アマチュア無線

2016年6月25日 (土)

試作周波数カウンタ・プリント基板制作(DISP_CONT)

P_20160625_115025_1_p
8桁LED表示周波数カウンタのプリント基板を作成しました。7セグメントLEDの部分は配線量が多いため線幅0.3mmでピン間1本の配線として、7セグメント部分だけ角ランドで設計しました。版下をトレーシングペーパーに印刷してマスクとしてサンハヤトの旧感光基板で作成しました。どうにか、うまく言ったようです。
0.3mmでピン間1本がトレーシングペーパーの版下で感光できるかやって見なければ分からなかったのですが、上手く行きました。失敗しても良いからやってみると言うのがアマチュア無線家の心意気ってなもんだろうと思うのです。
 
自宅が工事中のためアンテナが出せず、電波が出せない状況なのが残念ですが、自作の方では十分に自分なりにチャレンジングな作業をしています。

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2016年5月 5日 (木)

8Pole CW ラダーフィルタプリント基板作成と測定

数日前に作成した8Pole用ラダーフィルタプリント基板を使ってCW用フィルタを組んで特性をFRMSで測定しました。通過帯域に1.1dBほどのリップルがありますが問題なく使用できる特性かと思われます。水晶発振子はHC49USで50個の中から無負荷Qが平均で800,000を超えるものを選別しています。Qの測定の際にはFRMSから直列共振周波数におけるレベルを読み取って算出していますが、FRMSのレベル精度が0.4dBとのことでその程度の精度になっています。

FRMSの測定結果、測定状況、回路図をUpしておきます。

Hc49us8mhz8polecwk2frmsxchgonpwb_2
P_20160505_112221_1_p
「HC49US8MHz8PoleCWK2Xchg.CE3」をダウンロード





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2016年5月 4日 (水)

10Poleラダーフィルタプリント基板作成と測定

新たに10Poleラダーフィルタプリント基板を作成してSSB用のフィルタを組んで実験した。水晶は200個近くのモノから発振周波数、Lm、無負荷Qに着目して選別したものだ。-6dB帯域幅が2812Hz、-60dB帯域幅が4018Hzとなった。シェープファクタは4018/2812=1.7だからメーカー製にも負けないと思われる。特性はFRMSで見たところキレイな台形になっているので、特に問題は無さそうに思われる。

回路図に記載している測定結果はバラックセットでの実験結果で、以下のFRMSキャプチャ画面とは違って、より狭い帯域になっていた。プリント基板に組み上げると帯域が広がった訳だが、私の実験の腕前がPoorだからなのだろうと思う。バラックセットではストレー容量が効いて帯域が狭かったのではないかと思われる。DISHALによる-6dBの設計値は2500Hzなので、300Hzほど広い訳で、ここらあたりは水晶の無負荷Qが110,000程度で理想とされている数分の1であるため、こんな程度なのだろうと推定しています。

回路図と、特性測定状況の写真、プリント基板設計データをUpしておきます。

Hc49u8mhz10polessbk1frms_bypwb_2

「DISHALXFK3.pcb」をダウンロード

Hc49u8mhz10polessbk1circuit_3


P_20160504_203418_1_p_2

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2016年4月30日 (土)

8Poleラダーフィルタプリント基板作成

8polepwb1 ゴールデンウイークに入り通常では作業できないことに挑戦しています。

上達は程遠いですが久しぶりにプリント基板を作成したら何とか使えるモノになりました。今回は、水晶フィルタのプリント基板を作成しました。回路はDJ6EVの開発したソフトウェアDISHALで設計し、回路検証した8poleタイプの回路です。 以前に買い置きしてあったポジ感光基板11K(100mmX100mm)を使っています。この感光基板は有効期限が2007年11月だったので、既に9年も期限が過ぎていて、ダメ元でしたが挑戦しました。捕虫器の蛍光灯FL10BLを2本使い、マスクはトチマンのトレーシングペーパーWT-75-A4にCanonのMP493で印刷したものです。コントラストはあまり良くありません。18分ほど露光し、何とか露光できたと言った状況で、その後の現像は通常数十秒で済む所、パターンが切れるギリギリまで粘ってようやくエッチングできそうなものになりました。現像液を途中で誤って捨ててしまい、アルカリ性だからと言う理由で「ドメスト」を代用して現像反応は遅めですが何とか使えたように思います。 入出力端子はかっこよくピンポストにでもしたい所ですが、部品面からのハンダ付けが必須になることからスルーホールが必要になるので今後の課題としておきました。 写真は出来上がったプリント基板です。入出力端子はハトメラグで実装しています。PCBEで設計したアートワークデータをUpしておきます。

「DISHALXFK2.pcb」をダウンロード

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2016年4月 3日 (日)

8MHzSSBラダーフィルタ実験(その2)

8mhzssbk3result さらに継続実験し、少し帯域を広げてみました。-6dB帯域幅実測値が2500Hzほどなので、目標の2700Hzまで広げたいところですが、何とか実用になる範囲ではないかと思われます。
気に入る特性が出るまで粘ってみますが、この水晶はあまり特性が良くないので、HC-49USの8MHzを50個程さらに入手しましたので、そちらでも水晶パラメータ収集中です。
さらにまだ160個ほど8MHz HC-49Uのパラメータ未測定の水晶があるのでそちらの測定もボチボチ行います。
今日は一日、水晶フィルタ測定で十分に感動したところです。
 
 

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2016年3月28日 (月)

8MHzSSBラダーフィルタ実験

Ssb8mhzk2 手持ちの8MHz水晶多数でSSB用のフィルタを作成してみました。
 今回は海外のハムが作ったシミュレーションソフトで設計して作成してみました。設計値と実測では3dBで200Hzほど実測値が広くなっています。
 インピーダンスが215Ωなので、15Ω分ほど測定系と不整合で、それが原因なのでしょうか、60dB付近で周波数応答の暴れが見られます。
 
実測した特性としては、メーカーで言うところのSSBのナロータイプフィルタに相当するモノかと思われます。
 
コンデンサはすべてCH0特性の手持ち品だけを使っています。地方に住んでいると、CH0特性のコンデンサが自由にいつでも手に入る状況では無いので過去にハムフェア等で手に入れたパーツを使っています。水晶を手に入れるよりもCH0特性のセラミックコンデンサを手に入れることの方が困難になっているように思われます。
次回は、通常帯域のSSBフィルタを目指して実験してみます。

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2016年3月19日 (土)

試作周波数カウンタをHP5384Aと比較

P_20160319_140851_1_p HP5384Aをヤフオクで落札しました。校正はしていませんが、このカウンタは精度がように思います。
 
 これまでに実験してきた自作のPIC周波数カウンタとの比較を試みましたところ写真の通りです。信号源は、FRMSで、その上限の20MHzを測定していますが、10Hzの桁までドンピシャで安定して表示します。
アマチュアがバラックレベルでここまでの精度で測定できればまあ合格と言って良いでしょう。
少なくともPICのプログラムと言う観点から言えば問題は無いように思われます。
 
リグ組み込みを考えるとすれば、秋月で売っているLCDを使うのが良いでしょうから、今後はその方向を目指してみます。ゲート時間生成を専用のPICにしたことが正解だったように思います。アマチュア的アイディアの勝利かな?
さて、次はローカルのHPシンセサイザで、手に入れたHPのカウンタを校正してもらうことを考えます。
 
 
ここまで、できることが確認できると電波出して遊ぶよりも測定ごっこの方が楽しい気がします。
ヤフオクを見るとHPのシンセサイザは意外に安くて、2GHzまで出力する高安定度オプション付きのHP8657Bでも25K円程度です。頑張れば手に入るかもしれません。今年中にはHPのシンセサイザを手に入れますか、悩みどころですが...
その次は、やっぱりHPのスペアナかな。
電波出さずに、何だかジャン測にハマりローカル各局には忘れ去られそうです。(笑)

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2015年6月 5日 (金)

周波数カウンタ・試作その5

Img_0743
Pic_frequencycounterk4




「FreqCounterK4.zip」をダウンロード

ようやく周波数カウンタと呼べそうなものになりました。

計測時の写真、回路図、ソフトウェアをアップロードしておきます。

写真測定のシャッター時間で丁度最終桁が2から1に変化したので、それが写真に写りこんでいます。

7MHz付近でゲート時間1秒であれば1Hz桁まで安定して計測しています。現状のままでも10Hz精度のカウンタとしてみれば実用上支障は無いように思われます。

結局、ゲート時間を生成するプログラムは割り込み処理を取りやめて、単なるループに書き換えて、ようやく安定したゲート信号を生成できるようになりました。割込み制御で信号生成すると、PICでは信号精度が出ないというのが私の結論です。

あとは、正確な信号源で校正が必要ですが、手元には信頼できる標準信号発振器が無いので、どうするか考え中です。

7セグメントLEDの最下位桁だけが他の桁より明るくなっているのが気になります。その原因は今の所不明ですが、今後原因ボチボチ調べます。

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2015年5月24日 (日)

PIC周波数カウンタ・試作その4

Pic_frequencycounterk3





前回の実験でゲート信号の精度が問題になったので、ゲート信号生成専用のPICを設けることとし、手持ちのある8ピンのPIC12F629で制御してみることにしました。

ゲート信号生成専用のPICにより処理することで、そのPIC内で割込み信号源が1つになるため安定した動作になることを期待しています。

ゲート信号精度の追求はこれからですが、ゲート時間切り替えも含めて、オシロスコープでざっと確認したところ、問題無く動作できているようです。

構想からデバッグ完了まで、1週間に8時間程度しか作業できない中で、1ヶ月ほど要しています。今回はアセンブラで書いて、自分なりにPICについて理解できたと思います。

ゲート時間の信号精度を確定するには割込み処理回りで発生する遅延分の補正が必要なので、その遅延時間分の定数値による補正ロジックは組み込んで動作しています。

あとは実験して補正値を決めるのみかと思います。本体側のPIC16F873のファームウェアは試作その3で作成したものをベースに、Cで書いてみるつもりです。

「TXCOgateCtlK1.zip」をダウンロード

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2015年5月11日 (月)

PIC周波数カウンタ・試作その3

32.7KHz付近で上手く桁上げができず、とんでもない数字になる問題は解決しました。

FRMSを信号源として、7MHz程度までは測定できましたが、1MHz測定で7Hz程度、7MHz付近で50Hzほど表示が変動します。そのためゲートタイムが数μ秒オーダーで変動しているものと推定されます。

FRMSの信号確度が問題ですが、これ以上の精度での検証は無理のような気がします。

何だか期待していた精度とはずいぶん差があり、がっかりしています。
Cで書いたコードを少し改定するだけで、クリチカルに周波数読みが変わるので、精度の観点でもう少し工夫が必要の様です。

やはり、PICで周波数カウンタを作るにはLCDの方が負荷が軽くて扱いやすいのでしょう。特に、アセンブラでは無くCでコードを書く場合はなおさらコード実行速度の点でアセンブラより不利なので、無理がありそうです。

今回の周波数カウンタは実験室レベルとしては合格ですが、測定機にはなりえないですね。ゲートタイム設定に専用のPICを使うと言った方法が有効かもしれません。

さらに試作・実験を継続するか迷っています。

参考までに実験したコードは以下の通りです。

「PIC_FreqCounterK2Rev1.4.zip」をダウンロード

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