Taylor型レギュレータ リモートセンシング 熟考編2019年01月01日 22時40分53秒

とうとうこのテーマは年を越すことになった。

前回(12月18日)の記事では、リモートセンシング技術は確立されたかのような印象で終わったが、いつものとおり、その後迷走した。

最初は良いと思っていたのに、数日たったあたりから異変を感じるようになった。高い周波数域に緊張感があって、まったく楽しくない。これまでの経験から、これは発振している音だと直感。オシロスコープを取り出して、観測すると案の定であった。動作が安定していたと思い込んだ私の不覚である。

ということで、原点に戻って考え直すことにした。
そもそもリモートセンシングで大幅に理想状態に近づけるはずだというところから出発したのだが、まずはこれを疑ってみる。

そこで2種類のシミュレーションを比較する。
(1) まず最初は、レギュレータの直後に負荷があるケース。
その回路図がこれ。OSCの代わりにGaNを使った負荷装置をつなげてある。
負荷電源ピン(OUT)の波形は以下の通り。

(2) 次にレギュレータと負荷をおよそ40cmの同軸ケーブル(RG-316)で接続したケース。まず回路図から。
同じく、負荷電源ピン(OUT)の波形は以下の通り。
ご覧の通り、電圧の絶対値は若干異なるが、波形は酷似している。つまりリモートセンシングは意味がないという結論になってしまった。
ここには載せなかったが、リモートセンシングしようとして制御素子を負荷側に持ってくると、かえって波形が乱れたり発振しやすくなるというデメリットが目立つようになる。

一体今まで何をやっていたのか。またまた「思い込み」「既成概念」で失敗してしまった。しかし遠回りしたおかげで、Taylor型レギュレータの振る舞いを理解できたのは収穫だった。

と言うことで、この項、次回へ続く。

三本ローラーで室内練習スタート2019年01月02日 10時55分10秒

むかしむかし、「年の初めのためしとて♪」と歌って正月を祝ったものである。今の子供たちは歌詞の意味すらわからないだろう。

この歌とは何の関係もないが、おじさんは年の初めに挑戦してみることにした。ここでドラえもんの声で叫ぶ。「サンボン・ローラー!」
昨年クリスマスに某オクで思いがけなく安値で落札。届いたモノを見ると、それなりに使われていたらしくフレームはさびだらけで汚れも目立ったが、ローラー自体はなめらかに回転し、まったく問題なし。おまけに負荷装置もついていた。ただベルトが切れていたので、こちらは新品を購入。大晦日に自転車小屋(地下車庫)にセットアップ。踏み台は、物置にあった板を切って木工ボンドで貼り付け自分で手作りした。

明けて正月。
さて乗ってみると最初はどうなるかと心配したが、事前にYouTubeなどで学習していたこともあって5分後にはなんとか壁から手を離して自力走行に成功。
もちろんこのときはランニングシューズを履き、バランスを崩しても大丈夫なように備えた。15分後には右足だけサイクリングシューズに履き替え、その15分後には左右ともに履き替えて完全固定。

このように順調にローラーに慣れてはきたものの、まだまだ子供が初めて自転車に乗れたときと同じ感覚には変わりない。緊張しながら一生懸命バランスをとろうと必死である。額の汗を拭うために片手を離すだけでバランスを崩す。こんなレベル。

このようになかなか敷居の高い三本ローラーであるけれど、もう固定ローラーには戻れない気がする。固定式は筋力とか心肺のトレーニングには向いていても、自転車を繰るための体幹はほとんど使わない。
三本ローラーに乗って初めて自分のペダリングのどこに問題があるのかが明らかになるし、バランスを崩すような無駄な動きを無意識にしていたことに気がつかされる。

ところで、皆さんは自分が人生初めて自転車に乗れた日のことを覚えているだろうか。私には記憶がある。近所の子供たちと一緒に、村の公民館裏の大きな杉の木に挟まれたちょっとした坂道を使って練習していた。
大人がそばにつくこともなく、子供だけの世界。のどかな昭和の時代だった。

Taylor型レギュレータ 完成編(たぶん)2019年01月02日 11時39分14秒

紆余曲折を経て、やっとTaylor型レギュレータの完成に近づいてきた気がする(完成したとは断言しない)。

出てきた音を聴いてそのことを直感した。音圧が高いと言うべきなのか、フェーダーのレベルを上げなくても音がズンズンとこちらにせり出してくる感覚があり、加えてぎっしりと中身が詰まって充実している。それも乾いた充実感ではなく、新鮮な果実を絞ったときのようなみずみずしさ。これを聴いていたらからだが満足してしまい、これ以上なにかをしようという意欲がなくなってしまった。

ごたごたと長広舌をふるってもしようがない。回路図は以下の通りである。
いつものように今回の改善ポイントを回路図に示した。
A1) U1のゲートストッパー(寄生発振防止抵抗)R5を100Ωとする。当初、周波数特性を伸ばすためにこれを外そうとしたら完璧に発振した。それも周波数が200MHzで振幅が2Vp-pもあるのだからたまげた。R5を入れることで嘘のように動作は安定する。GaN素子がいかに周波数特性が良好かを物語る。

A2) 加えて同じ目的でQ7のベースにも抵抗R9(100Ω)を挿入する。ただし、これがなくても正常動作する可能性があるが、確認はしていない。

A3) カスコードアンプを構成するQ6のベース電圧は、これまで出力端子からとっていたのを、U1のゲート電圧設定ポイントからとることにした。出力端子は負荷によって揺さぶられ、どうしてもノイズが混入するが、ここならばノイズは極小となる。
同じ理由でQ6のベース電圧もここからとるのが理想だとはわかっている。それをしないのは、出力が短絡されたときのフェイルセーフ機構としてQ6が働いてもらう必要があるためだ。

A4) これまで負荷側にだけC5を入れていたのを、レギュレータ側にZobel用としてC1を設置する。
これを入れたとしても、R5がなければ発振は止められなかったことを付言しておく。


なお、レギュレータとターゲットボードの接続には今回、RG-316を使ったが、これはたまたまそのようになっただけで他意はない。ここにフラットケーブルや普通のツイスト線を使ってもかまわないはずだ。

踊る三本ローラー?2019年01月07日 22時47分37秒

三本ローラーの上で踊るくらいの余裕があればいいのだが、今は主客が逆で、なさけないことに踊らされている状態。

妻が撮ってくれた写真を見てもわかるとおり、脇目を振る余裕がない。ぼんやりしながらアンプの回路を考えるなどとんでもない。

昨日は、両手離しペダリングに挑戦の最中にローラー右側に脱輪した反動で身体は左側コンクリート床へ。。。これに懲りて床にクッションを置き、加えて、ローラーの右サイドには脱輪防止のガードをDIYで設置。いまのところ、まだお世話にならずに済んでいる。

実走では両手離しなど何の問題もなくできるのに、なぜローラーでは難しいのか。いろいろ考えたが、結局体幹ができていないことに尽きる。

このHow To Get A Rock Hard Coreを参考にしながらバランスボールでエクササイズしようと思うのだが、ちょっとやっただけで息が切れた。なにしろ「岩のように堅い体幹」を目指すわけだから先は長い。

Circlotron2 その12019年01月15日 22時30分01秒

昨年から仕掛けていながら、そのまま放置状態だったサークロトロン2の制作を再スタートした。

回路図はフィクスしてから掲載するとして、まずは基板ができあがったのでその姿から。
初段には念願のWE420Aを起用し、プレート負荷には抵抗ではなく6DJ8による定電流回路とする。また終段のバイアス回路も同じ基板に載せてある。
次に初段部の電源を組み上げ、基板と接続して動作試験に入る。一発で正常動作。手直し部分は今のところない模様。ここでほっとする。写真は、初段のプレート電圧を測定しているところ。ほぼシミュレーションどおり。プレート電流は1.8mAとなる。

次に終段部分の制作に入る。バイアスがうまくかかるところまでは確認。今日は電源トランス、整流回路周りを形にしていた。もう一日くらいかかりそう。