「フィルタ回路」の解説
1.フィルタ回路より詳しいの説明 フィルタ回路の例として、高い周波数成分を取り出すハイパスフィルタについて説明します。 マイクでシンバルの音を録音したところ、再生するとハムノイズ(商用電源の周波数のノイズ。東日本なら50Hz。西日本なら60Hz)が入っていたと仮定します。この時の信号の周波数成分を表わしたのが図1です。シンバルの音は数kHz～十数kHzの高い周波数帯域(周波数の範囲)に分布しています。一方で、ハムノイズは50Hz(東日本の場合)と低い周波数です。 後述するハイパスフィルタを使うと、設定した周波数以下の成分を減衰させる事ができます。つまり、設定した周波数が適切であれば、ハムノイズのみを減衰させて、シンバルの音のみを取り出す事ができるのです。 信号を通過する周波数帯域を通過帯域といいます。また信号を減衰させる周波数帯域を阻止帯域といいます。高い周波数の成分のみを通過させるハイパ
Arduinoを使ったオープンソースの分光器 | しなぷすの独り言
HACKADAY.IOにオープンソースの分光器が公開されていたので紹介します。またオープンソースではありませんが、関連した製品として、楢ノ木技研のezSpectraという安価な分光器も紹介します。 分光器とは 分光器とは、光のスペクトルを測定する光学機器の事です。小学校の理科の実験で、プリズムを使うと太陽の光が七色に分かれるのを見た人が多いと思いますが、この実験の様に、光の成分を波長により分解する装置です。また、分光器で光を波長ごとの成分に分解し、各波長の成分の強さを図示した物を分光スペクトルといいます。 物質が発する光や吸収する光のスペクトルを調べると、非接触で物質の種類が分かります。また、分光器は照明機器の演色性(どれだけ色が鮮やかに見えるか)の評価などにも使えます。最近ブルーライトが目に悪いといわれて話題になっていますが、光にブルーライトがどの程度含まれているかも、分光器で調べれば分
電子負荷の製作(1)
電源の動作曲線が縦軸と交わる点が起電力Eとなります。また電源の動作曲線は右肩下がりの直線で、傾きは-Rとなります。図3には、(1)～(4)の4本の動作曲線が書いてあります。これら4つのケースで、内部抵抗は全て一定です。起電力は(1)のケースが一番高く、(4)のケースが一番低くなっています。 実際の電圧と電流は、電子負荷の動作曲線(黒)と電源の動作曲線(赤)が交わる点になります。ケース(1)とケース(2)では、電源の動作曲線が電子負荷の動作曲線の定電流領域(垂直線)と交わっています。すなわち、電源の起電力Eが変化しても負荷電流が変化しない事になります。この場合、電子負荷は定電流負荷として働いています。 ケース(3)とケース(4)では、電源の動作曲線が電子負荷の動作曲線の定電圧領域(水平線)と交わっています。すなわち、電源の起電力Eが変化しても負荷電圧が変化しない事になります。この場合、電子負
「74HC74」の解説
74HC74は、74HCシリーズの高速CMOSロジックICの一つで、ポジティブエッジトリガのDフリップフロップを2個、14ピンパッケージに内蔵しています。各Dフリップフロップには、D端子やQ端子の他に、反転出力端子(Q端子)、独立したクロック端子、独立した負論理の非同期クリア端子、および独立した負論理の非同期プリセット端子を備えています。 74HC74は、2つのDフリップフロップでクロックなどの信号を共有していないため、リップルカウンタなどを構成する事もでき、Dフリップフロップの動作原理を学習するのには最適なICです。 また、定番ICであり、電子工作を楽しむ個人にも入手しやすいのが74HC74の利点です。 IC内の全てのDフリップフロップでクロックを共有していい場合は、74HC175(4回路入り)、74HC174(6回路入り)、74HC273(8回路入り)などの使用を検討すると、使用するI
「74HC04」の解説
同義語・類義語:74HCT04、74AC04、74ACT04、74HCU04、74HC14、74HCT14、74AC14、74ACT14、74LS04、74LS14 74HC04は、74HCシリーズの高速CMOSロジックICの一つで、6個のNOT回路(インバータ)を14ピンパッケージに内蔵しています。 74HC04からバッファを取り除いて入出力電圧特性をなだらかにした74HCU04や、74HC04の入力端子をシュミットトリガ入力とした74HC14、74HC04よりも入力電圧の閾値を下げてTTLと接続できるようにした74HCT04、74HCT04の入力端子をシュミットトリガ入力とした74HCT14、74HC04の高速版の74AC04、74HCT04の高速版の74ACT04、74AC04の入力端子をシュミットトリガ入力とした74AC14、74ACT04の入力端子をシュミットトリガ入力とした74
Arduinoとホットプレートを使ったリフロー装置(1号機)の製作(4)
「Arduinoとホットプレートを使ったリフロー装置の製作」から「Arduinoとホットプレートを使ったリフロー装置(1号機)の製作」へ改題。 参考:この連載で説明している温度制御装置の改良版について書いた記事もあります。あわせてご覧ください。 4-4.基板の加熱・冷却工程 基板にクリーム半田を印刷し、その上に部品を載せたら、いよいよ今度は基板全体を加熱して半田を溶融し、その後冷却します。 半田の融点以上に温度を一旦上げ、その後常温まで冷却するのですが、ただ単に加熱して冷却するだけでは、なかなかうまく半田付けできません。確実に半田を溶融し、ブリッジ(隣のランドなどに半田が広がって、ショートすること)などの半田付け不良を回避し、かつ部品や基板に熱的なダメージを与えないためには、それなりの温度制御が必要となります。 横軸に加熱開始からの時間、縦軸に基板の温度を取って、加熱・冷却の過程の温度変化
Arduinoで作った回路の小型化(Arduino互換機の製作)(4)
6. Arduino互換機のクロック周波数を8MHzに落とし、3Vで動作させる 前のページでArduino互換機内蔵の電子サイコロを作りましたが、動作させるには1.5Vの電池が3本必要でした。この章では、クロック周波数を8MHzに落とすことにより、電池2本(3V)で動作させられるようにする方法を説明します。また、Arduino互換機を3V・8MHz動作させることで、消費電力を大幅に低減できますので、その事についても、消費電力の実測結果を交えて説明します。 6-1.ATmega328Pの電源電圧とクロック周波数の関係 マイコンは、故障しない範囲で電源電圧を上げた方が、クロック周波数が高く設定でき、高速に動作する傾向があります。ATmega328Pにおける、電源電圧とクロック周波数の関係を図11に示します。 この図において、水色で示した領域が、ATmega328Pが安全に動作する領域を示してい
ブートローダを使わずにArduinoのスケッチをATmega328Pに書き込む
1.はじめに Arduinoのブートローダって何?の記事で説明したとおり、Arduinoは、ブートローダを使うことで、高価なICSP書き込み用のライタを使うことなく、安価なUSBシリアル変換器でスケッチを書き込めるように工夫してあります。これは初心者が扱い易いように、Arduino本体にスケッチ書き込み回路を内蔵しているため、なるべく安価なスケッチ書き込み回路を使う必要があったからです。 一方で、Arduinoを使って何かを試作した後、それを量産しようと思ったら、量産機に組み込むArduino互換機には、必ずしもスケッチ書き込み用の回路を内蔵する必要はありません。量産機では、組み立て後にスケッチを書き換える事はないので、あらじめマイコンにICSP対応のライタ(プログラムを書き込む装置)でスケッチを書き込んでおき、それを量産機の基板に実装すれば事が足ります。ICSPライタが1台必要になるデメ
Arduinoで作った回路の小型化(Arduino互換機の製作)(2)
3.Arduino Unoの回路構成 前のページでは、Arduino UnoにLEDとスイッチを付けて電子サイコロを作りましたが、Arduino Unoから必要な機能だけを抽出した互換機を自作し、LEDやスイッチと同じ基板に載せて、装置の小型化をする事を考えます。 Arduino Unoの互換機を作る前に、Arduino Unoの回路構成がどうなっているかを確認してみましょう。 Arduino Unoの回路図は、Arduinoの公式サイト(arduino.cc)のArduino Unoの商品ページにアクセスし、図4の様に"SHEMATICS IN .PDF"と書いたアイコンをクリックすると、ダウンロードできます。
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