をするためにスイッチを設けた。外部VFOの時は内部VFOの電源供給を止める。内部VFOの時は外部からの接続を切るため。
こうすることで、スプリット運用の時も素早くVFOを切り替えられる。実際、運用しているときに500Hzも離れたところから呼んでいる局がいたときに、内部VFOに切り替えて受信周波数だけ合わせるということができた。
ただ、頻繁に変えていると今どっちだかわからなくなることがある。
ということで、ダイヤルの右上にインジケータ用のLEDを光らせた。ここが光っているときはダイヤルが有効、つまり内部VFO。実はこれ、場所を悩んだ。この場所は唯一タクトスイッチ等のプッシュスイッチが取り付けられそうな場所なので、今後使うかもしれないと・・・・
ま、いっか・・・・と思い、緑色LEDを裏面にホットボンドで貼付けた。電流制限抵抗は2.2k。VFOの電源電圧5Vに合わせた。(Regの都合で今は7.5Vにつないであるが・・・・・)
遅ればせながら、組んでみた。
と言っても、全て先人OMのものをそのまま真似させてもらった。
出典はこちら。。。
JA2GQP’s Blog: si5351 oled 3BAND VFO
スケッチはここのサイトにまとめられている。
si5351 VFO - Google ドライブArduinoは3.3VのProMiniを使った。その上にアリエクのSi5351基板が被さる配置にして小型化を図った。
VFOそのもののサイズは秋月C基板の半分以下の大きさ。
とりあえず7MHz用として組んであるが、他の周波数で実験するときのために、LowPassフィルターを交換できるようにしてある。
LowPassフィルタである。470p,1uH,1000p,1uH,1000p,1uH,470pで組んである。
この値は送信機のLowPassフィルタと同じ定数。
7MHz CW で使うLowPassフィルターを作ってみた
もとが矩形波なだけに、たくさんの高調波が出ている。それをフィルタで落としている。高調波は基本波に対しておおむねｰ45dbくらいを確保できている。が、高い周波数での減衰はもっとあってもいいはずなのだが、、少ない。
TDA1083受信機に組み込んだあとの消費電流は、RegがMax150mAなので消費電力が気になる。
総消費電流は85mA程度となった。もとが40mA程度であったのでVFO部分で45mA消費していることとなる。気になる消費量となった。VFO部分は5Vからじゃなくて8Vからとることにする。（今度はVFO基板の3.3Vレギュレータが気になるが・・・・5Vドロップで50mA、250mWの消費。最大電力は大丈夫なのだろうか？データーシートには接合部の温度が85℃までとしか書いてない。）
しかしながら・・・・
心配していたArduinoからのデジタルノイズもなし、エンコーダーを回した時のプチプチノイズもない。エンコーダーにノンクリックタイプを使用したので、チューニングダイヤルはアナログ感覚で使える。
しかも、QRHはない。。。アナログVFOではあんなに苦労したのに・・・・・
そして、Si5351は安い。。ときたもんだ。
設定プログラムが一番ややこしいらしいが、こうやって先人のを使わせてもらっているので助かっている。
きちんと動くプログラムさえあれば、これは良い選択だ。
そっからかい(笑)
ここのところ自分で作ったものなのにいろいろ忘れて誤接続とかしそうなので、きちんと表記しておくようにしている。特に電源電圧と送信出力は大事。これ間違えるとマジで壊す。
自分でも忘れているので再度メモ
受信時(送信時以外)は9VをVFO部RXHIGHに供給し中間周波数分443.2kHz高い周波数を発振させている。
Aruduino UNOを使いAD9850はシールドとして接続している。UNOなので５Vではなく９VをVinに供給している。
ということで、3dbm程度のパッドを入れることにした。
しかし、3dbmのパッドをいれると受信不可能となってしまった。
-6dbmの信号をそのまま入れれば受信可能。感度はアナログVFOのｰ11dbmと同じくらいであった。
回路図の通りパッドは入れずにそのまま接続することにする。
最初回路図の47μHは470μHをつけていた(秋月マイクロインダクタ)、しかし、これ自己共振周波数が4MHzぐらいであることが判明。つまり7Mhzではコンデンサとしてふるまっているということになる。
47μＨは自己共振周波数が8Mhzぐらい。ということで47μＨで妥協した。7Mhzのインピーダンスは3kΩ程度。一応TDA1083の入力220Ωに対して10倍以上なので良しとする。
※交換してみたものの実際は470と47μHで違いがわからなかった。
今回PINダイオードというものを初めて使ってみた、受信時にのみDDSの信号をVFOとして使うため。2mAほど流しておけばよいらしい。
電流を流さないOFF時は-40dbほどの減衰だった。
ところで、AD9850はArduinoのシールドとして接続している。しかし、これ、接触不良になりやすい。信号はでているけど、周波数が変更できなかったり、LCDが表示されなくなったり。とトラブルが・・・・・
なんとかご機嫌をとって動作OKとなったがまたあとで再発しそう。このシールド形式はCWのエレキーとしても利用したがそちらでも接触不良が頻発(;^_^A
シールド形式は便利だけどそんな弱点もある。
記事の中に中間周波数の信号を取り出せ、SSBとかに応用可能との記載を見つけて。記事は中波ラジオとしてだが、なかなか面白そうなICだと思い実験してみることにした。
受信時、FT891Mとアンテナ分配をして同時に聞き比べているが、感度的には問題ないレベル。フィルターの切れはさすがに891のデジタルフィルターには遠く及ばない。体感的には～1kHzフィルタを使った時と同等な感じ。比較的頑張ってる。ただし、近くに強力な局（＋20dbを超えるような）が出てくるとAGCで信号が抑圧されてしまう。信号がとぎれとぎれに。。。これはいただけない。符号が取れなくなってしまう。
シングルスーパーなのでイメージ混信や通り抜けが懸念されるが、RF段を設けて入出力のコイルのＱを高く保ち、バンドバスの機能をもたせ、RFゲインを抑える事で安定化したのが良かったのか、夜などでも今のところ放送局等のイメージ混信はないようだ。
※注 インピーダンスが高い分RF段のゲインは、欲張ると7MHz基本波で発振する(;^_^A
とりあえず、外部VFOから1.5D2Vを使いTDA1083まで繋げた。それに伴い7MhzRFが乗る配線を1.5D2Vにした。(発振までのマージンが少し増した。RF使うところはシールドがあたりまえなのだと思うがやってなかったので)
切り替え時はどうするかは思案中
RFの2SK241が犯人じゃないかってずっと疑ってた・・・・
でも、原因は別のところに・・・
いろいろ対策してきたが、どんな対策をしても同様に出力がある地点を超えると不安定な症状が出ていた。RF段の2SK241のゲート側コイルが高インピーダンスなので、ここを伝わって発振が起きている感触があった。
これは、もしかするとRF段が原因じゃなくてほかのところにあるのでは。。。と思い始めたところ、心当たりを思い出した。
TDA1083は内蔵の検波回路を通った後ローパスフィルター通して高周波を落とし・・・・ん！？。ダイオードリング検波をするためにここは使っていない。８ピンがフリーになっている。もしかして、ここで高周波が暴れて回り込んでいるのじゃあるまいか。。。。
AudioDetの8ピンにRFを落とす3300pFを追加
いやぁ。落ち着いたんだよこれで・・・あたりでした。
ついでに大きな入力が入ったときにひずみが出ていたのも、解消！！
RFのゲイン調整Volは歪んだ時にゲインを絞って対処していたけれど、-57dBをいれても歪まなくなったので、出番がなくなったわ・・・・
これで、安心して実践で使えるわ
あとは、送信機との連携だな。TXの局発はDDSなのでそれをもらってくることができる。とかね！！
をつかってRF増幅段のアンテナ側コイルの最適巻き数を探った。
Sメータの振れは-83dBでFCZコイルの-73dBと同じぐらい。コイルの巻き数が変わっただけで10dBも違うのか？という驚きがあった。
ただしこの状態は発振寸前の状態で安定ではない。
入力側に3dBパッドをいれてみる。
この状態で、ソース抵抗と5k半固定を調整しつつ、感度と安定の状態を探った。発振対策が完全ではないが入力オープンでもスピーカーからビーとかギェーっと発信音がしない程度で妥協した。
※Sの表記はFT891と同じ3dB刻みでの表記
今回作ったANTコイルをRFの負荷側にしてみたところ、気持ち出力が上がったようだ。
と、ここでふと思った。ダメな中でも3dbパッドが一番望みありの感触。パッドはインピーダンスを無理やりにでも合わせられるので選択肢に入ったんだけど。
あれ、入力インピーダンスってどのくらいになってるんだろ？と思った。やみくもに試してもまぐれでしか当たらない。でも、わからないのなら、nanoVNAのスミスチャートであたりをつけられるのじゃないか・・・・？おおよそのインピーダンスがわかれば、ANTコイルとして手巻きすれば・・・・・もしかしたら、感度と安定性を両立できるかもと淡い期待を・・・・・
手順そしてはこうだ。
以前の感度が落ちる現象がまた再発した。今度はtinySAの信号をまったく拾わなくなる現象。あちこち触っていたら・・・・・
セラロックがぽろっととれた(;^_^A
そういえばセラロックの足をはんだするの苦労した。はんだが全然のらないのである。やすってみてもまるでアルミの足みたいと思いながら・・・・
もともと生基盤のランド法は芋半田になりやすいのに・・・・ランド法はいもに注意だ。
ANT端子のインピーダンスを測ってみた
対象は手巻きの20t:6tのもの、結果は、、、
なんと1.15kΩ
そこから計算すると、1次側は12.7kΩ。2次側は2回巻きでも400:4で巻線比100、。これでも計算上は127Ωと50Ωには届かない。SWRにして2.48。どんなもんだろ？
まぁ巻いて作って試してみる。
2次巻き数が少ないので結合を密にする意味も込めて先に巻きコアになるべく近い場所にした。巻く位置もコアを抜き入れしても離れにくい2段目にする。1次側は5回巻き✖️4溝の20回巻き。
これで試してみた。
nanoVNAでの挙動が不審。電源を入れるとスミスチャートの形が劇的に変わる。
OFFの状態
7MHz同調点で約29Ω。うーん計算値から結構外れてる。
ONにすると、RFボリュームで形が変わる。これはVolを調整して7MHzがちょうど同調点らしき所になっているときの写真
ということは。。。こら、あかんは、発振しとるわ。。。。
発振が収まるまでVolを調整してソース電圧を計ってみると。0.933～0.951V。つまりかなりカットオフ状態に近いと思われる。Volを絞り切った状態で1.143V。
それでも、最大感度時のSの振れは、今までで最大。
増幅度はコイルの2次側が30Ωだとすると1次側のインピーダンスは3k。
GS電圧がｰ0.9Vだと約1.8mS 3kΩ×1.8mSで5.4倍ぐらいか・・・・
-1.1Vだと0.5mSくらい。3kΩ×0.5mSで1.5倍ぐらい。
-1.1Vまで引っ張っても全く増幅していないわけでもなさそう。
ちなみに、220Ωのソース抵抗だと0.46Vで約8mS。約24倍の電圧利得を持つ。
ということは、2SK241Yそのものはまだまだ利得を稼ぐ余力を持っているということ。
外部VFOと内部VFOの切替 をするためにスイッチを設けた。外部VFOの時は内部VFOの電源供給を止める。内部VFOの時は外部からの接続を切るため。 こうすることで、スプリット運用の時も素早くVFOを切り替えられる。実際、運用しているときに500Hzも離れたところから呼んでいる...
