Hyper-G製作情報改訂の追加実験

2020/02/13 06:00

『FさんのHyper-G製作サポート記』の結果を受け製作情報改訂が必要になりました。

【『FさんのHyper-G製作サポート記③』より転載】
上記選別法を仮決定したものの、Fさん基板オペアンプの素性が解らず、この基準でオペアンプバラツキを吸収できるか確認できてません。

記事改訂用画像を作成しましたが、後で再修正が必要になったら恥の上塗り、多分大丈夫と思いながらも自信を持てません。

【湖南電源基板】
幸い手元にはオペアンプICソケット仕様の湖南電源基板があります。

残念ながら前回オペアンプバラツキ調査時一部ロットは使い切りありませんが、調達時期が異なるオペアンプ4580DDも3ロット11個在庫があります。　手間をかけても安心保険としてオペアンプバラツキ検証を行う事にしました。

◆現状確認と選別法適用
湖南電源基板三角波基準電圧は5-6V基準内ですが、当然抵抗選別してません。

三角波発生回路出力のテスター計測結果は5.33V、これは初期参考値です。

オペアンプ③ピン基準電圧18列の半田を吸い取り、電源／GND側33kΩの足を浮かせました、これで抵抗値計測できます。

まず電源側を計測すると32.3kΩ、比較的低目の物が実装されてました。

次にGND側は32.5kΩ、基準電圧を電源電圧50%より僅かに上昇させる抵抗値ですが、0.3kΩ-0.4kΩ差の選別法には足りません。

GND側を32.6kΩに交換すれば0.3kΩ差になります。　たった0.1kΩですが、これで選別法適合、さて初期値5.33Vはどの程度変化するのでしょうか。

部品交換と半田付けしたので非通電試験確認、約22kΩなので大丈夫です。

三角波発生回路出力のテスター計測結果は5.40V、選別法の抵抗交換0.1kΩ差が三角波に0.07V、設計目標値5-6Vの7%も影響してました。　Fさん製作基板は同条件で5.23Vでしたので、やはりオペアンプバラツキの下位だったと思われます。

選別法適用後の矩形波発振回路と三角波発生回路出力波形です、Fさん製作基板と三角波基準電圧は同条件（他の抵抗／コンデンサ許容差条件を除く）ですが差が出てます。
★発振周波数：20.0kHz 対 21.5kHz
★三角波振幅：7.35V 対 7.40V
★三角波Lレベル：1.35V 対 1.40V
★三角波出力テスター計測値：5.23V 対 5.40V
以上4項目についてオペアンプバラツキ検証を行います。

◆オペアンプバラツキ検証
ICソケットに在庫オペアンプを差し替えてバラツキ検証実験開始です。

オペアンプは足を曲げない様に平ピンセットを水平に差し込み、真っ直ぐ上に引き上げて抜きます、差す場合は納入状態で足が開き気味なので整形してから差します。　方向注意、逆差しすると電源投入瞬時昇天、①ピンポツ確認不足で1個壊しました（汗）

三角波レベルは電圧レンジを拡大し、オシロスコープスケーラー機能を使って計測し、0.05V単位で丸めてます。　在庫10個とFさん／湖南基板計測結果は以下の通りです。

★発振周波数
Fさん製作基板20.0kHzから22.7kHzまで10%強バラツキます。　ロット間／ロット内バラツキどちらが主かサンプル数不足で解りません、性能的には何の影響もありません。
★三角波振幅
7.25Vから7.40Vの幅に収まってます、他項目との相関関係は見られません。　この差は速度調整ボリューム最大側の遊びの差として現われます。
★三角波Lレベル
ロットが異なる前回調査で0.6Vあったバラツキは、0.2Vに縮小しました、これはロット間バラツキが大きい様です。　この差はゼロ調整で個別に合わせ込みます。
★三角波出力テスター計測値
Lレベルが高く振幅が大きいとその平均値テスター計測値が高くなります、今回調査最高値は5.45Vでした。　断定はできませんが新選別法で大丈夫と判断しました。

◆公開記事改訂
追加実験結果を受けて以下の改訂を行いました。
★ＡさんのHyper-G製作記②
三角波基準電圧抵抗選別が必要な事を追記しました。
★作れますよ！Hyper-G（第11版）
抵抗選別法を追記しました。
★テスター動作確認法①
追記改訂しました。
★テスター動作確認法②
追記改訂しました。
★露太本線ブログINDEX-4：Hyper-G高性能電源
FさんのHyper-G製作サポート記並びに本記事を追加掲載しました。