回路図集1

 ここでは、参考資料として、さまざまな機器の回路図を掲載しています。
 これらはあくまでも技術的興味に基づく参考資料であり、これを製品などに実施した場合の問題に関しては一切責任を負いかねます。
 個人的に独自に調べた(または設計した)ものであり、内容の保証はできません。また、これらに関する質問にはお答えできない場合が
あります。

(1)UHF帯データ送信モジュール
 数年前、秋葉で買ったもので、値段は結構高かったです。よく見るとわかりますが、これはホテルの便せんの裏側です。出張先で
ヒマな時、基板パターンをおっかけたものです(笑)。
 回路は、一般的なFMワイヤレスマイク的なものです。特に目立った特徴もありません。トラ技の別冊にありそうな感じがします。
 コイルのスペックは不明です。
 実際に製品への応用を検討していましたが、評価したら使い物になりませんでした。その当時は、無線通信に関するノウハウを持って
いなかったということも原因のひとつかもしれませんが・・・。
 受信モジュールとセットでしたが、その基板はICの型番が削ってあったので気分が乗らず、調べませんでした。でも実は、メーカー名と
型番はわかっている(笑)。

(2)電話着信ランプ+ベル
 電話の増設着信ランプ+ベルです。
 個人的な開発で、ある装置において、電話の着信を検出したかったのですが、回線に接続するには端末機器の認定が必要です。
それが30万以上かかるわけです。個人では無理なので、何か方法がないか検討したときに、どっかそのへんの店で買ってきて、バラした
ものです。リンガーICおよび、ツェナーダイオードの規格は不明です。リンガーICは、ロームあたりでありそうな感じがしますが・・・。
 このLEDランプ部分に、光センサを貼り付けて、回線に非接触で着信を検出する方法を考えていました。しかし、この着信ランプ自体が
認定品じゃないんですけど・・・(笑)。
 そのほか、クランプ式電流センサで検出する方法も検討して、実際にサンプルも入手したのですが、電流が少ないためうまくいきませんでした。
 認定を回避する方法は後でわかって、大量生産品でなければ、NTTに直接申請する方法がありました。確か無料だったと思います。これに
関しては、機会があれば別に書きたいと思います。

(3)モデムリセッター
 これは自分で設計したものです。昔ので、いまは必要とされないでしょうから公開しておきます。但し勝手にこれを製品化して商売しては
いけません。
 暴走の可能性があるマイコンを避け、全てハードウェアロジックによって信頼性を確保しました。
 かつてパソコン通信が全盛の頃、自分もパソコン通信局を運営していました。パソコンを連続稼働させるわけですが、たまにモデムが
「コケて」着信を受け付けない状態になっている事がありました。
 そういう場合に、ベル回数がある設定回数以上になれば(モデムが通常ベル1回で着信する設定なら、この装置は3回とか)、自動的に
モデムの電源を入れ直すというものです。
 これとは別に、スペシャルバージョンとして「2回線対応、キャリア監視付き、パソコン電源制御方式」のものもありました。
 そう、これらに応用するために(2)のやつを検討していたわけです。
 認定を回避するほかの方法としては、古いモデムを流用して、そいつのRS232CコネクタからRI(リング)信号をもらう事です。この仕様に
対応できるように考えていました。
 回路図などを次に示します。B4サイズでスキャナにそのままかからないので、とりあえず半分折りにしましたが・・・見づらいですね。
 結局、うちは必要ありませんでした。モデムに、+++コマンドを受け付けないように設定したら、コケる事がなくなりましたから。

 CADで描き直した回路図。

 パターン図。
 以前トラ技に投稿した装置のパターンが無断で(基板上の私の名前を消して)、雑誌広告に使われていた経験もあるので、
念のため、「コピー禁止」と記入しました(その広告代理店には2回抗議して、著作権表示を入れさせました)。

 着信時のタイミングチャートの一部。当時、通勤の列車の中で設計をしていました。

 簡単な取扱説明書。手書きです。

 実機の写真。
 左から、アナログTAの内線機能を利用してテストしている様子。
 中央は、実機を上から見た状態(写真ヘタでごめんなさい)。右は、内部写真。

 TAを(もちろんNTT回線から切り離して、単体で)疑似交換機として、RING信号波形をとったもの。手書きで書き写しています。

(4)電話録音アダプタ
 電話回線の途中にかませて、テープレコーダのマイク端子に接続して録音するためのアダプタです。こいつは、ちゃんとした認定品です。
 ただ、テープレコーダをAC電源で使うと、ハムが入ることがあります。コストを考えるとこの方法になるんでしょうけど、できれば、ライン
トランスを使ったほうが・・・とか思う。
 こいつの応用として、電話の着信検出があります。疑似交換機(NTTの回線につながずにモデムなどの試験をするためのもの)に接続
して、着信ベルの電圧がどんなふうに出てくるかオシロで調べたら、使えそうな感触でしたよ。

 当時使っていたオシロはデータが保存できなかったから、手書きで写しました。

 ※※※ 後日記
 他社(S社)の録音アダプタも買ってきて調べました。一度も使うことなく、ぶっこわして(笑)。なんとまあ手ハンダですよ。
しかもヘッタクソ。説明書には、感電・故障の原因になるから分解するなと書いてあったけど使わないからいいんだヨ!(し
かし、税抜1600円もったいなかったな)。
 基板の見た目は違いますが回路は一緒でしたよ・・・。C1の容量だけ違っていました。上記のは0.047μFでしたが、
これのは0.022μFでした。音声が若干小さめになるかな?(試してない)
 RxとかCxのリファレンス番号までまるっきり同じ(笑)。どっちのメーカーがオリジナルかパクリかわかりませんけどね。
どこかの下請けが設計したやつを2社がそれぞれ買ったのかもしれないし。認定番号を比べてみたら、S社のほうが後でし
た。

(5)蚊が寄ってこないという装置
 ワゴンにてんこ盛りになって、安く売られていた物です。
 スイッチを入れると、ピーと鳴って、この音を蚊が嫌う(オスかメスかどっちだったか忘れた)ので蚊が寄ってこないそうです。
 実際に試した感じでは、ちょっと・・・(ノーコメント)。「この装置に」蚊が寄ってこないんじゃないか?(そりゃ、血がないもんね)
 回路は、教科書通りのマルチバイブレータで、電源はニッカドを太陽電池で充電するようになっています。別の基板に、同じように
作って遊んだあとは、こいつはぶっこわして、太陽電池だけ流用しました(笑)。

(6)ゴ○ブ○が逃げるという装置
 ケースは接着されていたので、ぶっこわしてあけました。
 たまたま仕事先で、実際に使っている人がいたのが、これを知ったきっかけです。だいたい1週間ぐらいたつと、奴らも慣れてくるので
別の部屋か、しばらく取り外しておくそうです。効果は、あるようだと言っていましたが・・・?
 コンセントにつっこんでおくと、カツッ、カツッ、カツッ、というクリック音が鳴り続けます。これが超音波?(高調波として含まれてるのかなあ)
 そういえば、むかしの「初歩のラジオ」にLM3909Nの応用例として、超音波でゴ○ブ○を撃退するやつがありました。それによると20kHzと
書いてあったと思います。
 あと、テレビの通販で時々やってる奴も分解して研究したいと思っています。同じ物が近所のホームセンターにありましたが、しかし値段が
高くて・・・ぶっこわす気になれないですね(笑)。
 いずれにしても駆除するんじゃなくて、逃がすんだから、近所の人は迷惑かも(気づかないか?)。たとえば飲食店なんかそうですよ。バルサン
たいても、隣に逃げてて、また舞い戻ってくるそうです。みんなそろって使った方がいいでしょうね。
 まあ、メシ食ってる時にカウンターの上にチャバ・・・(自主規制)が走ってるのは、よくある事だし?まあ何とか許すが(え?)、クロゴ・・・(自主
規制)の、でかくて、ツヤのある奴が出てきた日にゃ、怒るぞ〜(私はゴ○ブ○大嫌い)。

(7)100円で買える電池テスター (値段相応編)
 いまどき、電卓もポケットラジオ(但し本体100円、電池100円、イヤホン100円だが)も100円の時代だが、電池テスターまで100円で
売っている。
 しかし本当に使い物になるのかどうか?
 すでに電池テスターは1000円のが手元にあるので新しいものは不要だ。解析するためだけに今回100円のを買ってきた。用が済んだら
バラしてポイだ。いやその前に、過電圧をかけてメーターを焼き切る(笑)。
 むかしから電子工作をしていた者としては、メーターは高価なものだった。ラジケータなんかは安いほうだったが、それでも500円
以上はしたと思う。その高いイメージのあるメーターが、なんとまあ、100円の電池テスターに入ってるなんて・・・中学生の自分が、高くて買え
なかった、あの、あこがれのメーターが、こんなオモチャのレベルにまで堕ちたなんて・・・なんだか悲しい。

 さて、調べた内容を次に示します。

 ※後日記
 上の資料で、一番下に「R1とR2の比は・・・」という記述がありますが、これは「R1とR3の比は・・・」に訂正します。
 つまり9Vと1.5Vの電圧の比率ですね(9÷1.5=6)。

 そういえば100円の電池テスターは、以前買ったのを思い出した。今回のとは形が違うが、中身は似たようなものだった。違うのは、以前の
ものは基板じゃなくて、空中配線されていた点だ。抵抗が束ねて、ハンダでひっつけてあった。しかもヘッタクソ(笑)。今回のは、ちゃんと基板に
なってるし、しかもハンダ付けがきれいだ。

 さて考察だが、その前に基礎知識として、「電池の実力」の調べ方を書いておこう。
 電池の電圧を確認しようと思ったら、いきなりテスター(電圧計)を電池につなぐだろうか。確かに電圧は計れるが、じつは、これは正しい
電圧を示していない。厳密にいうと、電池の実力を示していない。
 電圧を測ると、1.5ボルトあった。別に消耗していないようだが・・・それじゃあその実力とやらを見せてもらおうと言うことで、懐中電灯に入れて
みる。スイッチを入れると、なんだか薄ぼんやりと灯っている。シオシオな感じである。そう、電池の実力は、実際に負荷をかけてみてわかる
ものなのだ。
 電池テスターが無くても、実際に使う機器に入れてみてテストすると目安になる。そんなの言うまでもないだろうけど・・・でもバカにできない
よ。
 なんで負荷をかけると電圧が落ちるかというと、電池には「内部抵抗」があるからだ。抵抗といっても、部品として中に入っているわけではない
化学反応により、あたかも抵抗が入っているかのような挙動を示すということらしい。理屈は省くが、電池と直列に抵抗が入っているイメージで
考えてもらいたい。

 抵抗に電流を流すと、電圧降下する。電池が消耗するほど内部抵抗は増加するし、また、電流を多く流すほど(負荷が大きいほど)V=RIから
電圧降下が大きくなるから、負荷にかかる電圧が下がるわけだ。
 逆に、電流が少ないときは電圧があまり下がらないから、時計など、消費電流の少ない機器にはじゅうぶん使えることもあるのだ。このように
消耗した電池でも、活躍する場があるということだ。
 このように、負荷条件を想定した負荷をかけながら、電圧をはかるのが正しい電池チェック方法になる。具体的には、電池と並列に抵抗を
接続した状態で電圧計で電圧をみる。但し電池が消耗するので、数秒で済ませること。
 この抵抗は、負荷条件や、電池の種類で変えなければならないのは言うまでもない。

 電池の内部抵抗は意外に大きく、無視できない。これを考慮しなかったために失敗した事があった。もともと安定化電源で動作する機器の
設計経験ばかりで、電池機器は初めてだった。
 待機していた回路が動き出す瞬間、電流が多く流れ電源電圧が降下した。そのときにオペアンプにノイズが入り、誤作動していたのだ。下の
波形がオペアンプから出力され555に入力されるトリガーで、本来入ってはいけないものだった。これがポコポコポコポコと周期的に入り、発振
状態のようになっていた。それでタイマー回路がいつまでも止まらないという現象になっていた。



 これは基板の電源パターンの問題もあった。今までのパターンを切って太いジャンパー線で電源から直接ひっぱってきたら改善した。
この改造をしないで、いくら電解コンデンサをつけてもいっこうに改善しなかった。

 次に示すのは、正常な555のタイマー動作である。上の波形が555の出力で、これがHである期間がタイマー動作期間だ。下の波形が
タイミング用コンデンサの電圧で、充電されていくにつれ電圧が上昇し、スレショルド電圧に達するとタイマーが終了するという仕掛けに
なっている。スレショルド電圧はVCCの2/3である。



 これが、不具合発生時には、電池の消耗度合いによって、タイマーが規定時間より長くなったり終わらないという現象だった。
次の波形がそれである。
 下のコンデンサ充電電圧が、微妙に波打っているのがわかるだろうか。いつまでもVCCの2/3に達しないため、タイマーが終了しない
のである。もし電池電圧がもう少し高い場合、微妙なところでVCCの2/3に達するため、規定より長い時間になる。
 最後のあたりで波打っているのがわかると思う。微妙に達するか達しないかというところで、うろうろしているからタイマー時間が長くなったり
終わらなくなったりする。



 また別の例として、LEDが点灯した時だけ電源電圧がドロップしている波形を示す。上の波形が電源電圧で、下はLED点灯を示す。
 これは電池が弱っている時で、電源投入時の突入電流(回路中の電解コンデンサの充電)と、LEDの点灯により瞬間的に電流が増えたため
電圧が規定より落ちて、電圧検出ICが動作し「電池切れLED」がこのタイミングだけ点灯するという現象になった。
 そのLEDによってさらに電圧が下がるわけだ。なんとマヌケな悪循環なんだろう(笑)。



 いままでのことを、もっと身近な例でたとえれば、ドライヤーなど消費電力の比較的大きいもののスイッチを入れた瞬間、部屋の電灯が暗くな
った経験はないだろうか?
 屋内配線だって抵抗ゼロではない。やはり抵抗がある以上、電流が流れれば流れるほど電圧が下がるから、電灯が暗くなるのである。
 それが一瞬だけなのは、電源を入れた瞬間は突入電流といって、瞬間的に大きい電流が流れるのである。パソコンなんか、電流プローブを
使って波形を見ると、瞬間的に30アンペアは流れている。

 電池の実力を知る方法がわかったところで、この回路を読んでみる。
 さきほど負荷をかけると書いたが、この電池テスターではどうだろうか。前掲の図中にも書いたが、電池の種類、電圧を問わず30mAを流すように
なっていた。ボタン電池でも単1でも同じなのだ。このへんが「値段相応」、「簡易型」という根拠だ。説明書にも、簡易的に確認するためのものと
書いてあります。
 さて1000円の電池テスターはどうだろうか。マニュアルには、このような表があった(偉そうに、OWNER'S MANUALと書いてある)。

 表によれば、ボタン電池では1mA、また乾電池でもAAAタイプは50mAでそれより大きいのは150mAのようになっている。そして、GOODと
判定する電圧も1.125V±0.09Vのように規定されている。セレクトスイッチで電池の種類ごとに切り替えるようになっている。
 さっきの100円のテスターで、ボタン電池に30mAも流させるのは、考えてみれば(考えるまでもなく)酷である。
 結論だが、100円の電池テスターは、あくまでも簡易型と割り切って使うこと。そしてボタン電池の測定は推奨しない。だって測定するだけで
消耗するよ(笑)。もともと容量も小さいし、アナログテスターで測定すると電圧が低めに出るぐらいだ。
 あと、メーターが何ボルトでどれくらい振れるかとか、調べたいところだがすぐに準備できないので、また改めて実施する予定。それが済んでから
だね、ポイするのは(笑)。
 しかし100円のくせに、ハンダ付けが以前よりきれいになっているし、ケースの仕上がりもきれいなのは驚いた。100円ラジオもそうだ。
ハンダ付けがきれい。うーん進歩したなあ。あなどれんな100円・・・。

 しかぁし!! 100円ショップで私は見た。
 陳列されているボタン電池から白い粉が出ていたことを・・・半月ぐらいして見に行ったら、まだあったし・・・。そんな腐った電池誰も買わんぞ。
 そうか、この電池テスターで自分でチェックしろって事か・・・(笑)。
 1月20日。今日久しぶりに100円ショップに行ったが、まだ塩吹いたボタン電池があった。在庫が全然減っていない模様。そりゃあ、こんなの
一番手前に置いてりゃあ、誰も買わんよなあ・・・。

 電池のカシコイ使い方については、電池メーカーのホームページなどに記事があるので各自チェックして下さい。
 今はどうだか知らないが、近所の電器店で小物を買ったときの紙袋には、電池の使い方がイラストを交えて書いてあった。休ませると長持ち
しますとか書いてあって、ツルハシ持った電池が「ふぅ〜」なんて言いながら休んでいる絵があるわけだ(笑)。
 電池は化学反応で電気を発生する。化学反応は温度が上がると10℃2倍則により加速するから、寒い時はポケットに入れて暖めて使うと
良い。寒い日にクルマのエンジンがかかりにくいのも基本的にこういう理由による。ライトつけっぱなしでバッテリーが上がったのが原因の場合も
あるがそれは論外。ガソリンが無くてエンジンがかからないのも論外(そういうオバサンを見た)。
 逆に、電池を保存するには温度が低いところに置くのが良い。うちも冷蔵庫に入れていて、野菜ジュースなどと一緒に仲良く並んでいる。
パッケージを破らないでそのまま入れること。あけてしまった物は、ビニールに包んでから入れたい。食品の汁がくっついたりして端子が汚れる
のを避けたい。
 ところが・・・松下電池のホームページで確認したら、昔は確かに冷蔵庫で保管していたが、現在は性能が向上したので室温で良いとの事。
冷蔵庫に入れると、取り出したときに温度が低いため性能が発揮できないのと、結露してショートするおそれがあるのでやめてほしいと書いて
あった。

 あと、電池を買うときは、手前より奥のほうが新しいので奥から取るのが良い。スーパーで豆腐などを買う時と同じ要領である。
 電池をひんぱんに交換する機器は、充電式の電池を使うほうが経済的。充電で10時間以上かかるのがイヤならば、急速充電タイプ
の充電器を使う(1〜2時間程度)。あるいは、電池を2組用意して、交代で使う。充電式は初期投資は高いが、充電にかかる電気代は安いし
使用済み電池のゴミも出ない。おっと、使用済みニッカド(またはニッケル水素)電池は電器店のリサイクル箱へ。
 学校のコンセントでゲーム機やウォークマンの充電をしていた奴がいたが・・・(笑)。
 ACアダプターが使える機器で、近くにコンセントがある状況ならなるべくコンセントを使う。
 それから、消耗した電池は機器に入れたままにしない。なんでかというと、消耗した後は腐りやすいから。とくにアルカリ電池は大変な事に
なる。腐食性の強い電解液が出てくる。放置していた液晶テレビが、基板まで腐食して再起不能だった。
 消耗したマンガン電池を放置して、あとで見たら、外装のつなぎ目のところが若干膨らんで見えた。腐りかけているのでしょう。

 むかしは「液漏れ補償」があったが、なんで無くなったんだろう。
 中学生の頃、目覚まし時計を分解していて、ウッカリ基板を壊してしまった。ヤバイ、この前買ってもらったばかりなのに。親に見つかった
ら・・・。
 ここでひとつの知恵が浮かんだ。
 その頃、電池には液漏れ補償がついており、その内容を読んだら、液漏れの場合、無償で修理または同等品と交換しますとあって、
ヨシ、液漏れに見せかけて、こいつを新品と交換してもらおうと思いついた(悪い奴だ)。
 それでわざわざショートして消耗させた電池を入れ、親にみつからない所に半年ぐらい隠しておいた。しかし腐っていなかった。なかなか
難しいものである、「完全犯罪」は(笑)。
 結局その目覚まし時計はどうしたかというと、たまたま雑誌広告でジャンクの時計を見つけたことで、そいつの基板を移植して復活する事ができ
た。ついでに、ボタンを押すとランプが点灯するようにしたのと、ラジオまで組み込んでしまった(イヤホンを差し込むと電源が入る仕掛け)。
 電池が消耗していると、ランプのボタンを押したとき、秒針が足踏みするがこれはご愛敬だ(笑)。

 目覚まし時計といえば、とある「時限装置」(笑)に使おうと思って安い目覚まし時計をホームセンターに探しに行った。そしたら、展示品が
見事に液漏れして腐っていた。管理してないのか・・・・・・。
 店員をつかまえて、これ腐ってるから安くしてよと言って、値切って買ってきたっけ。
 ところで時限装置というのは、毒ガス発生装置のことだ。誤解を招くのでゴ○○リ退治機と言う。「バポナ」(板状の殺虫剤)に風をあてて、
ゴ○○リを退治する。飲食店の営業が終わった後、誰もいない時間に装置を作動させ、室内に殺虫剤のガスを充満させる仕掛けだ。
 実績だが、朝から見たらたくさんひっくり返っていた。おぞましい光景だったとの事(というのは、自分は見に行ってない)。
 結局、この装置はバポナが劇薬(買うときハンコが必要)であることから、「危ないんじゃないか」との慎重論により実験のみで開発計画は
ボツとなった。装置を現場に運ぶクルマの中で、揮発したニオイで具合悪かったしなあ(笑)。
 ある料理人の意見もあった。自分たちは天井からバポナを吊して、扇風機を回して使っているからそんな装置は作るまでもないとの事。それを
言っちゃあ、おしめえよ・・・(^_^;)

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