2012年9月15日土曜日

SWAS-G/LFOの作成・・・その3

今の天気 快晴、気温 22度。
ちょっと蒸し暑い・・・・・・・

前回のSWAS-G/LFOの作成の続きですが、なにしろわからない事がいっぱいで簡単には前には進めない syncton です、こんばんは。

嬉しい事に先日twitterでLFOの三角波の起点が0Vに成っていない事について助言をいただきました。出力にHPFを入れてDCカットすれば良いとのこと。
言葉としてはコンデンサを入れれば良いと本で読んでいたのですが、LTspiceでシミュレートしてもいつも上手くいかないので実機で試すこともなく、あきらめていたところです。
(上手くいかなかった理由はシミュレーションの時間が短かったためでした)
・・・で、助言通り実機でやってみたところあっさりDCをカットできました。でも、DCカットが完了するまでかなりの時間が掛かる事もわかりました。
やはり、実機で試すこと、そしてよく観察する事は非常に重要なんですね。
LFOの発信周波数が 0.2Hz でコンデンサは10uFを使用。
DC成分カットまで2~3分くらいかかる。
最下段がDCカットの様子(試行錯誤中なのでのこぎり波でテスト)
今回はLFOなのでカットオフ周波数を低く設定しないといけないのですが、どうしてもDCカットの時間を短縮する方法がわかりません。オペアンプを使ったアクティブフィルタも試しましたが時間短縮には効果がなかったです。

その後、コンデンサによるDCカットの仕組みをず~っと考えていました。
まず疑問に思ったのはコンデンサはやってきた信号にDC成分が有る事をどうやって認識するのだろう?と言う事です。
例えば、1Hzの矩形波をコンデンサに与えた場合、コンデンサは0.5秒以上経過しないと直流なのか交流なのかわからないですよね。つまり、将来どのように電圧が変化するのかわからないのに、なぜコンデンサは直流成分をカットし交流成分を通過させる事ができるのかが未だに疑問です。
もっとコンデンサの動きを勉強しないとだめか・・・
松下電器工学院の基礎講座6冊を少しずつ読んではいるのですが、まだコンデンサまでたどり着いていません。今は1冊目の抵抗の並列接続のあたり(^^;)。コンデンサの話は2冊目。

あと、RJBさんからSWAS-G/LFOのLTspiceの回路図について三角波の出力部分がDC的に浮いていると言う指摘を受けました。
「DC的に浮いている」の意味が良くわからなかったの調べてみました。
手元にあった 渋谷道雄 著「LTspiceで学ぶ電子回路」に似たような記述がありました。
P.10「LTspice IVの特徴」で「直流的にフロートになっているノードを許容」の部分に、
一部のSPICEシミュレータでは、直流的にフロートになったノードに対し、高抵抗でGNDに接続するなどして、ノードのDC電圧をシミュレーション前に決定するように回路を工夫しなければならない。しかし、LTspiceでは、このようなDCフロート・ノードがあっても、シミュレーションを実行できる。余分な回路部品を追加することなくシミュレーションが実行できる事は、LTspiceの大きなメリットである。
と言う記述を見つけました。おそらくこの事だろうと思います。
この本には「DCフロート・ノード」に付いての説明も少し載っていたのですが、結局意味は良くわからなかった。
実際の回路で電圧を測定する場合でも、テスターの黒い方をGNDに接続し、赤い方を測定したいところに接続し値を読んでいます。高抵抗でGNDに接続などしていません。
なぜ高抵抗でGNDに接続する必要が有るんだろう・・・
引き続き、もう少し別の角度から調べて見たいと思います。

・・・で、今回の助言も含め試行錯誤と調査を継続しています。
今のところ、前回問題になっていたダイオードによる温度変化に対する対応が終わりました。
結局ダイオードを廃止しました。
また、DCカットのコンデンサを組み込んだので回路がシンプルになっています。
現時点での回路は、こんな感じ・・・
ダイオードを廃止したので温度変化にも強くなった。
DCカットのコンデンサはなぜか真ん中へんに・・・
以前より回路の見通しが良くなったよ~ (^-^)/


なんか、まとまりのない文章になってしまいましたが、今回の助言により、これから調べるべき事や、回路をシンプルかつ調整箇所を削減する方法の1つを覚える事ができました。
@sweacco さん、@RadioJunkBox さん有り難うございました。


今後もSWAS-G/LFOの作成はじっくり、ゆっくりやっていこうと思ってます。

では・・・

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