Mechanical Endstop の怪

(2017.4.25 Created)

　このサイトで紹介している右図のMechanical Endstop V1.2の受動部品について少しだけ考えてみたので紹介します。

　というのも管理人は電気屋ではないのでお勉強のために回路図を眺めたりすることがあります。

　たいていは意味が分からずに終了するのですが、今回は簡単な回路ということもあり詳しく見てみました。

　このEndstopですが、回路図を書くと下のようになっています。

　この回路図を見てC1とR2が何のために取り付けられているのかさっぱりわからないのです。

　スイッチがどちらに倒れているにせよSIGはGNDかVCCのどちらかの端子に直結されるのでチャタリング防止にもノイズ対策にもなっていないように見受けられます。

ノイズ対策?

　VCCやGNDにノイズが乗ったときにSIG線がパタパタしないように入っているのかもしれません。そこでフリーの回路シミュレータLTspiceでシミュレーションしてみました。

　具体的には電圧源の設定をいろいろといじってノイズやチャタリングを再現しています。

う～ん。一切効果がありません。。。

なんのためにC1やR2がついているんでしょう？？？

　チャタリング防止などのためにはC1とR2を使ってローパスフィルターを構成するのが良いと思います。そこでちょっと接続を以下のように変えてみて試してみます。

　回路図的にはR2の場所がちょっとだけ変わっています。こうするとローパスフィルターになり、遮断周波数は

f = 1/(2πRC) = 159Hz

になります。

　これをSweep解析すると右図のようになります。なんか縦軸がちょっと変だけど気にしません。

この状態でシミュレーションをしてみました。

　シミュレーション結果の左側がOpen→Close時、右側がClose→Open時を想定しています。みての通りスイッチが短時間にパタパタ変化しても期待通りSigの電圧は安定しています。

　R2の場所はこっちが正解では？？？

　しかし実際に試してみようとしてもR2の場所を動かすのは結構大変です。パターンカットしてジャンパ線をつなぐ必要があります。というわけで実際には試していませんが、本当にC1, R2は何のためについているんでしょう？？？

　今回作成した回路図はThingiverseさんのサイトを参考にさせていただいています。

　その中で高圧側の表記としてVCCが用いられていたので、このサイトでも高圧側をVCCとして表記しています。

　しかしVCCはトランジスタに加えるコレクタ電圧を指していると思うのですが、この基板ではトランジスタが使用されていません。

　なぜでしょうか？慣習としてVCCと書くものなんでしょうか？？？管理人は素人なので単純にまねしてみたのですがV+とか書いた方が良かったのかな？