エレクトロニクス入門

こばっかい（小6）とにこばっかい（小4）がエレクトロニクス関係の初歩を楽しく勉強できそうなものがなにかないかなぁと前々から探していたのだが、ようやくそれなりのものを見つけることができた。

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GND(電圧中点)の作り方

最近作っているヘッドホンアンプは正負電源とすることでカップリングコンデンサをなくしたタイプ。この場合、電源電圧のちょうど真ん中の電圧をGNDとして得る必要がある。この中点の作り方がいろいろとあるようなので、その動作などを少し考えてみた。

電池を偶数本使ってシンプルにやると2回路のスイッチが必要になるが、この場合もカレントミラー回路などを使えば1回路スイッチですむ。小型の2回路スイッチはなかなかないし、電流容量があまり大きくないらしい。そんなこんなから、いろいろな展開を考えるために少し勉強してみてもいいかと。

電子回路の動作からはここ20～30年も遠ざかっていたので、ぱっと見ただけではよく分からないので、頭の整理をするために書いたのがこのページ。つまりこのページはあくまで私の理解をメモしたものであり、大間違いの可能性があることをお断りしておく。

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こばっかいの算数（続）

今日もこばっかいが図形で引っかかった。内側にへこんだ四角形の折れ込んだ部分に5角形がくっついた一筆書きで、印が付いた角の合計を求めろというもの。先日の話があるので、「あなたが教えてよ」と言われて問題を見るが……はて、正直、わからんぞ。

しばらく考えるがわからない。仕方がないので、「問題として出てるんだから、きっとこうだろう（求める角を集めると5角形の内角の和に等しくなる）」と見当をつけ、紙を持ってきて図を書き補助線を1本引いて式を立て、この見当が正しいことを確認。これで問題は解けたが……こんなん、教えられんわな。問題として出されているんだから解けるはずであり、ということは、5角形の内角の和を求めろって話のはずだ、なんて。

私が書いた図と数行の式を見て嫁さんは絶句。

以下、「お世話係」とはBuckeye・こばっかい・にこばっかいの3ばっかいの面倒を見る「ばっかいずお世話係」を自認する嫁さん。

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電圧とバイアス電流、後段Trとバイアス電流

品切れで待たされていたLMP7732が届いたので、この週末、少し聴いてみたのだが……そうこうしているうちに、後段に2SC2320/2SA999を使うと暖かくなることに気づいた。それっておかしくない？　全消費電流で50mAもいかないはずで、発熱などしないはずなのでは？

トランジスタによって違うらしい→特性の違いなどにより2SC2320/2SA999ではアイドル電流が流れすぎている→発熱ってことだろうなぁと少し測定してみた。

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高専ロボコン全国大会観戦

両国国技館で開催された高専ロボコン全国大会を観戦してきた。こばっかいが芝浦工大ロボットセミナー全国大会の決勝戦で戦い、その後、ブログでつながりができたご家族と一緒に。

●私のお気に入りは松江高専の「エアフィート」

トビウオを表現するためジャンプで進むというめちゃなアイデアをきちんと形にして、ハードルさえも飛びこえ、かつ、きちんと着地できるようにした松江高専のメンバーに脱帽。

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『アップルを創った怪物―もうひとりの創業者、ウォズニアック自伝』

こちらのブログに仕事の話は基本的に書かないことにしているのだけど……今回は内容が内容なので、こちらでも紹介。

私のメインの仕事は産業翻訳といって、企業関連のさまざまな文書を翻訳するもの。名前が表にでない黒子の仕事です。それに加えて、ときどき、書籍の仕事をしたりします。今回の本もそのような一冊。

『アップルを創った怪物―もうひとりの創業者、ウォズニアック自伝』

アップル創設の立役者となった「もう一人のスティーブ」の自伝です。

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こばっかいの算数

先日来、嫁さんがこばっかいの図形を教えるのに苦労していた。こばっかいは6年生だが、図形は今まであまり勉強していないので、復習を兼ねて5年生の問題集をしている。つまり1学年下のものなのに、「これがどーしてわからないの？」と嫁さんはなげくしこばっかいは困った顔でうつむいてしまう。

小学生ではあるが、苦悶、もとい公文で方程式を少しかじっているので、未知数をxなりとして計算することはできる。だったら、わからないけど必要なものを適当な文字に置いて問題を式形式に書き換え、あとは式の代入その他の機械的操作で解くほうが簡単なんじゃないのかなぁと思った。

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携帯用ヘッドホンアンプ(ダイアモンドバッファ付き)の製作－７（ケース組込）

今日はハーレーの販売店が行うツーリングに参加する予定だった。ところが集合時間を間違えたらしく、販売店についたときには誰もいない(T_T) どうも、同じ目的地に向かう次の日曜日のツーリングの出発時間のほうを覚えてしまっていたらしい。

仕方がないので戻って仕事をする。そして、仕事の休憩を兼ねて、携帯用HPA（ダイアモンドバッファ付き）のケース加工～組み込みをしてみた。

■単四3本用電池ケースに入るかどうかのチェック

予定よりも幅が大きくなってケースに入らない可能性が出たので、まずは基板部分のケースを切りとり、基板と単四電池をケースに入れてみる。

●基板と電池をケースに入れてみた

なんとか入るようだ。ホントにぎりぎりで電池と部品が触っていたりするんだが。もともとは薄いプラ板で基板部分を覆ったらいいんじゃないかと思っていたのだが、とてもそんな余裕はない。

この状態で眺めていて心配になったことがある。配線、全部が通るんだろうか。っていうか、通る気がしないんだけど。

心配していても始まらないので、とにかく、ケース加工を進める。

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携帯用ヘッドホンアンプ(ダイアモンドバッファ付き)の製作－６（基板の製作）

基板が完成。

●完成した基板

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富士急ハイランド

こばっかいはジェットコースター系が大好きで、しばらく前から富士急ハイランドに行ってみたいと言っていた。先週、嫁さんとにこばっかいがお出かけだったので、じゃあ、私とふたり、バイクで富士急ハイランドに行こうという話になっていたのが、天候悪化で断念。今週、嫁さんが仕事の土曜日ににこばっかいも含め、3人で富士急ハイランドへ行くことになった。

こばっかいは「早起きして開場前に並ぶ」と張り切りまくり。そこまでするこたないとも思うし、にこばっかいがあんまり乗り気ではなく、朝、起きてこないから実現が無理だとも思った。

結局、宿題だ公文だが終わって家を出たのは9時過ぎ（遊びに行く日の朝まで公文をやらんでもいいとは思うのだが……）。現地到着は10時半。

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久々のバイク

昨日・今日は快晴で暖かいとの予報だったし、今日はとりあえず納品しなければならない仕事もなかったので、久々にバイクに乗ることにした。

なんと、9月頭以来、2カ月以上ぶりである。そのころから子どもたちのロボット製作に付きあうはずということで出歩けず（子どもたちがやらずに待ちぼうけで終わる日が多かったけど、さ--;）、11月に突入してしまったので。先週頭から行こう、行こうと思いつつ、今週末になったのは、そんなものである。仕事もあるし。

コースは例によって道志道から富士山1周。

子どもたちを送りだしたあと、8時半ごろ出発。私は朝が早いので、子どもたちを送りださなくていいなら薄暗いうちに出発できるのだが、仕方がない。この時間は仕事の車が動き始めており、道路が混んでしまう。今日は特にひどかった。道志道に入っても乗用車が多い。しかもゆっくり走る車がいるらしく、私から見えるだけで10台以上が連なってゆっくりと走る。夏前に何度も来たコースだが、今日は明らかに時間がかかっている。時間的余裕がないので時間がかかるのも困るのだが、一番困るのは、のんべんだらりと走ると眠くなること。車の列に並んで10分で猛烈な眠気がおそってきた。それから10分ほどは地獄。道路工事の臨時信号で止まったところで先頭に出られたのでホッとした。

いつもは道志の道の駅で休憩をとるのだが、夕方の戻りが遅くなりすぎるのもまずいので、休憩をはしょって山中湖まで行ってしまう。

●山中湖から見た富士山

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携帯用ヘッドホンアンプ(ダイアモンドバッファ付き)の製作－５（仕様の詰め）

単四3本用ケースにオペアンプだけでなくダイアモンドバッファまで収めてしまおうというむちゃな企画、そろそろ仕様を詰め、製作を開始したいと思う。

仕様は、いろいろ試聴してみたりした結果、以下のように決定。

• OPアンプはLME49721。単四2本なのでコレしか選択肢がないとも言う。
• 後段Trは2SC2320/2SA999（前段は2SC1815/2SA1015）。音が太く、ボーカルが元気に聞こえる点とサイズから。
• 電解コンデンサはOS-CON、2.5V 2700μ。KZEがいい感じで据置はこっちで行こうと思うが、単四3本用ケースに収まるサイズだと容量が小さくなるのでやめておく。
• 入力抵抗はタクマンREY 4.7kΩ（220Ωと組み合わせて入力を分割）。ニッコームRP-44Cのほうが好みだが、RP-44Cは立てられないため実装面積が不足する。
• NFBループ内の抵抗はサイズ重視でチップ抵抗を中心にする。
• その他はLME49721一発を単四3本用ケースに収めたときに準じる。

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ケイヨーD2、使えねぇ……

所用で駅前まで出たので、駅向こうのケイヨーD2まで足を伸ばした。バイクのバッグ用ステーを作るのに2mm厚のステン板を買わなきゃ、買わなきゃとしばらく前から思っていたからだ。

そうしたらなんと、ケイヨーD2（少なくともウチの近くの店舗は）は金属板を置いていない。ステンだけじゃなくてアルミ板もない。木材とプラ板はあるんだけどね。なんか、この手の店にはあるものだと思っていたのでびっくり。

うーむ、先日閉まってしまった近所のJマートには金属板がいろいろとそろっていたのになぁ。痛い。

携帯用ヘッドホンアンプ(ダイアモンドバッファ付き)の製作－４（入力抵抗の影響）

このところちょこちょこいじっているなべさんのHPAはアンプ部分にオーバーオールで帰還がフルにかかっており、抵抗などによる音質の違いはないと言われる。しかし、この帰還ループに入らない入力部分の抵抗はもろに音に影響するらしい。入口のVRによって大きく音が違う……つまり、携帯用HPAにおいては抵抗分割による入力ATTによって音が違うことになる。

自分の耳でどう感じるのか、少し試験をしてみた。実は、なべさんのサイトに「抵抗の音質を正しく評価する」というページがあり、そこで、先日作ったOPアンプ一発の携帯用HPAに使ったDALE CMFがB評価になっているのを見つけたので、自分がどう感じるか、チェックしてみようと思った次第。

通常は入力にVRが入っているわけで、固定抵抗ならそれなりのもので下手なVRを十分にこえる音がするはずだとは思うのだけど、でも、同じ値段の抵抗でもう一歩、音が良くなるのならそっちにしたいと思うのが人情だ。

■試験条件

バラック状態の据置用HPAを改造して入力の2CP601を切りはなし、抵抗分割のATTを挿入する形で試験をしてみた（結線を変えれば、2CP601にもできる）。

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理科クラブの課題

こばっかいは、今、学校で理科クラブに入っているのだが、6年生が企画する時間というのがあるのだそうだ。で、何かロボット的なものをやりたいと言う。

任意のクラブであり、あまり費用をかけるわけにはいかない。6年だけでなく5年、4年もいるし、工作の経験がほとんどない子もいるはずだし時間は2時間だから難しいものもダメ。

というわけで、こばっかいが試作したのがコレ。

●ギアボックスにタイヤをつけただけみたいなマシン

芝浦工大のロボットセミナーで使ったダブルギアボックスとリモコンを使ったもの。リモコンが4CHだが、これを2CHにすれば、ダブルギアボックスとリモコン、タイヤで1500円くらいに収まりそう。工作はギアボックスとリモコンの組立だけだから、6年生が手伝えばたいがいはなんとかなるだろう。

完成したらリモコンで操縦し、ピンポン球を取りあう競技にする。

ちょっと動かしているのを見たが、それなりにおもしろく遊べそうだ。

ちなみに、このピンポン球は次なるスパイダーロボのセミナーに向けて購入したもの。基本的にはピンポンのまねごとに使っているが(^^;)、一応は玉の取りこみ部分を試作してみたりもしている。

据置用ヘッドホンアンプの製作－３（後段トランジスタの影響）

エージング一晩で音はすっきりした。とてもクリア。その後もエージングを継続しているが、大きな変化を感じない。

というわけで、ダイアモンドバッファ後段のトランジスタによる音の違いをチェックしてみた。オーバーオールの帰還がかかったバッファアンプなのでトランジスタによる音の違いは小さいはず。となると、あまりよくない私の耳はアテにならないかもしれないが……ま、どう聞こえようと、それが自分にとっては真実の評価ということだからいいか。

■試聴条件

音源は（↓）

• WinAmp→ASIO4ALL→なべさんのUSB-DAC（WMA Lossless）
• 外出時に使うiRiver T60（WMA 192kbs）

イヤホンは、ちょい聞くときにいつも使うソニーのMDR-EX90SLと、今までほっぽらかしていたがFETアンプで戦列復帰したケンウッドKH-C711。あとは外出時のメイン、Shure SE530-J。外出時に使う携帯用HPAの仕様を詰めるというのも試聴の大きな目的なので。

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据置用ヘッドホンアンプの製作－２（基板完成）

■製作

基板は完成。秋月の小さな両面基板（72×47mm）を使った。

●完成した基板

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2日遅れのハロウィーン

11月1日の芝浦工大ロボットセミナー全国大会に続き、11月2日は子どもたちの学校の文化祭。めまぐるしい週末である。しかも、午後から夜にかけて嫁さんは会社後輩の結婚式に出席。

子どもたちの小学校の文化祭、展示とパフォーマンスが1年交代なのだが、今年は展示。毎回、リキの入った展示が楽しい。今年もすごかった。作りたい物の希望が低学年は恐竜、高学年はピラミッドとなったので、両方を生かし、「1000年に一度、月の光でピラミッドを守る恐竜がよみがえる」という設定に……。

そして、夜。

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芝浦工大ロボットセミナー全国大会－雑感

子どもたちのロボットセミナーにつきあって感じたことなどを書いておこう。

■改造と学び

セミナーはとてもよかったと思う。キットなのでマシンは簡単に作れるし、バトルで男の子を中心に盛りあがるし。なんといってもよかったのは基本的に改造自由なので、やり方次第でいろいろと学べること。

こばっかいは、2回のボクサーセミナーを通じて、機械の基本的な組み立て方（ワッシャの入れ方、ネジの締め方など）、金属加工のやり方（けがき、切断、端の処理、穴開け、バリ取り、タップの使い方などなど）を身につけたほか、てこの原理、摩擦、電気の基礎知識なども学ぶことができた。どこまでホントに身についているか心許ないところも多いっちゃ多いが、実物を前にしており、かつ、勝負がかかっていて真剣なので、それなりには身についたんじゃないかと思う。

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芝浦工大ロボットセミナー全国大会－優勝＆準優勝

今日は芝浦工大ロボットセミナーの全国大会。

●会場の様子

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