2015年8月 – ページ 2 – 70年代で遊ぼう Together dream…

直読型周波数カウンタの制作　仕様検討編

いままで、色々と調べて来た内容から、制作する周波数カウンタの仕様概要を決めるのである

<とりあえずの回路図である>

以下　直読型周波数カウンタの仕様概要案

1.動作範囲等

a.周波数の測定範囲は100KHzから40MHzまでとする　(内蔵PreScale OFF時)

b.入力感度は3dBm以上、入力インピーダンスは50KΩ以上　(40MHz時)

c.動作温度は常温とする

2.周波数計測桁数は10MHz測定時に7桁(ゲートタイム0.１秒時)とし、ゲートタイムが1秒時には8桁とする

3.測定周波数とオフセット周波数の表示は同時に行う

4.表示は16桁2行のLCDとする

5.操作系のスイッチは以下の通り

a.ゲートタイム切替 b.オフセット登録(FUNCTIONキー) c.変調モード切替(MODEキー)　d.内蔵PreScreler切替　e.バントメモリ切替(ロータリーSW)

FunctionとModeキーは登録したオフセット周波数の＋－の調整機能を持たせる

6.マイクロコントローラはEEPROMが256Bytesでプログラムステップ4Kwordの16F88を使用する　(将来は16F1827切替を予定)

7.周波数計測の増幅器は、入力インピーダンスを高くし感度を確保するため、初段にFETを使用しPICへのT1入力へトランジスタを使用する二段アンプとする

8.ファームウェアの実装でC言語だとプログラム容量の不足が想定されるため、開発言語にはアセンブラを用いる

9.クロック信号には20MHzの水晶発振ユニットとする、精度が必要な場合は発振器を選別で対応をする
ざっくりとした仕様は上記であるが、全体のかなりの部分がファームウェアの開発に費やされることになるである

要素技術確認編へ続く

*筆者はこの回路及び記事を使用した場合の責任は負いませんのでご留意下さい

直読型周波数カウンタの制作　調査編2

仕様を決めるときは、要求仕様の検討が大切である

完成時の搭載機能を検討しないままで設計に入ると挫折するケースが多くなる、特にファームウェアについてはその可能性が高いのである　(自分の経験的に..)

今回の仕様への要求は、平たく言うと自分が使用している、Drake R-4AやYAESU FT-101Eの運用周波数がそれなりの精度と速度で直読出来れば良いのである

早い話が、YC-601BとFR4を足して2で割った仕様である…

けれど、その要求分解を分解すると、様々なポイントが抽出される

一旦、出来上がったイメージを色々とフリーハンドで書いてみた

(とても汚い字で申し訳無いのである..)
今回自作する、直読周波数カウンタの要求仕様の概要は以下の通りであった

a.部品点数が出来るだけ少なくする　(実現性とコスト)
b.周波数カウンタとしてそれなりの精度があること
c.オフセット周波数をバンドメモリーとして複数登録出来て簡単に呼び出し出来ること　(YC-601Bでのバンド切替のイメージ)
d.R-4Aのプリミックス端子(INJ端子)やFT-101のVFO出力の周波数をプラグインで計測出来ること
e.測定周波数の範囲は、100KHz~40MHzであること　(Drake R-4Aで使用するため)
f.VFO操作の追従性を確保するため、ゲートタイムは0.1秒で測定結果の表示を含めたサイクルタイムは0.11秒以下であること　(VFOを回した時に追従感が狂うと使う気になれない)
g. 周波数測定方法は、直接計測法としレシプトリカル方等の複雑な計測はしない、計測粒度はゲートタイム0.1秒時に10Hz単位とする
h.単体の周波数カウンタとしても使用するため、ゲートタイムは1秒と0.1秒の切替とする

まぁ　ざっとこんな所であろうか

これが実現出来れば、何とYC-601BとER4を同時に入手したことと同等の価値である、この後の制作にも力が入っているのであった

仕様検討編に続く

直読型周波数カウンタの制作　調査編１

欲しいものは高価なのである
R-4AやFT-101等で使用出来る、直読型周波数カウンタについて調べてみた
各機種専用のメーカ純正品や、サードパーティの専用品はオークションで偶に出品されている
しかし、コレクターズアイテム価格で、とても私ごときが、おいそれと購入は出来ないのである
そこで、諸先輩方の周波数カウンタの制作実例を拝見させて頂いた
皆様色々と工夫されているのである。

お手本として、16F88を使用した稲垣氏の周波数カウンタVer7をダウンロードして組立てて見た

シンプルな回路で、ここまで出来るのは凄いことである

一般的なラジオの中間周波数である455KHzをオフセットとして測定周波数に対して足して表示する周波数カウンタの作例は多い、それ以外のオフセットについては自分で、PICファームウェアの書き換えか、PICのEEPROMの書き換えが必要である
製作例によっては、オフセット周波数書換え専用ツールがあるが、出来ればパソコン無しでオフセット登録をしたい

YC-601みたいにバンド切替SWで、オフセット周波数とオフセット演算が選択出来て、主要なバンドの周波数が直読出来ればよいのである。

現時点での要求仕様では、市販品や諸先輩の作例をそのままの利用は難しい、との結論に至ったのであった。

ここで、R-4AとFT-101などで使える、直読型周波数カウンタの仕様検討を開始することにしたい

調査編２へ続く..

Drake R-4A　前期・後期の違いについて

Drake R-4シリーズは、R-4,R-4A,R-4B,R-4Cと大きく4機種に分かれるのである

(写真はR-4A)

基本構成は、1stIF 5,645MHz 2ndIF 50KHzのダブルスーパで受信機であるのは変わらない

最初はR-4で、PTO(VFO)の発振回路も電子管を用いており、使用本数は14球である

その後のR-4AはPTO(VFO)がトランジスタ化され、R-4A後期型では検波回路もトランジスタ化されている

R-4Bになって、マーカ発振と定電圧管がトランジスタ化され、マーカ発振が25KHzと変更されている

R-4からR-4Bまでのシリーズの主な変更点として、下記の表にまとめてみた

↑の表をクリックすると大きくなる

(もし、間違い等があればご教示下さいませ)

何れにしても、とても聴きやすい音質で、了解度は抜群の機械である

別のR-4Aの記事はこちら

サードパーティ製、直読周波数カウンターの記事はこちら

パソコンのダウン

ブログの更新をしている最中に、パソコンからガラガラ……と音がしたのである

冷却ファンか、DVDドライブに配線でも噛んだのであろうか?

しかし、今使用しているパソコンはメーカ製であり、私ごときの自作品とは品質が桁違いに違うと思われる

その後、約1秒間隔で、カツッ.カツッ.カツッ.の連続音となって来た

もしや,ハードディスクの寿命?? と一瞬体を悪寒が走る

状態を確認するためにまずは電源断である。電源断の操作をしたところ今日に限って、Windowsの更新が23個も有って、更新のためシャットダウンが時間がかかっている

暫くしてやっと電源が切れたのであった

電源を再投入すると、やっぱりBIOSエラーで立ち上がらないのである

カバーを開けてパソコンの中身を目視確認する、DVDドライブ、HDDドライブの取り付けについては特に異常は見当たらない

特に吸気FAN周りを念入りに確認をしてみる

センサーが吸気FANの前に落ちているのを発見したのである、CPUの冷却フィンもかなり熱を持っているので、冷却FANにセンサが引っかかり、FANが停止したのであろう

FANユニットを外し、本来の位置にセンサーをセットする

その後、全体を清掃して組み付けて終了

とりあえず、正常状態に復帰したのであった

些細なことであったが、今やコモディティのパソコンである、しっかりと動いてもらわないと困るのである。

グリッドディップメータ DELICA HAMBAND DIP METER

以前に、ディップメータのことを簡単に記載したのであるが、もう少し詳細な内容を記載する

このディップメータは、矢花氏が友人の遺品整理の時に発掘したものを、私が無理矢理、譲ってもらったものである

メーカは三田無線/DELICA製で、製造は1965年位であろうか

測定範囲は、A-Eまで5個のコイルで以下の通りである

A 52MHz-150MHz B 20MHz-58MHz C 8.3MHz-24MHz

D 3.1MHz-8.8MHz E 1.3MHz-3.5MHz

(コイルAとコイルEは残念ながら欠品だったため、自分で巻いたものである)

スケールの詳細はコイル毎にスケーリングされており、比較的見やすい

(コイルEのスケーリングは自分で行ったものである、もしかして、当初コイルEはオプションだったのかもしれない)

メータは入手時には不動だったので、矢花氏のご好意で手持ちのメータに換装してある

側面は以下の写真の通りで、OFF-ON-MOD切替と発振出力調整そしてPHONE端子となっている

回路は以下の通りである

グリッドディップ・メーターの使い方

万能測定器グリッドディップ・メーターの徹底的活用法

茨木　悟氏　より引用

グリッドディップメータの応用は幅広い

是非、三田無線の創始者である茨木　悟氏の徹底活用法をご覧頂きたいと思う

所謂、枯れた技術ではあろう、しかしその理論と原理原則は今でも大切なことである

文化遺産でもあり、現役の測定器でもあるこのディップメータは今後も大切に使い続けたい

FT-101やTS-520等のファナル調整について

現在の無線機だと無調整となっており、オペレータは殆ど意識する事は無いのである
(一部リニアアンプ除く)
FT-101とかTS-520等の終段が真空管の無線機は、送信する周波数毎に調整が必要である
これを無視して、送信すると出力が低減するばかりか、無線機自体を壊すことになる
調整不良で送信すると、本来アンテナで消費すべき電力が終段の回路で消費されるため、厳に慎まなければならない

これから、昔の機械を入手したい人も多いと思うので簡単に説明をしたい
最初に操作系から
１．PRESELECT(YAESU系),DRIVE(TRIO系)と記載されているツマミ
これは終段管に入る前の、DRIVERと呼ばれる前段までの同調であり、受信回路と同期しているので通常は、送信するする周波数で最大の受信感度に調整する
２．PLATEと書かれているツマミ
これは終段出力の同調を行うバリコンが接続されている。最初に送信する周波数に合わせてから、プレート電流をモニタしながら一番少ない値になる様に微調整する　(プレート電流が下がる点がディップ点と呼ばる)
３．LOADと書かれているツマミ
これは、アンテナとの結合度を調整するバリコンが接続されている。最初は左に回し切った状態で、前項のPLATEで同調を取り、少しずつ結合度を上げながら前項のPLATE同調を、ディップ点が無くなるまで繰り返す。

当然これらの調整は、搬送波(キャリア)を出力しての調整となるので、送信モードはCWかTUNEで行う

調整手順は大まかに以下の通りである　(機械が正常な場合)
１．送信する周波数で受信感度が最大になるように、PRESELECT(YAESU系),DRIVE(TRIO系)を調整する
２．アンテナをダミーロードに切り替える
３．送信モードをTUNEに切り替える
４．CAREER(CAL)をツマミを絞る
５．PLATEを送信する周波数に合わせる
６．LOADを左に回し切る
７．送信し、プレート電流を各機械の設定値以下にCAREER(CAL)で調整する
８．送信し、PLATEをIP電流の一番少ない位置に微調整する
９．LOADを少し右に回して、PLATEをIP電流の一番少ない位置に微調整する
１０．前項８~９を繰返し、プレート電流のディップ点が分かり難いなったら終了
(これらの操作は取説に従って下さい、この操作については責任は負いません)
送信するバンドを変更した場合は、上記の手順を再度行う必要がある
昔の機械を使用する場合は、送信までのセレモニーが面倒でもあるが、このセレモニ－も楽しめるようになる
貴重な文化遺産であるビンテージマシン、次の世代に大切に引き継いで行こうと思う