nabeの雑記帳

Logicool（海外だとLogitech）のゲームパッドF310（リンクはF310r）を分解しました。

不具合の詳細

• USBポートにつなぎっぱなしにする。
• PCの電源を完全にオフにしてから、PCを起動するとゲームパッドとして認識するものの、一切の入力を受け付けない。
  • BIOS等で電源断時のUSB給電が on になっているとこの不具合は発生しない。
• 起動中にUSBに指したり、指し直したりすれば問題ない。

電源やマザーボードとの相性、差し込むポートの影響が大きそうです。

分解と修理

普通のネジなので簡単に分解できます。メインプロセッサはCY7C64315(or CY7C64316）のようです。

• 電源コンデンサの容量を増やす　→効果なし
• 遅延リセット用コンデンサの追加　→やや効果あり
• 電源ラインの0ΩをSBDに置き換え　→効果大

これでもごく稀に認識しないことがあるので、電源コンデンサを増量してあげました。

• （ダイオード後の）コンデンサを2.2uF→10uF

コントローラーは難しい

以前書いた通りPlayStation 2のコントローラーが手に馴染んで好きなのですが、もう安価に手に入らない*1のと、Xinput非対応だと何かと不便なので置き換えてみました。

H223HQという古いTN液晶モニターの調子が悪いので分解したメモ。

症状

• 電源ケーブル切断後、数秒～30秒ぐらいして電源を投入すると、電源ボタンが一切反応しなくなる（電源が入らなくなる）。
• 電源ケーブルを抜いて、2～3分ぐらい放置して再度電源を接続すると、今度は電源が入り使える。

電解コンデンサの劣化かと思ったのですが、よくよく思い返してみると購入間もない頃も同じ症状に見舞われたおぼろげな記憶があるため、仕様のような気もします……。

注意

情報提供のための記事です。分解等は必ず自己責任でお願いします。

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PlayStation2 のボタンが反応しなくなったので、デジタル化して修理したときのメモ。PS3コントローラーでもおそらく有効。

(Abstruct) Notes on repairing PlayStation2/DUALSHOCK2 analog pressure sensitive buttons by digitizing them.

※PS2実機での動作は未確認。

• なぜ壊れるのか
  • 失敗した修理
• デジタル化して修理する
• 注意点と余談

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Ti製のSoundPlus高性能オーディオ・オペアンプ「OPA1622」のGNDをどこに接続するか問題について。

• OPA1622とは
• OPA1622のGND処理と音質比較
  • 比較結果
• GNDはどこに接続するべきか？
• 一番良い方法は何？
• まとめ
• おまけ

OPA1622とは

高性能オーディオ用ICであり、音質も大変優れていることから人気のオペアンプです。SoundPlusシリーズの中でも最高の「Ultimate」を冠しています。

このICは「100mA以上の電流」を取り出せ、ヘッドホンなどを直接駆動することも可能です。もっぱら「いわゆる載せ替えオペアンプ」として人気のようですが、このICは10pin DFNとして提供されており、通常の方法ではオペアンプとして載せ替え使用することはできません。

またこのオペアンプには±電源ピンの他に、GNDピンがありこのピンの処理方法について多少の議論があるようです。

OPA1622のGND処理と音質比較

GND端子の接続方法は３つ考えられます。

1. V-（マイナス電源）につなぐ（秋月変換基板ほか）
2. 変換基板上で仮想GNDにつなぐ（Bispa変換基板）
3. 8pinオペアンプ互換を諦めGNDに直接接続する（Bispa変換基板では可能）

仮想GNDの回路はこんな感じです。*1

比較結果

(3)GND接続 > (1)Vee接続 > (2)仮想GND回路付

ある種、当たり前の結果になりました。

GNDはどこに接続するべきか？

データシートには次のような記述があります。

【赤下線】GNDピンはノイズが最小でインピーダンスが最も低い基準に接続しろ

ノイズが少なくインピーダンスが低い基準点というのは、通常はGNDになりますが*2、GNDに接続できない状況でしたら次点でマイナス電源に接続するのは決して悪いことではありません。*3

上に示した仮想GND回路は、電源ピン（V-）に直接接続するよりインピーダンスが高いので、音が悪くなるのは当たり前です。

一番良い方法は何？

「なんだ仮想GND基板ク○じゃん」という結論は、実はちょっと焦りすぎです。

左が仮想GND付き変換基板（R/C裏面実装）で、右がGND-Vee接続変換基板です。GND-Vee接続基板は、上ではCを載せずに評価しました。ここには0.1uFのECPUを電源パスコンとして接続することができます。

仮想GND付基板は、GNDを接続するためのPAD（旧Bispa変換基板ならばホール）があります。仮想GND付き基板はGNDを正しく接続すると基板中のC1/C2が電源パスコンとして作用します。

その結果こうなります。

C付き仮想GND基板のGNDを接続 > C付きGND-Vee接続基板 > GND接続 > その他

まとめ

• 仮想GND付き変換基板をそのまま使うのは愚行。
• GND-Vee接続のオペアンプ変換基板は、電源パスコン付きのほうが音が良い。
• 仮想GND付き変換基板は、Cを付けた状態でGND端子を回路中のGNDに接続する。
  • Rはあってもなくてもどちらでも良い。

おまけ

実験に使った基板はBispaで販売されているものです。

• OPA1622 専用変換基板(3番ピンVee対応)
• OPA1622 専用変換基板(3番ピンGND対応)

Twitterにも書きましたが、D級ヘッドホンアンプ Ver2 / pwm-hpa2をいじっていました。

• 出力フィルタの意味と役割
• 出力フィルタの影響をなくしたい！
• まとめ

出力フィルタの意味と役割

D級である限り、出力フィルタは避けて通れないものです。この出力フィルタ（L5/C5）は、高周波のスイッチノイズを除去するために入れていますが、再生音を良くするためというよりは、余計なノイズ（電波）を巻き散らかさないためという意味合いが大きくあります。

第2世代と呼ばれるD級アンプは、原理的に「LCフィルタを入れなくても十分に放射ノイズ(EMI)が少ない」ことが利点として挙げられています。TPA3110D2なんかもそれです。

ノイズの問題を一旦おいておけば、L5があったほうが良いか、無いほうがよいかは難しい問題ですが、うまく動作させられるならばL5は無いほうが良さそうです。実際、TPA3110D2アンプの音が良いのは、そういう点も影響しています。

出力フィルタの影響をなくしたい！

フィルタを無くすというわけにはいかないものの、フィルタの後ろからフィードバック（負帰還）をかけて出力フィルタの影響を少なくするということは可能です。*1

D級アンプICですと、フィルタ前のフィードバックをやめることはできませんが（ミックスした負帰還になる）、自作回路ならL5の後ろからのみフィードバックすることは可能ですので、試してみました。

まず通常動作時です。(1)がL5の手前で、(2)がL5の後の波形になります。32MHzでスイッチしており、出力ではこのスイッチノイズが減っています。

次にL5の後ろからフィードバックをかけた波形です。

発振周波数が下がり、出力に±5Vのsin波が出ていますが（おそらく共振と思われる）、音質はこのほうが良い感じでした。

まとめ

AB級アンプで同じことをすると発振します。（自励式）D級アンプは元々発振させるものですので、どうせ発振させるのならフィルタの後ろから負帰還かけても良いんじゃない？　という実験でした。

このまま使うのは躊躇しますが、もうひと工夫すれば pwm-hpa2 を更に進化させる可能性もありそうです。