秋月ファンクラブ掲示板 過去ログ

4chオーディオセレクタ - inara1

2012/04/07 (Sat) 15:56

LチャンネルとRチャンネルからなる4組の入力信号の中から1組を選んで出力する、
あるいは逆に、1組の入力信号を4組の出力端子のどれか1つに出力するセレクタの
回路図です。

電源投入直後はどのスイッチ(リレーの接点)もONになっていません。4つのス
イッチ(SW1~SW4)のうちどれかを押すと、対応するリレーの接点だけがONとなり
ます。スイッチを離してもON状態は保持されます。同じスイッチを何度押しても状
態は変わりませんが、他のスイッチを押すとONとなる接点が切り替わります。

リセットスイッチは、全てのスイッチ(リレーの接点)をOFFにするものです(電
源投入直後はこの状態)が、必要なければリセットスイッチを取り付けなくてもい
いです。

部品を少なくするためにロジックIC(74HC175)を1個だけにしました。リレーを駆
動するためのトランジスタ(2SC1815)は4個使いますが、トランジスタアレイ
(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-01516/)を使えば1個だけで済みま
す。このトランジスタアレイには保護ダイオードも入っているので、リレーの駆動
コイルと並列に入れたダイオードも不要になります。

5Vリレー(941H-2C-5D) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-01229/
トランジスタ(2SC1815) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00881/
ダイオード(1N4148) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00941/
0.1μF積層セラミックコンデンサ 
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02211/

Re: 4chオーディオセレクタ - 歴雄

2012/04/19 (Thu) 00:35

はじめまして。
オーディオセレクタを自作しようと考えていたところ(想定していたのは多回路のロータリースイッチを利用したごく単純なものです。。。)、偶然こちらを見つけて興味をもちました。
そこで、もし宜しければ私の疑問にお付き合い頂ければと思い投稿致します。
こちらの回路の入力あるいは出力となる4組の端子ごとにLEDを用意して、選択された端子のLEDが点灯するように機能を追加するとしたら、どのような方法が考えられますでしょうか?
ロータリースイッチならば回路数と配線さえ間違わなければ(以前、12回路2接点と2回路12接点を勘違いしたことが。。。)同様のことが容易に実現できると思うのですが、操作のしやすさを考えるとボタンで選択できるこちらの方法が魅力的です。
もし宜しければ、で結構ですので良い方法がございましたらご教示くださいますようお願いいたします。

Re: 4chオーディオセレクタ - 歴雄

2012/04/20 (Fri) 00:54

たいへんお世話になっております。
こんなに早くご返事を頂戴し、ありがとうございます。
回路図や抵抗値の計算方法まで提示して頂き感激しております。

パーツの買出し、実態配線図の作成、その後に実機の作成、と多少時間がかかりそうですが、完成の折には必ずご報告させていただきます。
この度は本当にありがとうございました。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/10/24 (Wed) 16:53

初めまして
アマチュア無線で,複数のマイクを複数の無線機に選択接続
するセレクタを多回路ロータリースイッチで作ったのですが
スマートでないので,こういったものを探しておりました。
本回路2枚を[4to1][1to4]と向き合わせにして実現したい
と思います。
ただ,[1to4]で切り換える回路数をふやしたいのです。
マイクに加えPTT(送受切替)スイッチとスピーカーをどの
無線機に接続するかの選択です。
そこで,4選択のそれぞれに2回路リレーを二つずつ付けたい
のです。
メカニカルなリレーでなくフォトMOSリレー(AQW210EH)
を使い,電流制限に抵抗でなくCRDを入れる計画です。
その場合,2個のフォトMOSリレーを直列に並べて1個のTrで
駆動する形でいいでしょうか。2個を並列に抱き合わせたほ
うがいいでしょうか。あるいは,Trもリレーごとにあてがっ
たほうがいいでしょうか。
1案(リレー1個をフォトMOSリレー2個直列に置き換え)で
よければ,基板上のとりまわしがすっきりするなと思いまし
て。
また,C,R等の定数は元回路のままでいいでしょうか。
以上素人考えなものですから,ご教示いただければ幸いで
す。


Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/10/25 (Thu) 07:40

inaraiさん ご回答ありがとうございます。
そうですか。直列で2個並べが4接続ぶんで行きます。
> ご質問の回路を考えてみますので少々お待ちください。
恐縮です。お忙しいところすみません。
現在は,アナログスイッチTC9152Pを使った回路を入手した
ので,それを作っているところですが,まだできあがって
いません。
そのあと,教えていただいた回路に取り組みたいと思って
おります。
どうぞよろしくお願いいたします。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/10/25 (Thu) 08:06

追加でひとつ,質問させてください。
ロータリースイッチで作ったときは,Non-Shortingタイプ
を使いました。PTTスイッチは個々の無線機から電圧が出て
いて,それをGNDに落とすことで送信モードになります。
この電圧は無線機によって異なります。これらが切換の瞬間
にショートするのを避けたかったのです。また,念のため
GND側もシャーシGNDから浮かせて2線ともスイッチしていま
した(オーディオのラインも同様)。
お尋ねしたいのは,本回路の動作がロータリースイッチで
言うところのNon-ShortingになるのかShortingになるの
か,つまり複数同時ONになる瞬間があるのかどうかの点で
す。「Non-Shortingだよ」あるいは「Shortingだけど
大丈夫」の見込みがいただけると安心なのですが・・・。
現在制作中のものは,アナログスイッチの後ろではなくボタ
ンのところからリレーを駆動しているのでこの点が心配で,
ON遅延の回路をいれなければならないかと悩んでいるところ
でした。
GND側については,今回は回路数の兼ね合いでGND共通で
ホット側(というのでしょうか)のみをスイッチングで
と考えますが,いかがでしょう。

重ね重ねすみません。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/10/28 (Sun) 20:29

inara1さん、回路のご提示ありがとうございます。
AQW210EHのLED側、私は単純に2個を1ピン4ピン-1ピン4ピンと数珠繋ぎにして端の1ピンから他端の4ピンに流してやればいいのかと考えていました。ご提示のようにするのが正しいのですね。
ON遅延の件、ごく一瞬だからなんでもないのかなという気もするのですが、万全を期して遅延回路入りのこだわり使用にしてみたいと思います。
製作に目鼻がついたらまたご報告します。再来週くらいになりそうです。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/10/30 (Tue) 16:37

蛇の目基盤で配置・結線図を作っているところです。
基板直付けのLED内蔵スイッチを使うので,LEDをリレーのところでパラに入れるの
ではなくスイッチ周りで収めたいと考えているのですが,スイッチの後ろにCRD経
由GNDへと入れればよいでしょうか。10k抵抗とのかねあいがわかりません。
74HC175周りの部分と,その後ろの4回路並びの部分とに基板を分けて作る計画で
す。
お忙しいところすみません。急ぎませんので教えていただければ幸いです。

Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/10/30 (Tue) 20:31

>基板直付けのLED内蔵スイッチを使う
LED内蔵スイッチの内部結線図があれば添付してください。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/10/30 (Tue) 21:23

スイッチはこれです。
http://www.fa.omron.co.jp/product/item/b3j_4000e/index.html
OMRON 【B3J-4000】

Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/10/31 (Wed) 18:49

LED内蔵スイッチを使ったときの回路図を添付します。ON遅延回路も入れました。4チャンネル分書くとゴチャゴチャするので1回路分だけ描きました。

5Vラインとトランジスタ(2SA1015)のエミッタ間にスイッチ内蔵LED(直列に150Ωの抵抗を入れる)を入れれば、スイッチを押して0.5秒後に、押したスイッチのLEDが点灯します。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/11/01 (Thu) 06:41

お忙しいところありがとうございます。
昨夕、パーツ一式がパーツ屋さんから到着しました。私、札幌なのでもっぱらネット取り寄せです。
以前書いたアナログスイッチTC9152Pを使った回路のほうが今日完成の予定です。並行して本回路の基板図進めていますので、こちらの製作にも引き続き取りかかれます。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/11/09 (Fri) 14:28

基板図出来上がりつつあります。
74HC14ですが、余る二つはプルアップとかプルダウンとかしておいたらいいでしょうか。その場合、一つはプルアップもうひとつはプルダウンということにしてもいいものでしょうか。それでよければ配線がすっきりするのですが。
それから、パスコン入れるべきですか。0.1μFを1番と7番の間に入れればよいですか。
このあたりが固まれば、いよいよ製作です。

Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/11/10 (Sat) 10:36

74HC14の余ったゲートは、プルアップかプルダウンしてください。プルアップにするかプルダウンにするかはどちらでもいいですが、添付図のように、未使用ゲートが上側にあるときは、Vcc(5V)のラインが近くにあるので、それを使うと配いいです。余ったゲートが隣接しているときは、プルアップまたはプルダウンしたゲートの出力を隣のゲートの入力に接続すればさらにすっきりします。

よほどひどい配線でない限り、IC毎にパスコンをつけなくてもいいです。74HC175のほうには、スイッチがつながっていて、外部からのノイズが混入する可能性が大きいので、74HC175にはパスコンを入れておいたほうが望ましいと思います。パスコンは1番-7番間でなく、14番-7番間ですね。0.1μFの積層セラミックコンデンサ(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02211/)でいいです。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/11/12 (Mon) 08:20

> 1をVccへ2-3を結んで4はオープンということでよろしいでしょうか。
2(3)をGNDに落として4はオープンということですね。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/11/14 (Wed) 10:31

その都度その都度の質問ですみません。
スイッチ基板のほうの作図にとりかかっています。
74HC175の使わないピン(3,6,11,14)はどう処置したらよいでしょうか。
また,リセットスイッチは設けないのですが,そのまわりの100kΩふたつと0.1μFは不要と考えていいでしょうか。1番からGNDへの0.1μFだけは残すのでしょうか。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/11/15 (Thu) 09:36

> 回路図にあるように、開放(何もつながない)としてください。
了解です。プルアップとかを表記省略してるのかもと念のためお聞きしました。
> 1pinからGNDへ0.1μFを接続し、1pinと電源(5V)との間に100kΩを
ありがとうございます。100kΩ一本ですね。

今晩から製作にかかりますが,週末がふさがっているので完成まで日がかかりそうです。
完成したら報告させていただきます

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/11/25 (Sun) 11:44

お世話になっております。
どうも駄目です。
スイッチまわりの回路とリレーまわりの回路と2枚にして作りました。電源は、無線機用に安定化電源13.8Vがあるので、3端子レギュレータの500円キットで5Vにしています。
74HC175の基板上引き回しの都合でSW2を4にSW4を2に置き換えています。7番ピンをch4に15番ピンをch4に、スイッチも対応する並びにしています。LED前の150ΩはCRD(E-562)に置き換えました。元回路と違うのはこれらだけです。
2個のICのVcc、フォトMOSリレー前のCRDアノードに5Vは来ています。症状は、SW3を押すとLED4が点灯しSW1か2を押すとLED4が消灯します。動きがあるのはこの2動作だけで、LED1~3が点灯することはありません。
LEDは点灯しませんが、1,2,3選択時にはそれぞれ対応するCh出力(リレー基板の1N4118に行く箇所)に5Vが出ます。Ch4だけは、SW3を押してLED4が点灯している状態でも、全消灯状態からSW4を押したとき(LED4は点かない)でも5Vは出ません。
つまり、SW1~3はLEDは点かないものの選択は働いているようです。
このように書いているうちに、74HC175の各チャンネルD,Qをどこかで間違えたかショートさせてるかのような気がしてきました。
LED自体はスイッチに関係なく単体で点灯することは確かめています。
ルーペで目視するかぎり半田不具合は無いように思うのですが・・・。
74HC175のチャンネルを引き回しの都合で置き換えたりせずにジャンパで汚くなりますが回路図どおりにしたほうがよいでしょうか。1~4のDとQを別なチャンネルに置き換えてること自体がだめなのでしょうか。それとも置き換えにミスがあるのでしょうか。
ところで肝心のフォトMOSリレー(の二次側というのでしょうかON/OFFされる側)はなにも反応ありません。

他にチェックすべき点などアドバイスいただければと存じます。

Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/11/26 (Mon) 20:20

>どうも駄目です
ダメですか。
チェックすべき項目を考えてみますので少々お待ちください(平日は仕事で時間が
とれません)。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/12/01 (Sat) 11:16

スイッチ基板は正常に動作していることが確認できました。選択したChに5Vが出ま
す。LEDカソードから2SA1015のエミッタに行く線には、選択にかかわらずいつも3V
が出ていますが、これはこれでいいのですよね。
これから、リレー基板側を精査します。

Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/12/01 (Sat) 11:18

エレクタの主要部分の動作チェックしてみましたが、ちゃんと動作しました。

74HC175の4つの出力1Q(2pin)、2Q(7pin)、3Q(10pin)、4Q(15pin)に470Ω
の抵抗を介してLEDを接続して、スイッチを押したときに対応するLEDが点灯するこ
とを確認しました。

正直に言うと、最初、配線を間違えて、LED4を14pin(1Q_)に接続してしまいまし
た。その結果、電源投入時にLED4だけが点灯し、SW1からSW3のどれかを押すと、押
したスイッチに対応するLEDとLED4が点灯しました。さらにSW4を押すとLED4が消灯
しました。すぐに間違いを見つけましたが、配線が間違っていないかチェックして
みてください。

すでに基板に組んでしまっているので、こちらでやったように、74HC175の4つの出
力にLEDを接続することはできないので、以下のチェックをしてみてください。

(1)電源投入直後の4つの出力1Q(2pin)、2Q(7pin)、3Q(10pin)、4Q
(15pin)の電圧を測定する。0V付近になっていれば正常です。
(2)SW1を押したときの4つの出力を測定する。1Q(2pin)だけが5V付近になれば
正常です。
(3)SW2を押したときの4つの出力を測定する。2Q(7pin)だけが5V付近になれば
正常です。
(4)SW3を押したときの4つの出力を測定する。3Q(10pin)だけが5V付近になれば
正常です。
(5)SW4を押したときの4つの出力を測定する。4Q(15pin)だけが5V付近になれば
正常です。


Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/12/01 (Sat) 11:43

お手間いただきありがとうございます。
(1)~(5)のチェックOKです。また、74HC175の各出力をピンヘッダにしているの
で、そこにありあわせのLEDを接続してみました。選択操作どおりに点灯します。
おっしゃるとおり配線間違いの公算が強いですね。
解決したら即報告します。これからしばし作業にかかります。


Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/12/01 (Sat) 14:38

darumaさんが作製した基板の写真
(http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1353811455.jpg)
ですが、74HC175の基板と74HC14の基板との間は、LED用の8本のリード線で結ばれ
てますが、74HC175の4本の出力はどこに行っているのでしょうか。

色と黒は電源(5V、GND)ですね。写真を見ると、74HC175の基板から出ているの
は、LED用の8本のリード線と2本の電源ラインの10本しかないように思えます。



Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/12/01 (Sat) 15:22

フォトMOSリレーの1番どおしを結ぶ部分に不接続がありました。そこを直したので
すがまだだめです。
74HC14の1-2、3-4を使ってないのですが、1番をGNDに2番3番をいっしょにして5Vに
繋いでいます。下のゲートなのですが、教えていただいた[プルアップ+プルダウ
ン]の例を当てはめました。引き回しの都合でそうしたのですがだめでしょうか。
状況は、リレー基板に来てダイオードと抵抗の組を出たところで2V位が選択に応じ
て出ます。74HC14の出力が出ません。

Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/12/01 (Sat) 15:39

>1番をGNDに2番3番をいっしょにして5Vに繋いでいます
2番3番をいっしょにして5Vにつないではいけません。ここ
(http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1352511403.jpg)
の右下のように、2番と3番は互いに接続するだけで、ここを5Vにつないではいけま
せん。

その図で5Vと書かれているのは、その端子が5Vになっているよいう意味で、5Vにつ
なぐという意味ではありません。2番3番をいっしょにして5Vにつなぐと、場合に
よっては74HC14が壊れます。

もし正しく配線し直してもうまくいかないときは、74HC14が壊れている可能性があ
るので、74HC14を取り替えてみてください。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/12/01 (Sat) 15:42

> もしかしたら、LED用の8本のリード線だと思っていたのは、4本が74HC175の
出力で、4本が2SA1015のエミッタでしょうか。

ご推察のとおりです。
ヘッダピンにChごと2本ずつ並べたので基板裏がたいへん混雑して、あやしいので
切り分けのためにLED線を外して作業しています。点灯は二の次にして74HC14の出
力を調べようとしています。
プルアップ/ダウンをお手本どおりにしようとしているうちに、3端子レギュレータ
が熱くなってあわてて切りました。5VとGNDをどこかで間違えたようです。それ
で、元のプルアップ/ダウンに戻そうかとストップしているところです。

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/12/01 (Sat) 15:44

> 2番と3番は互いに接続するだけで、ここを5Vにつないではいけません。
あ、了解しました。
直します!!



Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/12/01 (Sat) 16:57

2番3番を結び、1番をGNDに落としました。
LEDの線は、ピンヘッダの表側根元から出しました。
状況
スイッチ出力をリレー基板に引いてきたところでは選択に応じ5Vが出ます。LEDの
点き方は相変わらずです。
ところが、ダイオードと抵抗が並んだ先では、Ch1と3では選択すると1Vが出るのに
Ch2と4は選択しても出てきません。
これは、問題がここにあるということでしょうか。ダイオードと抵抗の組は、順方
向100kΩ逆方向1kΩ。それだけですよね。そのとおりになっているのですが・・。
それともこの先の74HC14の状態のせいということもありうるのでしょうか。
また、4Chだけは、テスターをあてると一瞬2V程振れスッと下がります。これはも
しやコンデンサがあやしいでしょうか。

Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/12/01 (Sat) 18:43

74HC14が壊れたのかもしれません。74HC14を交換してみてください。

darumaさんの配線を参考にして、電源を切っても選択チャンネルの情報が保持され
る4チャンネルセレクタを考えてみました。この回路は、今回の回路とほとんど同
じですので、スイッチを押したとき、添付図のAからLまでのところがどういう電圧
になるかを以下に書いておきます。

SW1を押したとき
A=5V、B=0V(0.5V未満)、C=0V(0.5V未満)、D=0V(0.5V未満)、E=0V(0.5V未満)、
F=5V、G=5V、H=5V、I=0.7V(1V未満)、J=5V、K=5V、L=5V

SW2を押したとき
A=0V(0.5V未満)、B=5V、C=0V(0.5V未満)、D=0V(0.5V未満)、E=5V、F=0V(0.5V未
満)、G=5V、H=5V、I=5V、J=0.7V(1V未満)、K=5V、L=5V

SW3を押したとき
A=0V(0.5V未満)、B=0V(0.5V未満)、C=5V、D=0V(0.5V未満)、E=5V、F=5V、
G=0V(0.5V未満)、H=5V、I=5V、J=5V、K=0.7V(1V未満)、L=5V

SW4を押したとき
A=0V(0.5V未満)、B=0V(0.5V未満)、C=0V(0.5V未満)、D=5V、E=5V、F=5V、
G=5V、H=0V(0.5V未満)、I=5V、J=5V、K=5V、L=0.7V(1V未満)

Re: 4chオーディオセレクタ - daruma

2012/12/01 (Sat) 19:23

LED4点きっぱなしが解決したところです。ベースとコレクタがショートしていまし
た。これで、Ch2~4は正常にLEDが点灯消灯します。出力はまだ調べていません。
Ch1のLEDがなんとしても点かず、配線を追っているところです。出力の切り換わり
とLEDと両面であたればいいのですが、なかなか。
いいと思ったはずのミスが原因と身にしみてきました。きっと今晩中に見つかると
思います。
これで出力がOKにならなければ、74HC14を交換します。

新回路ですか。恐れ入ります。次号機に取り掛かりたくなってしまいます。今はこ
れにまい進して、区切りがついたら勉強させてください。バッテリバックアップで
すか。なるほど。アナログスイッチを使った先号機の回路を書かれた方は、「スー
パーキャパシタFM0V224」を使っていましたので、それは手もとにあります。
それにしても、inara1さんには敬服いたします。
ひとつ教えてください。ON遅延の時間はどこか定数を変えることで動かせますか。
現行長く感じて、もっと短いほんのちょっとしたタイミングでと思うのです。

Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/12/01 (Sat) 20:14

新回路はこちらで作る予定です。

>ON遅延の時間はどこか定数を変えることで動かせますか
ここ
(http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1354354991.jpg)
の10μFのコンデンサの容量を小さくすればON遅延は小さくなります。10μFだと、
スイッチを押してから1秒くらいの遅延になりますが、3.3μFとすれば0.3秒くらい
になるはずです。

Re: 4chオーディオセレクタ - inara1

2012/12/02 (Sun) 05:54

うまきいきましたか。良かったです。
こちらでも、電源を切っても状態が保持されるセレクタを作る予定です。自宅のミ
ニコンポのアンプの入力セレクタの誤動作がひどいのですが、回路を解析しても代
替部品がないかもしれないので、セレクタを自作して、アンプは1入力に固定する
つもりです。

また困ったときは質問してください。