6VとしてVoutを6Vにしたい場合、(R1+R2)/R2=10となるようR1とR2の値を選択します。 基準電圧Vrefとしては、ダイオードのpn接合で生じる順方向電圧ドロップ(0. 6V程度)を使う方法もありますが、温度に対して係数(kT/q)を持つため、精度が必要な場合は温度補償機能付きの基準電圧生成回路を用います。 発振回路 発振回路は、スイッチング動作に必要な一定周波数の信号を出力します。スイッチング周波数は一般に数十KHzから数MHzの範囲で、たとえば自動車アプリケーションでは、AMラジオの周波数帯(日本では526. 5kHzから1606.
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) 式2より「ω=2πf」なので,共振周波数を表す式は,(a)の式となり,Tank端子が共振周波数の発振波形になります.また,Tank端子の発振波形は,Q 4 から後段に伝達され,Q 2 とQ 3 のコンパレータとQ 1 のエミッタ・ホロワを通ってOUTにそのまま伝わるので,OUTの発振周波数も(a)の式となります. ●MC1648について 図1 は,電圧制御発振器のMC1648をトランジスタ・レベルで表し,周辺回路を加えた回路です.MC1648は,固定周波数の発振器や電圧制御発振器として使われます.主な特性を挙げると,発振周波数は,周辺回路のLC共振回路で決まります.発振振幅は,AGC(Auto Gain Control)により時間が経過すると一定になります.OUTからは発振波形をデジタルに波形整形して出力します.OUTの信号はデジタル回路のクロック信号として使われます. ●ダイオードとトランジスタの理想モデル 図1 のダイオードとトランジスタは理想モデルとしました.理想モデルを用いると寄生容量の影響を取り除いたシミュレーション結果となり,波形の時間変化が理解しやすくなります.理想モデルとするため「」ステートメントは以下の指定をします. DD D ;理想ダイオードのモデル NP NPN;理想NPNトランジスタのモデル ●内部回路の動作について 内部回路の動作は,シミュレーションした波形で解説します. 図2 は, 図1 のシミュレーション結果で,V 1 の電源が立ち上がってから発振が安定するまでの変化を表しています. 図2 図1のシミュレーション結果 V(agc):C 1 が繋がるAGC端子の電圧プロット I(R 8):差動アンプ(Q 6 とQ 7)のテール電流プロット V(tank):並列共振回路(L 1 とC 3)が繋がるTank端子の電圧プロット V(out):OUT端子の電圧プロット 図2 で, 図1 の内部回路を解説します.V 1 の電源が5Vに立ち上がると,AGC端子の電圧は,電源からR 13 を通ってC 1 に充電された電圧なので, 図2 のV(agc)のプロットのように時間と共に電圧が高くなります. AGC端子の電圧が高くなると,Q 8 ,D1,R7からなるバイアス回路が動き,Q 8 コレクタからバイアス電流が流れます.バイアス電流は,R 8 の電流なので, 図2 のI(R 8)のプロットのように差動アンプ(Q 6 ,Q 7)のテール電流が増加します.
■問題 IC内部回路 ― 上級 図1 は,電圧制御発振器IC(MC1648)を固定周波数で動作させる発振器の回路です.ICの内部回路(青色で囲った部分)は,トランジスタ・レベルで表しています.周辺回路は,コイル(L 1)とコンデンサ(C 1 ,C 2 ,C 3)で構成され,V 1 が電圧源,OUTが発振器の出力となります. 図1 の発振周波数は,周辺回路のコイルとコンデンサからなる共振回路で決まります.発振周波数を表す式として正しいのは(a)~(d)のどれでしょうか. 図1 MC1648を使った固定周波数の発振器 (a) (b) (c) (d) (a)の式 (b)の式 (c)の式 (d)の式 ■ヒント 図1 は,正帰還となるコイルとコンデンサの共振回路で発振周波数が決まります. (a)~(d)の式中にあるL 1 ,C 2 ,C 3 の,どの素子が内部回路との間で正帰還になるかを検討すると分かります. ■解答 (a)の式 周辺回路のL 1 ,C 2 ,C 3 は,Bias端子とTank端子に繋がっているので,発振に関係しそうな内部回路を絞ると, 「Q 11 ,D 2 ,D 3 ,R 9 ,R 12 からなる回路」と, 「Q 6 とQ 7 の差動アンプ」になります. まず,Q 11 ,D 2 ,D 3 ,R 9 ,R 12 で構成される回路を見ると,Bias端子の電圧は「V Bias =V D2 +V D3 =約1. 4V」となり,直流電圧を生成するバイアス回路の働きであるのが分かります.「V Bias =V D2 +V D3 =約1. 4V」のV D2 がダイオード(D 2)の順方向電圧,V D3 がダイオード(D 3)の順方向電圧です.Bias端子とGND間に繋がるC 2 の役割は,Bias端子の電圧を安定にするコンデンサであり,共振回路とは関係がありません.これより,正解は,C 2 の項がある(c)と(d)の式ではありません. 次に,Q 6 とQ 7 の差動アンプを見てみます.Q 6 のベースとQ 7 のコレクタは接続しているので,Q 6 のベースから見るとQ 7 のベース・コレクタ間にあるL 1 とC 3 の並列共振回路が正帰還となります.正帰還に並列共振回路があると,共振周波数で発振します.共振したときは式1の関係となります. ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) 式1を整理すると式2になります.
図6 よりV 2 の電圧で発振周波数が変わることが分かります. 図6 図5のシミュレーション結果 図7 は,V 2 による周波数の変化を分かりやすく表示するため, 図6 をFFTした結果です.山がピークになるところが発振周波数ですので,V 2 の電圧で発振周波数が変わる電圧制御発振器になることが分かります. 図7 図6の1. 8ms~1. 9ms間のFFT結果 V 2 の電圧により発振周波数が変わる. 以上,解説したようにMC1648は周辺回路のコイルとコンデンサの共振周波数で発振し,OUTの信号は高周波のクロック信号として使います.共振回路のコンデンサをバリキャップに変えることにより,電圧制御発振器として動作します. ■データ・ファイル 解説に使用しました,LTspiceの回路をダウンロードできます. ●データ・ファイル内容 :図1の回路 :図1のプロットを指定するファイル MC1648 :図5の回路 MC1648 :図5のプロットを指定するファイル ■LTspice関連リンク先 (1) LTspice ダウンロード先 (2) LTspice Users Club (3) トランジスタ技術公式サイト LTspiceの部屋はこちら (4) LTspice電子回路マラソン・アーカイブs (5) LTspiceアナログ電子回路入門・アーカイブs (6) LTspice電源&アナログ回路入門・アーカイブs (7) IoT時代のLTspiceアナログ回路入門アーカイブs (8) オームの法則から学ぶLTspiceアナログ回路入門アーカイブs
DASS01に組み込むAnalog VCOを作りたいと思います。例によって一番簡単そうな回路を使います。OPAMPを使ったヒステリシス付きコンパレーターと積分器の組み合わせで、入力電圧(CV)に比例した周波数の矩形波と三角波を出力するものです。 参考 新日本無線の「 オペアンプの応用回路例集 」の「電圧制御発振器(VCO)」 トランジスタ技術2015年8月号 特集・第4章「ラックマウント型モジュラ・アナログ・シンセサイザ」のVCO 「Melodic Testbench」さんの「 VCO Theory 」 シミューレーション回路図 U1周りが積分器、U2周りがヒステリシス付きコンパレーターです。U2まわりはコンパレーターなので、出力はHまたはLになり、Q1をスイッチングします。Q1のOn/OffでU1周りの積分器の充放電をコントロールします。 過渡解析 CVを1V~5Vで1V刻みでパラメータ解析しました。出力周波数は100Hz~245Hz程度になっています。 三角波出力(TRI_OUT)は5. 1V~6.
差動アンプは,テール電流が増えるとゲインが高くなります.ゲインが高くなると 図2 のV(tank)のプロットのようにTank端子とBias端子間の並列共振回路により発振し,Q 4 のベースに発振波形が伝わります.発振波形はQ 4 からQ 5 のベースに伝わり,発振振幅が大きいとC 1 からQ 5 のコレクタを通って放電するのでAGC端子の電圧は低くなります.この自動制御によってテール電流が安定し,V(tank)の発振振幅は一定となります. Q 2 とQ 3 はコンパレータで,Q 2 のベース電圧(V B2)は,R 10 ,R 11 ,Q 9 により「V B2 =V 1 -2*V BE9 」の直流電圧になります.このV B2 の電圧がコンパレータのしきい値となります.一方,Q 4 ベースの発振波形はQ 4 のコレクタ電流変化となり,R 4 で電圧に変換されてQ 3 のベース電圧となります.Q 2 とQ 3 のコンパレータで比較した電圧波形がQ 1 のエミッタ・ホロワからOUTに伝わり, 図2 のV(out)のように,デジタルに波形整形した出力になります. ●発振波形とデジタル波形を確認する 図3 は, 図2 のシミュレーション終了間際の200ns間について,Tank端子とOUT端子の電圧をプロットしました.Tank端子は正弦波の発振波形となり,発振周波数をカーソルで調べると50MHzとなります.式1を使って,発振周波数を計算すると, 図1 の「L 1 =1μH」,「C 3 =10pF」より「f=50MHz」ですので机上計算とシミュレーションの値が一致することが分かりました.そして,OUTの波形は,発振波形をデジタルに波形整形した出力になることが確認できます. 図3 図2のtankとoutの電圧波形の時間軸を拡大した図 シミュレーション終了間際の200ns間をプロットした. ●具体的なデバイス・モデルによる発振周波数の変化 式1は,ダイオードやトランジスタが理想で,内部回路が発振周波数に影響しないときの理論式です.しかし,実際はダイオードとトランジスタは理想ではないので,式1の発振周波数から誤差が生じます.ここでは,ダイオードとトランジスタへ具体的なデバイス・モデルを与えてシミュレーションし, 図3 の理想モデルの結果と比較します. 図1 のダイオードとトランジスタへ具体的なデバイス・モデルを指定する例として,次の「」ステートメントに変更します.このデバイス・モデルはLTspiceのEducationalフォルダにある「」中で使用しているものです.
41 に近い歯数として、 42÷30=1. 4 30Tのナローワイドチェーンリング。 この辺りもよくわからない中国生産のモノで試していきます。 クランクももちろん中国生産品狙い。 ノーマルクランクは175mmでしたが、 170mmしか販売されていなかったので、170mmのモノをチョイス。 クランクを変更するにあたり、ボトムブラケットもホローテック化するわけですが、ここにもわけのわからない中国生産品を入れてみることにして・・・ これだけ揃えば、使い勝手の良し悪しは抜きにして8速でフロントシングル化、つまり1×8(ワンバイエイト)化の準備は完成です。 ネックは楽天などでは購入することができず、アマゾンでしか探すことはできません。 そして、中国からの発送になってしまうために商品の到着までかなりの日数が必要になってしまうということでしょうか・・・?
ついに関東地方で梅雨が明けてしまった。 ここ数日間梅雨前線が全然南下してこないので「もう梅雨明けしてしまったような天気図だな」などと思っていたのだが、昨日梅雨明け宣言が出てしまった。 まだ6月だし、もう一度くらい梅雨前線が南下してからの梅雨明けを予想していたので、何とも肩透かしな話である。 つまり実質的には数日前に梅雨が明けてしまっていた形だ。 聞いた話によると6月中の梅雨明けは、観測史上2度目の早さらしい。 ああ、また今年も苦手な季節がやって来てしまった、、、 さて本題です。 フロントシングル化のメリットとして、 1. 煩わしいFDのメンテナンスからの開放 2. シフト操作の簡略化 3. 軽量化 4. フロント シングル 化 8.1 update. クランク周りの掃除が楽 などが有るようだ。 実は私は密かにク ロスター のフロントシングル化を狙っている。 しかし、通常8速でのフロントシングル化はあまりお奨めでは無いらしい。 8速でのフロントシングル化のデメリットは、 スピードレンジが狭くなる 。 これに尽きると思う。 必然的に平地主体か登り主体か、どちらかに振ったギア配分の自転車になる。 8速には11t-40tや11-41tといった超ワイドレシオな スプロケット が存在しないからだ。 まあ普通に考えて、8速じゃ枚数足りないよね。 これがおそらく多くの人がフロントシングル化するにあたり10速か11速を選択する理由だと思う。 だがしかし、敢えて私は8速でのフロントシングル化を構想してみたい。 だって、11速化とか高いし、調整シビアそうで頻繁に出来る気がしないから、無理。 8速でのフロントシングル化に必要な物 1. ワイドレシオなカセットギア 2. ナローワイドのチェーンリング 3.
インストール完了 作業した当日は雨で試運転することができなかったので、明日改めてファーストインプレッションをお伝えしたいと思います。 テンションプーリーを赤いしたので、チェーンリングボルトも赤にしようかな。 今回購入した商品
ビアンキの「カメレオンテ1(ウノ)」を入手したので、劣化した不良パーツの取り換えと一緒にフロントシングル化にもチャレンジしました! この記事ではフロントシングル化の作業手順をメインに説明します。 ですので、フロントシングル化のメリットについては、簡単に触れるのみにとどめます。 フロントシングル化のメリット 軽量化できる フロントギアのギアチェンジが不要となり、操作が楽になる フロントチェーンリング周りのメンテナンスが楽になる 見た目がミニマル・シンプルになる もくじ(タップするとそこまで飛べます) カスタマイズ前のビアンキ・カメレオンテ1(ウノ) 中古のクロスバイク「ビアンキ・カメレオンテ1(ウノ)」を奥さん用に入手しました。 フロント3速・リア8速の24速のホワイトが爽やかなフラットバーのクロスバイクです。 近所をポタリングしたり、20㎞圏内をサイクリングしたりするために使いますが、私自身が妻に自転車の魅力に気づいてもらいたいこともあり (そうすれば散財を許してもらえるかもしれない) 、女性目線でかわいく、乗り心地も良いクロスバイクに改造します!
2017年1月6日 2021年6月15日 フロントシングル化。 それはなかなかマニアックな改造ではあるが、 MTB や シクロクロス の世界では主流(とまでは言わないが、普通に結構いる)となっている。 メリットとしては、 ・軽量化 ・メカトラブルの減少 がメインだと思います。 私の場合は、元から街乗り仕様&たまに グラベル ありツーリングぐらい用の立ち位置なので、軽量化+見た目のスッキリさを狙って実施してみました。 そもそも自転車はシンプルな見た目のほうが好みなので、使わないパーツはとってしまおうくらいのコンセプト。 フロントシングルにするにあたって フロントをシングルギアにするにあたって、本来チェーン受けの働きをしているフロント ディレイラー を外すので、チェーン落ちの可能性が上がることが懸念されています。 これを防ぐために、通常のチェーンリングではなく、「ナローワイド」と呼ばれるチェーンリングを使用するのが最近のトレンド。 ナローワイドについてはあさひのブログに詳しいので参考まで。 外れないチェーンリング、ナローワイドとは? チェーンリングで実験してみました。 – – Toby's Break – ぶろぐ・で・あさひ | サイクルベースあさひ しかし、私の愛機は8速 クラリス ちゃん搭載。 生活ツールとしての自転車ですので、なかなかそんな高価なコンポは積めるものではない。 8sの クラリス ちゃん何ぞでそんなことを考える人は意外に少ないらしく、どのナローワイドチェーンリングも9,10s用の記載が。 実際にしているブログも見つからない。 よし、なにも考えずにやってみよう。8sフロントシングルの先駆者になるんだ。 俺がフロンティアになるのだ。フロンティアー。 買ったもの RaceFaceのナローワイドチェーンリング38T ヤフオク でちょうど安い中古があったのでぽちっと。 PCD110で安いやつがみんな値段上がっているようで、確かに今ちょうどキテいるジャンルなのかも。 新品だとこんな感じでした。 ちな、59g。かる。 GIZA シングル用チェーンボルト amazon さまにて一番安くてかつ軽量な GIZA Productのチェーンリングボルトを購入。 ちなみに、RaceFaceのチェーンリングは厚歯で、通常の 4.
その後、 試運転で試して見ましたが、 フロント30Tでは常用域がトップ付近の2~3枚。フロントはやはり32T~34Tあたりでも良かったのかな〜。とも思ったりするような感じです。 ワンバイエイト(1×8)の感想は? ノーマルクランクと比較して考えると、 ノーマルでは42/34/24T。 右だけでシフト操作できる8速とはいえフロントシングルのシンプルさは便利という一言に尽きます。 ただ、 もしかしたら軽くなった原因は、重くなってきていたカートリッジBBからホローテックのセラミックベアリングに変えたからじゃないだろうか?? フロント シングル 化 8.1.1. ?とか思ったり。 その真ん中あたりの丁数が街乗りではやはりベストだったようです。 今回はインナーロー側のギア比を意識して30Tを選びましたが、ほんの少しだけトップ側に不満は残ります。 ま、 30Tでも必死に漕がなきゃ全く問題ありません。 ナローワイドなチェーンリングはシングルクランクで使ったとしてもチェーン落ちする気配は一切無く、リアだけでワイドレシオに変速していくフロントシングル化させた8速の感覚はスムーズとは言いませんが、ガッチャンガッチャンとギアが大きく動くオモチャ感はなかなか新鮮ではあります。 フロントシングルの場合のチェーン長 シマノ的なフロントシングルのチェーン長の設定方法は、 リアディレイラーを通さずに、リアはローギアにかけた状態から、 プラス2リンク プラス2リンクと書かれていますが、シマノ的な表現なので間違えないようにする必要がありそうです。 現状はプラス2リンクに1コマ足した状態で様子見中。 まとめ 8速のMTBのフロントシングル化、1×8(ワンバイエイト)ってどうなんだろう・・・と思ったりもするわけですが、 使用目的である街乗りオンリーという点で考えれば、全く問題ないんではないか? と思っています。 むしろ十分。 流石に、 エントリークラスのVブレーキの29er MTBに1×11(ワンバイイレブン)とかまでは必要ない。 本気で山に行ったりする場合であれば、物足りないんでしょうけども。。。 多分、自分の街乗り、河川敷、裏山程度を走るくらいであれば全然大丈夫です。
編集後記: インデックス調整したら普通にカチカチ変速するようになりました! フロント ディレイラー も外して見た目もスッキリ。 変速精度的には8速システムでのナローワイドチェーンリング導入は問題なさそうです。 フロント ディレイラー に草が詰まったりすることもなくなりましたので、現況はおおむね満足。 ただ、 トップギア にするとやはりギアへの干渉音が… やっぱりたすき掛け状態になるので8速チェーンでは幅が広くて限界があるよう。 余裕が出たら9速チェーンに交換しようと思います。 編集後記その2: SHIMANO の9速用チェーン(CN-HG53)に換装しました! ギアの干渉音はなくなりましたが、やはりチェーン自体のノイズは多少あります。 まあでもこれはハイエンドモデルでも普通にあるものですから全く気にならないです。 変速後のペダル感覚が、以前のフロント2枚時代よりもダイレクトに感じます。 単純にギア一枚でペダル~チェーンまでの剛性がアップしたためと思われますが、これはなかなか心地いいですよ。以前がもっさりしていたような気がします。 少しだけインデックスがずれていたので、まだ完全なインプレとは行きませんが、おおむね満足。という感じです。 それにしてもインデックスがこんなに狂うとは。 飛んだり跳ねたりしているからか、 クラリス たんのせいなのか…