どよよん現象＠アマチュア無線 LCメータの予備実験結果が・・・

LCメータの予備実験結果が・・・

2011-12-18

　LCメータの製作は、遠隔君のコンデンサ選定やコイルのインダクタンス確認などに使えるため、そこから考えれば単に「遠隔君作りの邪魔」とは言い切れないわけですが、過去、こうして別のモノに手を出してオジャンになった代物が沢山あることから、今回はかなり用心しており、とにかく先に進めて完遂しないと不味いんだ

と自分に言い聞かせたものの、時は年末・・・なかなか時間が取れません。
　今日も家人の年賀状印刷をねじ込まれて空き時間に少しずつ作業を進めたのですが、案外トントン拍子に進んでさっき一通りの検証を終えました。相変わらず「きちんとした方法」とは言い難いのですが、まとめておきたいと思います。

　そもそもの発端は、この記事に書いたように「省エネ化」の一環として(そんな大げさなモノじゃないね・・・）如何に大食らいのリレーを排斥するか・・・といった主旨で、ひとまずPICのI/Oポートで直にコンデンサのON/OFFをやるとどうなるんだろう・・・無論、PICポートの構成要素は「半導体」ですから、少なからず容量を持っているわけですが、これが全体の精度にどの程度の影響を与えるのか・・・これが知りたかったわけです。
　もし、PICの端子容量（というか、電流を流し込んだときのスイッチング動作で現れる容量）が数pFと仮定すると、そもそもLCメータの精度を担保している「基準コンデンサ」が1000pF（±1%）・・・つまり、陰に隠れてしまう程度となり、まんまと「省エネで電池長持ちバージョン」になるわけですが、果たして結果は・・・

　まず、回路は先の記事にあるものをラグ板に組みました。本当は、もう少し収まりのつく方法が良いのですが、高周波といってもAMラジオ程度ですし、何よりあくまで「PICの端子容量確認」がターゲットであり、大凡が解ればいいか・・・という、相変わらずの理論（

）で行くことに。

　まさに不安定の固まり・・・空中に浮かんでいるという有様です

そして、この状態でPICのコンパレータを発振器代わりに接続して、まずは普通に発振するかの確認です。71μHと1000pF×2の組み合わせで、400KHz台で発振すれば御の字。ここで周波数カウンタの登場

と共に、本当に一発で発振するのか・・・

　発振は一発OK、PIC内の初期化処理も上手くいったようです。ちなみに、派手なこの周波数カウンタは、かれこれ二十年ほど前に作ったものですが現役です

数日前、エージングを30分ほど行ってからIC-703を頼りに基準発振の周波数の校正をしましたので、それなりに正確なはずです。

　実際の測定では、宙ぶらりんで風通しの良いLC発振ですからなかなか安定しませんでしたが、5分ほど見張っていたら随分大人しくなり、そこをスナップショットしました。発振周波数自体若干高めの感もありますが、基準容量ではない方のコンデンサの容量が「102」と書いてあるただのセラコンですから、まぁこれで良しとしましょうかね。

　さぁ、お待ちかねの「PICポートによるスイッチ」です。PORTBに基準コンデンサの片側を接続するわけで、結構なリード線の長さになりましたが、とにかくつないでみました。

　16KHzほど低い周波数に動きました。これも、発振がある程度安定するまで待ち、そこでパチリ・・・とやりましたので、まぁ条件は同じと見て良いでしょう。

　でも、ここで疑問・・・。低い方に動くということは、「容量が増えた」ということになります。予想では、PICの端子容量が直列に入るように想像していたことから「周波数は上がる」と思っていたのですが・・・。ちなみに、スイッチ代わりのPORTBにわざとプルアップ抵抗をつないで「呼び電流」を流してみましたが変わるはずもなく・・・。
　ただ、こうしてみると結構変動するようです（16KHz動いたとして、カウンタで読み取った付近の周波数で換算すると、88pFぐらいのコンデンサが並列接続されたことになります

）ので、PICポートによる切替はこの辺りで諦め、もう少し理にかなった「ダイオードスイッチ」を使ってやってみようかと思っています。秘蔵のダイオード群に1pF未満の接合容量のものがあるんで、これでいけるかな？

　今日のところは、「PIC内蔵のコンパレータでフランクリン発振は可能」というところでしょうかねぇ

でも、なんで周波数が下がるんだろう・・・うーん、すっきりしないなぁ