2024年6月26日水曜日

Pickit3を使ってATU100のEEPROMを・・・・

ATU100のQRP化を行った

のだが・・・・

Pickit3での書き込み方法をわすれてしまうので覚書

使うソフトはMPLAB IPE

アドバンスドモードにしてからRead。

Powerの項目がありPickit3から電圧を供給できるが、電圧を間違えると壊すのでチェックはいれない。そしてATU100の電源をつないでそちらからPIC1938へは電源を供給。

読み込まれるとCompleteのメッセージがでるので、上記画像のごとく

Window→TargetMemorryView→EEMemmory～とすすむ

ダンプが表示されるので必要セルを変更してProgramをクリック

2024/6/26現在の状態

02,00→01：AutoTunning　04のSWR値を超えたら自動でTunning動作

（のちに00へ。なぜか不必要な時にチューニングに入ってしまうので手動にもどした）
04,13：SWR1.3
05,05→01：1WからTunning動作
31,05→04：タンデムコイル巻き数実装は5回なのだが実出力より多めに表示されるので04にしてみた。結果500mW→0.5W、1W→0.9W、1.8W→1.6Wと控えめに表示される

外部VFOと内部VFOの切替(TDA1083CW受信機)

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・・・・・)

2024年6月23日日曜日

Si5351を使った7MHz VFOの実験

Si5351VFOをArduino制御でコンパクトに

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。

チップ部品を多用した、

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

LowPassフィルタ後の出力、半固定Volにて出力をｰ7dbm程度にしぼってある。（VOL前はおよそ6dbm程度でLowPassフィルタはカットオフ8MHz。Si5351そのものの出力は10dbmなのでLowPassフィルタの損失がやや大きい模様だがま、いっか）

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。

ちなみにnanoVNAで計測したフィルタ特性。。。。これをみるとやっぱり・・・・(;^_^A

すり抜けてんなこれは。。。

実験のために、アナログVFOのあったところにSi5351ArduinoVFOを置いてみる。

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。

2024年6月20日木曜日

トランシーバーとしての運用スタイル

TDA1083CW受信機,QRP送信機にて

レタリングシールを貼る

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。

運用時のスタイル

上RX,下TX　2段重ね. 右実験用電源はRXに、TXは15V4Aのスイッチング電源

左FT891はSレベルの確認用、HDSDRとRSP1を使ってバンドスコープ

こんな感じで運用している。0.5W/QRPpで運用しても、結構みんなとってくれる。さすがに559とか439とかが多いが今はコンデションが良いせいか思ったより交信の機会は多い。

皆、本当に良い耳だ。

7MhzCW送信回路

第2送信機：7MhzCW送信回路

自分でも忘れているので再度メモ

CW TX部

最終段TTC015B 3Wで保障認定を受けている。

CW用バッファアンプからの電力アンプ。ABT１W出力/QRP

CW用のブレークイン回路

7MHz CW で使うLowPassフィルターを作ってみた

7MHz CW で使うLowPassフィルターを作ってみた Part2

VFO部

Arduino,AD9850を使ったVFO
Arduinoを使ったAD9850VFO その２

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。

2024/06/29 追記

CWアンプ部分の入力抵抗がDDSの出力抵抗をマッチしていないようなきがして気になっていました。

AD9850の出力抵抗は200Ω。そしてCWアンプの入力抵抗は。。。。

My Tube Amp Manual (op316.com)

の記述から計算すると

10Ωの両端電圧よりコレクタ電流を求めると0.337V=33.7mA

入力インピーダンス＝ hFE × ｛ RE ＋（ 26Ω ÷ IC ）｝だそうなので、当てはめると

290x(10+(26/33.7))=3.123kΩ

これと入力のバイアス抵抗の並列抵抗値を求めると

3.1//4.7//10k=1.58kΩ

となる。200Ωに対して1580Ωなので、ここは1:4のインピーダンス変換をして昇圧しておいたほうがよさそうな気がしました。

FB801-43を使って4turnのバイファイラ巻きとしてインピーダンスを整合させます。

UEWは0.2mm、1:4のインピーダンス比になるはずです。

それで、やってみたのですが・・・・・

うまくいきませんでした。

逆に損失が増えてしまって出力が目減りしました。元に戻そうとしたのですが、そこはそれ、で、ダメ元でインピーダンスを1/4にする接続としてみたら・・・・・

なんと、こちらのほうが整合しているようです。

ということは少なくとも入力インピーダンスは200Ωよりは低いということですね。

計算値では1580Ωだったので、まったくの当て外れです。

まいりました。まったくわかりません。

誰か教えてください。

回路図の状態で出力2.2W程度となりました。

TTC015の出力側のインピーダンスも不整合があるかと思い、こちらも5回のバイファイラとしてみましたが、こちらもやはり出力が落ちてしまいました。

出力インピーダンス=コレクタ電圧^2/出力電力^2

13.2x13.2/2x2=42.9Ωですから変換はいらないということですね。

ということで、今度は巻き数を11回、9回、8回でみてみました。

結果は8回巻きがベストでした。

2W程度のアンプの出力コイルはFB801-43を使った場合0.35mmUEWを8turnとします。

2024/6/29 現在の出力:13.2V 33.5dbm,2.24W

2024年6月16日日曜日

TDA1083受信機のVFOとして送信機から局発信号をもらう

送信機のDDSを受信機のVFOに供する

送信機のVFOはAD9850のDDS。プログラムで送信時以外は443kHz (443200)高い周波数を出力させている。それをTDA1083の局発として注入

DDSの出力は-6dbm(50Ω負荷で計測)、TDA1083にのアナログVFOの出力は-11.5dbm(50Ω負荷で計測)であった。ためしにSi5351のVFOの出力を可変にしてTDA1083受信機に注入したところ、-1dbm～-12dbm程度で受信可能であった。さらに、カットオフ近くにまで絞った信号のほうがSメータの振れが大きかった。

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。

-6dbm

-47dbm

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。

2024年6月11日火曜日

TDA1083ラジオICを使ったシングルスーパーCW受信機の実験　今後の予定など

TDA1083ラジオIC、CW受信機の実験

このICを使おうと思ったきっかけになった書籍

p92～

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。

ふと、気が付いたらデータシートにこんな回路が載ってました。おそらく市民バンドの受信機のようです。27Mhzでも十分使えるんだね。

データシートより

本機の回路図

実際の交信に使ってみて

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

今後必要と思われる機能リスト

外部VFO入力端子、切り替えスイッチ
自作TXと組み合わせて使うときにTXのDDSからVFOをもらう
700Hzオーディオピークフィルタ設置
混信対策、ON,OFFができること
16850バッテリ充電機能
ケースの蓋がねじ止めなので外部から内蔵電池に充電できると便利
電池交換時期お知らせ
電圧が6.5V(実測6.43V)程度を下回ると先に周波数カウンタのLEDが暗くなるのでまぁわかるっちゃそうなんだけど・・・

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

2024年6月9日日曜日

TDA1083ラジオICを使ったシングルスーパーCW受信機の実験　１２　異常発振解決！？

ANT端子フリーで発振する等の症状の原因

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！！

現在の回路図　2024/6/9

手巻きのFCZコイルもどき 4

アリエクで手に入れたコイルセット

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。

誘導接続コイル,10セット,fm調整可能,中間周波数,変圧器,骨格,DIYアクセサリー (aliexpress.com)

入力側コイルの2次側巻線数を変えて試してみた。

6t:20t 巻線比36:400　11.1倍　2次コイルは1次コイルの上に巻いた
3t:20t 巻線比 9:400　44.4倍　2次コイルを先に巻きその上に1次コイル
2t:20t 巻線比 4:400　100倍　2次コイルを先に巻きその上に1次コイル

上記回路に繋いだ時の入力インピーダンス

6t:20t　1.15kΩ
3t:20t　98.27Ω
2t:20t　28.96Ω

2次巻き数2回のものがいちばん感度が良かった

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。

パッドを入れたことにより入力は49Ωに。インピーダンス整合は完ぺきである。。。。。。

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。

以下各入力dbmでのSメータの振れ

-73dB S9

-79dB S7

-85dB S5

-91dB S3

-97dB S1

※Sの表記はFT891と同じ3dB刻みでの表記

2024年6月7日金曜日

RF段が異常発振しているかも　２

前述のためしてみました。が・・・

以下対策結果

VOLを使わず220ΩをS～接地へ

×ANT端子開放だと発振

安定しているようならVOLまでの線をシールドにしてみる

×そもそもだめだよね

その時の抵抗両端電圧を測定しIDSSの値をみる

発振時0.751V
正常時0.462V /220 = 2.1mA

GSにダンプ抵抗をいれてみる47kΩくらいかそのへん利得が減らない程度に

×4.7kでもだめ
△3.3k まで落としてやっととまる

どうしてもだめなら入力にインピーダンス整合用のパッドをいれる。

3dBのパッドでも300-18-300Ωで入力オープンでも152Ωなので・・・インピーダンス整合にもなるし・・・・

△条件によっては再発

ANTコイルの2次側の巻き始め位置をFCZと反対にしてみる。手巻きコイルで実験。

20t：6tを手巻きして作った

Sメータの振れがS2ぐらい下がった。のちにS1下がりまで回復
利得が下がったせいで発振は一時的に解消、だか、

これは巻き数比がオリジナルのFCZよりも少ないためか？

コアを調整して、感度が回復したら再発、コイルの極性は関係なかったようだ。

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。

-73dbでのSメータの振りがいままでで最高。1次側20t:2次側6t。インピーダンス比は
400:36≒11:1 オリジナルのFCZは18t:5tなので324:25≒13:1となりTDA1083の入力としては今回作った巻線比の少ない手巻きのほうが良かったようだ。

良い対策はまだ見つかっていない。

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。

nanoVNAでANT入力端子のインピーダンスをスミスチャートで表示
ANTコイルの巻き数比でRF段の入力インピーダンスを得る
2次巻線が50Ωに近くなる比率を求める。
求めた比率でANTコイルを手巻きする。
損失を減らした分を2SK241の利得を抑える分にまわし、安定させる。

また接触不良

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。

さてどう収めようか。。。

こっからさきは単なるメモ

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。

どうも利得が多すぎて発振に至っているように見受けられるので、制限する方向で調整する

王道はコイルと並列にダンピング抵抗をいれて安定化させる。

10kΩをパラで入れたとして10//3で約77%の利得
しかし、ダンピングすると影像周波数の放送波を減衰させたい向きにはあわない。。のでできればQは落としたくない。

FETそのもののゲインを落とす方向で考える。

ソース抵抗のバイパスコンデンサを外した部分を作り利得を減らす

自己バイアスによる負帰還(デジェネレーション抵抗と言うらしい)で発振しない程度まで利得を落とす
パスコンを入れた先はVOLにて電圧制御し利得調整

これでやってみる。

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