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TAKAさんの毎日が発見・ブログ
アマチュア無線の機器製作を中心にした日常の活動記録です (by Taka JA2GRC、このブログはFC2_BLOGを使わせていただいてます。)
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PMT proj その48
 PMT proj も大詰めに近づいてきましたが、大体動き出すと細かい部分が気になってきます。 今まではとにかく動けばと言う感じでやってきたのですが、動き出すと、電圧の変動や、ノイズの入り方などが気になってきます。 それらを一つ一つつぶしていくことにします。



こちらに、PMT proj 関連記事の目次が有りますので、他の記事もご覧ください。


 まずは、高圧の安定化に手を加えてみます。 高圧の安定化なんですが、出力電圧を分圧してフィードバックしているので、それなりに安定はしているのですが、リファレンスの電圧を、通常の5V(電源電圧)から取っているので、電源電圧が変動すると「もろ」に出力電圧が変動します。 それも、出力電圧を約1/500で分圧した電圧と比較してフィードバックを掛けていますので、電源電圧が10mV変動すると、高圧が5V程度(ざっくりの値です)変動する勘定になり、結構無視できない値です。 10mVというと、5Vが4.99Vになったり5.01Vになったりなんで、あり得る話です。 パソコンのUSBから電源を供給しようとすると、もっと変動が有ります。 0.1Vぐらいは平気で変動します。 それで、現状のままで、電源電圧を変えると、どの程度変動するのか測ってみました。

 実験用電源を使って、電圧を変えてみます。 低い方は4.5V程度まで試してみたかったのですが、何故か、実験用電源がこれ以上は下がりません。 もう40年以上も前に作った実験用電源なので、回路図も残っていません。 確かμpc723(LM723)を使った安定化電源だったと思うのですが、また時間が取れたら、もう少し低い電圧まで出る様にしておきましょうか。 とりあえず、低い方は4.75V、高い方は5.5Vまで試してみましたら、結構高圧は動きますね。 測定しているところは、1-2段目の出力なんで、実際にはこの電圧の11倍の電圧がカソードに掛かる電圧になります。 電源電圧が0.75V動いたらカソード電圧は127Vも変動します。 設定値が75x11=825Vで127Vは結構大きな変動ですね。

120707_pmt_proj_249.jpg

 そこで、高圧のフィードバック用のリファレンス電圧を安定化させてやることにしました。 頼んでおいたLM431系列の電圧リファレンス用の素子を入手出来ましたので、早速これの動作確認をバラックでやってみました。 規格では1mAほど流さなければならないようです。 電流制限抵抗、2.2kでも動作するようですが、電圧が下がった時には少しきわどい値なので、余裕を持って1kで行くことにします。 しかし、電圧リファレンス用の素子って、結構電流を食う物なのですね。 本体が8mAほどでしたので、この電圧リファレンス素子の動作電流って結構大きなファクターですね。

120707_pmt_proj_250.jpg

 さて、1kΩで行くことにしまして、この場合に電源電圧を変えたらどの程度動くのか見てみましたが、結構安定度は良さそうですね。 温度が変わっても安定している様なので、電源電圧と温度の両方の変動に対応できそうです。

120707_pmt_proj_251.jpg

 この電圧リファレンス素子を実装して、今まで、5V電源から取っていたリファレンス電圧を、この素子から取ることに変更します。 電圧が半分程になりますので、電圧調整用のVRの位置は変わりますが、Excelで計算した限りでは、調整範囲を飛び出すこともなく動作するみたいです。

120707_pmt_proj_252.jpg

 実際に実装が終わって、動作させている所です。 電源電圧が4.75V~5.5Vまで変動しても、高圧出力は、0.1V(カソード電圧は0.1Vx11=1.1V)に納まっています。 デジタルの最低電圧なので、カソード電圧が1.1Vも変動している物かどうかは分かりません。 まあ、最大の変動値という理解で良いと思います。 これぐらいならUSB電源でも使えそうです。

120707_pmt_proj_253.jpg

 USBへの接続は古いケーブルを利用して接続しています。 とりあえず短いケーブルを出しておいて、長い接続ケーブルが必要な時は、延長ケーブルを使うことにします。

120707_pmt_proj_254.jpg

 実際にUSB電源に接続するとこんな感じです。 USBの5Vって結構高い電圧が出ていますね。 とりあえずこの程度の電圧ならば、先ほどの設定した電圧が出ています。

120707_pmt_proj_255.jpg
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