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2020年8月18日(火) 21:15

差動増幅回路

 定番商品として、汎用筐体が長年変わらず売られているのは助かる。すんなりと、TB20基板は入手できた。

 だが、DCコンバーターは入手できなかった。金属ケースに入っていないタイプは売っているのだが、それだと積み重ね実装し難い。ケース入りはリニューアルされていて、一回り大型になっている。実装空間に余裕がないため、それでは困る。
 仕方なく、12V出力の方は旧基板から取り外した。少々無理があり、ケースが歪んでしまったが、機能に問題はない。5V出力の方は、別の実験基板から取り外した。こっちは、絶縁用のポリカーボネイト板が接着済みなので都合が良い。

 オペアンプは、旧基板と同じ NJM4580DD を採用。旧基板で快調に動作しているため、今でも安価に秋月で買えるこの機種を、あえて変更する必要は無い。

 総合入力のコンデンサーは、OSコンを採用。旧基板は、長寿命型の旧来電解だった。

 DCコンバーターの外付けコンデンサーが妙な場所に存在するが、DCコンバーターを外すときに足が千切れて短くなってしまった。そこでコンデンサーの足を突っ込んでハンダを流し込み、何とか辻褄を合わせた。

 20ピンのPICソケットは、内部にパスコンだけでなくI2Cプルアップ抵抗1.8KΩの2本も搭載している。

 PICの極性が逆になったため、5V出力との接続がクロス配線になってしまう。一瞬面倒に感じたが、基板の両面を使うことで大した手間にならない。

 実はこの段階で、既にやらかしている。オペアンプの電源端子を、間違えているのだ。V+は8番ピンなのに、何を錯覚したのか5番ピンを接続してしまっている。

 オペアンプの基本回路。使用するのは、差動増幅回路である。
 2入力の電位差を増幅し、出力する。これにより、セル間電位差を取り出す。増幅率を1にすることで、セル間電位差そのままを出力させる。

 増幅率が1とは、差動増幅回路に使用する4本の抵抗すべて同一値に揃えるという意味である。しかし実際には、個体差がある。
 そこで、4本揃えるのは大変なので2本の抵抗を同一値で揃える。もちろん、抵抗値を実測して選別するのだ。

 差動増幅回路では、2本の抵抗値を揃えることで増幅率の計算が簡単になる。あとは、実測値に基づいて実際の増幅率を計算しておき、PIC内で補正する。

 必要な抵抗は、10組20本。2つのペアが10組揃うまで、実測を繰り返して選別する。
 使用するのは、510KΩの金属被覆抵抗。旧基板を組み立てる時にまとめ買いしたものを使用。実は、なぜ510KΩの金属被覆抵抗の大量在庫があるのか自分でも謎だった。

written by higashino [ファイバーレーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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