前回、このような記事を書きました：
PCが立ち上がった瞬間、PWMファンが高速で回るのを抑制する（理論編）
結論から言うと実装して失敗しました。
遅延回路としての仕様自体は満たすものができたのですが、およそ一秒後にFANが高速回転し出しました。
遅延回路の時定数を決めるコンデンサを22uから100uに変えても、数秒後にFANが一旦高速回転し、しばらくすると収まるようになりました。
要はFANを電源に繋いだ瞬間は高速回転するようです。
定電流回路等等を用いて、もう少し回路を考え直さなければいけないようです。
PWMファン（マザーボードからの回転数制御用のパルス信号を受け取れる4Pin入力のファン）は便利なのですが、パソコンのスイッチを入れた瞬間は高速で回転し出します。
これは仕様上仕方のないことだと考えられるのですが、うるさいのでなんとかする方法を考えてみました。
そもそも高速で回転し出す原因は、パソコンの起動順序を考えると推測が付きます
1.電源スイッチをONにするという1bit情報を明示的に与える
↓
2.マザーボードの電源が入ってファンに電源が供給される
↓
3.UEFIまたはBIOSが立ち上がる
↓
4.ここでやっとPWMファンがマザーボードの制御下に入る
ここで考えられる対策として、2.の後にファンの電源供給経路に0.5から1秒くらいの遅延回路を入れる方法があります。
遅延回路といっても、何通りも構成を考えられます。
まず思い浮かぶのはFET一個とRC時定数回路で構成された簡単な回路ですが、過渡時の挙動がゲート電流に左右されそうです。ゲート電流なんて僅かですが、気になるものは気になります。
論理回路で離散値を持たせることにより、出力のチャタリングを防ぐことができます。論理回路を使う方法についても何通りも考えられます。今回はその中でもコストが低いNAND回路とスイッチ用MOSFETで構成された遅延回路のシミュレーションをLTSpiceで行いました。
上記がシミュレーションをした試作回路です[1]。定数についてはまだ見直す必要があります。
NANDの定数やMOSFETのモデルは、秋月電子にあるものと近い値を設定しました。
R3とC1で時定数を設定します。
抵抗とコンデンサのみで構成された回路の過渡出力電圧は[2]
$$ V_{out}=(1-e^{-\frac{1}{RC}t})V_{in}$$
であり、これをRCについてVout=Vth, Vin=5で解くことで[3]、抵抗値とコンデンサの定数の積を求められます[4]。
R10は駆動対象のFANです。50オームという値は適当です。
上図が解析結果です。
定数については見直す必要がありますが、ある時間でFETのドレインが接地され、FANが駆動されている様子は見られるので基本的には動くと考えられます。
解析については、LTSpiceの過渡解析で行っているのですが、電圧源を0.001秒後にオンにするように設定しています。
これは、0秒後からオンにするとLTSpiceが定常解析を行ってしまうためです。この仕様でしばらく悩みました。
しかし、これだと0秒後には既にNAND回路は動作しています。そのせいで0から0.001秒付近の挙動が怪しいようです[5]。実際にはNANDがONになった瞬間の一段目の出力は1、二段目の出力は0であり、FETは駆動されていないので問題ないでしょう。
箱に詰めた前回から3週間ほど空いてしまいましたが，新型アンプの配線が終わりました．
あとはテストして問題がなければ完成なのですが，一発で上手くいくとは思えません．今日は時間かかりそうとみて電源入れませんでした．
できれば自宅にファンクションジェネレータ欲しいです．がしかし，オシロを交換する方が先だ．
なかなか進まない新型アンプ製作ですが，取り掛かってから4年目にして箱に入れることができました．
シャーシ加工だけで丸一日かかりました．
なぜシャーシ加工が大変かというと，穴の場所が0.5mm程度ずれただけでネジが通らないからです．
そのくせ，JIS1級の定規でも15cmで0.15mmの許容誤差を含んでいます．また，ドリルで穴を開ける位置の中心に鉛筆やシャーペンでマークをつけるわけですが，ご存知のようにシャーペンの先は0.5mmの太さがあります．つまり，シャーペンでマーク（点）を付けた後，マークの左側，真ん中，右側のどこで穴を開けるかによってネジが通ったり通らなかったりするわけです．
とはいえ，細心の注意を払い，同じ定規の同じ目盛り位置を使い，マークの位置は一定して同じ位置を使うことによりある程度相対誤差を減らすことはできます．
あとは配線と動作チェックです．ここからが山場という気がしないでもない．
実装しました．
ここまでは簡単だけど，シャーシ加工が大変です．
基板と部品配置してアルミの箱に穴開けるやつね．体力も神経も使うので重労働です．2月中に終わるかどうか．
機械系の人ってすごいと思う．
電流計なしでhFEの測定ができる簡易測定器です．2つのDMMは電圧計として使っています．
hFEの絶対値ではなく相対値（比）が分かればよいので，抵抗の選別はしていません．
SWでNPNとPNPを切り替えられます．まあ，GNDと8Vを入れ替えてるだけですが．
トランジスタのソケットは高かったので(100円)，IC用板バネソケット(20円)を半分に切って使ってます．使えりゃあなんでもいいんですよ．
OLIMEXに注文しよう（その1）
OLIMEXに注文しよう（その2）
の続き
年末年始をまたいだのに，およそ2週間で届きました．
日本郵政のひとが「書留でーす」と玄関先まで届けてくれました（書留ではないと思うんだがなあ・・・遅れて届いた源泉徴収かと思いました）．
厚みのあるガラエポです．
ソルダーレジストが所々剥がれていたり，トップレイヤーまで銅箔が出ていたりと怪しい点はあります．
ただ，シルクスクリーンとホールの精度は悪くないです．シルクについては良くないとの噂だったので，いい意味で驚いています．
自分の名前が印刷されてると，なんか嬉しい．
まだあと数週間は届くまいと思っていたので，トランジスタの選別をしてませんでした．
あまり色々調べてるといつまで経っても組み立てられないので，hFE（直流電流増幅率）選別だけにしましょう．
すなわち，hFEの測定結果が近ければ他の特性も近いというヌルい仮定をしましょう．
石（2SA1015，2SC1815 etc）は秋月で200本ずつ買ってあります．
次のような回路図を書いてみました：
GNDとVccを入れ替えればPNPも測定できますね．ユニバーサル基板にでも組めば，いつでも使えるし便利かもしれない．
朝起きたらOLIMEXから返信がきておりました．
Hi
attached is your po form
Best regards
Tsvetan / Olimex
----- Original Message -----
以下略
値段は
30.00ユーロ*2 (DSS2枚) + 8.50ユーロ （送料） = 68.50ユーロ
でした．ADDITIONAL CHARGES（ドリル数，規格外のドリル径，イージーミス修正等）は特に取られませんでした．
1ユーロ130円（※2009年12月の為替レートです）として9000円ほどです．これが安いか高いかは出来次第ですね．
添付ファイルのPDFを印刷して，必要事項記入してミニストップからFAXしました．
国際FAX面倒くさいなあと思ってたのですが，国内に送るのと大差ないです．値段は150円でした．
2009-12-17 23:30追記
とても簡素なFAX到着メールが来ました
fax received
----- Original Message -----
以下略
2009-12-24 0：30追記
とても簡素な発送メールが届きました．年内には届かない気がするなあ．
shipped
----- Original Message -----
以下略
今までの流れ：
2009-12-16 午後6時(ブルガリア：16日午前11時) brdファイルとかZIPにして送信
2009-12-17 午前1時(ブルガリア：16日午後6時) PO formが送られてきた
2009-12-17 午前10時(ブルガリア：17日午前3時) ミニストップからFAXで返信
2009-12-17 午後8時（ブルガリア：17日午後1時） fax receivedメール
2009-12-23 午後8時（ブルガリア：23日午後1時） shippedメール
2010-01-06 午前11時 日本郵政の人が届けてくれた
件の回路「ディスクリート電源＋増幅回路」をブルガリアのOLIMEX社に注文した．
僕の黄色〜赤信号な英語で通じんのだろうか．
readme.txt
1. Name: Taro Aso
2. Company: None（個人なので無し）
3. Billing address: Chiyoda-building #101, 1-1-1 Chiyoda, Chiyoda-Ku, Tokyo-To, 100-0000, JAPAN
4. Shipping address: 上に同じ
5. Shipping option: Airmail（一番安い）
6. Order: DSS 2 pieces（両面基板の小さいほう2枚）
7. Payment option: Mastercard
8. De-panelization option: Guilotinee（切りしろが小さい方．切り口がきれいなほうがいいときはDisk）
9. File list
main.brd (2 boards on 1 DSS)
power.brd (1 board on 1 DSS)
panelize.jpg (How to panelize PCBs)
readme.txt (This text)10. Notes:
There is no need to panelize power.brd. It is just DSS size.
In contrast, Please panelize main.brd on 1 DSS. It is half size of DSS (Of course, I considerd thickness of guilotinee cut).
In total, 3 piece of board (one power.brd, two main.brd ) will be made.E-mail: aaa@aaa.com
panelize.jpg
本文 :
Dear Sir,I would like to order PCBs.
Necessary files are in attached ZIP file.Sincerely,
Taro Aso
参考URL :
OLIMEXへの発注の顛末—その1
OLIMEX 発注手順
仕事が遅すぎて2年くらいかかってますね．
LTSpiceとにらめっこして，回路図は以下のようにしました
DCサーボはやめて，結合コンデンサでオフセットを消しています．シンプルなほうがいいかなと思っただけです．
出力段を3パラで書いてますが，実際には2SA1358/2SC3421を使います．少し定数弄ればスピーカも動かせそうですね．
電源回路は発振との戦いでした．出力に抵抗ぶら下げてパスコン増やしたら収まりましたが，なかなか気付かないもんだ．
増幅部：Olimexに面付けで2枚作ってもらいます．
電源部：増幅部よりは上手く書けた気がします．
両方：
Eagleの自動配線は使いませんでした．
Eagleに元々入ってる部品は，Olimex非対応だったり色々アリエナイ感じなので，ひたすら作り直しました．
もう少し改良するかもしれませんが，ソフトウェア上での実装（変な言い回しだな）は一応完成です．
To do：
・Olimex（ブルガリアの基板屋）にEagleのデータを送る
・基板受け取って実装する
・一生懸命バグを潰す