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品質問題解決支援や電子回路設計を行っております。このページでは,私が設計した電子回路を載せています。「仕事を任せられそうかどうか?」などの判断にご利用ください。ここに挙げる回路は,趣味の電子工作の対象になりそうなものであり,読み手の対象もビギナーを想定しています。またアナログ・センスを活かしたものが主体です。個別の回路には,工夫や数値化を織り込んでおり,そうした姿勢をご覧いただければと思います。

ダウンロードできる資料は,著作権に触れる場合を除いて無料です。資料の著作権に関しては,お問い合わせください。

当然ですが,ダウンロード・ファイルに悪意のあるプログラムを仕込むなどは一切いたしておりません。ダウンロード・ファイルは,pdfの文章です。文章作成に使うコンピューターは,セキュリティーソフトを常に最新の状態で使用しています。ウィルス感染の危険性が高いファイル交換ソフトなどは一切使用いたしておりません。安心してお使いください。

計測震度計算プログラム

 (New) ダウンロードファイルのうち、pdfの解説文にリンク切れが多数ありました。リンクを改めました。リンク切れでは、大変失礼いたしました。

地震を専門としない私が,地震警報器の製作・販売にあたって勉強の材料にしたものです。
このプログラム(ソースコード)は,移植版です。オリジナルは,書籍「震度を知る −基礎知識とその活用− 気象庁監修」です。既に絶版になっており,私は市立図書館で発見し・古書店で入手しました。

プログラムの動作は,気象庁が公開している地震の加速度データから,規定の計算法で計測震度を算出するものです。
また,継続時間(ある加速度が存在した時間の積算値)も算出しています。

オリジナルとの違いは,オリジナルがN88−BASICだったものを,移植版ではTiny Basic for Windows(以下,TBと略)にしました。
 また,対応する気象庁の加速度データ・フォーマットにも違いがあります。オリジナルは87型電磁式強震計のそれですが,移植版は95型震度計に対応します。
 詳しくは,ダウンロードファイルの.pdfをご覧下さい。

さて,今回採用したTBですが,私は5年間くらい使っています。地震警報器の開発段階では,5ガルのような小さな加速度を発生する試験機が必要になりました。これを設計・製作したわけですが,機械構造を決めるためのシミュレーション・プログラムをTBで作成しました。加速度は,変位(動き)を2回微分して得ます。機械構造が変われば,計算式も変わってきます。そうして,機械寸法などを割り出しました。
 他には,私のホームページ内のグラフの作成に使っています。「オペアンプ スペックと活用」では,SPICEと誤差計算式の結果との比較などがそれです。片対数グラフの罫線を含めて,TBで描いています。地震警報器では,直交3軸(南北・東西・上下)を同一時刻でベクトル合成してグラフ化するなどしています。

私達エンジニアは,テーラーメードのソフトウエアの必要に迫られることがしばしばあります。
TBは,プログラミングが容易なBASICインタープリターであり,最近の高性能パソコンで動作させることができます。数値精度も高く,「ちょっと必要」というときに大変重宝します。

同梱ファイルは,TBプログラムのtbtファイル・6ページのpdfファイル・参考資料のtxtファイルです。ファイル・サイズは,240kB (zipでは213kB)です。pdfファイルには,プログラムの使い方など必要な情報を載せています。

April/28/2011

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トランジスタ・メーター

トランジスタ・メーターとは,トランジスタ特性試験装置のことです。
 直流や270〜1000[Hz]の交流領域で,バイポーラー・トランジスタ(BJT)やFETの小信号特性が測定できます。BJTであれば,交流hパラメーターなどが測定できます。FETであれば,IDSSやgmなどが測定できます。
 測定信号がμVオーダーの交流になることから,同期検波を使っています。でき上がれば,直流電圧計で全ての測定ができます。テスターで十分です。
 しかし初心者には難しく,ややレベルの高い課題です。浮遊静電容量による結合が,誤差要因になります。

さて,高集積化が進む今日にあっても,ディスクリート素子のトランジスタは使われています。
 例えば,自動車のイグニッションや静電気放電など,高電圧が加わる環境ではトランジスタが使われます。他にも,工場設備のようにライフサイクルが長く特殊性のあるアプリケーションでは,ライフサイクルが短く供給メーカーの限られた高集積度の素子は敬遠され,汎用性の高い部品で設計されます。極限までコストを追求する場合も,安価なトランジスタは魅力的です。

トランジスタを採用する場合に問題となるのが,数値で保証された特性があまり多くないことです。また人気のあるトランジスタは,一般にメーカー発行データも豊富です。
 メーカーの数値保証は受けられなくても,ユーザーが使用条件で特性測定をして,得られたデータを設計に反映させる方法もあります。問題が発生した場合も,特性測定が出来る環境があれば,問題解決がスムーズです。この装置は,そのようなデータ収集でもお使いいただけると思います。

資料は,30ページのpdfファイルです。ファイル・サイズは,512kB (zipでは480kB)です。資料には回路図・動作原理など,製作・応用に必要な情報を載せています。

August/15/2009

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AM送信機(一象限変調)

AMラジオへ,CDなどからのオーディオ信号を飛ばす送信機(トランスミッター)で,いわゆる「ワイヤレスマイク」のカテゴリーです。
「一象限変調」は,私がその動作から名づけた造語です。

特長は,高音質(AMにしては)と,たった3ボルトの電源で100パーセント変調が可能な点です。
いわゆる「大電力変調」では,どうしても電源電圧が高くなり,音質の保証も難しくなります。
ここでは小電力変調を使い,動作電圧を下げ,電波法のこともあり遠くへ飛ばすことは考えず,音質を重視しました。

「一象限」とは,座標平面のそれです。このアイデアは,「AM変調器は,四象限乗算器であるギルバート・乗算セルでなくてもよく,二象限すら不要のはず」という理論背景から始まりました。
結果として,原理的に直線変調ができ,直流変調もできるAM変調器ができました。
もちろん,複雑な理論無しで直感的に理解できる簡単な回路です。

AMラジオの郷愁感あふれる音で,お気に入りの音楽を聴くのもよいものです。アンティーク・ラジオだと最高でしょう。
回路が簡単ですから,ラジオ好きの人へ手作りのプレゼントにしてもよいと思います。

この送信機の動作の様子は,YouTubeでご覧いただけます。

資料は,13ページのpdfファイルです。ファイル・サイズは,420kB (zipでは395kB)です。資料には回路図・動作原理など,製作・応用に必要な情報を載せています。

May/03/2009

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アンチ・ログ・ドライブ(LED照度リニア・コントロール)

LEDの照度を直線的に変化させると,強い非線形を感じます。たとえPWM制御であってもです。
非線形の原因は,ヒトの目の対数特性です。照度の低いところでは直線的に見えますが,ある程度高くなるとあまり変わらないように見えます。

だったら,逆対数(アンチ・ログ)で補償すれば,直線的に見えるはず・・・
が,このアイデアです。
上手くいきましたので,ここで紹介します。回路は簡単です。ハンディー機器の照明などに,ご利用いただけると思います。

このドライバ動作の様子は,YouTubeでご覧いただけます。

資料は,8ページのpdfファイルです。ファイル・サイズは,211kB (zipでは202kB)です。資料には回路図・動作原理など,製作・応用に必要な情報を載せています。

April/16/2009

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ナイトライダー ライト・スキャナー

テレビドラマ「ナイトライダー」のライト・スキャナーです。アナログ回路を使い,テレビと同じく「残光」も持たせました。
基本的に,ハンダ付けだけで動作します。

このスキャナー動作の様子は,YouTubeでご覧いただけます。

資料は,7ページのpdfファイルです。ファイル・サイズは,190kB (zipでは182kB)です。資料には回路図・動作原理など,製作・応用に必要な情報を載せています。

April/12/2009

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早押しスイッチ

早押しクイズに使える,安価で簡単な早押しスイッチ(ボタン)回路です。アナログ素子を使うことで,簡素な回路にできました。資料は4プレイヤーですが,プレイヤー数の拡張も容易です。基本的に,ハンダ付けだけで動作します。外部リセットですから,テレビ番組のような動作ができます。

このコントローラー動作の様子は,YouTubeでご覧いただけます。

資料は,6ページのpdfファイルです。ファイル・サイズは,174kB (zipでは167kB)です。資料には回路図・動作原理など,製作・応用に必要な情報を載せています。

April/08/2009

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交通信号機・鉄道信号機 簡易コントローラー

模型や玩具に適した交通信号機や鉄道信号機のコントローラーです。本物そっくりの点灯ができます。
アナログ素子を使い,簡素な回路にしました。基本的に,ハンダ付けだけで動作します。点灯間隔などは,任意に調整できます。

このコントローラー動作の様子は,YouTubeでご覧いただけます。

資料は,8ページのpdfファイルです。ファイル・サイズは,209kB (zipでは200kB)です。資料には回路図・動作原理・調整要領など,製作・応用に必要な情報を載せています。

April/03/2009

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70年代式 モールス符号・復号器

最近,外国の短波放送などを楽しむBCLをする人が再び増えているそうです。これらのラジオにBFOがあれば,アマチュア無線のモールス通信をこの復号器(デコーダーまたは解読機)で「読む」ことができます。もちろん,和文にも対応できます。

この復号器は,コンピューター技術を使っていません。また,1970年代から供給されている汎用性の高い部品でも実現できると思います。そこで「70年代式」というネーミングなのです。またプログラムが不要ですから,基本的にハンダ付けだけで動作します。

機能・性能面では,「耐雑音性能を高める」や「実使用時の調整の簡易化」などの工夫をしました。また内部回路も工夫して,簡素化と必要性能を両立させ,全体として計算に乗せやすい回路構成にしました。
本復号器はクロック発振器を持ちませんから,デジタル雑音の輻射による受信波の妨害に悩まされることもありません。

この復号器の動作の様子は,YouTubeでご覧いただけます。

資料は21ページのpdfで,ファイル・サイズは,466kB (zipでは440kB)です。本資料には,復号器が製作できるように,回路図や各回路ブロックの解説を含めています。

April/01/2009

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勝部 雅稔(かつべ まさとし)
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