実験用電源を真面目に作ってみる(その3)

2018-02-18      
 今回の電源作成の前提となるトランスは二次側が2回路・・・16V1Aが2つあり、それぞれの”0V”のタップをセンタータップに見立ててショートさせて使います。そして、ダイオードを2つ使って全波整流して平滑コンデンサでさらに直流に近づけ、定電圧の要となる三端子レギュレータに入力するわけですが、この辺りの電圧の様子を見ていくことにしましょう。

 まず、初心に帰るべく、ダイオードで全波整流した直後の波形を眺めてみましょうか。なお、ダイオードには1N4007を使いました。



 ま、教科書通りです 負荷がつながっていませんから、ピークの電圧がかなり高くなっていますね。何となく「16V・√2 ≒ 22.6V」からダイオードの電圧降下分があるのかなぁと思っていましたが・・・。交流と見立てた場合の周波数が100Hzになるのも当たり前ですが、何れにせよ、こんな部分の波形をマジマジと見たのは初めてです

 この「まだまだ交流ですやん」を直流に近づけるのが平滑コンデンサです。まずは1000μFの電解コンデンサを接続して、どの程度直流に近づくかを見てみました。無論、負荷が掛からないと殆ど直流に見えてしまうでしょうから、今回の電源のスペックである”最大1A”を想定し、負荷として120Ω2Wの抵抗x10パラのダミーロードを接続しました。1.3Aほど流れていると思います。



 おやおや、お世辞にも直流とは言えず、明らかにコンデンサの容量不足が見て取れます。流石に8V以上も動いてしまうと、ちょっとねぇ・・・。それでは、平滑コンデンサの容量を6800μFにしてみましょうか。



 2V程度の変動に収まりました。机上の試算では1.5V程度となりましたが、若干多めな感じ。まぁ、この程度なら何とか使えそうです。勿論、もっと大きな容量にすればさらに改善できますが、コンデンサ自体がどんどん大きくなっていきますから、収納スペース見合いで考えた方がいいでしょう。

 上記の結果から、平滑コンデンサの容量は6800μF以上、耐圧は35V(25Vでは心許ない)を目安に考えればいいでしょう。また、今回製作する電源のスペックとして18Vくらいまではいけるんじゃないか・・・と思っていましたが、6800μFの実験でリップルの下限が17.52Vであることが解りましたから、ここから三端子レギュレータのドロップ電圧(-2V程度)を考えると、電源の出力としては15V程度が上限になりそうです。この辺り、次の記事でまとめたいと思います。



 バラック実験の様子です。100Vはやはりちょっと怖いんで、仮設ですが1Aのヒューズまで取り付けました。これで平滑コンデンサが6800μFなら二次側を1Aで通電しても、通電直後の瞬間的な過電流で溶断しないことも確認できました。

 まだ、日曜日は半日残っています。次の記事の仕込みでもしましょうかね

実験用電源を真面目に作ってみる(その2)

2018-02-15      
 いざ、真面目に作ると構えると、個々の部品の吟味にも時間が掛かります。そして、理に適った部品は案外高価だったり入手が難しかったりと、「たかがヘッポコ実験用電源、されどヘッポコ実験用電源」の如くなってしまいます。結局、どこかで妥協するしかないわけですが、今回の電源製作ではできるだけ必須条件に拘って設計を進めています。

 実は、回路図自体はもう引けてしまっていて、コントローラとして使用するPICのプログラム作りに進むべきなんですが、そこは相変わらずの亀の歩み・・・ノンビリ付き合って頂ければ幸い

 さて、今回の電源製作では端から前提となる条件があります。これは直前記事にも書いていますが以下の2点也。

 ① 電源収納スペースの制約による”高さ”と”巾”に制限
  ⇒ ケースのチョイスが肝になる

 ② 死蔵中の16V1A×2のトランスを何とか活用

 ①は物理的な大きさ制限です。高さが12cm以下、巾が10cm以下でないと電源の収納位置を変えなければならず、現在位置が引き回しとして”ベスポジ”ですから拘りたいところ。
 ②は前提とはいえ1Aクラスの電源製作にはオーバースペックのトランスを使うぞ・・・ということであり、仕様的な縛りにはなりませんね。

 それではこのトランスを紹介しながら、まずはトランスの1次側までの部分についてまとめていきましょう。

 前提となるトランスはTOYODENの”HTR-161”です。



 さぁ、ここで問題。このトランス、どこか変だと思いませんか 勘のいい方はあっという間に解ると思いますんで、答えはここでは言いません とにかく、このトランスを使います。

 諸元的にも何の変哲も無い代物、容量は”16Vx1Ax2=32VA”・・・って当たり前ですが、16Vで2Aまでは引っ張り出せるということで、1Aの電源製作にはかなり余裕のあるものと言えます。この辺りはトランスからの発熱量低減につながり、点けっぱなしのことが多い実験用電源としてはWelcomeでしょう。

 このトランスの1次側にはACコードは勿論のこと、スイッチやヒューズがつながりますが、どうせならもう少し工夫してできる限りノイズが少ない電源を作りたいと思い、ちょっくら付帯する回路を追加してみました。



 ※トランスの一次側の接続が110Vになっている点は、今回記事では気にしないで下さい。

 まずはヒューズ。電源として最もカタストロフィックな出来事、即ち、電源回路自体がショートした状態・・・恰もトランスの2次側がショートしたような状況では、必ず溶断するような電流値のものを選ぶ必要があります。これは、今回の電源トランスの電圧変動率を20%(これはJIS規格で決められており、20~60VAでは20%)と仮定すると計算でき、凡そ”2.3A”のヒューズが絶対必要条件(最大値)になります。

 また、今回の製作では電圧可変レギュレータを使おうと思っています(さぁて、何でしょうねぇ・・・)が、このレギュレータの出力がショートした場合の電流は2.2Aとなっていることから、これを1次側の電流に換算(これも電圧変動率を20%と仮定)すると”0.63A”と試算できます。

 その他、電源投入時に空っぽになっているであろう平滑コンデンサが一杯になるまでは、2次側のショートと同等な電流(2.3A)が短時間流れます。この一瞬の過電流に耐えられるものでないと、電源のスイッチを入れる度にヒューズが溶断することになります

 上記の条件から、2.3Aと0.63Aの間の電流フューズで「電源投入直後の過電流では切れないもの」を選択する必要があります。ここからは手に入るヒューズの特性にまで突っ込んで検討する必要がありますが、「日本一ヒューズに詳しいおっさん」になりたい気持ちはあまり湧いてきませんので、とりあえず”1A”として先へ進みたいと思います。

 お次は、家庭の・・・というか、アパートやマンションなどの集合住宅には必須であるノイズキラーこと、まあるい頭の”バリスタ”(図中のZ1)を置いて、サージやパルス性ノイズを低減しましょう。これ、効果のほどを測るのが難しいんで”お呪い的”に入れることになりますが、AC100Vを常時通電できる定格のものを間違えずにチョイス。おやおや、ヒューズの深掘りに反して、清々しいほどあっさり検討を終えてしまいました

 その後には、無線やオーディオを突っ込んで楽しんでいる方々にはお馴染みの”ラインフィルタ”を具備することにしました。この部分は市販のフィルタを置いてもいいんですが、造作として大きなものが多く、耐圧の大きなセラコンと適当なインダクタがあれば作れますから、市販のものの定数をパクって組んで特性を吟味することにしました。

 市販のフィルタは、大凡mHオーダーのキャンセル巻きコイルの両端にX,Yコンデンサを配し、Yコンデンサは中点を取ってグランドに接続するタイプ(コモンモードの電流を逃がす)ですが、アースの無い我が家でYコンデンサは不要、押さえ込みたいノイズもHF帯を中心に考えたいと思い、1mHのキャンセル巻きコイルに0.22μFのセラコンの組み合わせとして特性を取ってみました。



 ディファレンシャルモードは-60dB以下の帯域が1MHzから20MHzくらいをカバー、コモンモードの-25dB以下の帯域が200KHzから10MHz超と、ドンピシャではないものの比較的イイ感じの特性になりました。コイルを2mHにするともう少し下の方に帯域が寄ってしまうため、”1mH+0.22μF”をチャンピオンデータとしました。



 ラグ板に組みました。ちょいとバリスタが大きいですが、そこはご愛嬌ということで

 以上がトランスの一次側の回路定数検討結果です。どこのどんな部品を使ったのかは、回路図を披露するまでオ・ア・ズ・ケ

実験用電源を真面目に作ってみる(その1)

2018-02-12      
 先週末まで隔週の土曜出勤が続き、何れも「知力より体力⇒翌日グッタリ」だったため、無線関連・工作関連はお座なりにしてしまいました。その上、冬休みにしでかした”電源操作によるLCD飛ばし”で可愛がってきた"白い電源ちゃん”の操作上の欠点を目の当たりにし、ここ当面の目標であるAGC回路の試作より「何たって、全ての源たる実験用電源を新調するのが先」・・となってしまいました。
 当初、中古でそこそこの電源を手にすることを画策してヤ〇オクをチェックしていましたが、今いまの電源収納スペースを考えると”高さ”と”巾”に制限があるためなかなか手頃なものが見つからず、さらに数年前に企画倒れしている”プラマイ電源用”に購入した16V1A×2のトランスを何とか活用せんという思いもあって自作することに決め、どうせ作るならちょい真面目に組んでみることにしました。

 白い電源ちゃんの名誉のために先に記しておきますが、この電源が劣っているわけでは決してありません。通電しながら電圧を変えることは御法度であると説明書に書いてあったのを無視して、ロータリースイッチの操作性に負けてガチャリガチャリと電圧を変えたのが”冬休みの瑕疵”だったわけで、即ち、どよよん無線技士とか名乗ってる初老のデブメガネの仕業です。この辺りを踏まえ、興味のある御仁は読み進め給へ

 さて、実験用電源といっても様々な設計ポイントがあって、いざ手掛けてみると少なからず留意すべきポイントがあります。折角ですからこの辺りをまとめておきたいと思います・・・って、本当に結構な検討事項があって"1ブログ分"には重いため、何回かに分けて書いていこうと思います。

 ◆ まずは装置仕様を明確にする

 机上の実験では、専らよく使用する電圧がプリセットできた上でせいぜい”1A”が連続的に安定して供給できればOK。つまり、適当な電圧レギュレータを使って実現できるレベルで十分です。
 よく使用する電圧のチョイスはあまり悩むことはなく数種類のバリエーションで十分かと思いますが、固定的なプリセットだけでなく、できる範囲で可変できる機能も具備したいところ。

 一方、実験中によくある”ショート”に関しては、きちんと防護できるような仕組みにしておく必要があります。この辺りは単に電流制限するだけでなく、機能的に”アラーム通知”を施したいと思います。

 また、折角自作するわけですから”電圧”と”電流”の表示は欲しいところ・・・この辺りは、秋月の電圧・電流計を使って視認性の高いものをフロンパネルに備え付けてしまいましょう。

 ・・・ということで、今回自作する実験用電源の装置仕様モドキを以下に示します。

項 目内 容備 考
出力電圧プリセット:1.5, 3.3, 5, 9, 12V
可変範囲:1.5V~18V
出力電流各電圧で最大1A
1Aを超えるとアラーム
電流制限は1A
電源AC100V 50/60Hz

 その他の諸元は設計結果で変わっていきそうですから、ひとまず上記程度に留めておきましょう。続きは次の記事へ

2ポールフィルタの中心周波数調整

2018-01-21      
 昨日は久々の休日出勤・・・その後飲み会もあったりして、今日の午前中くらいまではウダウダ過ごしていました。明日からの荒天予想に備えるべく買い出しに行きましたが、その他の時間は「2ポールのクリスタルフィルタ」の特性取りをしました。

 このフィルタは、高ゲインのIFアンプの中段や後段に挿入するためのものです。過去に2SC1855アンプを作成した際にあれこれ書籍を読んで、高ゲインのIFアンプではノイズフロアを押さえ込むために高Qのタンク回路で構成するか、或いはメインのフィルタ(帯域を決定するためのフィルタ)の邪魔にならない程度のものを挿入すると良いと”知識”としては知っていましたが、今回のIFアンプ実験で試してみるのが初めてです
 スカート特性を期待しなければ、数KHz程度の帯域幅のクリスタルフィルタは2ポール程度でできるはず・・・と考えて軽い気持ちで組んだものの、実は結構難儀なことになってしまい、記事としてまとめるまでに時間がかかってしましました。

 フィルタの設計には”Dishal Program”が大変有効のこと、さらにその算出値を使って”LTspice”でシミュレーションし、実際にブレボで組んで特性を測るという一連の方法は既に把握していますから、今回もその通りに作業を進めました。

 まずは”Dishal Program”での設計データを見てみましょう。



 メインのフィルタに影響を与えないように、3KHz程度の帯域として諸元を置いてみました。この水晶は、CWフィルタ作りで余ったものの中から、周波数が最も低いもの&二番目に低いものを前提にしていますが、そもそも銘板周波数が4096KHz付近でQuが10万以上のものでこの帯域のものを製作することに無理があって、特性グラフもかなり歪(いびつ)なものに。特に赤枠で囲んだ部分から、以下のような情報が読み取れます。

 ① 入出力インピーダンスが4KΩ程度と非常に高め
 ② 中心周波数がかなり高い
  ⇒組み合わせるメインフィルタの中心周波数は4094.92KHz

 この情報よりひとまず①に着目し、これが手頃なものになるように帯域を弄ってみました。



 帯域として1KHz弱まで狭めてやると、入出力インピーダンスが450Ωになりました。これなら50Ωとの整合には1:3のトリファイラ巻きのコイルで何とかなるし、IFアンプとして使用するMC1350の入出力インピーダンスとの整合も何とかなりそうです。問題は中心周波数が377Hzほど高いことですが、これは同調コンデンサで何とかなるんじゃないか・・・ということで、”LTspice”のチェックへ。



 ”Dishal Program"の設計結果を比較的忠実にシミュレートしています。ただ、このまま組んでも意味がありません。特にC1とC5,C8について、共振周波数を下げるために大きな容量に替えていきながら、ブレボ上で調整していくのが結構な作業になります。



 今回はクリスタルフィルタの実験治具としてスナップのような改造ブレボ・・・手前側の5穴の列を全てベタアースにしたものを使ってデータを取りながら最適値を探りました。結果的にかなり大きな容量にしないと、中心周波数が合わないことが解りました。調整結果を披露する前に最終的な値を記した回路図を。



 両端の抵抗はインピーダンス整合用のものです。LTspiceに描いた回路のC5にあたるコンデンサはネグってしまい、両端にあたる2つのコンデンサ容量を大きくしながら、いわゆるバンドパスっぽい特性になるようにC4にあたるコンデンサ容量を加減して追い込んでいきました。実測したデータを以下に。



 おやおや、天辺の方が山型になってしまっています・・・が、実はこれが精一杯の調整結果です。要は中心周波数が低すぎて、いわゆる「台形」にはできないんですね。あと300Hzくらい上げられれば、そこそこの特性になるんですがねぇ



 10KHzのスパンで見ると、スカート特性は甘いもののフィルタの効果はきちんと出そうです。低周波的にイメージしてみると、受信信号から2KHz程度上の周波数で35dBダウン程度になりますから、IFアンプ由来のノイズもかなり和らぐものと思います。

 IFアンプのサブフィルタとしての手応えは得られましたから、このフィルタを小さな基板に組んで改めて周波数特性を測定すると共に、遅延特性も取っておきたいと思います。この辺りが来週末の課題になりそうですね。工作時間、取れるかなぁ

修正 2018/01/24>
 回路図の記述が少々曖昧でした。測定に使ったAPB-3のインピーダンスを記しておきます。老爺さん、ご指摘ありがとうございました。

どうやら初歩的な失態でLCDを飛ばした件

2018-01-08      
 比較的長かった休みが終わります。この休みにはAGC制御部の設計・実験も少しずつ進み、AGCアンプとPIC内AD変換は上手く連携して動かすことができました。外付けDACとのインタフェース(SPI)の組み込みが済めば、ひとまず土俵には乗りそうです。制御アルゴリズムはほぼ構想済みですから、プログラム作りの部分は”力仕事”。少し落ち着いて実験が継続できるようにIFアンプ本体を基板に組んで・・・などなど、まだまだゴールは遠いですが、桜が咲く頃までには何とかしたいですなぁ

 既に”昨年末”となりましたが、休み前に慌てて買いに行ったLCDをぶっ壊したことの顛末について、自戒の念を込めて記しておこうと思います。

 AGC関連の実験では、AD/DA変換の結果を数値として見たい場面が多くなることから、手持ちのI2CインタフェースのLCDを使おうとしたところが見つからず、まぁ複数個あっても良かろうと思い立って秋月の八潮店に買いに行きました。密かに、店舗しばりの特価品の中に何か掘り出し物が・・・という期待もあって行ったわけですが、結局LCDしか買わずに帰ってきました。
 帰宅してPICと接続して動かしてみたものの、初めてのPICのセットアップ(初期化)に手間取り、何度もプログラムの焼き直しをやっていたら、急にPCの挙動がおかしくなりました。このことは既に記事にしていますが、PICkit3を接続したUSBポートの供給電流能力をオーバーしたのが原因でWindowsのドライバがクラッシュし、自動でインストールされたドライバが上手く動作しないという現象で、結果的にWindows自身の再インストールを余儀なくされました。これでほぼ一日浪費・・・。

 PCが復旧した大晦日、LCD表示実験を続けましたがまだ難航・・・そこで5V駆動と3.3V駆動を切り替えたりしながら、ややヤケクソになって実験を継続するも動作せず ここで出し抜けに「あっ、でかいLCDが買ってあったんだ」と思い出し、20x4のLCDを取り出しました。
 このLCDにはI2Cの変換基板が付いていたのでそのまま接続すると、少なくともコマンドが通って先頭文字の部分にカーソルが表示されるではありませんか そこで、このLCDのデータシートを改めて読んでみると4ビット操作であることが解り、チャッチャとプログラムを修正して動かしたら、いとも簡単に正常動作

 では、動かなかった方のLCDはというと・・・8ビット操作に戻して信号線をオシロで見てみると、コマンド自体は正常に通っていることが解りましたが表示は出ず、どうやら壊れてしまったよう。

 邪推するに、どうやら5V駆動と3.3V駆動の切り替えを通電したまま行ったのが不味かったよう。愛用しているサンハヤトの電源のロータリースイッチをゆっくり回転させると、電圧が高い方に振り切ることが確認できました。見かけはショーティングタイプっぽいんですが、やはりギャップがあるようです。マニュアルを読み直してみると、「動作中の電圧調整は御法度」と明記してあり、考えてみたらごもっともな話・・・かなり稚拙なミスでぶっ壊してしまったようです

 550円也が無駄になった本件・・・以後、気を付けたいと思います。

主力ハンダゴテのワット数アンケートの結果発表!

2018-01-05      
 年明け初日だった昨日は初詣やら中途採用者の教育やら案外ハードな一日でしたが、実は今日は”最大顧客”の都合で経理機能以外は”有休取得奨励日”でお休みになりました。そこで、直前記事で予告した”失敗談”を記そうと・・・おっと、その前にタイトルのアンケート調査結果を披露したいと思います。

 今回のハンダゴテのワット数調査は、基板に大きめの部品をハンダ付けをする際に少し非力に感じることがある我が主力器の”30W”のものが、OM諸氏がお使いのものより非力なのか という疑問が発端です。もしワット数が低すぎるようなら、もう少しQROしてもいいな・・・ってな申し訳なくも自分勝手な調査であります。そして、この10日余りの短期間に何と20票も投票頂きました。



 ご覧のように、50W以上の方が多いようです。この中には、「ハンダ付けは専ら同軸ケーブルや太めの電源コードしかしないぞよ」という方もいらっしゃると思いますが、温度調整付きの50W超級をお使いのOMさんよりコメントを頂き「なるほどね~」と納得したり

 50W未満では”30W使い”の方も多いようです。確か、四十ウン年前の”ラジオの製作”の記事に倣って30Wをチョイスしたんだったと記憶していますが、プリント基板への部品の取り付けには取り回しの良い方なのかも知れませんね。

 20W以下をお使いのOMさんも30Wの方と同数・・・多分、表面実装を中心とした目ん玉が取れちゃいそうに細かいハンダ付けの猛者の方々と想像していますが、自分も時々使っています。

 結局、結論めいたものは得られませんでしたが、自分は「壊れるまでは今のコテ、壊れちゃったら温調モノ」という感じで考えることにしました。

 投票頂いた皆様、ありがとうございました。また何か思いついたら、ナンッチャッテなアンケートを企画したいと思います

PIC16F18325に翻弄された冬休み

2018-01-04      
 あっという間に三が日が過ぎていきました。晴天が続くよい日和かと思いきや、最終日の昨日は寒風吹きすさぶかなり寒い一日・・・となれば、部屋に篭ってハイボールで暖を取りつつ、へっぽこ実験の一日となりました

 さて、先の記事で予告した通り、件名にも登場している5桁PIC・・・PIC16F18325に振り回された”冬休みヘッポコ実験”についてまとめておきたいと思います。

 このPICはMSSPモジュールを2つ積んでいるという代物で、現在絶賛難航中 のAGC制御部に採用しようとしているPICです。4桁から5桁への変更点として、自分の認識では"Timer0の16ビット化”に尽きると思い込んでいましたが、他にも幾つかの”隠れキャラ”が存在していて、それらに悉く躓きながらの奮闘・・・この辺りを忘れないようにまとめるのが得策でしょう。

 ◆クロック指定方法が変わった

 何のために変わったのか自分的にはよく解りませんが、正直妙な変更のように思います。まぁ、クロックをあれこれ動かして動作するような作り物でなければ、コンフィグビットの設定を”ホンの初動”くらいに考え、OSCCON1で必要なシステムクロックに設定し直すという使い方になります。この辺り、諸OMが取り上げていらっしゃるものも無くは無いんで、さらに詳しい解説はそちらに譲ります。

 今回は特に”内部クロック”を使うつもりのため、コンフィグは兎も角(ちなみに”RSTOSC = HFINT32”を設定)、OSCCON1に以下のように値を設定しています。

 ① OSCCON1bits.NOSC = 0;      // 発信源、周波数
 ② OSCCON1bits.NDIV = 1;        // 分周比

 詳細はデータシートを見て貰うとして、この処理の”肝”は②の分周比です。内部クロックを使う場合のNOSC設定には2種ありますが何れも32MHzとして動作するようで、結局32MHzからの分周を②で設定する格好になるようです。

 ただ、他にも設定の組み合わせがありそうで、気が向いたら改めて調べたいと思います。

 ※外部クロックは試していません・・・念のため。

 ◆PPSの設定

 この機能は、比較的後発の4桁PICにも採用されていますが、現時点で手に入り易いものではそれほどポピュラーとは言い切れないと思います。ペリフェラルの入出力ポートを柔軟に切り替えられるという意味で必要な機能だとは思いますが、やはり馴染みがないとまごまごします。

 今回チョイスしたPICでは、MSSPのポート割り付けが全てPPSの対象になります。更に、PICでI2Cを接続するポートは"入力ポート"としてTRISxレジスタを設定しますが、このPPSの設定ではTRISxレジスタを入力に設定した上で、クロック側を出力(PICがマスターの場合)、データ側を何と"双方向"に設定する必要があります。

    RC4PPS = 0b11010;               // SCL2 出力
    RC5PPS = 0b11011;               // SDA2 出力
    SSP2DATPPS = 0b10101;      // SDA2 入力

 この情報も解説記事から拾ったもので、やはりここでも先達のお世話になりました。

 こういった障害を乗り越え、漸くLCDが動いたところで冬休みは終わりました。本当にやりたかった実験には到達しませんでしたが、新しいLCDに文字が表示されるとやはり嬉しかったりします。



 おや 秋月にないタイプのLCD・・・確かI2CのLCDを「八潮」に買いに行った筈なのにおかしいですねぇ。この続きは、次の記事にしましょうかね

2017年の年末騒動記

2018-01-01      
 2018年を迎えました。正しく「ピーカン」を絵に描いたような晴天です。午前中は我が家のおばばさま(母です)の雑煮に舌鼓を打ちつつ、年末の「ちょっと断酒」のリバウンドで早くも飲み始め、今も微酔い加減でこれを書いています。改めて・・・

 今年も宜しくお願いします!

 年末は、ヘッポコ実験・ヘッポコ工作三昧せんと、29日の午後に「八潮」に行ってきました。というのは、前に使ったI2CインタフェースのLCDが見当たらず、こいつが無いとちょっとした実験がやり難いため。急げば往復で1H程度ですから、昼飯を終えて速攻で行ってきました。



 毎度、ちょっぴり楽しみにしている店舗限定品のコーナー・・・今回は残念でしたが、愛用しているテスターの姉妹機「P-9」がありました。ただし蔵出しの品で、クリーニングが必要そうでした。

 帰宅してから既存のドライバーを改変して動かそうとしたものの、新しいPICの初期設定がなかなか上手くいかず、29日はそのまま夜が更けていきました・・・と平穏に過ごせれば良かったんですが、ここでメインPCのクラッシュ発生 いきなり”緊急保守モード”に突入しました。
 この現象の詳細は省略しますが、結論だけ明かすと「何れも比較的電気を喰らうPICkit3とWIFIアダプタとTVチューナーが同USBポートに同居」という状態で"ICSP焼き"を行った際の電流不足によりWindowsのUSBドライバがクラッシュするというちょっとレアなもの。判ってしまえばUSBの接続替えを行って電流不足が起こらないようにすればいいだけなんですが、結局Windowsの修復インストール、不要ファイルの削除等々でほぼ1日を浪費してしまいました
 ただ、このお陰でWindows7(今更ですが・・・)は再インストールされたために過去の不要ファイルは一掃され、ブラウザの起動や動作が速くなりました。

 環境が元通りになり、LCD表示が動くようにとソフト修正&PICへのプログラミングを繰り返していたらここでも問題惹起 これは別記事に詳細を記しますが、新PICへのまごつきや不慣れな"ICSP焼き"、さらに・・・と、バリエーション溢れる経験をさせて頂きまして作業はちっとも進みませんでした。

 こうして年を越えた2018年・・・きっと同じような経験をしながらも、懲りずに妙な工作や実験を続ける1年となりそうです。

ナンチャッテなアンケートやってます!

2017-12-29      
  年の瀬を迎えました。昨日から冬休みに突入していたんですが、朝から半日は例によって二日酔いでフラフラしていました。午後から久方振りのLTSpiceで回路シミュレート。2SK192AのGRランクのモデルをでっち上げてあれこれ遊んでいました。今日はこれから買い物をしに「八潮」へ行こうと思っています・・・って、何処に行くかは言わずもがなですね

 さて、今年は工作も思った程には捗りませんでしたが、まぁまぁ妙な実験を中心に過ごしてきました。そんな中、今年も一年頑張ってきたハンダゴテ・・・これは小学生の時(確か4年生)に買った30Wのもので、コテ先は替えつつも未だ現役として動いていますが、時に少しパワー不足を感じることがあって、ふと「40Wくらいの方がいいのかなぁ」と思いました。そして、工作好きのOM諸氏は一体何ワットのハンダゴテを主力に使っているか知りたくなり、ブログにアンケート設けちゃいました。

 ”あなたの工作の主力ハンダゴテは何ワット?”

 年末年始の忙しいときですが、是非気軽に投票して下さい なお、発表は正月明けを予定しています。宜しくお願いします

AGC制御部の動き方

2017-12-23      
 年末が近づいてきましたが、気分的にはまだ”その気”にはなれずにいます。今年の仕事納めは通例より一日早い27日・・・なるべく”来年に丸投げ”みたいな残務を残さぬよう、ちょいと気合いを入れて今年一杯を勤め上げたいと思います。

 AGC関連の検討が”机上”というか脳内思考から徐々に出て行きそうです。この辺りをまとめておきたいと思います。まずはグラフを。



 前回の実験で、AGCアンプ出力のダイナミックレンジが凡そ「25dB」程度であることが判りました。そこでこのグラフでは、-127dBを最低レベルとして、25dB毎に分割したグラフを主軸として描いています。

 まずは、ある時点でS4に満たない信号強度・・・-107dBの信号を受信したとします。この場合、まだAGCの制御範囲に満たないため、ゲインのコントロールはしません。つまり、①の範囲ではIFとしてのゲイン最大で動いている状態であり、言わば「放っておく」という感じ。

 続いてS8に満たない信号強度・・・②の範囲で-87dBの信号を受信したとします。この場合、まずはAGCアンプのレンジ超え(①超え)がいきなり発生するため、即座に-25dBのAGCを掛けます。すると、AGC範囲で出力したい-13dBを下回ってしまいますから、掛け過ぎた10dB分を調整・・・-15dBのAGCを掛け直して完了。さらにこの信号が消失した場合、AGC時定数に従ってリリースしていきます。

 S8以上の信号がいきなり入ってきた場合(③~⑤)も「-25dBのAGCを掛けてもレンジ超えが発生する」という事象が何回か続くだけで、レンジ超えしなくなったら正しい減衰量になるようAGCを掛けるという部分は変わりません。

 さて、MC1350はお世辞にもローノイズとは言えないようです。



 データシートから抜き出しました。HF帯の情報はありませんが、ひとまず45MHzのデータと同様としましょう。

 今回のIF回路は2段で考えていますから、AGCをそれぞれ個別に制御することができます。これも、先のグラフに「二題」で示しています。

 まず、黄緑の縦矢印で示しているのが、前段と後段の制御範囲を同一の45dBにしたものです。こうすると、後段の制御が満了して前段に移るS9+15dBまでは、大凡前段のNFである6dBに近い値(データシートの抜き出しグラフ参照)に収まります。前段に制御が移るとNFは悪い方向に動いていきますが、既にかなりの信号強度で受信できている領域ですから、あまり気にならないでしょう。
 一方、ピンクの横矢印の方は前段のゲインリダクションが-15dB程度・・・NFが13dB程度(これも抜き出しデータ参照)になっていますから、NF的には明らかに不利になります。

 今回のMC1350x2の構成では、できるだけNFの良いフルゲインの状態を前段に任せられる「前段と後段の制御範囲を同一の45dBにする」というのが正解になります。これは、一般的な多段IFアンプにも適用できるセオリーになるでしょう。

 自分用の頭の整理なんであまり上手く表現できていないんですが、今日のところはこの辺で切り上げたいと思います。

修正 2018/01/01>
 我がブログのコメント主であるぶんきゅう先生よりグラフ表現のご指摘を頂きました。グラフを差し替え、ホンの一文字ですが記事も修正しました。ぶんきゅうさん、ありがとうごさいました。

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どよよん無線技士

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アパマンというハンデにさらにQRPまで課し、失敗連続のヘッポコリグや周辺機器の製作・・・趣味というより「荒行」か!?

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