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虚数 電気・電子回路では避けて通れない厄介なもの [Other]

 今回は、断捨離しながら電気・電子回路に出てくる虚数について考えてみました。

学生時代から虚数の計算は避けて通りたいものでした。


虚数の虚という字をネットで調べてみると、

コトバンクに

④ 事実でないこと。⇔実(じつ)。
(イ) うそ。いつわり。そらごと。虚言。〔文明本節用集(室町中)〕
※浮世草子・傾城禁短気(1711)一「そなたの身請をする我心底は、実か虚(キョ)かいふて見や」 〔史記‐信陵君伝賛〕

とあります。

英語では imaginary。Google で見ると、意味は「existing only in the imagination. 架空の」となっています。


断捨離の一環として大学時代の教科書も断捨離しようとしています。
その中に「線形電子回路」の教科書もありました。昭和48年の本です。

1章には「交流理論の基礎」があり、1.3で「jω の導入」があります。

交流理論の最初として、取り扱う信号の定義がなされています。
これは角周波数ω、振幅A、位相角φ のサイン波として定義されています。

a(t) = A・sin(ωt + φ)

これを線形受動素子 (LCR) に加えた時の電圧と電流を求めています。

レジスタンス
 V = R・I
インダクタンス
 V = L・(dI/dt)
キャパシタンス
 I = C・(dV/dt)

i = I・sinωt
v = V・(sinωt + φ)

v = R・I・sinωt
v = ω・L・I・sin(ωt + π/2)
v = (I/ω・C)・sin(ωt - π/2)

線形不変の素子の場合、変化しないωと変化する φ が sin の中に同居し、厄介です。
ここでオイラーの公式が出てきます。
e^±jθ = cosθ±j・sinθ
j = sqrt(-1)
ここで虚数の登場です。

そして、以下の関係から
e^j・(ωt + φ) = e^(j・ωt)・e^(j・φ)
計算から e^(j・ωt) の項が外されます。

sinωt の代わりに e^(j・ωt) を用いると
v = R・I・e^(j・ωt)
v = j・ω・L・I・e^(j・ωt)
v = (I/j・ω・C)・e^(j・ωt)

I・e^(j・ωt) を i として

v = R・i
v = j・ω・L・i
v = i/j・ω・C

まとめて
v = Z・i
これはオームの法則を直流から交流に拡張したものになっています。

Z は、R、j・ω・L、1/j・ω・C

オームの法則を交流に拡張するため、i = I・e^(j・ωt) が導入され、虚数部も使って電流、電圧が計算されます。

交流では虚数単位 j を使って、いろいろと計算されていきます。

いろいろな信号はほとんどが交流信号です。交流信号には j が付き物です。
なので、虚部 j は、「うそ、いつわり」でなく、金子みすゞさんの詩のように「見えぬけれども あるんだよ」というもののような気がします。
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Call sign hat のお店が閉店していた [Other]

 今まで数回 Call sign hat を作ってもらっていたお店が閉店していました。

今使っている帽子がくたびれたので、新しくしようと思ってアクセスしたら、こんなメッセージが表示されました。(´;ω;`)
Call sign hat.jpg

マグカップも新しくしたかったのですが、残念です。

次にお願いできるお店を探さなくては。

以前の記事はこちら。
Call sign hat をオーダーしてみました。
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Lithium-ion-battery-life-vs-temperature-and-charging-rate-36-39-44-45 [Other]

 Groups.io を見ていたら、このようなチャートが載っていました。

Lithium-ion-battery-life-vs-temperature-and-charging-rate-36-39-44-45
Lithium-ion-battery-life-vs-temperature-and-charging-rate-36-39-44-45.jpg
使う環境温度に注意しよう。

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温故知新 真空管受信機の配線 Tips [Other]

 昭和29年のラジオ技術誌に載っていた、配線の Tips です。

〔バリコンのアース〕
2022_09_08 19_38 Office Lens.jpg
必ず、ローター側をアースにし、ステーター側を信号側にします。
コイルパックを使っている場合は、コイルパックのシールド板の止めネジと共締めにします。

〔パディング〕
2022_09_08 19_39 Office Lens.jpg
昔のパディング・コンデンサは信頼性が低かったので、このようにしたようです。

〔IF段〕
2022_09_08 19_39 Office Lens (1).jpg
IF 段は、結合による発振を考えて配線しないといけないようです。
これは、今のアナログ回路でも一緒です。信号はまっすぐに流すというのが鉄則のようです。

2022_09_08 19_40 Office Lens.jpg
コンデンサのアース側電極で分離しています。

〔シャーシ内の配線取り回し〕
2022_09_08 19_41 Office Lens.jpg
シャーシに沿わせてシールド効果を得ようとしているようです。

〔ウェーブ・トラップ〕
2022_09_08 19_42 Office Lens.jpg
配線の Tips ではないですが、近くに強力な放送局とがある場合は、このようなトラップが有効なのかもしれません。幸い、家の近くには強力な放送局がないので、試した事がありません。

あ、近くの山頂に FM 放送局がありました。
この信号が常にスペアナに入ってきます。接続の同軸ケーブルから入ってくるので、始末が悪いです。
スペアナの入力にトラップなんて付けられないので、困ったものです。
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30数年ぶりで Macintosh の本を買った [Other]

 30数年ぶりで Macintosh の本を買いました。

以前に Macintosh 関係の本は断捨離しているのですが、見ていたら読んでみたくなって買ってしまいました。

この本、実際に Macintosh のアセンブラ・プログラミングができるまでの解説があります。

Macintosh のプログラミングは、MPW の ATT C++ と MacApp でクラス・ライブラリを使ったアプリのサンプルを動かし、いろいろと触ったくらいです。これと MacApp の解説本でオブジェクト指向プログラミングを勉強しました。サンプルのコンパイルは、Macintosh Plus ではコンパイルできず、Macintosh LC で一晩かかりました。今は昔の話です。

本の断捨離(その1)

1_n.jpg

2_n.jpg


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Markdown Viewer を Firefox に追加した [Other]

 Markdown Viewer を Firefox に追加しました。

よく Github などで拡張子が .md のファイルがあります。
これは Markdown(マークダウン)で書かれたファイルです。
Markdown は Wiki に
「Markdown(マークダウン)は、文書を記述するための軽量マークアップ言語のひとつである。」
と説明されています。
テキスト・エディタで開いても読めるのですが、変換して表示したいと思い、調べたら Firefox の Add-on に Markdown Viewer があったのでインストールしてみました。
これです。
https://addons.mozilla.org/en-US/firefox/addon/markdown-viewer-chrome/
適当なフィアルを見てみた結果がこちらです。
md.jpg
やっぱりこちらの方が見易いですね。
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ARRL Youth Licensing Grant Program Information [Other]

 ARRL は 18歳 以下のアマチュア無線ライセンス受験者に金銭的補助を始めました。

詳しくはこちら。
ARRL Youth Licensing Grant Program Information

Candidates younger than 18-years old will pay a reduced exam session fee of $5 to the ARRL VEC VE team when taking an exam.
18歳 以下だと証明書を見せれば$5で受験できます。

初めに少し説明があり
Beginning April 19, 2022, ARRL will cover the one-time $35 application fee for new license candidates younger than 18-years old for tests administered under the ARRL Volunteer Examiner Coordinator (ARRL VEC) program. The $35 FCC application fee will be reimbursed after the ARRL VEC receives the completed reimbursement form and the new license has been issued by the FCC. The reimbursement check will be mailed to the fee payer. Also, candidates younger than 18-years old would pay a reduced exam session fee of $5 to the ARRL VEC VE team at the time of the exam. The $5 fee is for all candidates under the age of 18 regardless of the exam level taken. Proof of under 18 status is required at the session
ARRL VEC チームが肩代わりして、払い戻されるようです。

ARRL、スゴイなぁ。
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PiDP-11: RECREATING THE PDP-11/70 [Other]

 こういうサイトを見つけてしまった。

これは作ってみたい。
ce503a_7fce2e8386554dd1b8e37d87dfb6866e~mv2.jpg
こんなものまで動くらしい。
a.jpg
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三六式無線機の本 [Other]

 最近、CW 関係のメーリング・リストなどで話題になっている三六式無線機の本を読んでいます。

内容は、Amazon から引用すると
「1900年代初頭。日清、日露の二戦争の間に、通信技術は手旗から無線へと飛躍的に進化。日本海軍は戦況を左右する無線機の独自開発を決定。科学者・木村駿吉は、原理すら解明されていない無線機の改良を手探りで進めていく。彼らの血と汗の結晶、三六式無線機を搭載し、日本海軍は当時最強と謳われたバルチック艦隊を迎え撃つ──。迫力の筆致で歴史の行間に潜むドラマを活写した、傑作書き下ろし。」と紹介されています。

中には、安中電機製作所(現 アンリツ)を作った「安中常次郎」氏の記述も少しだけあります。

読んでいると、明治の日本が技術的に先行する欧米に追いつこうともがく姿が見えてきます。

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aitendo DC-AC 高電圧マルチ出力コンバータを試す(その2) [Other]

 aitendo DC-AC 高電圧マルチ出力コンバータを試す、その2です。

前回、方形波が出ている事は確認できたので、ブリッジダイオードを付けて、整流してみました。
単純にブリッジダイオードと平滑用の電解コンデンサを付けています。ただ、電解コンデンサの耐圧が足りないので、2個を直列接続にして耐圧を稼いでいます。
負荷抵抗は前回のダミーロードです。

マルチメーターで見ると、電圧として、215V が出ているのが確認できました。
ただし、スイッチングのリップルがあります。
DSC09034.JPG
リンギングがあるので、この対策をすれば、高圧 DC 電源として使えそうです。
これ、何に使うかというと真空管回路の実験用電源にならないかなと思っています。
あと、ヒーター電源が必要ですが、これはヒーター用のトランスを使えば良いかと考えています。
そうすると、AC 電源と DC 電源の両方が必要になってしまいますが、A電源とB電源を分離できるので、それでも良いかと。
ケース加工が面倒なので、形になるか、先行きが不安ですけど。
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ワイヤレス人材育成のためのアマチュア無線アドバイザリーボード [Other]

 今週の ARRL メルマガに「ワイヤレス人材育成のためのアマチュア無線アドバイザリーボード」の事が書かれていた。
引用すると、
Japan's Ministry of Communications has established an advisory board that aims to encourage young people to become involved in amateur radio. Japan Amateur Radio League (JARL) President Yoshinori Takao, JG1KTC, is a member. A Ministry of Internal Affairs and Communications (MIC) report in November 2021, "Radio Policy Council in the Age of Digital Transformation," noted that the amateur radio population is declining, and amateur radio growth must continue. "Young people will lead the future," the report said. "Consider creating an environment that makes it easier to [get started] in amateur radio." The government ministry said it would proceed with studies toward developing a system and environment that make it easier to utilize amateur radio, such as the realization of an experimental/research environment. Another goal is to speed up the process of acquiring an amateur radio license and establishing and operating a ham radio station. The advisory board held its first meeting on January 26.
安直に Google の機械翻訳では
日本の総務省は、若者がアマチュア無線に参加することを奨励することを目的とした諮問委員会を設立しました。 日本アマチュア無線連盟(JARL)の高尾義典会長、JG1KTCが会員です。 2021年11月の総務省(MIC)の報告書「デジタル変革の時代の無線政策評議会」は、アマチュア無線の人口は減少しており、アマチュア無線の成長は継続しなければならないと述べた。 「若者は未来をリードするだろう」と報告書は述べた。 「アマチュア無線で[始める]のが簡単になる環境を作ることを検討してください。」政府省庁は、実験・研究環境の実現など、アマチュア無線を利用しやすいシステムや環境の開発に向けた検討を進めると述べた。 もう1つの目標は、アマチュア無線免許を取得し、アマチュア無線局を設立して運営するプロセスをスピードアップすることです。 諮問委員会は1月26日に最初の会議を開催しました。

この取組は良いと思うけど、よく見ていかないといけない気がする。
総務省のサイトはこちら
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aitendo DC-AC高電圧マルチ出力コンバータを試す [Other]

 aitendo の「DC-AC高電圧マルチ出力コンバータ」を試してみました。

物はこれです。
20220108_0c0821.jpg

Web サイトによると
●仕様・機能
DC-ACコンバータモジュール、
入力電圧:12V DC、
出力:AC、0〜110V〜172V〜200V〜220V、
出力周波数:20KHz、
最大消費電力:150W、
基板寸法:58x58mm、
というものです。

適当な負荷抵抗を作って、波形を見てみました。
それがこれです。
DS1Z_QuickPrint3.jpg
まぁ、スイッチング電源なので AC とは言っても方形波です。
回路はこれの応用のようです。
DC12MA-SG3525A.jpg

示されている電圧は方形波の Peak to Peak のようです。これを平滑すると半分の電圧になりそうです。
う~ん、簡単な真空管回路の B 電源には使えるかもしれません。

ググったら次のような回路が見つかりました。
50-60HZ-3A-SG3525-12V-Mos.jpg_Q90.jpg_.jpg
この回路では2次側の電圧を検知して制御をかけている他、倍電圧整流をしています。
次回に、整流回路を負荷抵抗基板に載せて、DC 電圧を測ってみます。

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QSO Today Virtual Ham Expo Returns March 12th and 13th 2022 [Other]

 ARRL のメルマガによると、QSO Today Virtual Ham Expo が今年も3月に開催されます。

QSO Today Virtual Ham Expo のサイトはこちら

Expo Presentations で気になるものを拾ってみると、
・APRS Picoballoon Flight by a Rank Amateur
・Building and Applying Successful Baluns, Ununs, and Transformers
・Fun with NanoVNA
・Gear Requirements for SOTA and Backcountry Radio Activations
・Intro to Node Red - Build a Dashboard & Control Web Page For Your Shack
・Introducing HamPi, the ham radio software collection for the Raspberry Pi
・Operating the Olivia Digital Mode on HF
・Replacing RST with a Modern Signal Reporting System
・SDR ADC Overload Myth Debunked
・Why did I choose a Software Defined Radio?
う~ん、登録しようか悩むなぁ。
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今年、2021年にした事と2022年への目標 [Other]

 今年、2021年にした事と2022年への目標

毎年、年末に1年の振り返りと来年の目標を書いています。
今年もそれを書いておこうと思います。

長いので分割します。

続きを読む


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55年 経った 電解コンデンサの損失係数 [Other]

 TFM-110D AF 部の修理で交換した電解コンデンサの特性を測ってみました。

容量は残っていますが、損失係数が大変な値になっています。

〔500μF〕
DSC08878.JPG

〔100μF〕
DSC08879.JPG

〔100μF〕
DSC08880.JPG

〔50μF〕
DSC08881.JPG

〔10μF〕
DSC08882.JPG

これらも製造された時はもっとちゃんとした損失係数だったはずです。
時間とともに悪化してしまうんですね。
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黒電話型ハンドマイクを FT2D に接続する回路を考えた [Other]

 先日届いた黒電話型ハンドマイクを FT2D に接続する回路を考えてみました。

これです。
2021_11_22 17_42 Office Lens.jpg

前回の MH-34B4B の回路を参考に受話器との接続を考えると、PTT スイッチ回路がそのままでは使えず、Photo MOS リレーでマイクへの電源供給とオーディオ出力を On / Off する回路にしてみました。

4ピン・プラグを入手して回路をテストしてみたいと思います。
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受話器がやってきた [Other]

 通販ショップで受話器が格安になっていたので、ポチってしまいました。

届いたのがこれです。
FT2D を移動運用で使う時にスピーカー・マイクを使いますが、スピーカーの音が周りの方にうるさくないか気になるところです。でも、これなら気にしなくても大丈夫そうです。話す声は仕方がないので。
DSC08759.JPG

付属の説明書に配線図が載っていました。
DSC08764.JPG

ググったところ、純正のスピーカー・マイクの配線が出ていました。
PTT を押すと、コンデンサー・マイクに電圧がかかり、音声出力が出てくるかたちです。
MH-34B4B_circuit.jpg

端子配置です。
pinout.jpg

4ピン・プラグの配線は細かいので、マイク・アダプター CT-44 を使い、スピーカーとマイクの2本のケーブルで繋がるようにしようかと思います。
CT-44.jpg

まずは 2.5mm プラグの手配から始めます。
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山田耕嗣氏のラベル [Other]

 オークションで無線機を落札したのですが、ケース上面に KOJI YAMADA と書かれたラベルが貼ってあります。

20211103_182203-m-shr-m-cut.jpg
これはあの有名な山田耕嗣氏のラベルなのでしょうか。
ネットでググると氏は中央郵便局に私書箱を持たれていたようです。なお、番号は分かりづらくしています。
オークションでは前面、内部、背面の写真しか無く、この部分は写っていませんでした。
届いてちょっとびっくり。ヮ(゚д゚)ォ!

まだ電源コードがなく、通電できていません。
通電して動作確認したら、大事に取っておこうと思います。
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断捨離できず (´;ω;`) [Other]

 部屋の断捨離で本を断舎離しようとしていて、逆に増えてしまいました。(´;ω;`)

本棚で古い岩波新書を取り出してみたら、 アインシュタイン、インフェルト (著)、石原 純 (翻訳) の
「物理学はいかに創られたか(上)(下)」が出てきました。
ファイル_000(3).jpeg
発行年を見ると、高校生の頃に買って読んでいたようです。
でも、初版はなんと戦前です。しかし、中身は忘却の彼方です。
これを読んでちゃんと理解していたら大学の授業も楽になっていたはずなんですが....
ファイル_000(2).jpeg
で、著者の アインシュタイン は有名ですが、共著者の インフェルト さんはよく知りません。
で、ググったら有名な方で物理学者でありながら、ガロア の本も書いています。
見たくなってググったら、中古が見つかりました。これです。
ファイル_000(1).jpeg
こちらも古くて、初版は戦後すぐです。もちろん著者も翻訳者も皆さん鬼籍に入られています。
ファイル_000.jpeg

しかし、それぞれの本が今でも手に入る事にびっくりです。
こういうのが古典的名著なんでしょうね。

で、断捨離どころか本が増えてしまいました。
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3D print を発注してみた [Other]

 Raspberry Pi のモニタースタンドを 3D print で発注してみました。

内容を考えるとかなり割高です。
でも、自分の部屋に 3D Printer を置く場所もないし、3D print を試してみたかったので、発注してみました。
それが、今日、届きました。
これです。
DSC08747.JPG
表面はこんな感じです。
DSC08748.JPG
まるっきりモールドしたのと変わりません。
かなり Good です。
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