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LT3080を使ったACアダプタもどき

2014-04-30      
 実は、今年のゴールデンウィークも昨年同様「長期休暇」になっています。その内、昨日と今日の少なくとも2日間は、身内のイベントがある筈だったんですが雨天中止となりまして、昨日は「ノッヘ~」としつつブログを書いて過ごし、本日は工作に興じました。

 ALL JA 直前に手を染めていたパワーメータ・・・この動作電圧を低くしようという目論見からチャージポンプの実験を開始。結局、LTC1144を用いた回路で落ち着かせようと持ったんですが、まだ「実験し足りない方法」が気になってしまい、じゃぁ素直に実験に突入すればいいものを「3.3Vの電源があるといいな・・・いや、絶対に要るな」と、その手前の事柄に拘り始めてしまい、予てから考えていたLT3080を用いたお手軽電源を作ることにしました。

 このICは、電圧設定が抵抗一本でできる優れものであり、この抵抗を可変にすれば電圧可変の簡易直流電源ができます。よく使う電圧値はほぼ決まっていますから、ボリュームで連続可変にするよりロータリースイッチ+抵抗で切り替えることで、恰も複数のACアダプタを持っているように使えれば便利そう・・・というわけで、小さなケースの加工からいきなり着手。



 これがご本尊たる「LT3080ET」です。足を加工してケースを放熱器に見立てて取り付けました。この辺りは、三端子レギュレータなどの工作と同じような案配です。その後、ユニバーサル基板に抵抗とボリュームを置き、ロータリースイッチと配線すれば出来上がり 過電流保護回路がキッチリ入っていますので、電流制限用のヒューズ等は付けていません。



 さぁ調整・・・と思ったら、どこにスイッチを合わせてもあまり電圧が変化せずちょっと焦りましたが、負荷を少しかけておかないと不味い(1mA程度の電流が流れていればよい)ようで、3.3KΩの抵抗を出力に取り付けたらまともに動くようになりました。
 最近のレギュレータは高性能化が進んで、入出力のパスコンに比較的小容量のものが使えるようになっていますが、負荷側のコンデンサはあまりケチらない方がやはり安定します。今回も47μFのケミコンを取り付けてあります(入力側は1.5μFの積層セラミック)。出力波形もそんなに汚くはなく、秋月で売っている小型のACアダプタ(スイッチング式)と遜色はなさそうです。

 6種類の電圧設定は、3.3V、5V、6V、9V、12Vと13.8Vにしましたが、13.8Vだけは入力側に用意したACアダプタが15Vのものだったため13.72Vまでしか上がらず残念・・・といっても0.1V差ですから目を瞑りました。欲しかった3.3Vはバッチリですから、ひとまず役には立ちそうです。
 この簡易電源で注意が必要なのは、ロータリースイッチ切替時に電圧が最大値に跳ね上がってしまう点です。動作中の電圧切替というシチュエーションは考え難いんで、まぁこれも「覚えておく」といった程度で問題はなさそうです。



 パイロットランプは、古~い赤色LEDをピッタリの穴に押し込んで取り付けました。13mAほど流して漸く普通の光量・・・大食らいですが、ちょっとレトロな感じが気に入りました。

 これで、幾種類も用意していたACアダプタはちょっと丸めて片付けてしまい、すっきり机で実験の続きに着手・・・ってもう結構な時間になっています。明日は模様替え、明後日は多分抜歯でヨレヨレに やれやれ、実験はちょっと先送りかな

ALL JA 2014の反省など

2014-04-29      
 反省という言葉には、何か悪いところを顧みて・・・という意味合いが強いんであまり好きな言葉ではありませんが、ひとまずこのタイトルでいきましょう。

 ◆ 交信局数からの振り返り

 百聞は一見にしかず・・・ということで、お決まりの各バンドの局数・マルチと推移のグラフを。



 夜中の猛攻は、何といっても「80m の大量交信」に尽きます。軒先の短縮率25%にもなるワイヤーアンテナで、80を超えるQSO数に至るとは思いませんでした。昨年との比較でほぼ倍増な上に、マルチも35とはねぇ・・・。
 同じ夜明け前までの40mには丁度01時台にオンエアし、ここも結構なハイペース(28QSO/H)で交信できています。このくらいの時間帯になると、ランしている局を呼べば交信成立という格好に落ち着きますから、オペレーション・テクニックとしては「CQ送出局のコールサインを如何に一発でコピーできるか」という部分で差が出そう・・・まだまだ精進が要りそうです
 昼間帯はハイバンドのコンディション次第・・・ということで今年は若干不発気味。20mでは比較的広範囲にQSOできていますが、それ以上のバンドはNG。まぁ、これはある意味「ALL JAらしさ」でもありますね。
 19時以降の突出したQSO数は40m。序盤を80m重視にしたため、未QSO局がワンサといたわけですが、釣り竿君が突き出せるラスト2Hという限られた時間では、流石に「拾いきれなかった」という部分もありそうです。しかし、40mのQSO数が100超に至ったのにはちょっとオドロキ・・・っていうか、素直に嬉しかったり

 それにしても痛いのは6m ここ何回かはロッドダイポールを愛用していますが、そもそもこいつはどうなんだろう・・・と、ちょっと過去ログを分析。すると、スタートダッシュで18局/H(2012年のACAG)というのが最高記録であることが判明しました。つまり、「もう少しイケてたじゃん・・・」という買いかぶりが6mにはあったようで、本質的な見直しが必要だということになるでしょう。

 ◆ 主軸をローバンドにするためのさらなる一手

 80m/40mの実力が段々と判ってきたところで、闇雲なバンドスイッチではなく「意味あるスケジューリング」を考えておいた方がよさそうです。

 当初は、開始直後の混雑⇒潰し合いを極端に避けて考えていましたが、どうやら「250Hz戦法」・・・DSPでCWの帯域を絞り込み、ドンピシャで呼んでいけば、ある程度「QRPは弱いからQSOできない」という当たり前が、当たり前ではなくなるようです。昨今のリグの高性能化が醸し出す妙味とでも言ったらいいんでしょうかね・・・。
 今年は22時半過ぎに早くも80mへ。もう少し細かく見ると、22:36 から22:58 までの都合23分で11QSO・・・結構なハイペースで交信成立しています。これが40mだったら・・・この点が経験的に知らない部分です。
 先の記事に記したようにMUFの日変化は、コンテスト開始から夜明けに向かって下がる傾向であり、どちらかというと早めの時間に40mへQSYできた方が、マルチ獲得面で有利そう。ということは、6mスタートダッシュの次にQSYする周波数帯は40mが良いように思います。秋の全市全郡辺りでお試しもアリかな・・・とは思うものの、2m/70cmはどうなるんだぁ

 ◆ 20mと6mのQSO効率を高めるアンテナの工夫

 2012年からの参戦で必ず6エリアを中心としたマルチ獲得ができる20mについて、今年はステルスくん内蔵の短縮コイルを使った「ド短縮DP」で参戦しました。まぁ、結果的にはこれでも良かったわけですが、もう少し効率の良い形に持って行くことは「ベランダ内」であってもできそう。ワニ口+ビニール線+短縮コイルという格好で造作し、約8mある我が家のベランダをフル活用すれば、少しはマシになる気がします。
 6mは先にフライングして書いてしまいましたが、ロッドダイポールの見直しは勿論、もう少しチャレンジする余地は残されています。国内コンテストでこのバンドは必須バンドになっていますから、本腰を入れて再考しないと・・・。

 ◆ 符号送出に関わる改善の検討

 些か取り辛そうなサフィックスの文字間について、適正な「単点3つ分」よりも気持ち長めな間隔の符号を送出しようとも思います。こればっかりは「正解」は無いわけですし、或いは逆効果かも知れませんから「実験的に良い頃合いを見つける」ということになりそうです。皆様のご協力をお願い致します(って、おい
 また、当分はCTESTWIN のご厄介になるものと思われますが、今回はCQランニングでも収穫がありましたので、この部分を効率よくするためにもCQ自動送出に纏わる部分を、運用し易い形に持って行きたいと思います。

 ◆ 円滑なアンテナ切替方式の検討

 よく考えてみたらコンテストの際にだけ、アンテナ切替がスムーズにできるような仕掛けが必要なわけで、常に準備しておくようなものとは離して考えればいいんだ・・・と、今更ながらに気づいてしまいました 機能的には以下の通りです。

 ・アンテナ切替
 ・SWR検出
 ・アンテナとのSWR整合

 今の形態では、80,40,20m(時に15m・・・滅多に無い)に釣り竿君を使う場合には必ずカップラ(TYPE-Ⅲ)による調整が必要ですが、この部分だけでも「ワンタッチ化」ができれば、かなり効率よく運用できるようになるでしょう。この辺りも欲張らず、さらに段階的な工夫をしていきたいと思います。

 結局、毎度課題が生じますが、これらを来年活躍への原動力にしたいと思います。

20mオープンと夜中のローバンド@国内コンテスト

2014-04-29      
 今年のALL JA の結果分析の前に、好調だった20mの裏付けとローバンドの傾向について書き残しておきましょう。

 以下の図は、NICTの電離層概況から引っ張ってきています。



 ピンクの縦線で囲まれた部分がコンテスト時間帯を示しています。自分が「Cool,20m」と感じた時間帯はピンクの丸で囲った時間帯そのもの。F2伝搬の日変化ピークとEスポが丁度重なった感じで、「ふわふわと弱いなぁ・・・おや、急に強くなってきたぞぃ・・・」といったことを延々と繰り返していた様に記憶しています。また、主にQSOできたのが九州と四国ですが、最近距離は兵庫や和歌山辺りの直線距離500Km程度の局、時間帯が12-13時頃でした。
 自分のQTH(千葉県北西部)から500Km程度の距離の局とEスポでQSOできる条件を考えてみると・・・

 ・ 相手局までの距離を500Km、Eスポの高さを100Kmとした場合の電離層入射角:約22度
 ・ そのときのEスポの臨界周波数を8MHzとした場合のMUF:約21.3MHz
 ・ TOFを考慮した場合の最高通信周波数:約18.1MHz

 なるほど、20m(14MHz帯)は、結構イケイケな状態だったわけですね。さらに、15m(21MHz帯)となるとこの近距離は難しく、もう少し遠い距離(九州辺りの800Km程度)しかQSOは難しいことも解ります。同様に計算してみましょうかね。

 ・ 相手局までの距離を800Km、Eスポの高さを100Kmとした場合の電離層入射角:約14度
 ・ そのときのEスポの臨界周波数を8MHzとした場合のMUF:約33.1MHz
 ・ TOFを考慮した場合の最高通信周波数:約28.1MHz

 10mでもギリギリOK・・・我が軒下ステルス君ではちょっと厳しいかな・・・といった具合でしょうか。ただ、コンテスト当日は20mに張り付いていたため、結果的に15mの交信機会を逃していることは明白ですね。

 さて、図中のコンテスト前日の夜間帯に青い斜め矢印を引きましたが、これは何でしょう・・・って、クイズにしても仕方が無いんですが、これこそ「国内コンテストにおけるローバンドのスケジューリングのヒント」になります。

 国内メジャーコンテストの開始時刻である21時を起点に考えてみると、F層の臨界周波数は日の出に向かって下降していきます。そして、01時頃には40m(7MHz)辺りにまで落ちてきます。勿論、実際のQSOで真上に電波を打ち上げる・・・と考えるのはおかしいんですが、近距離(といっても、見通し距離ではあまり電離層は関係ありませんよ)では電離層への入射角が大きくなりますから、徐々に弱まってくると考えて良いでしょう。
 ところが、この傾向に余り左右されないのは80m。そもそも3.5MHz帯ですから、日の出が近づかない限りは大丈夫、比較的安定していると考えて良いでしょう。

 こんな風に考えると、40m/80mへのエントリー時間の組み合わせが見えてきます。果たして、今回のALL JA では・・・どうやら、良いチョイスはしていなかったようです

 さぁ、「ALL JA の大反省」へと続けましょうか・・・。

自局電波強度のナンチャッテ比較

2014-04-28      
 特に企んだわけではありませんが、先日のJIDXの時に味を占めてしまったリバースビーコン、折角「CQ連呼」の機会があったALL JA でちょっとモニタリングして「貰い」ました

 まずはその実績から。



 ほうほう、上手くいったようです(って、本当は企んでたんかい)。ちょっと を引くのは、下の方のアラスカ局。やはり、北米には40mで確実に電波が届いているようですね・・・と、それはさておき、1エリアにあるRBシステムにはきちんと捕捉されたようです。ピンクが40m、青が80mにおける強めに受信して貰えた2システム(2局かな)のRBシステムにおける最強の受信強度です。

 さぁ、ここで思いついたのは、「ローカル局」と言えるところにあるコンテスト・ステーションとのデータ比較です。自分は正真正銘のQRP=5W、お相手は「12H」・・・KW級かと思われますが、邪推しても仕方が無いので取り敢えず500W・・・つまり、自分との電力差が20dB程度あるものと仮定しました。



 このコンテスト・ステーションのRBNにおけるピックアップ情報はたくさんあります。それこそ、80mでも海外のRBシステムに捕捉されているほどですが、とりわけ先の表で丸を付けた2システムが一致していましたので、その内で一番強かった情報ピックアップ。上の表のピンク、青の情報と比較すると、80mは24dBの差、40mに至っては3-5dBの差です。80mでは大凡「出力差」がそのまま出ている感じですが、40mはそれほど遜色がありませんね・・・これには少し驚き

 まぁ、こんな形では論理的な比較にはならないんですが、逆説的にこの結果から言えることを「どよよん現象ライク」に少し突っ込んで考えてみましょう

 80mの差が出力差だとすると、少なくともこのローカル局がS=7,8で聞こえる局には、我がヒョロヒョロ電波も届いていると言えます。ただ、超混みのコンテスト中、かつノイズの多い80mでこの屁理屈を振り回すのは、幾らなんでもナンセンスですね。
 一方、40mでは出力差を感じさせない範囲に収まっています。多分、このローカル局はきちんとした高~いタワーに数エレの八木だと思いますが、RBシステムを持つ局から見た場合にビームがどっち向きだったのか・・・といった部分が気になります。ただ、ある瞬間にはそれほど差の無い場合・・・S1,2つしか違わない「刹那」があるわけで、パワー勝負だけではない部分が垣間見えてきそうです。

 この情報分析の信憑性は兎も角として、KW 級のビッグステーションと「数値比較ができる」という意味でも、このリバースビーコンは面白いシステムですね。

ALL JA 2014 参戦記

2014-04-28      
 副題:あわや「1Day WAJA」・・・なんだ、やればできるじゃん

 20時には完全なセットアップを終わりました。この風景も最近のコンテストでは定番、そして目標設定の「証拠残し」をして、いざエントリーバンドの6mを聞き始めました。コンテスト前の息詰まるような雰囲気・・・あちこちでピーピー聞こえたり、ミニQSOしていたりという場面には出会さないまま開始時刻を迎えるのにも、年を重ねる毎に慣れてきました。
 少し肝を冷やしたのは、CTESTWINからのキーイングができなかったこと。これも、PCにコンテスト運用のためのディスプレイを接続する際に、シリアルI/Fのケーブルが外れてしまっただけで慌てず騒がず・・・と、ブログに書き残したくなるような珍妙なるトピックは起きません。まぁ、移動じゃあるまいし、これが普通のことなんですがね

 21時開始直後の6mには、そこそこ「CQ TEST・・・」が聞こえてきました。毎度お馴染みの局から順に呼んで一巡し、さて・・・とばかりにちょい弱めの局を呼び出しますが、かなり応答率がよろしくない やはりベランダの内側のダイポールでは、6mのセットアップとしてそろそろ限界なのかも知れません。最初の1Hが14QSOと低レート、そして22時を回ってもあまり芳しくないことから、前回出場で早めの運用開始が奏功した80mへ下りることにしました。

 80mは打って変わっての絶好調 聞こえる局を片っ端から呼ぶスタイルで22:36からの24分間に16QSOと、かなりのハイペースで進みました。そのまま運用を続けて23時台に24QSO、0時台に20QSOと「快進撃」は続きました。00:45過ぎにはCQを出してみましたが、これは流石に空振り そして、40mの動向も気になり01時過ぎに40mへQSY。初期パイルは完全に終わっていますから、「呼んでくれたら拾ってあげるわよ」と言わんばかりの()CQ連呼、そして高レートなQSO成立でちょっと過去に見ない「1Hで24QSO」を樹立しましたしかも、01:50からは不敵にも、このバンドでもCQラン、そして3QSO増量となりました・・・って、おいおい、ローバンドの方が完全にいい感じじゃん
 その後も80m中心に進めました。コンテスト終わり際の運用は40m主体で考えていましたから、何としても夜明け前に・・・と欲張り過ぎて40mが少な過ぎた感じですが、それほど80mは面白いバンドでした。結局、都合86QSOにマルチも35ですから、昨年の40mとほぼ同等なところまでいきました。ただ、40mを減らした分、ちゃんと終盤で取り返せるのかがちょっと心配・・・。

 05時過ぎに納竿してから暫し迷いましたが、どうにも睡魔に勝てずに仮眠 80mの好調で既に満足感があったこともあり、2時間ほどの仮眠時間と決め07時の目覚ましセット。そしてまんまと起床しましたが、30分ほどはボンヤリとワッチし朝のEスポ時間に合わせてハイバンドを一巡。しかしその間にはその兆候は無く、20mの正規F層伝搬と思しき遠距離QSOをちょびちょび片付けていると、11時過ぎ頃からEスポらしい伝搬に変わってきました。こうなると、8mHの短縮軒下ダイポールたるステルス君でもそこそこQSOできるようになります。終いには、「ここは20mなの」と思えるようなCONDXにまで上昇。15m以上でもEスポの恩恵があったようですが自分は専ら20mに専念し、夕方に再度Eスポが強まった時点での増量を含め24マルチまで増量。
 一方、15m以上は時折QSYしたものの思ったように局数・マルチ共に増えず終い やはりアンテナの差を垣間見る格好に終始しました。特に15mは聞こえるものの拾って貰えないことが多く、もう少し強いEスポになってくれないかと期待しましたが結局8マルチ。おまけに「近県落とし」にも見舞われ、ハイバンドは不発に終わりました。

 国内コンテスト参戦で毎度感じるのは、いわゆる「昼間帯のショボい運用」で心が折れそうになることです。現状のハイバンド主力アンテナがステルス君では「軒下」になってしまう点はどうしようもありませんし、ハイバンドは「強いEスポ頼み」である点も止むを得ませんが、例えば「完全軒下アンテナから数十cm軒先アンテナ」といったプチ改造でも、案外意味はあるかも知れませんし、6mの改良余地はタップリ残されていることから、昼間帯のアンテナ改善が今後の課題でしょう・・・・って、まだコンテストは終わってないや

 さぁ、夕闇が迫ります。実は、早めの夕食を済ませる前に既に今年の目標はクリアしていました。18時半の時点でQSO数は242。80mの快進撃がその主要因ですが、残り2時間余りでもし58QSOを達成できれば「夢の300QSO」に届くものの、これまでの経験から「少し難しいかなぁ・・・」と弱気になりつつ40mへ。
 戦法は「250Hzで順番コール」と「ATTオン」です。CWフィルタを250Hz程度に絞りATTを入れ、下の方からゆっくりS&Pしていきます。そこそこ聞こえている局はほぼ一発で拾えますが、流石に混雑激しい40mではミスコピーも頻発。どうも、自分のコールサインは似たような長短列の異なる文字の組み合わせ(-・・ ・--・ ・-・・)のため、「正式な符号間隔より少し文字間を開けた方がいいかな」など考えつつS&Pを続けました。

 最初のスイープは23QSO。51分掛かっていますからほぼ2分に1局のハイペース。二巡目は流石にデュープが多くなりますから、確認しつつ進めるとレートがかなり落ちてきます。そこで、残り1Hになった時点でCQランニングモードへ・・・なんと、結構呼ばれるんですよ 数局のパイルを浴びてちょっと動揺したり、事前準備が上手くなかったCTESTWINのCWファンクション設定を直したりとアタフタしていると、いきなりTS-590のファンが回転を始め、丁度そのときに呼ばれていた局をミスコール 結構な騒音です。電源の内部温度も、実験以来見たことが無い60度を超えており、室温26度後半の我が納戸シャックに常時備え付けの扇風機の向きを慌てて変えました。
 この「CQラン騒動」は40分にも及び、都合20局呼ばれました。その中にはNo.114 の渡島支庁も含まれており、今後の運用スタイルにもう少し「ランニング」を絡める必要がありそうな結果となりました。
 そして、CQへの応答が少なくなった残り10分で297QSO・・・S&Pに切り替えて「あと3局」「あと2局」・・・とカウントダウン。そして最後のQSOが301局目・・・300局をクリアしてしまいました 何だ、やればできるんじゃんよ・・・と大満足

 結果分析は別記事に譲りますが、なんだかんだで300QSOを超えたのは嬉しい大誤算。何となく昨年の結果程度で満足してしまいそうだった自分に、期せずして「喝」を入れられたようなものです。アンテナの課題クリア(特に6mのアンテナ刷新)は勿論、符号間隔の微調整やCQを出すためのオペレーション環境の検討、そして各バンドの運用時間の最適化など、また一段上を目指すための材料も揃いましたから、総じて「充実の参戦」と言っていいと思います

 恒例の記念撮影はこれ。



 QRP運用にも関わらず空冷ファンまで回して奮闘してくれたTS-590の勇姿・・・ではありません。ローカル局のランニング周波数に肉薄する弱い局を呼び出す際に、「ローカル局の信号にAGCが引っ張られて上手く取れない」というシチュエーションでは、積極的にAGC切りを行なって拾う技を身に付けました。今まで半信半疑で実際にやったことは無かったんですが、結構有効な手段です。勿論、ゲインコントロールが利きませんから音量を気にしないと を痛めますが、これも「弱小局故の防衛手段」と言えるかと思います。

 以上、既に来年が楽しみになったコンテスト翌日の参戦記でした。

ALL JA 2014の目標

2014-04-26      
 今年も「ALL JA」がやってきました。毎度の運用スタイル・・・昨今はあまり代わり映えしないアンテナ群(群って)、無論QRPエントリーです。ライバルは昨年のJM1DPL局

ALL JA20132014目標
局数マルチ局数マルチ
80m45265030
40m87339035
20m19122013
15m117157
10m14615
6m488508

 ★ 2014年目標:240×100=24,000点

 200局超えは既にマークしましたし、局数の限界は見えてきています。ハイバンドがドカ~ンと開ければ・・・ですが、これは毎年条件が違いますから、ローバンドでコンスタントに局数を引き上げらるかが鍵になるでしょう。昨年は、スタート直後の6mの不発⇒23時過ぎに80mにQSYという僥倖に思えた運用が奏功した感じもありますから、この辺りの「機転」も頭の隅に入れておきましょうかね。

 少々控えめな目標ですが、是非ともクリアして美酒に酔いたいと思います

電圧コンバータ、再び・・・

2014-04-24      
 AD8307の電源電圧が低圧(4V以下)では-20dBm以上の測定電圧がリニアに伸びないということが判り、どうしたもんか思案していましたが、PICでチャージポンプを駆動したら上手くいくかいな・・・と実験をしてみました。

 方法は簡単で、PICのIOピンを適当な周期でオン・オフさせてチャージポンプを駆動するだけです。今日帰宅後にブレッドボードに組んで実験・・・しかし、結果は上手くありませんでした チャージポンプ自体はきちんと動作するんですが、流石に8mAも引っ張りだそうとすると難しく、IOピン×1本では1mA未満が関の山・・・0.5mA程度なら我慢できる程度の電圧降下で使えそうでしたが、やはり突入的に流す必要があるソース電流を扱うには無理があったようです。IOピンが余っていて、複数本を束にして使えるようならPICでも問題はなさそうですが、そのためにIOピンを浪費するのもねぇ・・・。
 ちなみに、チャージポンプに供給する矩形波の周波数は高過ぎても良くなく、数KHzから数十KHz程度が良さそうです。また、コンデンサの容量もきちんと考えないと効率が落ちてしまうことも判りました。

 PICのチャージポンプはひとまず諦め、以前に実験した電圧コンバータで3.3V⇒5Vの昇圧について再度実験してみました。



 何だか訳の解らんスナップですが、LTC1144をごく普通に使って実際に動作させたいパワーメータの検出部と接続、デジオ君で電圧降下の具合を観察。

 まずは無負荷の場合。



 下の波形が発振出力、上の直線がチャージポンプの出力です。ほぼ倍の電圧が出ています。PICの実験でも、無負荷ならいい感じだったんですが・・・。

 さぁお待ちかね、負荷がある場合。



 AD8307の消費電流は7.78mAでしたが、丁度5V程度まで電圧が下がっています。変動は0.2V未満で十分・・・なんですが、この時点でのLTC1144の消費電流は15mAでした。つまり、効率は50%強という結果・・・決してよくありません。ただ、今回の用途ではAD8307を必要なときしか動かさないため、この点は目を瞑ることにしました。

 また、始めはコンデンサを2つとも10μFの積層セラコンにしていましたが、47μFのケミコンに替えたところリプルが小さくなり、その度合いはチャージポンプの出力に入る方のコンデンサの方が顕著であったため・・・って、見た方が早いか



 ピンクの丸で囲んだコンデンサを47μFとして完了としましたが、積層セラコン×2@10μFでは、とにかくリプルが大き過ぎてNG。極性のあるコンデンサを正しく使おう ってところでしょう。

 これだけの回路を追加するというのもシャクですが、やはりパワーメータとして早いところ完成させたい気持ちもありますので、要らなくなった実験基板の切れっ端にチャチャッと組んでしまいましょうかね。

設計ミスが発覚・・・AD8307の低圧動作

2014-04-22      
 意気揚々と進めてきたミニ・パワーメータですが、ちょっと躓いてしまいました



 まぁざっとこんな風に組み上がり、ノイズ対策(主に電源周りのパスコン強化)やAD8307の「省エネ制御」などの調整も済み、そろそろケーシング・・・という段階で最後の調整項目である切片調整・・・簡単に言うと表示されるdBm値の「確かさ」を追い込む過程で信号レベルの基準となる「クラニシ君@SGを接続したところ、どうも0dBm辺りの表示の直線性がおかしいことに気づきました 詳細に追っかけていくと、-20dBm辺りから下のレベル測定では十分な直線性が保証されているんですが、この値を超えてさらに高いレベルの測定を行うと、丁度「稲穂が垂れる様」のように直線性が全く保証されていない模様。さらに大きな電力・・・+10dBm程度の入力を与えてやってもNG・・・一縷の望みでネット検索すると、JR3TZB/河村OMがこの辺りの測定をされている記事を見つけました。
 その記事によると、どうやら3.3V-4.0Vの電圧でAD8307を動作させると、-20dBmから+10dBm程度の電力測定結果が、折角の「ログリニア変換」を行うICにも関わらず線形に(リニアに)上がっていかない様子がグラフで示されており、「これだぁ」と合点。

 こうなると、AD8307には何としても4V以上の電圧を与えてやらねばならず、乾電池2,3本で動かそうとしていたこの作りものに何らかの設計変更が必要になりました 測定器としてきちんと成り立たせようとすると、表示不能になるギリギリまで正確な値を測定できるようにしなければなりません。例えば、そろそろやばいなぁ・・・といった風に何らかのアラームを表示すべく電池電圧を測る必要がありますが、I/Oピンは既に目一杯・・・ときたもんだ

 詰まるところ、手持ちの20ピンタイプのPIC・・・「PIC16F1829」に乗り換えれば解決できますが、折角作った基板を1枚オジャンにしなければなりませんし、設計方針によってはチャージポンプの昇圧回路(っていうか機能)も必要になります。

 結局、後から作った電力検出部だけはそのままイケそう・・・



 順調だった「春の工作祭り第一弾作品」も、ここに来て暗礁に乗り上げた感じ。GWは予定満載状態ですから、「済みません、納期が遅れます」って、仕事で無くって本当に良かったってか

ミニ・パワーメータ製作中・・・

2014-04-18      
 何とか製作が進みそうになってきましたので、「春の工作祭り」の初っ端作品となるであろうミニ・パワーメータをちょっとだけお披露目します



 表示は「-78.0」にしています。意味はありません ダイナミック表示をスナップしますから、どこかの桁が消えるのはご愛嬌・・・先頭のハイフンが消えていますね。
 横のテスターでは電流を測っています。ピークで6.15mAという表示が時々見られます。これも、表示タイミングを変えると輝度と共に変化します。実際、ケーシングの際にはスモークのアクリを前面に配しますから、輝度調整は最後ということになります。

 高輝度LEDを省電力で・・・という部分、自分としては事前に結構考慮したつもりですが、まんまと上手くいった数少ない例です・・・っていうか、少し落ち着いて考えてから手を染めた方が上手くいくという、至極当たり前な例でもありますね。

 ちょっと部屋を暗くしてみました。



 LED表示、案外明るいでしょ 高輝度LEDの恩恵は十分に満喫できたというわけです

 ひとまず、表示周りについては(AD変換の出力を数値化する部分を含めて)形になりましたが、肝心の電力検出部が未着手です。この辺りを含めて、詳細は追ってまとめたいと思います。乞う、ご期待

LED周りを真面目に検証してみる

2014-04-14      
 今日は休暇を取りました。3月中が比較的忙しかったことに加え、コンテスト翌日は支障が無ければ休むスタンスを定着させようという狙いです。グループウェアに「謎の印」を入れておくと、最近は「おや、今週末は無線」などと聞かれるようになってきましたから、もう一押しでしょう

 くどいようですが「春の工作祭り開催中」・・・そこで、初っ端の工作モノに使う7セグのLEDについて、ちょっと真面目に検証することにしました。まずは前提条件から。

 1) 電源は3.3V、PICによる4桁のダイナミック表示
 2) 高輝度LEDに電流を少なめに流して省エネ化
 3) ハード要素としては「定格」を重視して、輝度等はソフトで調整

 ◆ LEDの選定

 まずはLEDのチョイスですが、これは既に1)、2) を意識して入手してある「OSL10561-LB」(秋月で購入)です。最大輝度の定格電流(20mA)は絶対に必要の無い明るいものであることは「検証済み」であり、凡そ2mA程度でも十分な輝度のようです。ダイナミック表示にすると勿論輝度は落ちますが、この辺りは表示周期で調整できると踏んで、とりあえず「5~10mA」を流すことにしました。

 ◆ PICの出力電流に注意

 表示をPIC任せにする場合、IOピンの出力電流でLEDの供給電流を賄える必要があります。今回使用するPICでは、VDDの流し込み電流最大値が「70mA」となっていますから、7セグのLED(DPを含めると8セグ)の個々のLEDに対して9mA弱までしか流せないということになりますね。これが、今回必要となる電流制限用の抵抗値の最大値算出条件となります。

 ◆ PICのIOピンの出力電圧

 PICのIOピンの出力電圧は、カタログスペック上はMinimumで「VDD-0.7V」となっていますが、流石にここまでは下がらないでしょう。敢えて無視してもいいと思いますが、0.1V程度は低くなるものと考えておきます。

 ◆ スイッチング用のトランジスタのVCE値

 今回使用する7セグLEDは「カソードコモン」であり、2SC1815をスイッチングに使用する予定です。トランジスタ・スイッチングを使う以上は、VCE間の飽和電圧が生じますから、これも0.1V程度見ておく必要があります。上記のPICの出力電圧の低下分を合わせて、0.1~0.2V くらいの低下分を考慮しておく必要がありそうです。

 ◆ LEDのVf 値

 今回使用するLEDのVf 値は、最高輝度の20mA時のカタログスペックで、「Typical:3.3V」となっています。これを5mA程度まで制限してやる必要があるわけです。仮に5mA時のVf が3Vだとすると、直列に抵抗を接続して0.3V分の電圧降下を起こさせることが必要ですが、実際のVf を実測しておいた方が無難・・・というわけで、これが実験ネタになります。

 いろいろと列挙しましたが、この検討の意味合いは、約3Vで光るLEDに対して電源電圧(VDD)が3.3Vという、正に「余裕が無い」というところにあります。これが5V程度の電源電圧であれば、細かい検討はある意味ネグってしまっても問題無いわけですね。

 さて、実験自体は既に組み立てに着手した工作モノの表示部を使いました。



 とりあえずエイヤで考えた51Ωの抵抗を接続して点灯させています。電源は、たまたまあった単四乾電池×2本で3.15V。若干多めではありますが、5mA台になっています。



 回路図まで書く必要はありませんが、暇だったんで・・・ この図から判るように実測Vf は2.87Vとなりましたが、LED個々にバラツキがあって、「凡そ2.9V程度」というのが正解のようです。

 ちょっと考察してみると、51Ωの抵抗を前提にもし上の図の電源電圧が3.3Vだったとすると「8mA強」の電流となります。これで「全点灯」すると、PICの最大定格(先に記したVDD流し込み電流の最大値)に迫る電流量となってしまいますから、もう少し抵抗値を上げたいところです。
 一方で、あまり電流をけちってしまうと輝度が低くなり過ぎ、ダイナミック点灯の点灯間隔が短くなる⇒消費電流が増えるということになりますから、必要十分な電流は流しておきたいところ・・痛し痒しですね。

 今回の工作モノでは、DPを含めた全てのLEDが点灯する可能性のある桁は1桁しかないため、4回に1回しか「8セグ全点灯」はなく、そういう意味ではこの「エイヤの51Ω」は案外イケてるチョイスだったかも・・・というわけで、大体結論が見えました。

 有給休暇を活用したヘッポコ実験はこの辺で・・・
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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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