2012年3月31日土曜日

ポータブル真空管アンプ2号機:製作記

初号機を制作してから早3ヶ月くらい・・・
そろそろ不満がでてきた


でかい!
熱い!
電池がすぐ切れる!

悪いことが三拍子そろってます

音質もまだ満足できない(結局3つ以上)


そこで2号機を制作することに ( ゚Д゚ノノ☆パチパチパチパチ
まあ、当然といえば当然・・・

と、いうことで早速試作

ブレッドボードにポーン!

今回の真空管は『6DJ8』の互換球、アメリカ製の『6922』

秋葉原の「クラシックコンポーネンツ」というお店で箱無しを1000円で購入 
(店主のおじさん、いい人だった~)








<構成>
まだ予定ですが

  • 真空管は6922を使用
  • オペアンプはMUSE8920を使用 (交換可能)
  • 仮想グランドICを使ってオペアンプを両電源駆動
  • コンデンサ、プレート用定電流ダイオード、などパーツをソケット化、すべて交換可能にする。
  • arduino化したAVRで電子ボリュームを制御 (ICはNJW1159LM1972で検討中・・・)
  • AVRはattiny861を使用
  • バッテリーは18650を3本直列にして9~12.6Vで駆動
  • 充電器は別。そのかわり電池交換を簡単にする
  • ケーズの自作
などなど

今回はできるだけノイズを少なくすることを目標に製作します

その秘密兵器が仮想グランドICによる両電源化です
前回はYAHA式だったため単電源でしたが、両電源化することでだいぶノイズを軽減できます。

また、電源に昇圧回路を使わず、そのぶん電池の本数を増やすことで駆動時間をアップ
前回は理論上5時間で実質上3時間も持ちませんでした。

今回はその3倍! 理論上は!

電池を増やせばその分かさ張りますが、昇圧回路がなくなるので電源ノイズの心配がいりません
充電器を分離する代わりにケースから自作するので電池交換のしやすさと小型化でカバー

あと、できればattiny861のオンボード温度計を使って内部温度の監視とかもしてみたいです

<課題>
今一番迷っているのが真空管のヒーターをどう点火するか
  1. 定電流点火すれば保護回路は必要ないが入力が11.1Vでヒーター電圧が6.3Vなので駆動時間が電池2本のときとあんまり変わらない
  2. レギュレーターで6.3Vに落として定電圧点火の方が実測したところ消費電力は少なかった。しかし、定電圧であればハッシュカレント用の保護回路を入れたい
  3. ステップダウンコンバータを使えば理論上は駆動時間を稼げるがノイズが心配。結果的に定電圧なので保護回路がいる
まだ、ステップダウンコンバータ式を試していないので実験してうまく行ったら使う方向です


そして、第二の課題は真空管の発熱
前回はケースをアルミ製のものにしたこと以外、排熱には気を使っていませんでした
しかし、実際使っていて30分もコートのポケットに入れておくと、自動販売機で買った『あたたか~い』飲み物なみに熱くたってました ←これ相当熱いです

こればっかりはケースの設計で何とかするしかありません・・・


第三の課題はボリュームIC
以前から使おうと思っていたNJW1159が音量の変更時にクリックノイズが入るのです
LM11972なら平気とデータシートに書いてありますが・・・

こちらも試してから決めます


とまあ、いまはこんな感じです

つらつらとお目汚しすみませんでした
それでは完成をお楽しみに!

2012年3月30日金曜日

水中ロボット:ボルボット

前回の投稿から1ヶ月以上開けましたが、決して遊んでいたわけではありません。
ロボット作ったりアンプ作ったり忙しかったのです。 ←俗にこれを遊びと言います。

今回は水中実験に成功したブラシレスモータを積んだロボットを紹介します。
と、いっても私は電装担当なので機構系の説明は適当です。すみません。

名前は『ボルボット』
由来「ボール型ロボット」→略して「ボルボット」
深い意味はありません


スペック
大きさ   :直径30cmの球+α
重量    :約8kg
MPU    :ATmega644p
バッテリー:完全密封鉛蓄電池 12V8Ah
出来るコト:水中で動きまわる。以上!
センサ    :加速度センサ、ジャイロセンサ
(積んでるだけ~)


<特徴とか>
  • 球体なので水の抵抗が少ない(と、思う・・・)
  • 平面移動用に2個、上下移動用に2個。あわせて4つのブラシレスモータを搭載
  • ブラシレスモータの正逆転が切り替え可能
  • 有線にて操作
  • 全面がアクリルのため中が見える
<構造>


中層に1枚のアクリル板があり、そこにモータ、バッテリ、などを取り付けています

そこにフランジ付きのアクリル半球を上下から2つ挟んで球にしています

フランジとアクリル板の間にはゴム板を切り抜いて作った自作Oリングをはさんでいます

さらにそれらをアクリルの円盤で挟み込みます
円盤にはネジ穴があり、挟み込んだあとにネジを閉めて密閉します


さらにさらにゴムとアクリルの間にグリスを塗ると完璧に防水できます。
水深3メートルくらいまでなら余裕で・・・


ブラシレスモータの取り付けはこんな感じ
ブラシレスモーターを水中に入れてみた 』で出てきた激安モータですw







<システム>

リモコン操作なのでシステムは単純です
3軸の加速度センサとジャイロセンサを積んでいますが、積んでいるだけで使ってません




構成はこんな感じ
コアのATmega644Pをarduino ISPでarduino化してます

リモコンに加速度センサと可変抵抗を積んでおり、某Willリモコンのように傾きに応じてロボットを操作します

可変抵抗はモータの回転速度のリミッターを調整するのに使います
(リミッター解除!とか出来ますが多分アンプが焼けます)

通信は有線ですがケーブルが10mなので、念のためTTLをADM3202ANを使ってCMOSレベルに上げてから送ってます

(クリックで拡大)



そして、今回の目玉がこちら!



















見た目はリレーがたくさん乗ったただの基板ですが・・・

その能力はなんと!『ブラシレスモータの逆回転』を可能にします

ブラシレスには電源コードが3本あり、逆回転させたいときはこのうち2本を入れ替えろ。と、どこかのサイトで見たので、リレーとマイコンを組み合わせて無理やり実現させました








いちおう回路図らしきものを

これをアンプとモーターの間に挟むだけの簡単なお仕事






最後にコントローラらしきものを
そう、これがコントローラです。

ブレッドボードそのまま
プロトタイピング感がたまらない!
使いにくい!

ではまた!