回路設計について上から目線で蘊蓄を語る.
1年ぐらい前と、つい先日にも生じたリアルな技術論.
お題:コイルをドライブする回路をどうやって設計するか?
↑たかだかこれだけ.簡単だろそんなの?と思うよねフツー
だけど、コイルドライバ回路は案外難しいもんでさ.
1年前の出来事:
巨大な鉄心に電磁石でインパクトを与えたい.たぶん「ゴンッ」と音をたてるぐらいの強さ.電流は巨大だし、周波数は数100kHzぐらいある.イメージ的には、300kHz1AをON/OFFするかんじかねぇ.どうしたらいい?
つい先日の出来事:
2uHぐらいのコイルに、100MHz5mAを流したい.綺麗な波形でよろしく頼むぜ.どうする?
40年前の出来事:
わたしがコイルドライバ回路であれこれと苦労し始めたのは、新入社員の1年目だった(1987年).当時はソニー御殿山にあったDATコンタクトプリントの開発部隊に混ざって業務用DATを設計してた.これは自慢だがわたしは入社初年度から設計してた.
記録ヘッドはコイルである.記録ヘッドに20MHz20mAぐらいを流す回路だ.デジタル回路の感覚からすると20MHz20mAなんか楽勝に思えるけど、負荷がコイルだと意外と厄介なのである.
変な現象もあった.記録アンプ~ヘッドまでのシールド線の太さと長さを調整するとエラーレートが劇的に変わるんだ.最終的にシールド線と長さを設計仕様にしちゃった.
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1年前の出来事の詳細、
コイルのパワードライブの概算はこんな感じだった.
鉄心コイルのインダクタンス=100mH(自己共振周波数はとりあえず無視)
周波数=300kHz T=3.3uSec
電流1A
電流1A
逆起電圧=L di/dt≒0.1/1uSec=100kV ←だめだこりゃ電磁砲じゃねぇんだぞwww
回答というかアドバイスは、、、
実現不可能なので、インダクを下げて、電流も下げて、逆起電圧=数100Vオーダーまで下げて、それでsystemを練り直したらどうですか? ちなみに500Vぐらいの高電圧高周波電源は売られています・・・
コイルドライバ回路の基本は3つである.これ以外を模索しても無駄である.
1)アンプ~コイルを最短で配線して浮遊容量を少なくする(メカ設計)
2)コイルの自己共振周波数を高い周波数に追いやる(巻き減らし)
3)逆起電圧に打ち克つために電圧を高くする(500Vとか)
↑ここまでbreak downすれば、「そんなの簡単にできるかい!」と思うようになれるだろう.そうなんだよコイルを駆動するのは難しいのさ.
トランスで昇圧したらどうか、とかは枝葉のハナシなのでお好きにどうぞどうぞ.でもトランスは万能じゃないのでやってみそ.何事も経験じゃよ(笑)
1年前は巨大パワー、先日のは小信号高周波、という違いはあるが、コイルドライバは容易に物理現象にぶち当たって詰む点で同じなんだ.
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つい先日の出来事の詳細、
設計者が変なことをやってた.
アンプ ~ シールド線30cm ~ コイル
これは上記1に反するので間違いなんだ.
でもね、見かけ上の変化なら起こせるのよ.
↓こんな風に、
・シールド線30cmには30~40pFの浮遊容量がある
・すると、自己共振周波数が下がる
・すると、帯域上方にQの盛り上がりが降りてくるので、軽く高域boost作用を得られる
・しかし、自己共振周波数よりも上の帯域はもはやコイルでなくなる
・部分的な見かけに騙されて本質を見失ってしまう(木を見て森を見ず)
ところで40年前、
上で書いたDATにおける謎対策、
記録アンプ ~ シールド線 ~ ヘッド
22歳のヒラサカも同じことをやらかしているでしょう.
俯瞰すると、浮遊容量を調節することで、位相特性を調整してるんだ.これは磁気記録の非線形ビットシフトを抑圧する効果があるの.重箱の隅なので詳解はやめとくけどさ.
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以上、22歳のときの経験が61歳になっても活きているという蘊蓄だ.どうだウザいだろう.
40年前のIT技術はあまり役に立たないが、40年前のアナログ回路技術は原理が変わらないので通用する.
シールド線30cmの担当者には、
「それ間違い」「常識だよ、常識」
などとと言ってしまったが、世間一般にコイルドライバで苦労した回路設計者が多いわけがない.常識ではあるが、知らなくても当然だ.
まとめると、いろんな回路への対応力は単に「経験」である.経験とは単に「場数」である.だからいろんな回路を作っては壊すのをたくさんやるしかない.
発振回路でハートレー、コルピッツなどがあるが、わたしは発振回路を設計した場数がゼロなので、発振回路は設計できない.負性抵抗とか全く知らない.
雑誌「トランジスタ技術」は場数を増やす啓蒙書として尊敬しうる.
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「場数」に関連した話題
入社希望者の履歴書、職務経歴書を読んで感想文を書いたことがある
そのヒトのキャリアパスはこうだった
20歳代 回路設計
30歳代 開発リーダー
40歳代 中間管理職
50歳代 役職解かれてドサ廻り
まぁよくある感じだよね.部長とか事業部長にはなれなかったタイプ
だけど、わたしが一番ピンと来なかったところは、
「会社に庇護されて、会社の中にあるリソースを回してきただけのヒト」
に見えたんだ
そうゆう技術者は必要ないなぁ
面接の常套句でこんなのがあるが、
「御社の仕事を早く覚えて、早く役に立ちたく思います」
↑マックのバイトじゃないんだから、技術者が中途面接でこんなコト言ってちゃダメだよ
わたしが中途の技術者に求めるのはこうだ、
「わたしは御社にない設計知識を持っているので、それを御社に注入してあげます」
「それは上手くいきませんね、理由はかくかくしかじか・・・・」
「わたしの名前で特許検索してもらうとXX件ヒットします」
会社人生で早めに設計から足を洗ってしまって、会社人生の後半がダラーッと中間管理職のドサ廻りになっちゃったヒトは、悲しいくらい「設計の場数を踏んでない」
ゆえに設計対応力が全然身についていない
体制の不備がたくさんあるような小さな会社では立ち回れない
ヒラサカに「あぁそれは上手くいかないのよ」とか言われまくってしまう
技術者は孤独である
かしこ
面白い話なんだな 続編はやく お願いします 毒者
返信削除ヒラ「電子ブロックで学びなおし」
削除まるで「電信方程式」発見の経緯のようですね。。。。
返信削除と言って、どれくらいの人が「ピンと来て」くれるかなー、と、思いました。まる。
あれって電信方程式って名前があるんですね
削除波動方程式とかテキトーな呼び方されてるだけかと思ってた
スピリチュアルはなんでも波動という....
>浮遊容量を調節することで、位相特性を調整
返信削除共振のすそ野に入ると電流の位相が進んでくるわけですな。一種のピーキングですな。などと思うも,共振が関わってくると,インカ電圧と磁束(コイルの電流)の関係がどうなっているのかいまだに理解できないです。
コイルの自己共振なので基本的にLPFっぽい特性で、
削除通過帯域の上方にピーキング周波数を持ってくると、
通貨帯域の上方の位相がぐわぁっと遅れて、
コイル電流波形が矩形波じゃなくなって、
立ち上がりエッジに「つの」ができます
その「つの」が非線形ビットシフトを防ぐ役に立ちまして
位相特性で「つの」をつけるのではなくて、
delaylineで「つの」をつける方法もあるけど、
あんまり効かなかったのはわたしの体験談
HDDのようなスパッタメディアではあまり効かなくて、
塗布型メディアだと効きやすいとか、
そうゆうのもたぶんある
そんなかんじ~
神奈川県人
返信削除特許に名前が載っている人・・・・・・・すごいですね。
自分は特許の提案したことないです。
(特許になりそうな案は持っていますが、利益がでそうな雰囲気はない)
自分の残り人生はものづくりと修理などに向けて行こうと思っています。
手軽に稼げそうなものとしてはエアコンクリーニングでしょうか?
数年に一度はクリーニングしなければならないのですが、やっていない家庭が多いとおもいます。
熱交換器の所はスプレーでなんとかなりますが、シロッコファン部分は結構大変です。
でも、その部分をやってもらうと6000円はちょっと高い。
作業すると1時間くらいはあっという間に掛かってしまうので、業者としてはこれくらいが相場だとおもいます。
個人事業として4000円くらいで出来れば小銭稼ぐのであれば大丈夫かな?とおもっています。
キッチンに近い室内機だと
削除シロッコFANまでベターっと油脂で汚れていて洗浄が難しい
洗浄師の腕の見せ所ですね
神奈川県人
削除>シロッコFANまでベターっと・・・・・
業者の作業状況を見るとビニールで養生して、バケツに排水を送り込んでいます。
受け皿のような物を作れば時短は可能と思っています。
基本料金をベースにして、油まみれの場合は価格アップしないと大変そう。(^^;
我が家のエアコンは埃とカビが層になっていました。
掃除は水を使わないでブラシで除去しましたが、結構大変でした。
手持ちスプレーで洗剤液を吹き付けます
削除厨房のエアコンの油汚れはどうしているのか謎です
削除毎日厨房を終わると2時間洗うの動画みた。
王将は油汚れがあったので、毎日洗うわけないかとカウンター席から厨房みて、ラーメンはまだかな?、と作るところみてました 毒者
中華料理屋のダクトの奥のシロッコFANは油でドロドロになってるんですかね
削除>特許に名前が載っている人
返信削除なんて、大したことないです。
※だって、実際、私の名前が載ってるくらいだもん。
(勿論「いつもの通りすがりの猫」という名前ではありません。世を忍ぶ別の名前で登録されています。まぁもう、何十年も前なので、それ自体切れてるかもですが。)
そこそこ大手企業に居ると、「年間、xx件の特許申請をしなければならない」みたいな、謎のノルマが課されます。
なので、「何でもいいから申請」「既存の特許の微修正(色を赤から黒に変えました、みたいなのでも申請は通る。モチロン「ホントの特許として、認められる」かは別。)」
という、「くだらない特許」が沢山申請されます。
会社的には「申請数」でしか評価しないのですが、数が少ないと「査定に」響きます(笑)
特許、数だけは出しましたが
削除ヘリカルスキャンが終わっちゃったので権利放棄しちゃったんじゃないかなぁ
スミマセン。スマホから打たら、何回も登録されちゃいました。。。
返信削除2こめ消しときました
削除