今日がコッククロフトさんの誕生日とは!
それに間に合わせたというわけではありませんが、ようやく着荷・・・
というか、届かないからトラッキング調べたら「保管(5/27配達予定)」だったものだから、日曜の夜に取りに行ってきました。。
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汎用ガイガー検波ユニット(DIP版)
若松ネットガイガーのコッククロフト回路をベースに段数を10段化させ、900V などの高電圧管をカバー。
かつ mbed 以外の、AVR や PIC などの一般的なマイコンと組み合わせて使うことが出来る汎用的なモジュールです。
D/A コンバータが内蔵されたマイコンからは、GM管のアノード電圧をソフト的に制御できますし、内蔵されていない場合でも外部の基準電源を使ってアノード電圧を定義できます。
部品表
種類 | 規格 | 数量 | 備考 | |
抵抗 | 100MΩ | 2本 | 本当は±1%品がいい | |
10MΩ | 3本 | |||
1MΩ | 2本 | |||
200kΩ | 2本 | 本当は±1%品がいい | ||
100kΩ | 1本 | |||
10kΩ | 2本 | |||
100Ω | 1本 | |||
コンデンサ | 0.1μF | 19本 | 耐圧100V | |
0.1μF | 2個 | 耐圧1000V | ||
0.1μF | 4個 | |||
1000pF | 1個 | |||
5pF | 1個 | 耐圧1000V | ||
ダイオード | 1N4148 等 | 19本 | 耐圧100V | |
1N4148 等 | 1本 | |||
発光ダイオード | 任意 | 1個 | ||
コイル | 100μH | 1個 | ||
MOSFET | 2SK4020 等 | 1個 | VDS100V | |
IC | 74HCT14 | 1個 | ||
LMC662 等 | 1個 | フルスイング品 | ||
端子 | ピンヘッダ | 4ピン | メスがいい人はピンソケット | |
ヒューズホルダー | マルツ品 | 1組 |
最大アノード電圧が500Vまでで良い用途の場合は、すべての部品の耐圧が半分で済みます。
0.1μF/100V ×19個 は、パスコンにも使われる一般的な耐圧 50V 品で大丈夫になりますし、耐圧 1kV を要する高圧コンデンサの類も 500V 品でオッケーになりますので、部品コストを削減できます。
GM管のアノードへはマルツの基板用ヒューズホルダー(ピッチ10mm)に合わせた穴を開けましたので、ケーブルレスでアノードへ直結という使い方を可能にしています。
(もちろん配線で引き出しても可)
マイコンとのインターフェース仕様(4ピン)
ピン番号 | 用途 | 方向 | 備考 |
1 | VCC | マイコン→モジュール | 4.5〜5.0V くらい |
2 | VREF | マイコン→モジュール | 希望アノード電圧の 1/501 を印加 |
3 | SIGNAL | モジュール→マイコン | 放射線検知で正論理の方形波 |
4 | GND |
モジュール〜GM管の間は非常にインピーダンスが高いため、ケーブルを伸ばすとノイズや静電容量の問題に遭遇しやすいので、プローブ化するときはマイコン〜モジュール間をシールド線を用いて延長します。
(定量評価したわけでなく直感ですが)数メートルくらいは大丈夫だろうと思います。
汎用ガイガー検波ユニット(一部SOP版)
コッククロフトで大量消費するダイオードやコンデンサを SOP品 にして、コストと基板面積を減らそうと試みてみましたが、すべての部品を SOP化 したわけでなく、私個人的に大量在庫してしまってる部品は普通のリード部品を使いたい・・・って風で、設計思想に相当ブレのあるモジュールとなってます。
部品表
種類 | 規格 | 数量 | 備考 |
抵抗 | 100MΩ | 2本 | 本当は±1%品がいい |
10MΩ | 3本 | ||
1MΩ | 2本 | ||
200kΩ | 2本 | 本当は±1%品がいい | |
100kΩ | 1本 | ||
10kΩ | 2本 | ||
100Ω | 1本 | LED用 | |
コンデンサ | 0.1μF | 19粒 | 耐圧100V、1210 |
0.1μF | 2個 | 耐圧1000V | |
0.1μF | 4個 | ||
1000pF | 1個 | ||
5pF | 1個 | 耐圧1000V | |
ダイオード | PMBD7000 等 | 10粒 | 耐圧100V、SOT23 |
1N4148 等 | 1本 | ||
発光ダイオード | 任意 | 1個 | |
コイル | 100μH | 1個 | |
MOSFET | 2SK4020 等 | 1個 | VDS100V |
IC | 74HCT14 | 1個 | SOIC |
LMC662 | 1個 | フルスイング品、SOIC | |
端子 | ピンヘッダ | 4ピン | メスがいい人はピンソケット |
ヒューズホルダー | マルツ品 | 1組 |
やっぱ不自然な部品構成・・・
気合い入れて、殆どの部品を SOP化 し両面実装すれば DIP版 の半分近くになるかと思いますが、中途半端な SOP化 のため、長手が 1cm 弱短くなっただけ。。。
インターフェース仕様は DIP版 と一緒です。
DIP版/(一部)SIP版 それぞれ初期ロットで出た不具合は こちら(本記事の続き) でまとめました