2007 年 11 月 7 日

USB分圧


今日はこの間のヘッドホンアンプの電源を電池からUSB給電に変えてみるべく四苦八苦してみました。


こんにちは、montaです。


以前に直にUSBの5Vを繋げた時(単電源仕様)はセルフパワーUSBハブ、つまるところ、単なるACアダプタ経由でもノイズが酷くて使えたものじゃありませんでした。

そこで3端子レギュレータを使って見ることにしました☆
レギュレータは安定した決まった出力を得るために使われるパーツです。15V、12V、9V、5Vな感じにそれぞれ出力できる電圧が決まったレギュレータ(シリーズレギュレータ。例:78xxシリーズ)が存在します。
当然、入力する電圧は出力する電圧より高くなくてはなりません。大抵は電圧差2~3Vから動作するようになっているはずです。
レギュレータはこの『電圧差』を熱にして放出してくれるわけですね。(仮にもし5V得たい時に15Vも入力すると10V分も熱量が出てしまうのでヒートシンクが必須になります。)

この降圧のプロセスの副作用として入力に含まれるリップルノイズ等が若干取り除かれます。(レギュレータ自体もノイズを出すのですが、そこら辺はトレードオフです。)

というわけで、『ノイズまみれのUSBもレギュレータを通せば少しはマシになるんじゃね?ww』と思って実行。


使ったレギュレータは電圧差0.65Vで動作する低ドロップタイプの『TA48M033F』です。


レギュレータの近くには発振防止に積層セラミックコンデンサを接続した方がいいでしょう。(写真では、買い忘れてただのセラミックコンデンサになっていますがまぁ気にしない)


レギュレータ後はVirtual Ground Circuit Collectionから「Discrete Type」の回路を組んで+1.65Vと-1.65Vを得ています。
つか、2N222と2N2907が両方合わせて300円近くしたので死ねる。普通に分圧抵抗とコンデンサで構成する『Resistor Type』で十分だと思いました。

3.3Vなので青色LEDを点灯させるのもギリギリですw


微妙にバランスが崩れていますが気にしない。


ちなみにブレッドボードの左端にある怪しげな黒いモノは

「ZJK51R5-05」というTDK製のノイズフィルタです。

千石で1個30円で売っていたので買ってみました。が!、ネットで探してもデータシートが見つからず一体どの周波数帯のノイズに効果があるのか、定格はいくつなのか等解らず仕舞いw 唯一解ったのが4本ある足のウチ、左端がVin、真ん中2本がGND、右端がVoutだということぐらいww
特に害は無いみたいなのでおまじないと思って置いてあります。


で、気になる結果ですが、USBハブを通しての5V給電なら全くノイズレスになりました!

……PCから直に5Vを取るとまだまだノイズが多くて使い物になりませんでした(‘A`)

セルフパワーのUSBハブ経由にするなら初めからACアダプタを繋げた方がスマートなので、今回の実験は『montaのレベルではUSB電源は実用化に至らず』という結果になりました。

と、言いつつ、

実は本来の目的は次に作るヘッドホンアンプの電源にACアダプタを使うので、レギュレータの働きと分圧の性能を測るためのものだったのですけどね。
+9Vと-9Vが必要なのですが、充電できる角形電池(006P)を2本用意するのが苦痛で仕方ないので、「電池並」とまで行かなくても出来るだけクリーンな電源を用意しなくてはいけないのですよ。


このサイトは最近はテスターの稼働率が高いmontaがお送りしております。皆さん、買わされたテスターを使っていますか?w


Filed under: Audio & Visual,PC,日記 — monta @ 23:59