPRしたく無いとのことだった。
館内はいろんな施設があるので、修理中はそこで楽しめる。出来上がれば館内放送で呼び出ししてくれるので便利だ。

ドクターは２０年のベテランが忙しい中、説明してくれた。
一番の違いは、おもちゃ団地との特典か、部品のストックが豊富にあることだ。
修理で、丁度同じギアが無くて苦労することがたびたびあるが、今後は問い合わして探してもらうことも可能となりそうだ。

館内にHOゲージのジオラマも有る関係か、修理コーナーが設けられ専従のドクターが対応していた。

３時までだが、やはり終わらず残業？で対応していた。
プラレールを修理していた女性ドクターがてこずっているのを見かねて手伝ってしまった。
３時半、貴重な経験をし帰路につく。

県西おもちゃ病院（2015/11）

　今月は、先月4件だったのに対し、なんと23件も依頼があった。
一家族で8件、5件持って来られたのが増加の理由だ。
ドクター3名での対応だったので、半分近くが入院となった。
入院おもちゃは11/20,21で修理完了となった。

難しかったおもちゃを紹介しておく。
１．ガチャガチャ

ハンドルが良く回らないというもので、コインは内部に引っ掛かっており、取ったがやはりうまく回らない。原因はハンドルとコイン円盤を固定しているタッピンねじのボスが摩耗していたもので、ネジを少し太いものに交換し、ネジロックを塗布して組み上げ1日置いたら固定出来た。
２．UFOキャッチャー（２台：デザインは異なるがメカは同一品）
①左右方向が動かない
モーターに付いているピニオンギア（８T)が空回りとなっていたので、交換しOKとなった。ただ、ここに行き着くまでギアボックスの一番下まで分解が必要で、各ギアを外していかなければならないので、形状と場所をメモする。

②前後方向が動かない
スイッチ部はOKなので、分解する前に、途中の前後モーターの配線を切って電圧が来ているか調べると電圧が掛かっていない。断線部を探し出して接続しOKとなった。
３．くまのプーさん６wayジムにへんしんメリー
電池の液漏れで、全然動作しなくなったという症状。
広範囲な液漏れの跡が見られる。分解してみる。
基板も表面は液漏れで抵抗断線、電解コンデンサパンクが見られるが裏面は問題無さそうだ。
抵抗はカラーコードを判読（220Ω）、電解コンデンサもルーペで見て（4.7uF、220uF）手持ち品と交換するが、動作せず。電源スライドスイッチ（3ポジション）の接触不良で接点復活スプレー塗布で復活し、動作もOkとなった。

４．ブリキの蒸気機関車
前照灯が紛失ということで4.8Vの豆電球使用。電池ボックス蓋（スライド式）も紛失ということでプラ板で製作した。
また、汽笛は出るものの走らないので分解してみる。
汽笛は、内部シロッコファンで笛に空気を送っている。走行用のメカが無いと不思議に思っていたら、モーターシャフトが両軸になっておりこれのピニオンで伝達する様になっていたが、ピニオンが無くなっている。おもちゃ病院協会の頒布品ピニオンギアセットから合うものを選択。９Tが丁度良い様だ。これを取り付けると無事走行となった。
汽笛の断続はカムによる風洞の空気穴開閉で行っており、面白い。
ブリキ製なので爪の戻しを注意深く行う必要がある。このブリキだが、印刷されたのがリサイクル（薬品の密封ケースの様だ）活用されていたのが懐かしい。

５．白バイ・ラジコン
原因は電池無しと単純だったが、動作原理が面白い。左右に曲がるのはハンドル操作では無く、内部バランスウェイトが移動するものの様だ。
６．やまみちドライブ
2箇所のベルトのうち１箇所が回らないという症状。
分解すると、動力連結しているシャフト両端に付いているピニオンギアの１個が割れて空回りしていたので新品と交換してOkとなった。

DC24V用ほたる（フラッシャー）スイッチ製作

　手伝い先の会社では、防災設備の工事・保守を行っているが、社長から相談があった。
ホテルや病院・福祉施設などは、火災通報装置（通報ボタンを押すと消防署に自動通報が行われるという装置）と火災受信機の連動を義務付ける消防法が施行され、平成30年3月31日まで（平成27年4月1日時点で既存防火対象物だったもの）に対応しなくてはならない。
そこで、受信機の警報接点と通報装置の起動端子を接続するのだが、保守時は切り離す必要があり、少し大変である。
そこでスイッチを付けたいのだが、OFFにしたままにする恐れもあるので、OFFであることの表示を何か出せないかとのことだった。
双投のスイッチを使えば可能だが、照光スイッチでは単投式しか見つからない。
また、市販の「ほたるスイッチ」はAC100V用のネオン管式が大部分で、今回の様な直流（DC24V)には使えない。
以上の結果から、独自のアイデアで自作することにした。
動作原理的には、ほたるスイッチと同じ様に負荷に対しシリーズに入れることにした。
（ほたるスイッチはネオン管なので、電流消費が殆ど無く、負荷を通じてAC100Vが印加され点灯する）
流す電流を一定にする為にTL431による定電流回路で10mAに設定した。定電流ダイオードを使えばもっと簡略化は出来るが。
注意を促すためにLEDをフリッカーさせることにした。1個だと消灯時と点灯時で電圧が変わってしまうので、無安定マルチバイブレータで2個を交互に点滅させる様にし、更に電源に平滑用コンデンサを入れる。

以上で、無事動作した。負荷を１～２Aにしても問題無し。

100mA負荷時、負荷両端の電圧は1V、マルチバイブレータ回路の動作電圧は約2.4Vだった。
また、電圧変化も見られなかった。

入力電圧５V以上で動作した。
実際使うかは、法律・信頼性との関連も有り、また負荷の種類（スイッチング電源とか）によっても変化するかと思うので、検討が必要だ。

と書いたが、肝心のインターフェースを勘違いしていて、要求されたところには使用出来ないのに気付いた。
DC負荷の「ほたるスイッチ」としては使えるので、その用途には参考にして下さい。

TL431Lをプリ/ヘッドホンアンプとして使う

　スマホに保存されている音楽を、家のステレオやカーステレオで聴く場合、ヘッドホン出力レベルが低い関係で、かなりボリュームを上げなければならない。
（近年ではBluetoothが普及しているが、アナログ屋としてはためらうところだ）
そこで、今までに製作したヘッドホンアンプを3種類、引っ張り出して確認したが、それほどゲインが無いので、新たに製作することにした。
今までと同じ回路では面白く無いし、部品点数も多いことから、単純回路で簡単に出来る回路を探した。（調整が必要だが）
以前、ちょっと実験したことが有り、実現出来れば面白いので製作することに。
TL431L（NJM431Lが互換）というシャントレギュレータで、電源回路では便利に使える素子で安価である。
秋月で、以前はTL431の10個セットが100円だったが、現在はNJM1431A（4個入）100円に変わって、少し高くなった。
余談だが、Vrefが下記の様に異なる。　
　　　　　　　　 Min　　 Typ　　 Max
TL431L     2.440　2.495　2.550
NJM431L   2.440　2.495　2.550
NJM1431L 2.440　2.465　2.490
TL431LとNJM431LとはVrefと精度（±2.2%）が同一だが、NJM1431LはVrefが異なり精度も±1％になっている。
データーシートにアンプ特性が載っている（中身はブースト付きのOP-AMP？）。
応用回路のスピーカーアンプを参考にして書いてみた。本当に簡単である。

回路図では、出力に何も入っていないが、無負荷だと直流電圧が発生するので、680Ωを負荷に入れた。
製作は1時間弱で完了。

早速、動作確認。（各電圧に応じて、半固定抵抗をクリップ点前に調整する）
調整はオシロが有れば簡単に出来るのだが、無い場合には消費電流が10mA程度になる様に調整すれば良いかと。
アノード抵抗が220Ωなので2.2Vで１０ｍAとなる。実観測では2.0Vの時がゲインと出力が最高となった。電流を流すほどゲインが下がる。
電源電圧12Vの時は30mA（抵抗両端で6.6V）が最良だった。
●電源電圧5V
入力：305ｍV(P-P)
出力：1.04V(P-P)
ゲイン：約10dB
消費電流：10mA
●電源電圧12V
入力：246ｍV(P-P)
出力：2.50V(P-P)
ゲイン：約20dB
消費電流：40mA

10Hz～30kHzまでフラット。
ピークが120kHz付近にありP-P1.24V、200kHzでP-P1.04Vに戻り、これ以上の周波数からダラダラと低下する。
と、特性上は問題無さそうなので、5V用に調整してスマホやPCを接続して音を鳴らしてみる。
5V用に調整すると、電圧をそれ以上（16Vまで確認）に上げても、出力は変化しない。
居間のオーディオセットも、ついでにフェスティバルでも披露したものにアップグレードしてみた。

電源は一般的なスイッチング式ACアダプタ（スマホ充電器）を使用。
標準的な試聴音圧レベルでは、ノイズは気にならない。（スマホやPCの雑音のが大きい）
（スピーカーに耳を付ければサー音が聞こえて来るが）
クリップ点以下のレベルでは、問題なく綺麗なサウンドが聞こえてくる。但し、クリップ点を超えると極端に歪が耳につく様になるので、ボリュームを付けたのが良いかもしれない。
試しにヘッドホンを接続してみるが、出力波形に変化は無く、オーディオアンプ（C-22)の入力レベルよりは低いので、歪も発生しない。ヘッドホンアンプとしても使えるということは驚きだ。
ヘッドホン接続の場合、電源電圧は高いほど良い。但しカソード抵抗220Ωは1/2～1Wにしないと熱くなる。
今後は、入力のカップリングコンデンサ容量見直しや、負帰還抵抗へのコンデンサ追加によるLPF（高周波まで特性が伸びすぎて、雑音が影響することへの対策）を実験して求めたいと考えている。
【11/6改善】
入力のカップリングコンデンサは10uFに変更して超低域をカット。TL431の1-3間に470PFを入れて高域カット(20kHz以上）する。
これで、今までデジタル機器を接続したときのノイズが綺麗に消えた。
入力レベル調整用にaitendo製ダイヤル式2連ボリュームを入れた。（小型で安価なので新品でもガリオームの傾向がある）

ボリュームのレベル高低端で雑音が発生（寄生発振？）するので、中点とカップリングコンデンサ間に1kΩを追加した。（470Ωでは低減になるが消えない。）

aitendo製動物音メロディICを使ってみる

　おもちゃ病院の客寄せに面白いかもと、動物音メロディIC [TQ-ZK12]を購入。
１２種類の動物鳴き声が入っており、４×３のマトリクススイッチで再生される。
スイッチには同じくaitendo製のキーパット(4x4) [KEYPAD-4X4]が使えそうなので採用。
ユニバーサル基板にピンとソケットでプラグイン出来る様にした。（キーパッドのコネクタは外して裏面にピンを付け直している）
スピーカーは最初、小型マグネチックサウンダーを使用したが、音が悪いので手持ちの小型スピーカーにした。
LEDの接続方法について説明が無かったが、オシロで観測した結果、VCCから制限抵抗でLEDのA（アノード）に設読し、C(カソード）をサウンド基板のLED端子に接続すると再生中点滅する。

問題無く１２種類（分からない動物もあったが）の鳴き声が出た。予想と違ったのは、鳴き声の後にハッピィバースディのサウンドが入っていることだ。