アナデバ社(ADI社）のWeb記事『StudentZone』2023年5月号の日本語版がアップされました。早速実習と思ったですがタイトル見て暗雲たなびきました。テーマは心拍数の測定です。赤外線ＬＥＤと、赤外線フォトトランジスタのペアで心拍を測定する、ありがち？なもの。でもね「生体」に接続するところでトラブルんだこれが。
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アナデバ様のStudentZone 2023年5月号記事（日本語版）へのリンクは以下です。
記事に申し上げたき儀これあり
怖れ多いことながら、アナデバ様の記事に申し上げたき儀これあり。タイトルにあるとおり、アナデバ製ADALM2000学習用測定ツールを使って演習する記事であります。測定対象の回路自体は、アナデバ製ADALP2000学習用部品キットで構成するようになってます。今回
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- 赤外線ＬＥＤはQED123
- 赤外線フォトトランジスタはQSD123
をくみあわせ、赤外線LEDから発せられた赤外線が人体を通過し、赤外線フォトトランジスタで検出される、という仕組みの実験であります。勿論、ADALP2000キットには上記２つの部品が含まれており、過去何度かお世話になっております。しかしね、ブレッドボードの実体配線図の説明のところが？っす。一か所引用させていただきます。
『青色のLEDが赤外線LED、灰色の素子がフォトトランジスタです』
とあり、実体配線図の部品もそのような色になっております。しかし、当方手元のADALP2000キットの場合
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- 赤外線LED、QED123は、ややピンク色がかったほぼ透明
- 赤外線フォトトランジスタQSD123は、ほぼ黒に近い非常に濃い青色
ではないかと。過去になんども使っているし、間違えてないよなあ。ちょっとな、どうなんだろ、もしかして手元のパーツキットとは違うもの使ってない？
ついでにもう１か所、コマケー話ですが実体配線図で赤外線LEDに接続されている抵抗の値、470kΩとなっとりますぜ。カラーコード的には470Ωでキロついてません。多分470kΩじゃ光らんぜよ。赤外線見えないケド。
まずはLTspiceシミュレーション
今回はLTspiceから行う流れであったので、シミュレーションをば実施。下記回路はフォトトランジスタのコレクタのところの電位をVinと見立てたもの。なお実機はOP484（４回路入り）で実験するのですが、LTspiceには兄弟機種のOP284（２回路入り）しかデフォで入ってないので、そっち使え、ということであります。
まずはトランジェント解析の結果から。
Vinに印加される500μVのビミョーな信号を、2000倍（66dB）に増幅っと。
ついでにAC解析（入力電圧500uV）の結果(0dB=1V出力)が以下に。
人間の心拍であれば、だいたい1Hz（毎分60）くらいからせいぜい3Hz(毎分180)くらいだと思うので、ゲインの良いところを使えてるんでないの。
先走って実機組み立ててみたんだけれど
このQED123とQSD123の組で実験した回がありました。
お手軽ツールで今更学ぶアナログ(122) フォトカプラを「自作せよ」と、なにゆえ？
前回はフォトカプラに仕立てました。でもま、フォトカプラであれば頭と頭をゴッツンコ状態で止めてしまえば動作OKだったのですが、今回は２つの間に生体（自分の指ということになるでしょうが）を挟まないといけません。
何気に「実装」ムズカシーな。そこで先走って実機を組み立ててみました。こんな感じ。
指を突っ込んだら波形が取れたらラッキーとばかりに動かしてみましたがいけません。もしやということで、指でなく厚紙の仕切りを２つの間に出し入れした結果が以下に。
フォトカプラになってデジタル信号を伝送している感じ？ダメじゃん。。。追及はまた今度だな。