回路構成
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PICに書きこむ装置をPICで構成しています。
オリジナルの回路をパクっただけです。
その辺にあったパーツを代わりに使ったり、どうでもよさそうな部分は下記の通り排除しました。
規模を小さくでき、コストも下がるので一石二鳥です。
EEPROM周辺のプルアップ/プルダウン抵抗は排除しました。
プリント基板制作時に邪魔になったからです。
また、PIC24のSPIモジュール使用例とEEPROMの回路例にそのような物が無かったのも理由です。
もしかしたらEEPROM自体無くても動くかもしれません。
ですが、オリジナルの動作を調べてみるとファームウエアをダウンロードする際やUSB接続時に何かしらアクセスしているので、正直良く分かりません(爆
LEDとスイッチは配線上邪魔なので排除しました。
オリジナルは何回も使った事があるのですが、スイッチは何のためにあるのか知らないです(説明書を読んでないだけ
LEDを見ずともパソコン上で様子をうかがう事が出来るので飾りと思っていいでしょう。
電源回路や出力に付いているポリスイッチとツェナーダイオードも排除しました。
過電流と過電圧保護が目的ですが、そのような事は経験上無いので不要と考えました。
VBUS-VBUS_DEVICE間のダイオード(D2)の役割は謎です。
PIC24の34番ピンはUSBホストに接続されたか(バスパワーが接続されたか)を検知するピンです。
汎用ポートなど他の役割は無いので、VBUS_DEVICE→VBUSへ電流が流れる事はあり得ません。
内部回路を見るとプルアップがかかる仕組みになっていますが、内部回路(コンデンサのチャージ?)用なのであまり関係ないと思います。
なぜなら出力と化す間は一瞬であると予想され、5 Vではなく3.3 Vが出力されるからです。
PIC24のUSB使用例にもそのような記述はありませんし、同系統のPIC32でもそのように使ったことはありません。
使用例通り、100 kΩ程度の抵抗に変えるか、直結しても問題無いでしょう。
ですが、念のため変更はしていません。
トランジスタは全てスイッチング領域で使っているので特に考える必要はありません。
考えるとしたら最大コレクタ電流程度です。オリジナルと似たような物を使えばいいです。
MOSFETも同様にQ2、Q8をハイサイドスイッチとして使っているだけです。
オリジナル回路図にあるNch MOSFETは隅に書かれている通り、ターゲットの電源を急速放電するだけの役割をしています。
正直ありがたみが感じられなく、MOSFETとそのドライバを増やす羽目になるので丸ごと排除しました。
+5Vを制御するハイサイドスイッチも簡略化しました。
ゲート-GND間に付いていたコンデンサと、ゲート-エミッタ間に付いていた抵抗は無くても動きます。
ハイサイドスイッチ側トランジスタのベース電圧調整、ターンオン時にローサイド側電圧がゆっくり上がる、程度の役割です。
電流容量の大きなトランジスタが無かったので、代わりにMOSFETを使っています。
MOSFETに換装してしまったので元あった抵抗とコンデンサはどちらの役にも立ちません。
ここまでは簡単なのですが、オペアンプ(U2)とMOSFET(Q7)が組み合わさっている部分が問題です。
この部分はターゲットの電源の代わりを果たす部分です。
オペアンプだけでは出力電流容量が足らないのでQ7をオペアンプの最終段として動作させています。
つまりU2とQ7で一つのオペアンプを構成しているのです。
これはオペアンプの出力容量が不足する際によく見られる回路です。
Pickit3の回路図には型番が書かれていないので、Pickit2にある同じ回路から持ってきました。
本来ならMOSFETの特性を考えないと、入出力の関係が非線形になることが多いです。
オペアンプの入力についている抵抗とコンデンサは、PWM復調用のパッシブLPFですので定数を変えてはいけません。
MOSFETのゲートにある抵抗(R4)は突入電流防止用ですので、排除するとMOSFETかオペアンプが壊れるかもしれません。
トランジスタ(Q3)とコイル(L1)はVpp用のポンプ回路です。
マイコンからパルスが入力され、Q3がオンの時はL1へ電流が流れL1内に磁力がたまっていきます。
Q3がオフになった瞬間、L1にたまっていた磁力が電圧として放出され、C16へたまっていきます。
Q3がオンになると、L1へ磁力がたまると同時にC16から電荷が放出されます。ダイオード(D1)がある事によりC16からQ3には電流が流れません。
Q3がオフの時はL1から電圧が供給され、C16へ電荷がさらにたまっていきます。
L1の出力はパルス状なので、C16で出力を平滑し直流に変換します。
まとめると、L1に磁力が蓄積し、C16で直流に変換することにより元より高い電圧が発生します。