交流電圧と電流を測定してみた ついでに本命のインピーダンスを測ってみた

Analog Discoveryで１V0-pの正弦波を出力。
電圧計　100Hz 1kHz 10kHz 300kHz 1MHz
菊水1653ASのアナログメータ。0.65Vrms 0.67 0.65 0.63 0.61
Keithly2000は0.70629Vrms 0.70622 0.70609 0.70230 0.67228
HP 3457Aは0.70578Vrms 0.70583 0.70566 0.68894 0.67397

1V0-pは√2で割れば実効値だから、0.70710678118Vrms

PicoScorp5242B, で１V0-pの正弦波を出力。
電圧計　100Hz 1kHz 10kHz 300kHz 1MHz
菊水1653ASのアナログメータ。0.605Vrms 0.67 0.65 0.63 0.59
Keithly2000は0.70724Vrms 0.70712 0.70700 0.70308 0.66094
HP 3457Aは0.70670Vrms 0.70668 0.70655 0.68833 0.65279

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電流はまだ
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めも；電源6632Aは電流が吸い込みもできるモデルであることが分かった。つまり、電子負荷になる。電流値の表示は大まかにあっている。

　HP3457Aの交流電流の数値を信じて、1万円以下で購入した電流プローブの特性を測る。

　電流が少ないと、両者の数字はなかなか一致しない。30mAを超えるあたりで両者の値は近くなる。32.9mAに対して34.4mAとわりと同じ。1kHz。周波数を上げると、電流プローブの値はだんだん大きくなる。12kHzあたりまで大きくかい離しない。それ以上から100kHzぐらいまで、倍の電流値を示すようになる。そしてそれ以上では、逆に電流値は下がる。
　オシロにつなげば、逆に周波数が100kHz程度のノイズは、強調されて表示されるということになる。
　テクトロの電流プローブはサラリーマンが買える価格ではない。50MHz程度のカタログスペック。波形として正しいのは1/10とすれば、5MHz程度はOKなわけで、スイッチング電源の電流波形をみるのには十分といえる。でも、買えない。

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電源の出力インピーダンスがそれっぽく測れた
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横軸は周波数Hz。縦軸はインピーダンスΩ。

1がHP6227Bリニア電源。
2がNexus7のACアダプタ。
3が100均の200円ACアダプタ。
4が秋月電子通商のgf18-us0530t　ACアダプタ。
5がKenwoodPRI18-1.2Aリニア電源。
いずれも5V。測定系に入っているトランスは100kHzぐらいまでがフラット。同じくコンデンサは220uFのフィルムなので、測定は20Hzからだけど、もっと高い周波数しか信用できないと思う。
　接続図

トランスの特性　PIKARTON　RUP219/1M　アクティブフェーダに入っていた出力トランス。低域で位相が回っていないのは不思議。ミキサ卓用のアッテネータなので入出力は600オームのトランスだが、負荷に56Ωをつけて測定。

　AnalogDiscoveryのネットワークアナライザで測定。データをエクスポート。それをエクセルに取り込んで、CH1/CH2の演算をしてインピーダンスを算出。グラフ化。
　資料は、アジレントの「LFネットワークアナライザによるDC-DCコンバータ特性評価」p.21
　もちろん、このデータの信ぴょう性はFRAとかで測って比較しないといけないことは重々承知。FRAがそのへんに転がっているわけでもない。いや、転がっているような。。。昼休みにでも無断で借用しよう。

　アナログ電源のほうが、出力インピーダンスは高いことが分かる。
　100均のは、特性が荒れているし、この前の測定で過渡特性が悪いので、設計した基準が充電器用途なんだろうね。
　でも、200円で売っているんだよ。
　PSEマークはCEのように申告ではなく検査しないといけない。

　大きなミスを発見。1Ωと思っていた抵抗が6.0Ωであることが分かった。なんとういうか。
　なので、測定値を6倍した値が実際のインピーダンスになる。測定値はすべて比例しているので、相対的な値に変化はないはず。

GemTune X-1 真空管アンプEL34

8Ω負荷。0.5W時

2W時

10W時

　位相のまわり方から、低域は100Hz弱。高域は10kHzまで伸びている。電圧レベルでみれば、素晴らしいアンプ。

 方形波。リンギングがすごく出ているということは、位相余裕が全くない状態。

　ここからはFRAplusというソフトを使う。ハードは同じくAnalog Discovery 。
周波数特性は、純正のソフトと同じ。

入出力特性。縦軸は正しくない。きっと。

　ひずみ。10Wぐらいのとき。横軸は周波数で、ひとケタ違っているかも。

久しぶりのLee Wiley

つたないコレクション　SPアルバム。Kittyちゃんは現代もの。
LEE WILEY songs songs by Harold Atlenはなかなか世の中に出てこない。音質はリバティのがノイズが少なくて聞きやすい。

　時代は新しくなって、10インチの時代。SPアルバムの4枚が1枚に収まる。おんなじリバティで出ていたコールポーターのほうは見当たらない。某所で赤盤とかあるのを読んだ。電気にかざすと、2枚が赤色をしていた。

EPは4枚入り。出しているのはコロンビア。日本が焼け野原になったころ、チェンジャーが全盛になった時期なんだろう。

　このマッハッタンで、Leeの全盛はピークを越えたような気がする。紫のジャケットのレコードのレーベルの外に刻まれたのが1Aと1A、うすい色のほうが1Bと1Fなので、紫が初盤なのだろうか。

　このころまで、歌も楽器も同等な立場だったような気がする。ボカロが楽器であるのと同じ思想。。。でもないか。
　楽器の演奏と歌が入れ替わり立ち替わり入れかわる。たぶん、この後のガス灯があるアルバムは、1回聞いてお蔵入り。楽器の演奏が伴奏の立場になっていたから。

　ジャズは黒人の音楽、って本当なのだろうか。ガチャガチャといっていた時代から、フュージョンというjazzとはまったく異なる音楽が出始める間の期間、jazzを醸し出していた多くは白人というかアメリカ人だった。

　リバティミュージックがレコードを出した1939年、40年は第2次世界大戦前夜の時期だったはず。参戦した後アメリカというかベル研はレーダの開発に多くの人材を割いていた。導波管とかの技術が、そして高出力のパルスを出せる送信管が、ベル研の製造部門であるウェスタンエレクトリックでどんどん作られていた。

　時代は新しくなり、イージス艦にアクティブフェーズドアレイのレーダーが積まれているが、その時代の遺産。重いので、船にしか積めない。

　16Kbitとかのメモリの全盛の時代、日本の半導体はこの世の春を謳歌していた。今は昔、三菱、富士通、東芝はGaN HEMTのミリ波のパワーFETを作っている。これがあって初めて、飛行機にアクティブフェーズドアレイのレーダーがつめた。
　一度に数百のターゲットを認識するとロックし、ずっと追い続けられる。マクロス7やガンダムの世界だ。
　ものすごいFPGAやマイコンのプログラミングだ。
　哨戒機P3Cの後継であるP1には4セット積まれていて、360度を常時スキャンしているそな。どんなCIC室なんだ。まるで、タクティカルノアを実現したみたいな。
　

ショートホーンはパワーを入れないといけないのか

アンプの中域のきれいさ、力強さって、振幅特性を測ってもわからない。
わかる測定方法ってないのだろうか。周波数特性を1回微分すると何が得られるのだろうか。

• 距離を時間で微分＝速度
• 速度を時間で微分＝加速度

振幅レベルを時間で微分すると


　いやいやそうではなく。
　中域が濁って聞こえるのは、中域のひずみが多いこと。中域がひずむってどういうことか。
ひずみはFFTでわかる。
たとえば、ボーカルで調べるとすれば2kHzのインパルスを入れる。
ここで、混変調が大きめに出るアンプのなら、2kHzを出したまま、サインはを低域から高域までスイープしながらFFTで解析する。履歴が残るタイプであれば、特性を見つけることができるかも。

はじめてのGPIB

　香港から入手したUSB-GPIBインターフェースにはいっていたAgilent IO Libraries Suiteは32ビット版だった。Webから最新版17を入手してインストール。

FPGAを手に入れたインテルはどこへ向かうのか

そんなこと、他人事なんですけど、思うだけなら自由なので。

経過；
　ARMがひたひたと迫ってくる足音が大きくなってきた。
　Atomで迎え撃つが、何度か逆転を狙うが駄目そうだ。
　CPUは熱くなってはいけないが、処理能力はあげたい。

到達点；
　世界で一番になりたい。PCだけでなくモバイル機器でも。
　86の命令をサポートしてきた。途中で寄り道したが、86でしかあり得ない。
　ローパワーで、顧客のニーズを満たせたい。

夢想；
　いまCPUには二つのチップが乗っているので、もう一つFPGAがのっても50歩百歩だ。
　FPGAって、ハードなの、いやソフトだよ。
　-それもリコンフィギュラブルだ
　-プログラムでループで回す中身をハードに置き換えれば、処理時間は劇的に上がる
　-つまり、カスタムでFPGAのコードを生成して、FPFAのSRAMにロードして、ある一定のひつような時間だけ働かせる。

　だめだ、平凡な頭では、面白いことは考えられない！
！！！

 CPUの横にそのままFPGAが乗っているCPUでもいいのかな。トランスピュータみたいに、複数のブロックの書き換えが非同期で行え、ブロックごとのSRAM書き込みと再起動が非同期でできればいい。
　いつ、FPGAのプログラムを作るのか。ランタイムでは無理。できる？　コンパイル時のほうが実装できる可能性があるかも。

 MMUと同じように、FPGA ReAssign Mapping Unitとかいう仮想アドレスマッパーを新規に作り、Cで書かれたソースをsystemCとかで部分コンパイルし、ハードロジックを作り、FRMUで自動的にマッピングする。
　なんて高速で、そうなのだ、時間がかかるところはクロックが目いっぱい高速になって熱が出る部分が、ハードになってしまうから、省エネの極みなんだ。

　やったね、これが、禁断の、車輪の再発明。

が、だいたいは失敗する。複雑なシステムほど。ネ

200円の電源

　ダイソーで5VのACアダプタを見つけた人がいる。早速買ってこよう。
　で、分解したそうな。開口一番、フォトカプラを使っていない!　もちろん、出力電圧は定電圧化されている。教科書には必ず、2次側の電圧変動をフォトカプラでフィードバックする回路が載っている。
　1次側は日本ではAC100Vrms。141Vp-pなので、ブリッジ整流をすると200V程のDCが出る。これに耐えられる電解コンデンサ、トランジスタが必要。もちろん、コモンモードチョークを使ったフィルタが入る。1.5kV 1分の耐圧テストに耐えられないといけないので、コンデンサはそれなりの耐圧が必要。
　なんて言っていると、どうしてそんなに安くできるのって。思うよね。
　もちろん、ワンロット100万個の世界。でも、売値200円の材料原価は60円くらい?　そうすると個々のパーツは高くても数円の世界。高いのはコイル?　コモンモードチョークって50円くらいとばっかり思っていた。疑似共振用コイルもね。

●測定　出力電圧は安定だったが

　1Aを超えたとたん、保護回路が働いた。電圧安定化の機構は複雑。電圧降下法では出力インピーダンスを測れない。

●測定　ノイズは大きい
　０A時。発振周波数は1kHz。待機時電力の低減回路が入っている。

 500mA時。発振周波数は59kHz。

　コモンモードノイズフィルタとディファレンシャルフィルタをいれた。
500mA時。1/10に減少した。
　この2種類のピークを持つノイズは、この電源が原因ではない。測定環境のコモンモードのノイズ。

●測定　ON/OFFレスポンス
実験用電源。上の赤色が電流。下は電圧。電流は500mA。電子負荷までの距離が長いので、変動が強調される。

NeXUS7のACアダプタ

100均の200円ACアダプタ。ON直後の電流変化が挙動不審。

　携帯用のACアダプタはもともと充電器なので、電流の急変に追従しにくいのは当然。