月下美人のつぼみが５つも！

２０２３・０９・２８（木曜日）　晴れ

　９月も残りわずかになりました。
　秋本番を迎える頃ですが昨日あたりから真夏日に戻ってしまいました。
　暑い！　暑い！　暑いよぉーって叫んでも涼しくはならない・・・
　帰って暑くなるだけです。

　庭隅の鉢植えの花はどうなってるかな？
　水を撒いてやろうかな・・・・・と庭の出て様子をみてみました。

　花台に置いてある植木鉢の月下美人に花芽が付いていました。
　米粒のような小さな花芽が沢山ついていました。

　

　月下美人の花は今までにも何度か咲いてくれています。
　でもこんなにたくさんの花芽が付いたのは初めてです。
　この夏の暑さのせいでしょうか？

 

　それからは時々、様子を見にいってます。
　一週間後にはこんなに大きくなっていました。

 

　　あんなにたくさんの花が咲いたらどうしよう？　なんて心配してしまいましたが
　大きく育ったつぼみはわずかな数でした。

 

 

　大きくなったつぼみ（蕾）は５つだけになってしまいました。

　

　　庭隅は日陰になってしまいます。
　　一日中、日が当たるところに置いてあげました。

　

　　５つだけになってしまった蕾ですが、これも全部が育つかどうかはわかりません。
　　大事に育てたいです。
　　花が咲くまで記録を撮りたいと思っています。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（続く）

いろいろ勉強できたからこれで良しとしよう － ＯＰアンプのお勉強完了 －

２０２３・０９・１０（日曜日）　晴れたり曇ったり

　周波数が低い方から高い方に自動的に連続して変化させられる
低周波発振器があれば面白いだろうな・・・と思っていた。
　たとえば自作したオーディオアンプの周波数特性を直接目視する
とか・・・
　今回、ＯＰアンプの使い方をいろいろ勉強するなかで、ウィーン
ブリッジ発振回路の工作をしたが、その中でこの想いを述べたところ
Ｋｎｉｇｈｔさんから「アナログフォトカプラ」という部品を使えば
何とかなりそう、というアイデアをいただいた。
　早速、フォトカプラを入手して工作を始めた。
　フォトカプラは（入力の）ＬＥＤに加える電圧の変化をＣｄｓの
抵抗値変化として出力するものだった。
　入力を鋸歯状波電圧で駆動すれば鋸歯状波に追従して抵抗値が変化
することになる。
　これをウィーンブリッジ発振回路のバンドパスフィルタを構成する
抵抗器（2カ所）と置き換えればいいわけだ。
　回路を組み立てて、動作させてみたところ、周波数が連続的に変化
している出力を得た。
　しかし、よく観察してみるとスイープ発振の開始点（鋸歯状波の起点）
付近で周波数が高い方から低い方に変化するという事象が見られた。
　それを通り過ぎると低い方から高い方に連続的に周波数が変化する発振
が得られる。（正常スイープ））
　これは、フォトカプラの入力が高電位から低電位（０Ｖ）に変化した
とき、出力抵抗の変化に時間を要するからだった。
　じゃぁ、出力抵抗が元に戻るまでの間、発振を停止してその後また
発振を開始すればいいじゃん・・・
　やってみたけど発振が停止させられない。あれこれ実験を繰り返したが
発振は止められなかった。

　うーん、どうしよう・・・　発振が止められなければ発振は継続して
おいて、スイープが異常になる時点の出力を絞ってしまえばいいじゃないの！？
　どうやればいいの？
　あれこれいろいろやってみたがうまく動作してくれない。
　結局、こんな回路になった。

　

　鋸歯状波とパルスはマイコンで作って出力した。
　不要な波形はトランジスタ２石の回路でカットした。

 

 

　一番下の青色波形が不要部分をカットした出力波形です。

 

　この波形はマイコン（ＥＳＰ－３２）で出力した。

 

　回路の中間でトランジスタを導通させたり遮断状態にしたりするので
出力の立ち上がりは曲がってしまう。
　カップリングコンデンサ、バイパスコンデンサの充放電が問題なのかな？

 

問題の逆スイープ部分はカットされて出力には表れない。

 

　出力の頭が垂れている。　でも発振のピークｔｏピーク値はほとんど同じ
だから大丈夫かもしれない？

 

　まぁ、これを測定器として使うことはないだろう。
　結局は実験のための実験、遊びのための実験になってしまったが
いろいろ勉強になった。

　思えばジャンクボックスで見つけたＯＰアンプ・７４１Ｃがきっかけで
始めたＯＰアンプのお勉強・・・・・・
　６月の中頃のことだった。
　あれから３カ月・・・・毎日、こんなことばかりやってきた。
　コンパレータ、積分回路、ＶＦコンバータ、ウィーンブリッジ発振回路など
どれもとても面白かった。　
　ＣＲ回路で何でサイン波が発振されるのかいつも疑問に思っていたがそれも
理解できた。（と本人は申しておりますが、理解の度合いは本人しかわかりま
せんのでその真贋は？？？？？です（笑い））

　これを持ちまして、ＯＰアンプのお勉強は卒業させていただきます。

　長い間、お付き合いくださったみなさま、まことに有難うございました。
　これからもどうぞよろしくお願いいたします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　何でも工作実習生

やっぱりおかしい？？？？？ － 周波数が下がってから上昇していく －

２０２３・０９・０８（土曜日）　台風１３号接近による荒れた天気

　ウィーンブリッジ発振回路のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を構成する
抵抗器（１００ＫΩ２連ボリューム）をフォトカプラの出力（Ｃｄｓ抵抗値）
に置き換えて、更にフォトカプラを鋸歯状波で駆動すればスイープゼネレータ
になるかもしれない、と実験をしている。
　しかしこれがなかなかうまくいかない。
　鋸歯状波の出力が大きくなると鈍って寝てくるようになってしまうのだ。
　鋸歯状波はマイコンで生成し、Ｄａｃ（デジタル・アナログコンバータ）で
アナログに変換して外部端子（ＧＰＩＯ）から出力している。
　この出力に問題があるのか？　バッファアンプでカバーしようか？　など
あれこれ悩んでいたのだが、結局はフォトカプラＬＥＤへの配線誤りで
ＬＥＤの電流制限抵抗の付け忘れだった。（ドジなオイらでした！）

　それを修理して鋸歯状波の鈍りは解決した。
　さぁ、実験してみよう。

　鋸歯状波の切替点（新しい掃引が開始される位置）付近に波形が乱れている
ところが見える。　周波数が変化してるんだな？

　そのポイントを拡大してみた。
　鋸歯状波の起点から最高点までは周波数は低い方から高い方に
変化していくはずだが？

 

　そしてある点から周波数は上昇に転じている。
　何でだろ？

 

　フォトカプラのＣｄｓ抵抗値の変化を測定してあったのでそれを組み合わせて
原因を想像してみた。

　鋸歯状波が最高点を越えて低電位の始点に戻ると、Ｃｄｓの抵抗値も初めの
高抵抗値に戻るのだが直線的にストンっ、と戻るわけではなくダラダラと
指数関数的な変化をしながら高抵抗に戻っていく。
　抵抗値が低から高へ変化すると発振周波数は高から低へ変化するのだ。

　スイープゼネレータとしては低い方から高い方へを繰り返してほしいが
このフォトカプラーを使うとちょっとの間、「高い方から低い方へ」変化し、
その後は「低い方から高い方」へと周波数を変化させていくようになる。

　鋸歯状波の切替点で発振を停止させて、ちょっと間をおいて発振を開始すれば
いいじゃないの？
　鋸歯状波を細工してみた。

　鋸歯状波の切替点を０電位（ＧＮＤ）まで落としてみた。
　しかし発振は停止せず、状況は変化なしだった。

　

 

　鋸歯状波の対応で発振を停止させることはできない。
　じゃぁ、鋸歯状波切替点でちょっとの間だけ発振出力を絞ってしまえばいいかな？
　（バッファアンプを設けてその入り口で入力をＧＮＤに落としてしまう等）

　まぁ、ここまで来たんだからやるだけやってみよう。　疲れたから今日はこれまで・・・　　

フォトカプラLEDの接続に問題があった － マイコンDacで出力した鋸歯状波の鈍り ー

２０２３・０９・０７（木曜日）　晴れ

　ウィーンブリッジ発振回路のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を構成する
抵抗器をフォトカプラーのＣｄｓ（硫化カドミューム）に置き換えて、
フォトカプラを鋸歯状波で駆動すれば、Ｃｄｓの抵抗値が鋸歯状に変化
して、発振周波数も鋸歯状に変化するだろう、と実験をしている。

　鋸歯状波もＯＰアンプで作ろうと思ったが、フォトカプラーの動作条件に
合わせることができず、マイコンでソフト的に作ることにした。
　マイコンで計算処理した結果はＤａｃでアナログ変換してＧＰＩＯ（外部
入出力端子）で取り出した。
　
　案外すんなりと鋸歯状波が取り出せて、実験回路に接続しテストしたが
結果は思わしくなかった。
　無負荷のときは素直に直線状に上昇していくのだが、フォトカプラーを
接続すると途中で鈍りだして水平になってしまう。

　あれー、フォトカプラーってそんなに負荷がかかるのかなぁ？
　ＧＰＩＯもそんなに非力なのかなぁ？

　今までのマイコン実験ではＬＥＤをいくつも点滅させたりしたけど
何ともなかったし・・・

　もう一度回路を見直した。
　もしかしてフォトカプラのＬＥＤには保護抵抗は入ってないのかも知れない。
　

　

 

　ＬＥＤに直列に抵抗を入れた。

　　抵抗値をだんだん低くして出力を上げていった。
　　４７０Ωぐらいがちょうど良いようだ。

　

 

　抵抗器を入れる前の鋸歯状波。
　フォトカプラを接続すると出力も低下して、波形も鈍ってしまった。

　マイコンのＧＰＩＯが非力なんだと思って、バッファの工作をあれこれ悩んで
いたが、結局はオイらの大チョンボ！
　マイコンさん、ごめんよ。　以後注意いたします・・・（こればっかり（笑い））

　鋸歯状波の鈍りは解決したけど、まだまだ問題はいっぱいある。
　フォトカプラーって応答速度やリカバリ速度は相当遅いみたいだ。
　それに抵抗値の変化は指数関数的だ。（説明書のグラフもそうなってる）

　まっ、このスイープゼネレータ実験も「実験だけ」で終わるだろうけど、
もうちょっとキリがつくまでは頑張っていこう・・・・・

 

ウィーンブリッジ発振回路をスイープ発振させてみた

２０２３・０９・０５（火曜日）　晴れ

　スイープ発振をさせるための鋸歯状波はマイコンで作ることにした。
　鋸歯状波の起点は＋１.６V、ピーク点は２.１Vになるように設定した。
　この鋸歯状波でフォトカプラーのＬＥＤを点灯すればＣｄｓは鋸歯状波の
電圧に追従して抵抗値を変化させ、バンドパスフィルター通過帯域が変化
して、０.７ＫＨｚ～４０ＫＨｚをスイープして発振するはずだ。
　何だかわくわくするよ。（笑い）

 

　ＯＰアンプの鋸歯状波回路は難しくて細かい電圧設定ができなかったので
マイコンで鋸歯状波を出力するようにした。
　ＯＰアンプのようなリニアーな鋸歯状波は作れないが、起点、ピーク点の
電圧は簡単に自由に設定できる。
　マイコンのＤａｃは８ビットなので２５６段階のギザギザになってしまうけど
まぁ、仕方ない。

 

実験回路はこんな感じです。

　問題が出て来た。
　マイコンの鋸歯状波の出力抵抗が大きいのか、フォトカプラーを接続すると
ピーク付近の出力が低下して鈍ってくるのだ。

 

 

    まぁ、いいか・・・　　後でＢＵＦＦアンプでも入れてみよう。
　先ず実験してみよう。

 

 

　鋸歯状波と発振波形が出て来た。

　

　時間軸を拡大してみた。
　何か発振周波数は変化してるみたいだ・・・

 

　時間軸を更に拡大してみた。
　鋸歯状波が切り替わって上昇を始めるときは低い周波数から高い周波数に
スイープするはずだけど周波数は低くなっていくみたいだ。

 

　時間軸をサーチして先（時間が経った方）を見てみた。
　鋸歯状波電圧が上がると周波数も高くなる部分を見つけた。
　スイープしてるんだな？

 

　更に先方・・・鋸歯状波が鈍った部分を見つけた。
　鋸歯状波電圧は変化しないので発振周波数も変化なし（だと思います）

 

　何とかフォトカプラの抵抗値変化で発振周波数は変化することを確認できた。
　鋸歯状波出力を強化できればもうちょっとマシな実験ができるかもしれない。
　それにフォトカプラーの反応時間を考慮して鋸歯状波を生成する必要がある。
　
　ＫｎｉｇｈｔさんからフォトカプラＬＥＤを定電流で駆動・制御する方法の
アドバイスをいただいている。
　その実験もしてみたいし、がんばらなくっちゃ・・・
　Ｋｎｉｇｈｔさん、いつも応援、ありがとうございます。

マイコンで鋸歯状波出力

２０２３・０９・０５（火曜日）　晴れ

　ウィーンブリッジ発振回路のバンドパスフィルタ（Ｂ．Ｐ．Ｆ．）を構成している
抵抗器をフォトカプラに変更して、それを鋸歯状波で駆動して連続的に発振周波数を
変化させる（スイープゼネレータ？）の実験をしている。
　フォトカプラには手動で（トリマポットを調整）する電圧をかけ出力抵抗を変化
させてウィーンブリッジ発振器の発振周波数の変化を観測して一応、フォトカプラを
＋１.５ｖ　～　＋２.１Ｖでドライブすればいいという結果を得た。
　次は実際の鋸歯状波でドライプしてみる実験だが・・・・・・

　鋸歯状波発振回路はＯＰアンプのコンパレータと積分回路で構成している。
　ＯＰアンプは＋－９Ｖの両電源で動作させているのでかなり大きな（高電圧）鋸歯状波
が出力される。　また＋、－の両極性にまたがる出力だ。
　これを＋１.５ｖ～＋２.１Ｖの鋸歯状波出力にするのが難しそうだ。

　　
　

　

　そこで鋸歯状波はマイコンで発生させてみることにした。
　マイコンはＥＳＰ３２－ＷＲＯＶＥＲというのをいくつか持っているのでそれを使った。

　　

　プログラム開発環境はＡＲＤＵＩＮＯで、前々から使っているシステムだ。
　ＥＳＰ３２－ＷＲＯＶＥＲにはＤａｃ（デジタル・アナログコンバーター）が２つ、
組み込まれている。
　これを使えばプログラムで処理して結果を疑似的なアナログ信号として外部に取り
出すことができる。
　プログラムでの制御なので出力は自由自在に変化させられるだろう。

　マイコンで出力した鋸歯状波。

 

　鋸歯状波の出力をフォトカプラの入力電圧に合わせた。

 

　　ＯＰアンプ回路ボードとマイコンボードを並べてみた。
　　マイコンボードは簡単だ。　でもソフトがないと動作しない・・・

　

 

　　さぁ、いよいよフォトカプラに鋸歯状波を入れて動作させてみよう・・・っと！

フォトカプラにかける電圧と発振周波数の関係は？

２０２３・０９・０３（日曜日）　晴れ

　ウィーンブリッジ発振器の2連ボリュームの代わりにフォトカプラーを
２個取り付けてその出力（抵抗値）を変化させればその変化に追従して
発振周波数も変化することが確認できた。

　フォトカプラの出力を変化させるための入力（ＬＥＤ電圧）を変化させ
なくてはならない。
　実験ではトリマポットを手動で調節して変化させたが、本式にには入力は
鋸歯状波電圧をかけて発振周波数を変化させる。

　この鋸歯状波の出力はどんな値にすればいいのだろうか？
　トリマポッドの抵抗値を変化させ、周波数の変化と電圧値を読み取って
記録してみた。

   オシロスコープで周波数を確認してその時のフォトカプラＬＥＤ電圧を
記録していく。

　

　

　得られたデータはこんなものでした。

　目標とする周波数帯（５０Ｈｚ～５０ＫHz）の電圧は１.５２９Ｖから
２.２４８Ｖでした。
　ただし、発振レベル（出力）は２０ＫＨｚでは１ＫＨｚの０.９倍に低下し、
以下周波数が上がるにしたがって大きく低下してしまう。
　だから広範囲のスイープは意味がないような気がします。

　この実験でフォトカプラにかける電圧は1.5Ｖから２.２Ｖぐらいとわかった。
　鋸歯状波はこの電圧で出力しなくてはならないけどうまくいくかな？
　ちょっと難しそう・・・・（弱気です）

 

スーパー・ブルームーンの翌日撮影

２０２３・０９・０１（金曜日）晴れ

　昨日（８月３１日）のお月様はスーパー・ブルームーンというお月様だったそうです。
　ＴＶのニュースとか新聞記事によると１（ひと）月に満月が２回見られるときのお月様を
「ブルームーン」って呼ぶんだそうです。
　そして今回の満月は地球に最も接近した軌道上での満月でスーパー・ムーンといいい、
ひと際大きく見えるんだそうです。

　「ふーん、満月が２回見られたからってどうでもいいでしょう？
　　　お月様が大きく見えるっていったって倍の大きさじゃないでしょっ」

　最近、星空観望の熱も冷めてしまい、こんな感じで無視していましたが、前回のスーパー
ブルームーンからは１３年ぶり、次回は６年後と知って「これが最後の観望かも知れない」と
１日（１晩）遅れのスーパー・ブルームーンをデジスコで撮影してみました。
　

　時刻は２１時１０分頃、お月様は東の中天に輝いていました。
　久ぶりのデジスコ撮影はカメラの操作方法を思い出すのに一苦労。
　以前は何事もなく簡単に操作できたのにシャッタースピードや絞りの設定が
できない。　あれこれ試行錯誤してやっと思い出しました。
　ピント合わせも一苦労・・・老眼の目にはピントが合ってるのかどうかがわかりません。
　まぁ、こんなもんでいいかぁ、でシャッターを切りました。

 

　　　

 

　デジカメのズームを２.６倍にして撮影しました。

　　

　　６年後のスーパー・ブルームーンはもう少しましな写真を撮りたいです。　頑張ります。

 

Ｃｄｓアナログフォトカプラーで発振させてみた

2023・08・31（木曜日）　晴れ

　Ｃｄｓアナログフォトカプラー（以降「フォトカプラー」と表記します）に
トリマーポットを取り付けてＬＥＤに流す電流を調節してみた。
　電流の大きさでフォトカプラーの出力抵抗値が変化することを確認したので
ウィーンブリッジ発振器の周波数調整用２連ボリューム（１００ＫΩ）の代わりに
これを接続してみた。

 

うまく動作してくれた。

 

　次はトリマポット１個で２つのフォトカプラーを制御して発振回路の周波数が
変化させられるかの実験をした。

　実験回路はこんな感じです。

トリマポット１個で２個のフォトカプラーを制御する。

 

　１個のトリマーポッドで２個のフォトカプラーを制御して発振させてみた。
　トリマーポッドの抵抗値を変化させると２個のフォトカプラーの抵抗値が同時に
変化して発振周波数はスムーズに変化してくれた。　２連ボリュームの代替えだ。

 

　その実験の様子です。　どうぞご覧くださいませ。

 

 

　フォトカプラーを鋸歯状波で制御すれば発振周波数はそれに従って変化してくれるはずだ。
　さぁ、次は鋸歯状波の接続実験だ。　　ガンバローっと！