nobuの雑記帳「+バイアスを少し」

近頃なぜか真空管や電子工作に興味を持ちだし、日常生活に少しの刺激と楽しみをプラスしようと、凝り固まった頭の体操も兼ねてこの雑記帳を綴ることにしました。
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トランジスタテスターを作ろう (その2:回路)

 いきなり2回目で、今回は回路の紹介です。
 作動原理や詳細についてはドキュメントをお読み下さい。

 全機能に対応した「推奨回路」と、個人的に不要部分を削除した「簡単回路」をご紹介します。なお、簡単回路は作動保証は出来ませんので、不安な方は推奨回路で製作されますように。

トランジスタテスター作ろう 回路集合


(1) 回路の概要
 ドキュメントに記載されている回路が推奨回路で、ファームの全機能を発揮することが出来るフル装備の回路です。
 簡単回路は、個人的に不要と思う部分を落としてなるべく簡単にした回路で、ファームが正常に作動する保証はありません。しかし、手元の製作品ではトラブルは出ていないので大丈夫でしょう。

 ① 推奨回路とは
  常時はスタンバイ状態で、テストボタンを押すことで起動・計測し、計測後は一定時間後に自動的に電源OFF(スタンバイ)になります。スタンバイ状態の消費電流は極僅かなので電池消耗を気にする必要はありません。
  電池(9V)電圧やマイコンのVcc電圧を表示することができ、ソフトウェアUART機能によりPCとTTLレベルのシリアル通信が可能です。PC側ソフトは特に用意されていません。

 ② 簡単回路とは
  電源ON/OFFは手動です・・・これが一番大きな違い。
  電池電圧やVccの表示は省きました。マイコンライタ接続用のISP端子も省きました。UART機能は使いません。
  私の3号機は簡単回路版をベースに、電源を単4電池2本とDC/DCコンバータとしたものです。


(2) 回路の一例
 回路の一例を次に示します。順番に推奨回路(1.06kドキュメントから抜粋)、簡単回路、簡単回路(DC/DCコンバータ版)です。

トランジスタテスター作ろう 106k推奨回路

トランジスタテスター(簡略版オリジナル)回路図s  TT3製作_回路図最終版 rev1


(3) 推奨回路の説明
 基本となる推奨回路をベースに各部の留意点を説明します。部品や機能を省く際の参考にして、お好みのバリエーションにして下さい。

トランジスタテスター作ろう 106k推奨回路(番号)

 ① 電源は9V電池が標準で、回路の作動電圧Vcc(5V)まで3端子レギュレータで落します。もちろん他の電池、電源でもOKです。

 ② 3端子レギュレータは低ドロップ型です。MCP1702-5002がスタンバイ電流2μAと非常に小さくてお薦めです。寄生発振を起さないように入出力Cの値に注意して下さい。

 ③ 自動電源ON/OFF回路のトランジスタは汎用品です。hFEが小さ過ぎると正常作動しないトラブルが報告されています。

 ④ AVRマイコンはATmega168/328を推奨します。ATmega8では一部機能が制限されます。

 ⑤ 6個の抵抗器(680Ωと470kΩが各3個)は計測精度の要です。0.1%精度品が理想ですが精度を追求しないなら1%精度の金属皮膜抵抗から選別するか、目を瞑ってそのまま使用しても大きな問題はないでしょう。

 ⑥ LCD表示器は16文字×2行のHD44780互換コントローラなら何でもOKです。できるだけバックライト電力が小さなものが良いです。型番によりピン配置が異なるのでデータシートで確認して下さい。

 ⑦ テストプローブはICクリップやワニ口クリップ、ピンソケット等好みで工夫して下さい。SMD部品用に冶具を自作されている方もいます。接触抵抗が小さく安定する工夫が必要です。

 ⑧ ICソケットは接触抵抗が小さい高品質品を使用するか、直接ハンダ付けが望ましいです。

 ⑨ プリント基板はユニバーサル基板で十分です。

 ⑩ PC4(Pin27)の2.5V基準電圧はシャントレギュレータ(ツェナーでも)でOKです。Vcc(5V)計測用ですが計測不要なら無くてOkです。

 ⑪ AREF(Pin21)に接続された0.001μF(1nF)はADCのスピード低下を避けるためこの値が上限です。撤去しても(多分、私は取り外しています)問題ありません。

 ⑫ 外部X'talを推奨します。内部クロックでも作動しますが精度は大きく低下します。X'tal両端の22pFは無くても多分大丈夫でしょう。

 ⑬ マイコンライタ用のISPが不要なら削除します。

 ⑭ PC5(Pin28)に接続された10kと3.3kは電池電圧計測用の分圧抵抗です。電池電圧(9V)を表示しないなら不要です。

 ⑮ PC3(Pin26)はソフトUART(TTLレベル)出力で、不要なら接続の必要はありません。なお、ファーム1.06kからPC3を使用した外部電圧計測機能が追加され、4.5V以上のツェナーの計測も出来るとなっています。詳細はドキュメントをご覧下さい。

 ⑯ プローブ端子(AVR入力ポート)には保護機能はありません。マイコンの破損を防ぐために保護回路を入れることも可能です。詳細はドキュメントをご覧下さい。


(4) 次回
 次回はマイコンに書き込むファームウェアの説明です。
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