Coffee break

　たまには違った感じで、息抜きになればと書いてみました。

（ 其の一 ）　半田リール台

　前々から半田リール台が欲しいと思っていた。立てれば半田が伸ばしにくい、横にすれば転がってしまう。買っても1000円位のものなので、早く買えばいいのだが、なかなか買えない。不思議なものだ。
　ふと思いつきで作ってみようと思ったわけだが、作るとなると色々考える。木板を切って作る、アルミ板をまげて作るか、そう考え出すと買ったほうがいいかとなる。堂々巡りだ。
　先日100円ショップに行った時、何かいいものは無いかなと店内をうろついてみた。アクリルケースなど色々ある。そんな商品の中で「あっ、これだ」と直感的に買ったのが上の写真の箱だ。
　商品名を見ると「プチヴェールボックス　レギュラー」とある。素材はポリプロピレン
珍しく日本製である。

　説明の必要もあまり無いと思うが、半田のリールをどう入れるかということと、半田の取り出し口をどうするのか。の２点である。
　上の写真でちょっと見にくいが、両サイドに薄い木の板を心棒が乗っかるように切込みを入れたものを両面テープで止めてる。板についている黒いものは箱の幅が半田より少々大きいため横ぶれ防止にスポンジを貼り付けている。これで載せたところが下の写真。

　半田の取出しが以外に苦戦。最初千枚通しでアナを開けとおしていたが、以外にテンションが大きく引き出しにくいことが分かった。そこで何か無いかとジャンク箱の中を漁って、プラスチックで中に穴の開いたものを偶然発見。これをはめ込んでみたら、Gooｄ！　　自画自賛
　これで蓋がついて、取っ手が付いた恒久半田リール台が完成した。尚、そこにはゴム足を付けて滑り止めとした。

（其の二）　半田付け作業台

　私はサンハヤトのユニバーサル基板を主に使っている。これは機能単位にブロックで作ることが出来、ケースに入れるときも寸法等が明確なので、配置検討や加工がらくだ彼である。
　しかしこのユニバーサル基板は小さく、部品を付けて半田付けをする際、動いてしまいやりにくい。基板をはさんで回転するようなTOOLもあるが、以外に自由に使えない。
　

　そこで、基板を押さえるものを作ってみた。構造は至って簡単。上の写真のようなものだ。

ユニバーサル基板がぴっちり挟まる幅となっている。半田付けをするときは下の写真のように斜めに置くことにより、部品が付いていても平らな状態で半田付けできる。

　木板は、安易に動かないようにある程度の重さと高さがあったほうがいい。

　

　簡単なものであるが、今は手放せない重要なTOOLとなっている。

Si5351PLL VFO controller ( Multi-band )

DDS VFOcontroller(Multi-band)が出来て間もないところであるが、早速JA2GQP-OMがSi5351PLLバージョンを作ってくれました。

　これでDDS、Si5351PLLと選択肢が増えた。
　Si5351のライブラリーはArduino　フォーラムにあるが、これを使うと多くのメモリーを消費しコンパイルエラーになってしまう。JA2GQP-OMが、色々調査され、コンパクトなライブラリーを作られた、そのおかげでこのSi5351バージョンが実現している。実にすばらしい。

　スケッチ、ライブラリー、回路図はJA2GQP-OMのBlogにUPされている。
　最近中華DDSもじわじわ値上がりしているようだ。Si5351は秋月で安価に入手できる。これを活用しない手はない。海外でもSi5351は非常に人気が有り、多くの活用事例がNETにアップされている。最近はこれら海外との情報交換もインターネットのおかげで楽に出来る。
　もっとHomebrewしましょう。

早々マルチバンドトランシーバーを計画しなくてはいけない。

 DDS VFOcontroller (Multi - band) was the place which can have just been done, but JA2GQP-OM made me the Si5351PLL version.
　Sketch, library and schematics are In Blog of JA2GQP.

73’ｓ

DDS VFO controller version up ( Ver3.1 Multi-band )

以前UPしたArduino_nanoを使用したDDS-VFOコントローラーVer.2をバージョンアップした。

　今回は、海外HAMからの要望でマルチバンド対応した。
当初Arduino_nanoでは、メモリー容量やI/Oの数が少ないことから無理であろうと思い、Arduino_mega256の使用を考えた。しかしmegaはメモリー容量、I/Oは十分であるものの形状が大きく今一歩気が進まなかった。
　そこで、Ver2のスケッチを改めて見直し、メモリーの節約を図ってみた。送信パワーメータを受信Sメータと兼用することにしメモリーとアナログポートを1個節約できた。
　その他にも細かいプログラミングの無駄を見つけ出し、当初フラッシュメモリー96％位であったものを何とか92％までに下げることができた。

　しかしポートに関してはアナログ入力（A7)が1個空いただけである。マルチバンドに対応する場合、バンド情報をポートに出力しフィルタ切り換え等を行う必要がある。
　ここで秘策活用である。過去にBASCOM-AVRで開発した万能VFO（旧ブログ参照）の時にやはりポートが足らず苦肉の策として、アナログ入力を利用し、入力電圧の判定でスイッチと利用したのである。AVRのアナログはデフォルトでMAX5Vを1023分解能で判別できる。
今回5個のスイッチを対応できるように抵抗を決めた。誤動作の無いよう十分に電圧差を持たせている。メインループの中でアナログ値を読みに行き、対応電圧範囲内にあるか判別しスイッチが押されたと判定し、対応するサブルーチンに飛ばしている。前作を含め今のところ誤作動は経験していない。

8-Band

　バンド機能は、イニシャルデータを最初にEEPROM（専用スケッチ）に書き込み、続いてメインスケッチを書き込む。現在バンド情報出力の為のポート数が3個であるため最大8バンド（バイナリー3bit）としている。バンド情報を別の方法で出力する（例えばシリアル出力）ことができればバンド数はかなり増やすことができる。
　また、メモリーSWを押すことにより現在の周波数、モード、ステップが記憶され、バンドをメモリー機能としても使える。例えばモノバンドとして使えば8CHメモリーとなるわけである。
　さらに最後にメモリーSWを押した情報で、次回パワーオン時立ち上がるようにしている。
一度SWを押すという操作が必要ではあるが、簡便なメモリーとしても有効と思う。

Schematic

　バンド情報及びモード情報は、それぞれ3bit、2bitでポートに出力される。この出力を74HC238等のデコーダーICで個別情報に変換すれば、BPF切り替えやキャリア周波数を制御できる。
　今回マルチバンドに対応するため、周波数可変範囲をKHｚ台からMHｚ台に拡張しているため、表示の反応が少し遅くなってしまった。エンコーダーの取りこぼしは無いようなので表示の感覚だけであるが。

EEPROM DATA

　作業手順としては、
１）イニシャルデータをEEPROMに書き込む専用スケッチ（？？？）を編集し希望周波数、モード、ステップを編集する。
２）編集したスケッチをコンパイルしてarduinoのEEPROMに書き込む。
３）上記終了後メインスケッチ（？？？）を書き込む
となる。

　今回のバージョンアップでフラッシュメモリー98％となった。
回路図及びスケッチは当局ダウンロードサイトにUPしておく。
また簡単なモディファイができるよう簡単な解説を載せたいと思っている。
Youtubeに動作をUP　 https://youtu.be/h2E5PaQPexQ

DDS-VFO controller Ver.2 with Arduino_nano has been upgraded. (Ver.3)

Multi-band answered with request from amatua_radio_station foreign countries this time.
Because the memory capacity and I/O were few in Arduino_nano at first, I thought it'll be impossible and considered use of Arduino_mega256. It's the memory and  I/O is enough,but it's bigger.

So I reconsidered a sketch of Ver2 once more and planned for saving of a memory. I decided to Po_meter and the S_meter were shared. frash memory and one analog port could be saved.
 It was possible also to find waste of a small programming.
 Consumption of a frash memory fell from 96% to 92%.

 Band is maximum 8 bands.
 Frequency, mode and step are stored by pushing memory SW, and a band can also be used as the memory function. For example when using mono band, it's becomes 8CH memory.
 When power on of VFO is started, it started last band-data memory_SW pushed .

 Band and mode data are output by a port by 3bit and 2bit. When changing this output to individual data by decoder IC(74HC238),  BPF and carrier-frequency can be controlled.

install sketch(Arduino IDE V1.6.5)
1) Edite sketch(vfo_v3eep.ico). That is initial band-data(frequency, mode and step.)
2) Compile & write to EEPROM in arduino-nano.
3) Edit sketch(NKDVFO22_Ver310.ico). That is main progam.
4) Compile &write to flash memorry in arduino\nano.

A skematics and a sketch is in my download site.

Sorry,my English is poor.

73's

　Youtube: https://youtu.be/h2E5PaQPexQ

VNA ( Vector Network Analyzer ) ２

　以前Blog UPしたVNAをケースに入れた。

　ケースはTAKACHIのHEN110312を使用している。基板はこのケースに合わせて作られているので、ぴったりである。またサポートページにも加工図があり、容易に組み込みができた。

　そこでお決まりのフィルタ（CB機用ジャンク）特性を試験的に調べてみた。流石にVNAなので、設定項目が多いことと、項目名等になじみが無いので本（RFワールド）を見ながら動作させた。取敢えず特性図は描けた。しかし細かい設定がまだ良く分からない。果たして使いこなせるのであろうか。

　このVNAはダイナミックレンジが75ｄBとちょっと物足らない。フィルタ試験を抵抗マッチングで行うと、損失が多く、-40ｄB,-60ｄBダウンが見えない。この値段だから仕方が無いのかな。

　この測定器が無駄にならないよう勉強せねば。

AC Milli-Volt Meter

前回のVUメータに続いてACミリボルトメータを製作した。

Milli-VoleMeter

　最近のデジタルテスターでもAC200mVレンジが有り結構な性能であるが、やはり色々な調整、特にPSN送信機製作時には音声レベル管理が重要であり、マイクでの音声レベルを測るにはアナログメータでないとよく判らない。そこで作ることをした。前回のVUメータもその一つである。今までRF回路中心でAF回路については特段の注意をしていなかったが、PSNをきっかけにAFの重要性を改めて認識した。聞き易い受信機、綺麗な音（決してHiFIを追求するのではなく、相手が聞き易い音）送信機を作るためにも重要である。
　VUメータやミリバル（ミリボルトメータ）等を検索しているとVUについてはかなり多くヒットするが、ミリバルはそれほど無かった。VTVM（真空管電圧計）はそれなりに出てくる。
　今回は低レベル（マイクレベル）が中心の回路とした。参考にしたのは以下の回路である。
http://seppina.cocolog-nifty.com/blog/2014/10/post-74a8.html

Reference circit

　早々実験をしたところ、かなり良い直線性を示した。周波数特性はダイオードの種類により違いがあった。

 幾つか取り替えてみたところ

直線性はショットキー（1SS108)が抜群であったが、周波数特性で伸びない。スイッチングダイオード（1N4148相当）も挑戦性は良く周波数特性はそこそこ。今回使用したSD34が直線性、周波数範囲も一番良かったので採用した。これらは、回路でのダイオードの動作特性が変わることによると思う。従って整流回路の動作レベル（今回は1VMAXとしている）を替えることにより最適なダイオードも変わってくると思う。データシートを読みきれる人は、事前に検討しある程度選択できるのではないだろうか。私には難しいので実際に比較して最適なものを選択するという、時間のかかる方法で対応している。

　回路はOPアンプのNFB回路に4つのダイオードで全波整流して出力するものである。これにデジタルテスターを繋ぐものである。これにアナログメータを繋いでみたがまったく触れない。考えてみれば当然であるが、アナログメータ回路のインピーダンスが低すぎ増幅度が大きく下がってしまう。原回路は100K：100Kの1倍アンプであるが、これが100K：10Kというレベルになって増幅どころか、小さくなるのは当然である。

　実際の製作ではこの辺りを検討し直し抵抗値を決めた。2回路入りOPアンプ（TL082）J-FET入力OPアンプを使っている。１段目で必要な増幅度をレンジ切替できるようにNFB回路に半固定抵抗を設け（1V,300mA,100mA,30mA,10mAの５レンジ)ロータリースイッチで切り替える。

　また、入力には1Mオームの半固定抵抗とスイッチを儲け入力を1/10出来るようにしている。これにより１Vレンジで1/10スイッチを切り替えることによりMAX10Vまで測定できることになる。この半固定抵抗により入力インピーダンスは１MΩ近辺となる。

　メータはたまたまジャンクの200uAのAF-SG用のものがあったので使用している。このメーターはボルト表示とｄB表示があり、ミリバルにぴったりである。このようなメータは入手は難しいと思う。たまたま昔ヤフオクで入手したものだ。普通の200uAメータで十分実用となる。また電流値が違うものを使用するときは、メータ回路のOPアンプの入力抵抗2.7KΩを調整することで対応できると思う。

　これで無線におけるAF回路もそれなりのレベルで製作できるようになる。デジタル全盛であるが、やはり調整等にはアナログメーターがまだまだ有用である。

　入力範囲　　10VMAX

　レ　ン　ジ　　10ｍA、30ｍA、100ｍA、300ｍA、1V、10V　（6レンジ）

　周波数特性 100KHｚで1%低下

VU-Meter

先日 PSN送信機を作ったが、PSNの調整において肝となるのがAF-PSNである。この出来がサイドバンドサプレッションを決定する。そんなことからマイクアンプ、オーディオフィルタ等AF回路の重要性を感じた。いままでどうしても重点がRF回路に偏っていたような気がする。AFパワーアンプにしてもしかり。これら出来栄えが送受信機の性能に大きく関わることを再認識した。
　そんなことからVU計や交流電圧計（VTVM、ミリバル）が必要となってきた。そこで今回VU計を作ってみた。といってもそんなに大げさなものでなく簡単なもので実用となるものとした。

　VUメータを検索すると立派なVUメータが沢山でてきた。オーディオの世界である。ほとんどインテリアかと思うようなものである。メーターも高価なものが使われているようだ。
今回はそこまで高価なものではなく且つ無線で使える簡単なものとした。名付けて「Simple VU
」。名付けるほどのものでもないが。

　メーターはラジケータでジャンクで入手したものを使用した。回路はOPアンプで増幅しダイオードで整流しメーターを振らせるだけのものである。
　メーターのレベルは0VUをMAXとして-20ｄB,-40dBまで測定できるようにOPアンプで1倍 0VU)、10倍(-20db)、100倍（-40ｄB)に増幅させている。
周波数特性も100Khzくらいまで実用になる。
　０VUであるが、今まで0dBm（600Ω）　１Vと思っていたが、0VUとは、
「インピーダンス600Ωの負荷回路へ1kHzの正弦波を加えて1mWの電力を消費したときの出力電圧を0dBmとし、+4dBmを0VUとしたもの」だそうだ。知らなかった。電圧で言うと1.228Vとなる。
なので今回0VUは1KHｚ1.23Vとした。（SGの分解能でここまでしかSETできなかった）

今回この回路にOPアンプをもう1個使いバッファ（1倍）を付け、入力をそのまま外部に出力できるようにした。これにより測定部位の途中にこのVU計を割り込ませることが出来る。これで実動作させながらレベル監視が出来る。これが今回の大きな特徴である。

　回路については標準的なものなので説明の必要はないと思う。また使い勝手がいいように電池（006P)駆動とした。
ケースはTAKACHIのLC135H-9Vというもので９V電池フォルダーが点いているものを採用した。
今FM放送のLINE出力を入力して見ている。音に反応してよく振れてくれる。LINE出力は100mV近辺が一般的のようで、-20ｄBレンジで丁度良い。
ラジケータを使用しているので多少オーバーシュートしすぎな感じではあるが、音声に反応し小気味よく触れている。

その様子はYou-tubeにUPした。
https://youtu.be/tPwGSs-k_bQ


次は精度が要求されるミリバルを計画している。

Linear Amplifire（RD16HHF1-PP） Brushup No.2

前回出力トランスのコアにFT37-43を使用してみたが、熱がかなり出るようなのでFT50-43に変更した。また、各バンドの出力差がかなりあったことから、何とかマルチバンドで均一となる方向で調整した。

　最初にFT50-43　3個x2列としてみた。結果としては、全体的に出力の低下が見られた。そこで出力トランス１次側に補正用コンデンサーを取り付けた。1000ｐFをつけたところ7MhzではMAX40W以上、14MhzではMAX45Wまで出力されるようになった。しかし相変わらずかなりの発熱があった。

　最終的にFT50-43　5個x2列とした。しかし同じように1000PFをつけても出力はさほど伸びない。また21,28Mhzで出力低下が大きくなってきた。そこで徐々に値を下げて330pFの所で各バンドの出力がかなりそろってきた。

　コアを換えることによりかなり挙動が変わる。これは、インダクタンス変化による周波数への影響だろうか。

当初の目的であるマルチのバンドで安定して出力できることは、何とかクリアできた。各バンド運用できる出力を30W位稼ぎたいところであったが、20W位が良さそうだ。勿論最大出力は30Wを超えるが、かなり増幅率も落ちてくる。リニアリティーが損なわれてくるつまりIMの悪化が懸念される。

　もしモノバンドで良ければ、コアとコンデンサーを調整することにより定格30W、最大40W以上が可能なようだ。しかし昨今話題のスプリアス規制の点からこの回路では、20W定格、最大30Wとしておくのが良さそうだ。

　最終結果データ。

（FT50-43　5個x2列メガネコア、1次側並列コンデンサー330ｐF　電源電圧13.8V　入力0.5W）

　3.5MHｚ　20W、　7MHｚ 20W　14MHｚ 23W　21Mhz 20W　28MHｚ 18W

　電流　2.5A程度　効率58％

何とか目的であった汎用部品での製作とマルチバンドでの均一化が出来たことから、取敢えずこれで区切りをつけることとした。

VNA ( Vector Network Analyzer )

　RFワールド　No.35　「 作るベクトル・ネットワーク・アナライザー　」の頒布サービスでポチッと申し込んでしまった。
　商品が今日届いた。あまりにも小さく、軽い。本当に大丈夫だろうか？
これで500Mhzまで測れるらしい。APB-1が40Mhzだったので10倍の測定範囲となる。

取敢えず、ソフト関係をダウンロードサービスからダウンロードし、動作試験を行った。詳細説明は総てRFワールドに書かれている。ドライバーインストールからソフト立上げ、及び初期動作試験を行った。完成基板なので、APB-1の時と比べると簡単に動作させることが出来た。

　さてケースに入れねば。
しかし使いこなせるだろうか？