オシロスコープキットの組み立て
以下、作業の様子を記しながら作業を行う。
（そのため、時間はかかるだろう）
２０１１年１１月２８日（月）
２０：１５
開封そして部品一覧での確認（ネットページ参照）
一応存在していることの確認と実物の認識のため
コイルといわれてもわからないが、コンデンサーに似たものがあるが、コンデンサーはすでに除いているので「コイルとはこれだな」とか。
２０：３５ 余計なことしてて時間が経ってしまった
さて、早速だが
「５）C10,C14,C15,C18,C32,J4を半田付けしてください。」
に関して、どれがどのＣなのか番号の印刷がないのでわからない。
何となく形から電解コンデンサの○だなとわかったが、今度は
電解コンデンサの取り付けの向きがわからない。
プリントパターンが○と□で区別しているのかとも思うが、その形さえ明確には見えにくいし、テスターで見ても皆ＧＮＤとは限らないのか一致しない。
どうもパターンから読まなくちゃならないのかも。
あとはテスターでＧＮＤ側を見つけてマイナス側の足をつけるようにするのか。
⇒付属説明書の裏面にあった。取り付け完成図と部品番号図。なあんだ。ネットで探してしまった。
それにしても図面は見づらくて大変。年寄りには。
ループを使い始めたが、字そのものがつぶれかかっていて見えにくいものも。
特にＣ１８なんかはとても読めない。けど見当でこれだなと。
部品配置図での、Ｃ１４とＣ１５の極性指示は逆と思われる。テスターでＧＮＤ側を測ってみた。
Ｊ４（２×５のピンヘッダの取り付け方向がわからん。長い方を基板に差し込むことかな。そしてその長い足を短く切っておくことかな。
このピンヘッダの使い方がわかれば自然に向きもわかることだろうが、この段階までではどのように使われるのかわからないため。
少し先の方を見てからハンダ付け作業に入るのがいいと思い、少し見てみる。
タクトスイッチの取り付け面も初めはどちらかわかりにくい。
他のページも参考にしたりして、理解し、そして取り付けしてみる。
これはハンダ付けしなくても固定されるし、他にも邪魔になることはないから先に取り付けてもかまわない。
取り付けは意外に難しい。４本足ですんなり全部の足が入らない。無理して変に曲げても嫌だし。
ちょっと不安になって他の参考ページを見たりする。
ＬＣＤのコントラスト用に抵抗の調整が必要なことも書いてある。そこからの参考ページもまたじっくり見ないわからない。
２２：３０ ここで休憩、というか、お風呂はいらなくっちゃ。
（就寝）
１０：００
結局、昨夜は、少し考えたくらいで、ＬＣＤのコントラスト云々のネット記事を見て、回路とパターンを見比べたりして、回路どおりであることを確認したら深夜になってしまい、寝ることにした。
そして、今朝も思ったように起きられず、時間もだいぶ経ってしまった。
そろそろハンダ付けに入ろうかと思う。（ちょっと、ピンのところと、ＬＣＤのところに不安なところもあるが）
まず小さい電解コンデンサー５個から付け始めた。
ピンヘッダは迷ったが、短い方を基板に差して付けた。そうすればＬＣＤの方に当たることもないし、多分、接続するときには長い方が接続しやすいかなと思った。（でもなぜ「短く切る」なんてあるのか、あとで困ることになるかもの不安はある。まあ、プログラムの書き換えにしか使わないようだし、最悪のときは今出てるピンをニッパで切り落とせばいい）
それからＪＰ１のジャンパに関してもちょっと迷った。
ここには２ピンのピンヘッダが合うように思うのだが、そしてジャンパーピンでショートさせるようにすればいいように思うのである。
２Ｐのピンヘッダも２個も付属しているのに、それを使うところがまだ出てきていない。
ここで使って足りなくなるのもいやだし（別に自持ちはあるが）、ショートピンは余分には持ってないので、そのままジャンパー配線することにした。
で概ね備品装着は済んで、電源を入れての中間確認である。
こんなところで、昼食だったり、また出かけることもあり、またまた中断
１２：４５
（お出かけ中断）
１６：４０ メモ整理から再開である。
１７：５０
さて、電源回りの確認です。
電源：９．１１ｖ
ＶＲＡＷ＋：８．３０ｖ
＋５ｖ端子：５．１０ｖ
▲さて、電流測定ポイントのＪＰ２は何処？わからない。部品配置図から見つけられない！
ＬＣＤ基板はスペーサーにより隙間が取られるのかと思っていたのだが、そうでもなかった。
ピンヘッダの土台部分のみがスペーサーの役目をするだけで、僅かな隙間でメイン基板につながるので、確かにピンヘッダの足とか短くしないと接してしまう。他の部品の足も短く切っておくべき。
２ＰのピンヘッダはＬＣＤ取り付けの反対側の支えになる。
このうち１箇所は電源ＩＣのヒートシンクに当たるため、これも短く切る必要がある。
ピンヘッダのハンダ付けは土台の黒いプラスチックみたいのものが熱で柔らかくなって、ピンがぐらついてしまうのが困る。
http://www.eleki-jack.com/KitsandKids2/2009/10/lcd14.html
エレキジャック
このページを参考に組み立てを再確認しながら実行し、完成させることができた。
試しに、自身で出している５００Ｈｚの信号を表示してみた。
ＯＫ
次に、１００ｖを整流しているところの波形を表示させてみた。
整流コンデンサが無い状態の整流結果と、整流コンデンサを入れたときの状態を表示してみた。
確かに整流効果のあることが確認できた。
２２：００
一応、製作完了！
−−−−−−−
以下は実践編です。
結論からいうと、ラジカセのリモコンの不具合を修理できました！
もう昔の製品になりますが、ビクターのラジカセです。
結構いいもので気に入っていたのですが、それでもよりコンパクトはソニーのラジカセに席を奪われ、しばらく奥にいたものが、リモコンの電池が弱っているのもそのままにしておいたために、電池が腐って液漏れを起こし、周りの基板も傷めたようです。リモコンが使えないと何と不自由なことか。
そのうちにソニーのラジカセが不調になり、手入れをしたもののＣＤさえ満足に聞けなくなってしまった。
そこでまたまたビクターのが惜しくもなってきたのである。
そのリモコンがダメになったことを見たのが３，４年前。そのときに分解してみて、どうも０．１μＦのセラミックスコンデンサが怪しいと見込んではいたのです。電池ボックスのそばにあって、変色しているし。
でも確定的なことは言える状況には無かったのです。
全然回路もわからないし、テスターで測っても何もわからない。
そのときにも、思ったのです。せめてオシロスコープがあったらなあ！
でもそのときは、そのコンデンサーしか直せるところはないし、と思い、一応部品を調達ということで、その後に秋葉原に行った折に、そのコンデンサーを２個、買ってきていたのです。
部品を調達はしたけれど、いざ実際に取り替えることまではやっていなかった。
当時はそれほど時間的に余裕もないし、そのうちに、としているうちに日が過ぎていたことです。
また、それをしたところで本当の見込みがあるとも思えなかった。
まあ、部品だけはあるのでいつかは試すことは出来る、と心にしまっていたものでした。
で、今回、念願のオシロスコープの登場となったのです。
もう贅沢はなしで、とにかく波形で様子がみれれば、ほんとうに何でもいい、とまで思ってきたのです。
普通のものを買うと、値段は最低でも数万、あとはピンきりだがどんどんいいものが欲しくなる。
最近、マイコンから入って、ＬＥＤ照明とか、いろいろ手を出し始めてきており、手作りも別な意味でいいと思い、秋月で４０００円で買ってきて、作ったのです。
そしてまず、ＬＥＤ照明実験ボードの１００ｖ電源を整流したあとの波形を眺めてみた。
もちろん、このオシロは電圧感度が５ｖ／目盛で、６目盛しか無いから、表示できる最大の電圧は３０ｖです。
で、１００ｖは無理だから、抵抗で分圧して１０ｖ程度に落として、それを眺めたものです。
そして、整流用コンデンサの無いときと有るときの違いをまざまざと見たのです。感激でした。
そして次が、取っておき（まさに何年も、部品も、取って置き）の、ラジカセリモコンです。
正常状態がどうなのかをわからないままに見始める訳で、何もわからないところからの出発でした。
基板印刷からクリスタルらしいのがわかり、その端子をみると、波形が見えました。
まだこのオシロの使い方もよくわからない段階のため、よくわかりにくかったけど、だいたい５００ｋＨｚくらいの信号かと思った。正弦波の感じでした。その両端子が１８ピンＩＣの多分１７と１８に接続されている。
これがマイコンだなとピンときました。最近やっとマイコンの感じがわかってきたので。
そしてそのそばの１６ピンからの配線パターンがどうもトランジスタのベースにつながり、そしてそのトランジスタのコレクタ側にＬＥＤがある。
ということは、つまり、ＩＣの１６ピンの信号がオンになるとＬＥＤが光る。
これが確認できればいい、と。
しかし、何も見えない。
ここで、また、余談と言うか、横道と言うか、でも、この確認試験には必要なものがあるのです。
試験装置とでもいいましょうか、それほどのものでもないけど。
電源と接続ようの線です。
電源は、リモコンには電池があれば働くのだが、分解してから基板だけで動作させようとすると、電源（つまり電池）はうまくつなげないのです。
それを繋ぎやすくする電池ボックスとかあれば、それでいいのですが。
で、先ごろから考えていたことに着手したのです。
テスト用の電源装置を作れば！
秋月電子に何度か通ったり、ネットで部品のこと、働きや値段や、を見たりして、徐々に、徐々に、やっと電子工作の少年のように、少しずつわかってきたのです。
電源は意外とやっかいなもので、だからＡＣアダプタに頼る。それがなお更嫌だったわけで、今でも何とかＡＣアダプタは避けたいと思っているのです。だからＬＥＤ照明も１００ｖダイレクト動作をさせたいし、電子回路もパソコンのＵＳＢから５ｖをもらって動作させることを優先して考えてきているのです。
しかし、実際はそうとばかり言っていられないわけで、そのうちに考えてみようとしていたのです。
そして、電源レギュレータＩＣを買ってきたのです。
それも可変対応の。
これで希望の電圧の電源を作りたい、と思ったのです。
で、５ｖの電源は、ソルダーレスブレッドボードの実験用電源としの５ｖがあるので、これから今回のリモコンの電源（乾電池２個で３ｖ）を作り出そうということです。
可変調整用の可変抵抗にほどほどのものが無く、まずは抵抗で大体を決め、それから可変抵抗で調整することにしたら、出来た！
調整すると、３ｖジャストも出来た。（それほど今回のには正確でなくてもいいのだが、どうせ電池だし）
それから、配線材料だ。
やはり一番はみの虫クリップだね。
ところが数本あったものはテスター用に使ったり、ＬＥＤ照明の仮接続に使ったりで足りない。すでに使いまわしの状態。
それで追加で作成することに。
みの虫部は昔の残骸が数本分ある。
次は電線だが、意外とほどほどがない。
ちょっと、しっかりし過ぎると線の取り回しで力の反作用で扱いにくいし。
まあ、ちょっと細めのものが茶色が１本あったので、これでみの虫部の色だけが赤１対と黒１対があり、２本追加できた。
それで、やっと、本筋に戻ることになり。
リモコンをばらしたままで確認試験に入ることが出来るようになった。
ショートさせないように気をつけ、ビニールテープで保護したりしながら、電源を接続。
これを接続しても、供給電源の電圧は３ｖピタリ、びくともしない。素晴らしい！（こんなリモコンでは、ほとんど電流は食わないはず、測ってないけど）
そしてオシロのプローブを、と言ってもこのプローブとも言えないようなもの、の先は、やはりみの虫クリップ。（安物だね。でもかわいいね）
これではＩＣの足にタッチなんて難しい。
そこで、抵抗器部品を取り出し、その足にみの虫クリップで挟み、そして、その足の先をプローブの先として利用することにして、ＩＣの足とかに、チョン、と。
と言った風にして確認試験は続けられたのでした。
そして、その結果は、
・電源はちゃんと供給される
・クロックの元となる発振信号は働いている
・スイッチを押すと、ＩＣの別のピンのところが電圧が変化する
・ＬＥＤ、そのドライバーのトランジスタ、およびそのベースは電圧の変化が起きない
これからみると、異常なところは、ただ、ＬＥＤを光らすための信号が出てないことであり、マイコンの働きが疑われるのである。
でそのマイコンの周辺回路を見ると、例のセラミックコンデンサがマイコンＩＣのピン１に接続されて、反対側はＧＮＤである。
ここの意味がわからないのだが、でも、もしこのコンデンサがショート、もしくは断線になっていれば、つまりコンデンサーの働きをしていなければどうなるのだろう？
この間の導通確認ではショートは無いようである。となればコンデンサー機能喪失で断線と同じか。
そして、このコンデンサーを取り外すことに。
足のハンダをこてで温め、本体をピンセットで挟み引っ張ると、なんと、本体が２枚にはがれるように壊れてしまった。
外した上体で、動作確認をしたが何も変わらず。
次に、買ってきておいたコンデンサーを取り付けた。
そして動作確認。
ＩＣの端子をオシロで見ながら、各種スイッチのボタンを押すことをすると、オシロ画面がちょっと振れたような気がした。
何度かやってみると、やる瞬間に、ちょっと反応している。
そして次にトランジスタのコレクタ足のところ、そしてダイオードのアノード（この先に電流調整用の抵抗器がある）のところにプローブを当てて、見ると、チラッと何かがあるのがわかる。
（慣れてくれば、これをトリガーとして画像を止めて確認できるのかとも思うが、まだその余裕がない）
それで、そのままで、ラジカセ本体にリモコンを向けて、リモコンの電源用ボタンを押すと、何と！ ラジカセの電源が入った！
直った！治った！ナオッタ！
あとは慎重に、掃除もしながら、リモコンの分解状態を再組み立て。
再組み立てを終えてから、あらためて、リモコン操作をしてみる。
正常だ。
早速のオシロの効果だ。力だ。
成果第一号だ。
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ひとつ、製作ミスについて
次の日になって、なぜか気になっていたことを、寝ていて、まだ起きないうちに、目覚め始めた寝床の中で、なぜか、考え始めたのである。
Ｃ１４とＣ１５の電解コンデンサーの向きのことである。
どう見ても＋極性がＧＮＤ側になっているので、これでは逆ではないかと、結局ＧＮＤ側をコンデンサーのマイナス極の足で取り付けしてしまったのである。
それが気になっていたのだな。
だからハンダ付けするときに、気になりながら、といってもどうしようもなく、取り付けに踏み切ったものだったのである。
だから頭のそこらに気になるものが残っていて、一応ゆとりの出来た今になって考えることができるようになったのかもしれない。
そんな単純に間違いのこともないだろう、と思い返して、ひょっとするとＧＮＤが＋極で間違いではないのではないかと思ったのである。
それはマイナス電源の場合、ＧＮＤは＋方向であることである。
起きてから、しばらくしてだが、その夢みたいなことを思い出し、回路図を出してみた。
Ｃ１４とＣ１５、はて、やはり、マイナス電源側の整流回路の整流用コンデンサのようである。
だから、ＧＮＤは＋側なのである。
なんと、失敗！である。失策である。
余計なことを考えて、結局は失敗である。下手な考えはあだにこそなれ、だね。
で、思うのは、電圧関係の確認をしたときに、何となくだが、この＋電源と−電源の電圧に差のあることを思い出すのである。
確か、メモしていたかと思うが、・・・
ＡＶ＋： ８．２９ｖ
ＡＶ−： −６．５１ｖ
やはりこれはおかしいね、ＮＧだね。
それなのに、よくわからないし、ＯＫとしてしまった。
ま、今思うと、そのときはおかしいと思ってもどうしようもなかったのである。
元から極性がおかしいと思ったのだが、それを回路図を見たりで読み解く力が無かったのだから。
そもそも、他の情報に惑わされた感もある。
（こんなこと言うと、他のせいにするようで、そしてインターネットには参考になる情報があって助かっているのに、そこを悪く言うのは本意ではないので、ご理解願いたいのですが）
プリントパターンにも元々間違いもあったようだし、とにかくわかりにくい状態だったことが、資料の記述とかも疑ってしまうことにつながったものと、自己弁護にしかならないことはわかっていながら、言いたいことである。
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で、このまま、電解コンデンサーの極性を逆のままでは、どんなものなのだろう。
コンデンサーの効果が発揮できないとか、内部に悪影響を及ぼすとか考えられるが、実際のところ、よくわからない。とにかく極性を正しくつけることしか考えていなかったもので。
失敗して初めて感じることである。
これは、後で調べてみることとして。
では修正するには？
これが難しいことになってしまっている。
なぜなら、その基板には既にＬＣＤ基板を取り付けしていて、これが２０ピンのヘッダで相互にハンダ付けしてしまっていて、取り外すのが非常に難しい。
これを外さないと、その対象の電解コンデンサーの足のハンダ作業が出来ないのである。
（だから、このＬＣＤ基板の取り付けが、取り返しのつかない、戻ることのできない通過点なのである。）
これはコネクタとかで取り外し可能になっているといろいろと助かるのであるが。
さあ、どうしたものだろう。
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電解コンデンサーの向きを修正した。
ＬＣＤ基板にはさまれて、とてもじゃなく大変で、出来るものではないと思っていたが、よく見て見ると、ギリギリのところにある。２本とも。
先の細い半田ごてなら何とかなりそう。
と、こて先をやすりで研いで細くして執り行うことに。
やすりでするために、初めは手に持って始めたが、ふらついてきちんと擦れないため、万力を取り出した。いや、こんなものも昔買っていたのです。しばらく使わなかったけど。
先をとがらして、いよいよ始めた。
まず部品を抜くことから。
簡単に行きそうと思ったら、抜けたと思ったら、足は引っ込んだが、部品側の基板面にもハンダパターンがあるし、スルーホールでホールの中もハンダが着いてるから、部品の足を完全に抜かないと途中でまたハンダで固まってしまう。
何とか二本足とも抜くことができた。
次に、再度差し込むために、足を整えることと、穴をきれいにする、足が入るように、穴が開いた状態にする必要があるのです。
バネ開放により空気を吸い取る仕掛けのハンダ吸い取り器を使い、半田穴のハンダの吸出しをする。
４個の穴のうち、何とか３個までは穴も開くようにすることが出来たが、あと１箇所だけは何度やってもダメで、あきらめた。このまま部品の再取り付けを行う。足の片方だけなら何とかなるだろうと。
そして、何とか取り付けをすることができた。
そして確認試験。
動作は問題なさそう。そしてマイナス電源の電圧を測ってみる。
あれっ、変わんないや。
そして、回路図をよく見ると、ちゃんと電圧値目安が書いてあるではないか。そしてマイナス側はプラス側に比べて小さいのだ。電圧値はだいたいそんなものであったのだ。
結局コンデンサーの取り付けを修正した訳であるが、変わりは無かったことに。
では修正は意味が無かったのだろうか？
ネットで参考にしたページ
http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/contents/2005/tr0511/0511sp1.pdf
（トランジスタ技術 第１章 やってはいけない！電源回路設計）
ここで言ってるのは、
・電解コンデンサの逆接は発見が難しい
・逆接でも動いてしまう
ようです。
電源投入初期はかなり発熱する。そしてリプルは大きいが、３０分もすると発熱も収まり、リプルも小さくなってくる。しかし逆接の不具合はすぐには出ず、１年もするころに絶縁不良が起きたり短絡したりする。
今回のケースでは、修正前のリプル状況を測ることはしなかったので、この辺りのことは未確認で終わってしまった。惜しかった。（修正後には測ってみたのだが、問題のマイナス電源の方も当然というかリプルは認められなかった。）
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次におまけだが、やる気はなかったのだが、気持ちが落ち着いたところで欲が出て対処することにした。
ＬＣＤのコントラストのことである。
画面がやや黒いようであったのだ。特にモードの表示用の右側部分が背景も全体的に濃さがあるのである。
だから表示の文字がものによっては見難い。
ネットのどこかのページで、画面が表示されないケースのことが書いてあって、コントラスト調整のための抵抗がついてなかったとかで、後付で抵抗を上の方に付けたとのことを思い出した。
また、ＬＣＤのピン３の電圧値が少し差が大きいようであった。
資料では「-4.5V or -2.4V」（値が2個ある意味もわからずだが、ここでは気にしないことで）とあるのに、実測では「-5.3V」で、ちょっと気になっていたものでもある。
多分、R29(10k)とR27(5.6k)の抵抗で分圧でピン３への電圧を調整しているものと思われる。
この電圧を調整することでコントラストが変化するものと思われ、この電圧を上げるにはR29を小さくしてあげればいいだろうと、検討を始めた。
R29に並列に別の抵抗を追加することにした。
まず、抵抗を端子に押し付けて、いろんな抵抗で試してみたところ、４７kΩの抵抗がほどほどのようである。
取り付けはピン３と、あとは反対側は+5Vとなっていて、近くの端子取り付け用のホールにも来てるのでそこがいいのだが、ここは別の目的に使うかも知れないので、ここは避けて、ピン１９を使うことにした。
ピン１９は+5Vからは別の抵抗R23を通して来ているのだが、そのどちらの端子も電圧は変わらず+5Vのようであるので、付けやすい方のピン１９の方を使うことにした。
（今あらためて回路図を見ると、その横のほうに「0R」と書いてあるのが、そのときは別の0R抵抗があるのかと探したけど見つからずだったのが、今思うと、このR23が0Ωであることを示しているのだろう。他のこの抵抗の値を書いているところがないのだ。だから、ピン１９の端子も確かに+5Vなのである。）
付け方としては、LCDのピンの列と液晶ボックスとの間のわずかな隙間にする。
1/4wの抵抗が丁度入るくらいの隙間がある。
念のため、抵抗器の表面が接しても大丈夫かの導通テストをしたが問題なかったので特にビニールとかでの絶縁対策は不要として取り付けを行った。
結果はまずまずであった。
慣れてくると、まだ僅かに濃さの残っている感じもあり、もう少し小さい値の方が良かったかな（ピン３の電圧値は-4.7Vとまあまあだが）と思ったりで、さらに抵抗を押し付けてみたりして試してみたが、それはかえって表示がおかしくなる傾向があった。
これで決着とした。
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