どよよん現象＠アマチュア無線バラックで組んだ周波数カウンタの周波数特性評価

バラックで組んだ周波数カウンタの周波数特性評価

2016-03-27

　昨日と今日はたっぷりめに時間を割いて、周波数カウンタのバラック組み立てと評価に取り掛かりました。昨日はこれまでのプログラム整理をしつつ、カウンタ制御部分をデバッグしながら、バラックで組んだカウンタ回路全体をひとまず動作確認。今日は、カウンタとしての性能評価を行いました。

　手狭な工作机に超バラックで組んでいます。当初、PICの「TMR0」をカウンタ入力として考えましたが、74AC161の前置でPICとしてはカウント・スピードが必要なくなったため、「TMR1」でカウントすることにしました。ところが、このTMR1のクロックゲートになる「T1CKI」が立ち上がりエッジでカウントするタイプであることをうっかり忘れており（TMR0の「T0CKI」はソフトでエッジを設定できる）、74AC161の「QD」の立ち下がりでカウントしようという想定が吹っ飛び、初回のPICのカウントアップが8カウントでインクリメントされてしまうことに・・・まぁ、ソフト論理を少し入れ込んで難は逃れていますが、もう少し注意深くしないとね

　一方、このカウンタの最大動作周波数については、これまでの実験で何とか150MHz程度までは動く感触を得ていたんですが、実際に組んで試してみると120MHz辺りが限界のよう。これは、アンプ部とカウンタ部が別の基板に載っており、さらにプリスケーラとの切替を行うためのリレーまで入ることから、特に高い周波数の様子が安物万能基板で行った事前の実験とは違うようです。この辺り、もう少し突っ込んで当たってみようとは思っていますが、このカウンタの最終形である「卓上のミニ・カウンタ」としてはHFから6mの確実な動作が主眼であり、ちょっと棚上げすることにしました。

　クラニシ君＠SGの発振周波数を測定しています。我がクラニシ君は表示周波数が若干低く（1KHz程度）、このスナップでは少しズレているように見えますが問題ありません。きちんと校正した中華SGでは、表示周波数とバッチリ合いますが、50MHz以上が発振できず確認できないんで、未だこの「クラニシ君使い」を卒業できていません

クラニシ君を校正すれば良いんですが、本来の使い方であるアンテナ調整時には「1KHz位の誤差」は関係ないんで校正はしません。下手に開けてぶっ壊すのは愚の骨頂、古い機器ですからねぇ・・・

　こんな感じで今日を迎え、このバラックの状態で周波数特性を測ってみました。今回は特に作りっぱなしのアンプ部について、若干の改修は覚悟。どこを調整したいかというと・・・

　この手の広帯域アンプの「帯域の肝」は、エミッタ接地アンプのエミッタに接続するコンデンサ容量によって帯域幅が大きく影響を受けるということ。このこと自体は、既に実験は完了した上で「1000pF辺りがよさそう」という当たりを付けています。ただ、万能基板で行った予備実験でHFの高い方に高感度部分がズレているように解釈されたため、今回の製作に向けては一旦1000pFで組んで特性を測ってから工夫しようということにしました。パラに増設するにせよコンデンサ1つなら、基板の裏にハンダ付けしても問題ないでしょう。早速、結果のグラフへ・・・。

　赤い折れ線が、エミッタに接続するコンデンサを1000pFのみとした場合の測定結果です。想像通り、感度の高い帯域は20MHz辺りにあり、HFの下の方はあまり高感度とは言えません。そこで、0.0047μF（4700pF）をパラに接続して測定した結果が青い折れ線です。実はこの測定の前に0.01μFをパラにしたら、感度の高い領域が下にズレ過ぎることが判ったため、再度0.0047μFに付け替えて測定しました。HF帯のカバレッジとしてはまずまず平坦になりました