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電子回路理論研究会コミュのC-MOS ロジックICに電源供給しない場合の挙動に関して

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mixiで質問トピック建てるのは初めてですが、皆様お手柔らかに(笑)。

現在回路解析中の機器が有りますが、敢えてなのかミスなのか、74HC04B(ST)のVCC
が無接続です・・・ただ機器としては一応正常動作してる様です。
http://www.meta-design.jp/MindEye.html

04の使われ方としては単なるインバーター動作であり、リニア・アンプとして使う様な
事では有りません。仮にリニア・アンプとしての使い方でも、電源供給せずに使う事は
基本的にあり得ない事だと思います。

・・・散々調べても、そういう使い方がアリなのか無しなのか判断が付きません。

アリなのは、保護ダイオードや各種寄生成分を経由して、VCCには電位差的に電源が供
給されてる様に振る舞うからこそ(04自体の動作は異常だとしても)回路としては一応
動作してるので、それで良しとしてしまうという事。

無しなのはそれが素子破壊を招く懸念が有る事ですが、データシート上の絶対最大定格
では電源電圧は-0.5〜+7Vなので、先の状況でVCCに発生している電圧からは即破壊を招
く事にも成らなさそうです。
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1882.pdf


因みに、04(Inv)が使われてるのは:

・74HC4066の#4 VCO Out→Inv→Inv→4066 #3 Comparator In
 (何故敢えてInv→Invと挿入してあるのかも謎です・遅延を狙ってる?
 >4066の#4 VCO Outと#2 Phase Comparator I Out双方を利用してPC側のアプリ
 をコントロールするので、恐らく遅延の為だと思われますが)

・74HC4066の#4 VCO Out→Inv→-ケミコン+→aLEDc→Gnd
 (LED点灯でこんな事を行うのは初めて接しました)


・・・とっととHC04に電源供給して、動作挙動がどうなるかを試せば良い事ですが、
もしかして敢えてこんな変則的な事してあるのだろうか?・・・等とも思います。
(他の回路部分からも、結構変態/技術力高い方の設計の様なので)

皆様はどう思われますか?

取りあえず後ほど現在の状況での各Invの入出力の測定と、HC04に電源供給した際の測
定やハード・ソフトの動作確認等行う予定です(対応を終え次第にて再び記します)。

・・・正しい回路では正常動作しなかったら益々謎ですが(笑)。

コメント(10)

毎度JOです。
取り合えず全回路図を拝見したいですが・・・・

データシートの2ページ目
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1882.pdf
入力と出力に保護用と言うか寄生ダイオードがVCCとGNDに接続された形となっています
入力か出力の何れか1ピンでも「H」であれば、そこから電源が供給されます、
データシートにある1ピンあたりの最大電流まで、このダイオードから電源供給可能です

しかし、VCCはオープンと言う事なので「パスコン」が挿入されていない為、素子の安定度は有りません、
現状で動作しているのは「偶然」なのではありませんか?
はじめましてです。よろしく!

JOさんの言うように、保護ダイオードがINPUTについてますね。

VCC浮きなので、VCC電位はINPUTからVth落ちた電位になっているはずです。
出力も。

もし意図的だとしたら、レベルシフトの目的?
それならば、inv --> inv としている理由もわかります。
(inputがLowのとき、Highは絶対にでないから)

このとき、入力振幅に対して、出力のHighレベルは0.6V程度落ちてると思います。

でも、あんまりこんなことやりたくないよね。
VCC電源を別に用意しなくても済むけれども。
やおらAmiga(1200HD)を用意して、各種測定を行おうとしてました。


>このセットとしては、PLLで同期信号かナニか抽出する仕掛けでしょうか?

Mind Eyeとはこういう物です:
http://www.nightvzn.net/portfolio/web/amiga_monitor/archives/1_5html/mindeye.htm

内部マイク又は外部Line入力を、相当変態なFilter(定数としては-6dB/Octですが、
その構成されてる場所が理解出来ない感じです)構成でLo/Hiに周波数分割し、又変態
としか言い様が無い(なんじゃこれは!と度々心の声が出ます・笑>回路規模知れてる
のに、集合抵抗があらゆる回路に配線が飛んでるので解析に苦労しましたし)Comparator
にて予め設定したスレッショルドに応じ、2つのPLL/VCOをコントロールしてます。

Mind EyeはAmigaのJoyStickポートを経由して専用アプリ(所謂Demo的なGraphic/Paint
ジェネレーター)をコントロールしてますが、使用してるのはLeft/Right/Forward/Back
(これらは各種画像生成やコントロール等をLo/Hi2つのPLL/VCOの、先の通りVCOと
Phase Comparator出力パルスにより制御)とButton1(ゲインスレッショルドを越え
たらプリセット切り替える?等)です。

・・・そこまで解析する積もりも無いですが、JoyStick経由でAmigaに送られてる信号
内容を他で再現するのなら、このハードを使う必要も有りません。
(肝はハードでは無くソフトのGraphic Synthesize機能・処理側なので)

因みにAmigaならではの(初期のVideoToastor等)LoFiな色や画素です。
(Fairlight CVIにも似てますが、昨今の機器では決して出せない雰囲気)
 http://www.meta-design.jp/CVI2.html
 http://www.meta-design.jp/CVI.html
 http://www.meta-design.jp/photos_tvwar.html
 (本番中坂本さんの後ろに居ました)
 http://www.meta-design.jp/RTV&Hajime.html

 ・・・画像・動画撮影予定なので、先のページを後日更新します。


>回路図見たいです!

所謂リバース・エンジニアリングなので・・・公開は出来ませんです。
(既に製品は販売されてませんが、開発元は今も存在してるので)
 http://www.mindeye.com/
 http://www.geod.com/
 (Webからも、今なお80年代のハイテク・ヒッピーぶりがありありです・笑・例えば
 世界初のVRシステムを開発したジャロンさんの様に)
 http://www.jaronlanier.com/general.html

 *そういう存在だと思うので、ミスでは無くもしかして敢えてVCC接続しないで異常
  な動作を狙ってるのだろうか?・・・とも思うのです(笑)。


>完全オープンというのは???

何故この状態で一応動作してるのかは、JO_O さんが記されてる通りなのは解るので
すが、この機器の目的からは先の通りそれが敢えてなのかミスなのかどちらなのだろうか?
・・・と悩むのです。
(VCCに電源供給した際に目的とする動作が行われなくなるとしたら、敢えてです)



>LEDのドライブもちょっと面白いところ

私かなり膨大にあらゆる変態なLED点灯回路(パタさんならお馴染みのEnvelope制御や
VCO駆動など含め・・・私の前職の経験がそのまま活かされてるので、電飾屋には考え
つかない様な各種)を組んで来てますが、その上でもなんじゃこれは!?です(笑)。
http://www.meta-design.jp/photos_equipments_light.html

・・・フライングCというか、BBD/CCD的な”チャージばけつ”的な使い方なのだろうか?
と思います(ケミコンの極性的にこれで良いのだろうか?とも)・・・LEDの向きは先
の通りであり、一端ケミコンに貯めた電圧/電荷でパルス点灯してる様です。
(ただ、やはり普通の電圧印可とは点滅の様子が異なります>それもMindEyeの変態さ
加減を演出する要素に成ってると思いますが)



>現状で動作しているのは「偶然」なのではありませんか?

単なるミスなのか、誤動作的な事を狙ってるのかどうか?・・・なのです。

・・・電源部はJoyStickポートから供給されたDC+5Vを、一部(TS27M4CN/STという全
く馴染みが無いC-MOS OPAmp)の為にICL7660でDC-5Vを生成されてますが、この手の機
器にしては電源部のケミコンがやたらでかい以外、パスコンの類は一切有りません。


これから各種測定してみます。
測定を終えました。
http://www.meta-design.jp/MindEye.html

左?の画像がVCC接続しない状況で、右?の画像が接続した場合。
(Inv→Inv接続されてる部分にて・緑が入力側・黄色が出力側)

VCC接続されてない方は、波形が鈍ってるのと電圧降下してます。
(出力側は さかたっち さん記されてる通り0.6V程度下がってます
 >ただ二段のInvなので、1段のみなら半分?程度かも)

VCC接続した場合波形はシャープですが、立ち上がりでグリッチも生じてます。
(PLL/VCOは、グリッチで誤動作してるかも)

動作上どうなのかは、VCC接続した場合動作がピキピキしますし、LEDも明るく点滅します。
(前者はPLL/VCOの応答性に関わる事であり、後者はソース電流なので当然ですが)

ハード・ソフト一式の動作としてどうなのかは、ピキピキした動作でも悪くは無いけど、
元のVCC接続無しの”ぬめっ”・・・とした動作(グラフィックの変化の仕方が機械的
では無く何かしっくりする感じ)も悪くは有りません。


VCC無しでも動作上特に問題は無く、今回は敢えて接続しない方が良さそう・・・とい
う結論に成りました(接続する・しないを切り替え可能にして、動作モードをSoft<>Hard
等選べる様にしても良いかも知れませんが>C-MOS ICへのVCC供給する・しないでそう
いう切り替えを行うのもあり得ませんけど・笑)。

何で回路的には正しくは無いと思いつつ元の方が良いと判断するのかは、この手の機器
は例えばクラブ他の空間(音響にせよ照明にせよ、巨大で強烈な感覚刺激装置の固まり
により、より強い没入感で有るとか理性では無く本能領域へ刺激を与える為に各種ハー
ドを使うので)で使われる為、機械的動作よりは感覚的動作の方がしっくりくる為です。

未だに設計した方は敢えてなのかミスなのかの判断は付きませんが、私の様な感覚なら
敢えて?だったのかも知れません。

・・・お勧め出来る使い方では無いと思いますが。

この回路的には正しくないけど、動作・目的として変則的な使い方を行う事に関して、
パタさん(音楽・シンセ系の各種対応されてますので>シンセ系は未だGuitar Effector
程邪道では無いかも知れませんが・笑)はご理解戴けると思いますが、問題で有る事が
解ってて敢えてやる様な事だと思います。勿論仕事としての対応なら長期的な動作・信
頼性を確保する事は当然の事として。


皆様ご協力感謝致します。
紅(ちゃっち) さん

普通に考えたら明らかに回路パターン設計ミスであり、この製品は一部回路修正個所が
有りますが、各種測定など行ってないとは思えないので、益々凡ミスじゃん・・・で終
わります(トピック建てる迄も無く修正します)。

ですが、先の通りどうも狙って敢えてそうしてある様に思えたので、こういう使い方は
どうなのだろうか?・・・と質問させて戴きました。

私の結論は先の通り邪道のままにする事にしましたが、素子破壊を招く恐れも十分考慮
すべき事ですね。



パタ! さん

>すごく興味深々です〜

Amigaでは有りませんが、Video Synthesizer系回路のリンクを記してます:
http://mixi.jp/view_bbs.pl?id=781041

これなども:
http://www.audiovisualizers.com/toolshak/vsynths.htm

リンクしてる70年代の機器/回路は今の技術からは余りにも古い回路処理であり部品類
ですが、今の製品では決して出せない映像効果だからこそ、対応する価値が有ると思い
ます(私はご依頼に基づく対応なので、出来る事は先方のご予算次第ですが)。

もう手放されたかも知れませんが、先のCVI Portableは世間を騒がせてる某高城氏の物
であり、氏が何故LoFiなDVE(DigitalVideoEffector・まがりなりにも当時最先端・・・
当時ミラージュよりも桁一つ安価な200万程度で、画期的な製品として国内だけでも数
百台出荷しました)を未だに使われるのかも、今の映像機器では決して出せない効果だ
からこそです。

実現しませんでしたが、坂本龍一氏のLive映像など対応される原田さんからの問い合わ
せにて、ルナシー解散コンサートでもCVIを使うお話が有りましたが、理由は同じです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8E%9F%E7%94%B0%E5%A4%A7%E4%B8%89%E9%83%8E

ソフトシンセ全盛でも尚、ビンテージアナログシンセ類を使われる方々も同様でしょう。


>電子展望

懐かしいですね(笑)。

うちの倉庫部屋にも眠ってますが、今でも尚刺激的な回路だらけだったかも知れません。


>オーディオのピークデテクタ的なLED点灯

Peak検出回路ではDiode逆接続で個々の音声処理部から信号を取り出す様な事が良く行
われますが、そうい業界特有の回路というのは各種有ると思います。


>#絵文字に回路図記号があると便利ですよね、きっと。

私が初めてPC類と触れたのはやはりコモドール(VIC-20・1982?頃)でしたが、仕事と
しては前職で日本にAppleを導入させる事に深く関わってたので(AppleIIC/Mac128辺
りから)、社内をAppleTalkでMail/PrintServer的に構築する様な使い方もかなり早い
時期から使ってました。

当時世界的にはSyntheNet等も有りましたが、私自身は所謂パソコン通信の類は某PC会
社に一時所属していた際業務上Nifty IDを貸与されてからであり、昔ながらのASCIIで
回路図を記す様な事には馴染みが有りません(最初に編み出された方々は凄いと思いま
すが、馴染みが無いので直ぐにはASCII回路を読めません)。

欧米ではスマイリーとして昔からASCII文字でニュアンス/感情を伝える様な事が行われ
てますが(若しくは略語多用される等・例えばLOL>Laugh on Loud・爆笑という意味)、
漢字文化からは先のASCII文字で回路を表す様な事は生まれなかったでしょう。
http://en.wikipedia.org/wiki/Smiley

・・・等ととりとめの無い事を記してしまいました。
>ある程度偶然性・非安定性に頼るところのあるシステム

私自身は趣味としては殆ど回路製作を行わなく成ったので、基本的に仕事前提で各種対
応を行いますが、その為所謂ベンド/サーキットベンディングの様な、場当たり的という
か結果オーライ的な対応は出来ません。

結果を保証できないし見積もり出せませんし、勿論信頼性も。
(私は自分の各種対応の圧倒的な故障率の低さを誇りに思ってますので)

・・・先のコミュニティにそういう方々をリンクしてますが、有る意味羨ましいです。
(恐らく多数の屍の上に成り立ってる物だと思います・笑)


>エフェクタ屋さんの凶暴な発想と実現させてしまう腕力

自ら”孤高の人”と名乗ってる通り、私の各種対応(機器対応だけでなく演出システム
各種のシステム対応)はなかなかその筋の方々とは相容れないとか、各コミュニティで
もかなり浮いてますが(笑)、人のやらない様な事ばかり対応してる者としての悲しき
定めです。

エフェクター屋さんは・・・その物の方々と接した事が無いので実際どうなのかは解り
ませんが、何かでたらめな機器による儲け主義・・・というイメージが有ります。

・・・目くそ鼻くそかも知れませんが(笑)、古典的な回路でも、各部品をあり得ない
使い方をして新たな効果を生み出すという点では独創性有るかも知れませんが、回路規
模/原価からでは価格設定はどうなのだろか?・・・と思うので。
(開発に相当する様な費用・時間が掛かってるのなら仕方無いですが、使い古された回
路を少しアレンジするだけで、我が物にしてしまう様に思えるので・・・私自身前職で
各種最先端機器類を、日本のメーカー開発向けにも販売してましたし・というか先端技
術で有る程に確実に購入されてたので一番のお得意様かも知れませんが、良き先達から
学ぶという事は正しい姿勢であり、猿まねは駄目だけど工業所有権に抵触しない様に異
なるアプローチで同等機能・処理を実現する様な事は、応用技術は日本のお家芸ですが、
Guitar Effector類の世界はそういうレベルでは無いと思いますので)

商売として利益を確保する事は当然でも、例えばPureAudioと呼ばれる世界のあり得な
い価格設定のケーブル類と同様のにほい(臭い)を感じます。
(自作される方々の他力本願な姿勢なども好きく無いです・・・自分で努力するからこそ、
それだけ出来た喜び大きいとか得る物大きいと思いますので)

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