Jisaku

自作の機器やリストア　　目次

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電圧データロガー　2018/6/20

12Vバッテリーの放電特性を測りたくなって電圧データロガーを試作した。
エクセルでグラフ化する事を考えると、Atmega328のEEPROM、1KByteで十分。

ADは10bitだが、記録を8bitに圧縮すれば記録点数は2倍にできる。
そこで、記録範囲を上1/4(10.7〜14.3V)のみとする事にした。

ソフト的にはタイマーでクロックを分周して１秒を作りカウントしていく。
使ってみると1000点もいらず、500点でも十分だったので、Atmega88に変更。

RF Power Meter AD8307　2018/5/27

ずっと前に買ってあったAD8307でRFパワーメータを作ってみた。
　ADの基準にはTL431で2.7Vを作り、dBmとパワーを計算し表示、
　計算基準の調整はソフト対応とした。

外観写真　。回路図→RFpowerMeter.PNG

オフセットのばらつきは結構ある、HF信号で校正するとICにより数10mVの差がでた。
　一方、ATTはほぼその値となったので、傾きはわりと正確みたいだ。

ダイソー　モバイルバッテリー　2017/12/5

ダイソーのモバイルバッテリーを買った。リチウムイオン電池で300円と云うのが驚異だ！
スマホを充電してみると電流は0.5A位流れて、ちゃんと使えた。

無負荷時の出力は約3.8Vと電池の電圧が現れていた。
スイッチング停止して消費電流を抑えているようだ(typ13μA?)。

既に多くの人が分解、解析してて、5V電源としては低電流時にパルス的に電圧が落ちる問題が有る。
18650の長さは65mmなので生セルだ、3.7V使用するには過放電保護基板を付けた方が良い。

電源として使うには改造が必要だが、リチウムイオン電池が300円で手に入っただけでも損はない。　

秋月のトロイダルコア　2017/5/24

秋月で売ってる森宮電機のトロイダルコアで伝送トランスを試してみた。

コア	巻数	μH	AL	9M	30M	50M	総合
TR10-5-5ED	10	71	710	-0.1dB	-0.2dB	-0.5dB	○HF良

61MHzに共振が出て50MHzはやや悪かったが、40MHzまでは良好でした。
線材や巻数を変えて共振を上げれれば50MHzも行けるかも？

DC電源アダプタの製作　2017/3/18

パソコンのスイッチングACアダプタは16V3.75Aとかだ。これを無線機に使うアダプタを作ってみた。
13.8Vまで落とすのはLDO(PQ20RX11)を電流ブーストし、電流センサも付けて充電にも対応した。

外観写真　DCアダプタ回路図→DCpower2.PNG

送信で3A近く流しても電圧は安定し発熱もたいした事はなかった。FT817やKX3に使える。

aitendoのトロイダルコア　2017/3/9

格安トロイダルコアが、伝送トランスに使えないか試してみた、緑色のμの高い方です。

コア	巻数	μH	AL	9M	59M	総合
TC6x3x3G	5	19	750	-0.5dB	-0.8dB	△ぎりHF-Low
TC8x4x3G	5	52	2100	-0.5dB	-1.0dB	△ぎりHF-Low
TC10x6x4G	4	45	2800	-0.9dB	-1.7dB	×
FB801	5	52	2000	-0.1dB	-0.4dB	◎
FT37-43	10	37	370	-0.1dB	-0.3dB	◎

残念ながら、あまり良くない、がまんして低い周波数にと言う感じ。
やはり43材のコアが最良で、TV用300-75Ω変換器の2穴コアが次に使えて、それには及ばない結果だ。

ノイズフィルターとしては大きなインダクタンスが得られ良いようでした。

アンテナ・アナライザの製作　2017/2/16

製作していたアンテナ・アナライザがようやく動く所まで来た。
基板は片面GND付きを使い、ケースは透明ペンケースを加工している。
はじめは色々な機能を考えていたが、試用してみるとマニュアルとスキャンだけで良さそう。

50MHzではSWR=1.0→1.06、Z=50→54Ωほどの誤差がでている。

以下はホイップアンテナCM144Wの測定結果(実線SWR,破線Ｚ)
インピーダンスが50Ωより低い所も検出しているし、グラフもminiVNAに良く似ていた。

その後、検出器を改良し54MHzでもSWR=1.00へ誤差を減らせた。
さらに、EEPROMへ測定値を保存し再生、パソコンへの取り込みと機能も改善した。

4/19.アンテナアナライザー資料　
基板を作ったので完成品にして、ヤフオクへ出してみた、反応は上々。

8/8.DDSユニットの改造が面倒なのと強度Upを狙い、DDSｰICを基板付けに変更した。
コスト的にはIC単品はユニットと同じかむしろ高いくらいだった。
スプリアスも低減したようだ。出力トランスの配線が短くなったから？

2018/4.昨年、AliexpressでAD9850BRSを10ケずつ2ヶ所から買ったが、安い方から不良品が２つ出た。
　VCC-GNDショートと波形歪だった、これも中華リスク

2018/8.AD9850が値上がりした、一年前は$7だったのが$10、DDSユニットも同様である。
　それでも国内よりはAliexpressの方がずっと安い。

アンテナ・アナライザの検出方式　2016/11/12-2017/1/28

自作のアンテナ・アナライザが気になり調べてみた。
DK2JKが回路図を公開してて、K6BEZも画像を見ると同じ構成の様だ。

• 検出部は抵抗ブリッジでFCZのQRP SWRメータと同じ原理
• 送信機代わりのSGが弱いので検波出力をOP-AMPで増幅
• FWDとREFをマイコンでAD変換しSWRを計算
• SGの周波数をスイープしグラフフィックLCDで表示

DK2JKやK6BEZのアンテナ・アナライザはSWRのみだが、インピーダンスを表示する物もある。
調べてみたら、VK5JST Aerial AnalyserとかJH1UMVさんの解説、リグエキスパートが詳しかった。

Aerial AnalyserはFCZ118のインピーダンスメーターと同じ抵抗一本式で、精度を上げている。
ブリッジ式はSGからの基準電圧、ANTからの反射電圧、ANT端の電圧から計算する。
だが、正しい計算方法は難しすぎる、簡易的な計算の誤差はどうなんだろうか？

また、ログアンプ検波(AD8307)を使うと、ダイオード検波よりバラつきや誤差が小さくなるらしい。
価格の安いMAX9933は、測定レンジが狭いのはともかく、シングル入力ではブリッジの差動が読めない。

Si5351Aなら144MHzまでカバーできそうだが、矩形波なので高調波で誤差が大きくなってしまう。

• 例、基本波SWR=1で３倍波SWR=∞だと-12dBの反射でSWR表示1→1.67、５倍波以上でさらに悪化。

BANDごとにLPFが必要になる、面倒そうだ・・・

1/28.抵抗ブリッジ&ダイオード検波をバラックで組んで実験してみた。
　結果は中華DDSでは検波電圧が低すぎ、トランス出力で無改造より出力UPしててもレベル不足だ。
　特にANTインピーダンスが低い場合が判リ難い、高い場合は検出できそうだが、不完全な物になる。
　K6BEZタイプ自作品を見てもSGにアンプを追加してる例はほとんど無い、どうなんだろう？　

中華DDS、AD9850の改造実験　2017/1/22-1/30

1.RF出力をトランス出力に変更、出力レベルも6dBup
　20.21pinにつながるLPFなどの部品(C1-7,R4-5,R9,L1-3)を全部外した、
　FB801-9tトリファイラ巻のプッシュプルトランスを追加

2.CLK4逓倍を試す
　載せ替える発振器は43.5MHz、*4=174MHz
　改造特性がJA9TTTさんのBlogしか見当たらないので測定してみる

DDS改造の写真、DDS改造品の特性

改造後のスプリアスは思ったほど悪くはなかった。隠し機能でバラつきがあるらしいが当たりかな。
消費電流は約120mA→約140mAに増えた。
50MHzまでのアンテナ・アナライザには使えそう、LPFも60MHzだけで出来そう。

1/30.もう少し出力up出来ないかとRsetを小さくしてみた、仕様書には1.95KΩの記載がある。
　R6を3.9K→2KΩにしたら+5dB位したものの、スプリアスは更に強く多くなっていた。
　中間の3KΩでは+2dB位だが、スプリアス増加はまだ有る。あまり小さくしない方が良さそう。

自作トランシーバーのブラッシュアップ　2017/1/12

昔の自作トランシーバーの局発をDDS(AD9851）に改造したのに伴い色々見直していた。

• プリミックス局発の停止、BAND,RITもDDS対応。
• 局発アンプのGainを電流帰還によって抑えレベル合わせした。
• DBMに使っていたコアが低μ品だったので、小型メガネコアに変更。
• 上記はマッチングしてロスを減らしていたので、この回路が不要となった。
• 受信RF段のGainが過大なので電流帰還によって抑え、入力マッチングも変更。
• 送信終段に軽いNFBを掛けてBAND間のGain差を減らした。
• デジタルモードへの対応、AF-OUT/INの追加。
• 電源逆保護と電源TX/RX回路のMosFET改造。

TRV回路図(PDF)　DBMの写真

小型メガネコアはFB801より小さく、テレビ用の300-75Ω変換器から取った物だったと思う。
穴が小さくトリファイラだと3回しか巻けなかったが、測ったら5MHz以上なら問題なかった。

DDS局発にしたが、TRX2Aで気になった受信時の内部ビートはほとんど出ていない。
あれはAD9851ではなくPICマイコン由来だったのだろうか？

この自作TRVは見直してみたら、あちこちアラが見えきた。改めてTRX2Aは良く出来たキットだと思う。

実験用安定化電源の改造　2017/1/8

LM384アンプの利用も考慮し電圧アップと電流表示の追加を行った。

レギュレータICをLM317からLDOのPQ20RX11に変更。電圧は1.5V〜18V→2.75〜20.5Vとなった。
電流検出はLT6106を利用。SOT23変換基板にCRも実装しました。
　回路図→DCpower.PNG

改造した電圧計は0V付近は低めに出るようで、電流が少ない時はやや低く出る。
また、検出抵抗が0.1Ωなので1Aで0.1V落ちるが実用上は大丈夫だろう。

DDS　AD9851でハマる　2016/11/19〜12/5

昔、DDSoneというAD9851の基板が組んだだけだったのを思い出して比べたくなった。
JA2GQPさんのBASCOMソフトをポート変更して試してみました。

動かない・・・オシロで波形を見るとFQ/CLK/Dataは出ている。だが電流は少ない。
JA9TTTさんの資料もみて色々見直した所、シリアルモードにする初期処理の追加で動いた。

ところが、ライタを外して電源OFF/ONすると時々動かない事が判明。
ATmegaをリセットすると動くので、電源ONからのWaitを入れて見たがあまり変わらない。

とりあえず、Stepキー時にシリアルモード処理を追加して対処。
DDSoneの回路や定数も普通だし、謎だ？
やっと解決！AD9851のResetにPowonResetのRCを追加したら確実に動くようになった。

プッシュプルトランス出力にして、59MHz使用を想定しクロックを32MHzにしてみた。
出力レベルはSi5351より-8dB位で0dBmほど、21→60MHzは約-2dB。
折り返し（CLK-FREQ）は周波数を上げるほど強くなるようだ。
AD9851_60MHz-.gif

基板上のLPFは減衰量35〜40dBで頭打ちだった、シールドしないと無理か？
ただ、2倍波が減少する場合もあった、プッシュプルバランスが良くなる様だ。

昔の自作機のアナログVFO＋プリミックス局発を入れ替えるためにユニット化しました。
入れ替えの都合でLCDが小さいが十分な感じ、これでこのリグも実用的になった。

回路図→DDS-Micon.PNG、ユニット写真１、写真２

2017/1/5.時々エンコーダーの取りこぼしが出るので、CLKを8→12MHzに変更。

PLLシンセサイザ　Si5351A　2016/11/8〜12/7

秋月でもPLLシンセサイザIC Si5351Aが買えるようになったので試してみた。
設定はI2Cだがレジスタが多くて面倒そう。

探したら、ZL2PDがBascomでVFO用に作ったのを公開してた。
元のTiny85用をATmega88用に、ポートを変更しLCDもAQM1602に変えてみた。

無事に動作しました。すばらしい！Thank you!
周波数をどんどん上げて行ったら、149MHzまで受信確認できました。
150MHz以上は設定方法が違うようだ、あと、100MHz以上で表示が桁ズレした。
（ちなみに周波数カウンタGY560は正しい周波数が出なかった）

Gigastで見たら高調波は偶数倍はかなり小さいが、奇数倍が強く3倍-12dB位だった。
CLK0_IDRVを変えてみたが出力レベルは変わるものの高調波はあまり変わらなかった。
出力レベルの変化は25MHz→50MHzは-1dB、50MHz→145MHzで-4dBだった。

きれいな信号を望むなら、出力は一個のみにした方が良いです。
CLK1使用時のCLK0、Si5351a_30MHz_2.gif　-50dBのスプリアス多い
CLK0のみ、Si5351a_30MHz_clk0.gif　
40MHz位からスプリアスが出てきた、{{ref Si5351_59