chottoshitahanashi’s diary

基本的に間違ったことばかり書いてるブログ。検索ひっかかるな

オシロのグランドとアース覚え書き

電子工作

イチケンの動画の中でオシロがアースされてないと感電するというのがあって調べてたらここがわかりやすかった。
初めて使うオシロスコープ・・・第6回「オシロスコープを安全に使う」 | 学び情報詳細 | TechEyesOnline

  • a) オシロ筐体、プローブのGND、100v電源のGNDは全てつながっている
  • 100v電源を利用する機器を測定する場合プローブのGNDで掴んだ機器のGNDはa)と接続する
  • 掴んだ部分が地面の電位から浮いていた場合（コモンモード電位を持っている）、アースでオシロ筐体を地面と接続していないと人が筐体を触った時に感電する可能性がある
  • アースをとっていた場合は大電流が流れて機器やプローブを破壊する可能性がある

（用語とかいろいろ間違ってるかも）


ここにも大事そうな話が、ちゃんとは読んでないけどUSBオシロを使っていて、AC電源のGND=パソコンのGND=USBのGND=USBオシロのGND=プローブのGND ...(接続)...機器のVCC=菊水直流安定化電源プラス端子...(安定化電源により作られた電位)...安定化電源マイナス出力端子...(たぶん接続)...と安定化電源出力GND端子=安定化電源一時側GND=AC電源のGND、かな。間違ってるかも。
接続注意！～オシロの意外な盲点～Gnd端子が地獄を招く？! - radio1ban（ラジオ１番）


ついでに安定化電源のGND出力端子について。
直流電源 および 交流安定化電源 の二次側出力端子の接地について | 菊水電子工業株式会社

  • GND出力端子は一時側GND（安定化電源の入力側GND、アースをつなげるところ）と接続されている
  • 直流安定化電源ではGND出力端子は機種によってマイナス端子と接続していたり接続されていなかったりする
  • 交流電源では出力端子のL端子にもN端子にも接続されていない
  • 交流電源で接続されていなくてもN端子を触ると感電した
  • 理由はN端子とGNDや一時側VCCとが交流的につながっているため
一時側VCC　---||---　N端子　---||---　GND　　　　---||---は容量
  • 容量C1, C2が一時側VCCとN端子の間、N端子とGNDの間にそれぞれ存在し、N端子には分圧された交流電圧がかかっている。
  • N端子に触れると（たぶん人間の静電容量のため）交流電流が流れ感電する。

オシロスコープ

電子工作

[理想]

  • 100MHzあればとりあえず十分
  • OWON SDS1104：帯域100MHz、I2C等の信号解析がないみたい、メモリ長20K
  • RIGOL DS1054Z：帯域50MHz、UART, I2C, SPIがあるとのこと、メモリ長12M

帯域は別としてこうしてみるとOWONが安い理由が見えてくる

[現実]
今はDSO-TC3かなあ・・・今ベンチトップ型の一番安いの買うよりも必要になってから必要なスペックを分かった上で買う方がいい気がする。


オシロスコープ比較検討（10万円以下編）｜ゆかり
2021年版、正しい中華オシロの選び方: new_western_elec

ここ格安で2年程新しい機種出てないのな。もうすぐ出そうな予感。


追記：と思ったらRIGOLがDHO802というのはAmazonで5万くらい新機種を去年9月に出してた。2ch、帯域70MHz、サンプリングレート1.25G、波形取り込みレート1000,000wfms/s、メモリ長25M。垂直分解能12bitという面白いスペック。


追記：
DSO-TC3でいいかと思ったけどやっぱりどうしても2chは欲しい。1chだと入出力を同時に測定できないからなあ。

はんだ付け特訓

電子工作

あまりの下手さにイラっとしたんでピンヘッダにUEWをつける練習中。
UEWは0.29mm、こて先は白光のT19-D24（2.4D型）。

  • 眼鏡をして確実に両目の焦点が合う状態で作業する
  • UEWの被覆は確実に剥く、温度310度は低すぎ、360度でちょうど。剥くのは少し、1～2mmで良い
  • UEW先端が黒くなった時は先端を切り落としてやりなおし
  • ピンヘッダにはんだ付けするとき360度では温度が高すぎるのでこて先端の角度を調整して面でなく点で温め熱くなりすぎないようにする


手前から1番目と最後はうまくできてる。1番目は確か310度でやったはず。2,4,5,6番目は温度高すぎあるいはフラックス蒸発。3,6番目は位置が悪い。
やっぱり小手先の角度を調整しても360度ではうまくいってないなあ。

こちらによるとUEW0.3mmくらいでやっててうまくいかず追記でもっと細いのをつかったらうまくいったとある。自分も今0.29mmを使ってるからそれより細いのとなると0.16mm？
じわじわ進む: ポリウレタン銅線（UEW線・エナメル線）を使う


調べたらやっぱり360度がいいらしい。
マグネットワイヤ（シングル線） | 株式会社シバタ
いちいちはんだごての温度を切り替えないで済むようにするにはやっぱり素早くするしかない？


番外：UEWを自分で着色するつわもの。
ポリウレタン銅線への着色完了 - プロジェクト59 ： キット頒布、電子工作 『ユルハム派』
油井ペンの先端に切れ込みを入れてUEWを滑らせ、釣り用の糸巻きに巻き取る

電源投入直後の不安定動作対策について（調査中）

電子工作

電源投入直後のTC74HC123/TC74HC423出力を安定させるために電源電圧をRCで立ち上がりを遅くしCLRに入れるのが正しいかどうか調べてた。別のICだが
https://emb.macnica.co.jp/forums/topic/5582/

SN74HC74のイニシャライズを正常に行うには、VccとCLRピンの間にコンデンサーと抵抗を取り付け、Vccより応答を遅らせる必要がございます。
実際の取り付け配置はデータシートp.11　Figure 4. Device Power Button Circuitを参考にしていただければと思います。
（SN74HC74のデータシート： http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/sn74hc74.pdf）

データシートではRCで立ち上がりを遅くした信号をシュミットトリガを介してCLRに入れている。
TC74HC123/TC74HC423はわからないがたぶん同じだろう。TC74HC123やSN74HC74に限らず一般の回路の場合はどうかと更に調査、まずIC内部で何をやってるか見る。
SN74HC74のデータシート8.2 Functional Block Diagramのブロック図をみるとCLRにはバッファとNANDが繋がっている。これを真似するならTC74HC00APは内部にバッファを持ってるのでNANDひとつでいいのか？いやそれ以前に電源不安定時NAND ICは安定動作するのか？


話がややこしいので以降「電源投入直後安定してLO/HIを作る回路」と「作成した安定したLO/HI信号により電源投入直後の不安定な信号をブロックする回路」にわけて考える
まずは「電源投入直後安定してLO/HIを作る回路」。一番簡単なのはリセットIC。そのまんまの役割を果たすICだがちょっと値段が高い。簡単な回路ではシュミットトリガを利用したものがある。上のデータシートにあるのもそれ。全体像はここにある。
https://userweb.alles.or.jp/chunichidenko/mycpu56.html
データシートのものと同じくRCの後にシュミットトリガに入れる。RCで高周波を除き、シュミットトリガで作ったHI/LOレベルを作成するとともにHI/LOしきい値の挙動を安定させている。
2つのインバータ（以降NOT）と2つの抵抗は74HC04でもいいし74HCU04でもよくシュミットトリガを作り出す回路、たぶんICで代用可。不安定なVCCが74HC04/74HCU04に与える影響が心配だが大丈夫？こちらでは「絶対に駄目」と
https://ja.stackoverflow.com/questions/90145/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%87%E3%83%B3%E3%82%B5%E3%81%A8%E9%9B%BB%E5%9C%A7%E3%81%A8%E9%9B%BB%E6%B5%81%E3%81%AE%E9%96%A2%E4%BF%82%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6

パワーオン中ならびにパワーオフ中（電源電圧が所定の電圧未満になる状況）では 74HC14 も正しく動作する保証がないためです。

トラギの記事では「確実に動作するリセット回路の設計」というところでシュミットトリガNOT（74LS14など）を使っている。ICを使っていいのか悪いのか？使っていい条件は？
https://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/backnumber/2004/06/p163-164.pdf
こちらに少しヒントがあった。
マイコン回路のトラブル事例とその対策
簡単に言えばこの回路はシュミットトリガの電源ノイズに弱く誤動作する可能性がある、なるほど。ICに電源電圧が供給されるのは前提として考えて良いがそこにノイズが入っている可能性は考慮しないといけないのか。

こちらは話変わってNOT２つと抵抗2つで作ったシュミットトリガの実験と原理の感覚的な説明。
https://userweb.alles.or.jp/chunichidenko/mycpu80tr239.html
https://userweb.alles.or.jp/chunichidenko/mycpu80tr238.html


次に「作成した安定したLO/HI信号により電源投入直後の不安定な信号をブロックする回路」の話。リセット回路の出力をゲート（信号伝達のON/OFF）として使うAND等の入力に渡す。もう一方の入力は電源投入直後不安定な出力を示す何か別の回路。やはりAND等のICが電源投入直後正しく働くか不明。マイコンだとリセット端子に突っ込むだけなのでこちらの回路は不要、なのでこれに関する話は調べても全然出て来ない。ANDはダイオード2つとプルダウン抵抗で作れる。
http://www.crl.nitech.ac.jp/~ida/education/computer/project/computer020602.html
リセットICのactive high出力を一方の入力に入れると望んだ結果が得られそうだがダイオードの電圧降下とプルダウン抵抗に常時流れる消費電流が邪魔、それになんか違う気がする。
Nchオープンドレイン出力のリセットICというのがあるらしい。
https://www.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/faq/053.html
これの出力と、不安定なロジックIC回路からの出力に抵抗をつなげた先とを結線するといいのか？ロジックIC回路からの出力をpull up/downのように見たてて使う・・・これも何か違う気がする。


まだ調査中。

ヘタレはんだ付け対策

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フラックスとフラックス洗浄剤選び | なんでも独り言
ここを見ると今使ってるHOZAN H-728は

はんだごてで熱するとすぐに揮発し、効果をあまり発揮できない感じがします。

らしい。確かにフラックス塗ってもジュッと煙が出るだけであまり変わらないなと思ってた。洗浄はしにくいけどgoot BS-75Bの方が扱いやすいらしい。フラックスなんてどれも同じだと思ってた。


追記：goot BS75B使ってみた。はんだ付けのやり易さが全然違う。長時間効果が薄れないからこて先の温度高めで適当にやってもはんだがぼそぼそしない。迷ったけど買い直して良かった。初心者はgoot BS75Bを使うべし。