PIC12F1501 NCO基板 DBMの製作 その２

その２です。

ＤＢＭ用のダイオードにシリコンダイオードが使用できるとのことなので、1S2076Aを使用してみました。

コイルの線が細くて扱いが大変なので、穴開き基板に実装しました。
回路図です。


完成したＤＢＭモジュールです。座布団版とほぼ同サイズです。
ポート用の端子を逆に取り付けてGnd３本足で基板に固定します。


周波数変換のテストをしてみましたが、正常に動作していました。

PIC12F1501 NCO基板 DBMの製作

先日掲載したエミフィルのコアを使用してＤＢＭを作りました。

0.1mmφ線のトリファイラ巻で、７回巻けました。


ＤＢＭは例によって座布団に座らせました。サイズは10mmx30mmです。
ポートは銅箔テープです。


とりあえずＤＢＭの周波数変換動作は確認しました。

PIC12F1501 NCO基板の製作

80MHzの入力で2.5MHzの信号が得られることが分かったので、早速基板に引っ越ししました。

やはり、可変速度の調整くらいは必要なので、ポート数の多いPIC12F1501へ移植しました。
秋月で70円で、機能の割には格安です。

回路図です。
周辺はロータリーエンコーダーと可変速度設定用のＳＷ、表示用のＬＥＤです。


基板レイアウトです。


完成した基板です。
周波数の上限は2.5MHz、下限は0Hzまで可能ですが、1.992MHzとしました。


ロータリーエンコーダーを接続した実験基板です。
さて、どのような周波数構成にするか悩ましいところです。

PIC10F322 NCOのテスト

PIC10F322は秋月で４５円で買える８ピンのPICですが、数値制御オシレータ（ＮＣＯ）機能があり、発振周波数を数値で設定することができます。

出力は方形波ですが、次の式で周波数を決定できます。

F[Hz]=Fin[Hz]*INC/2^21, INC=0～65535

FinはPICのクロックを選択できますが、16MHzのＲＣ発振なので安定しないので、外部から入力します。
Finの上限はデータシートには明記されていませんが、50MHzの入力ができたとのことなので、48MHzのCXOでテストしたところＯＫでした。
気をよくして60MHzでテストしたところ、これもＯＫでした。

回路図です。
周波数の変更はロータリーエンコーダーで行う予定ですが、I/Oが全部で４ポートしかないので、速度設定などはできません。


早速ブレッドボードでテストしました。


出力波形ですが、周波数が高いのでだいぶ鈍っています。


周波数カウンタの表示は安定しています。


Fin=60MHz、INC=65535を代入して計算するとF=1874.971kHz
Fin=60MHz、INC=65534を代入して計算するとF=1874.943kHzとなり、最小28Hzステップの分解能で周波数を制御できます。

DBMなどで適当な信号と混合すればVFOとして使えそうですが、高調波が沢山出ているので、厳重にシールドしないといけません。

さて、皮算用を。
混合後に希望の信号を取り出せるかが毎度悩ましいところです。

28.385+1.875+20.040=50.300
28.385+1.875=30.26
28.385-1.875=26.51
これは無理ですね。

(13.255+1.875)*2+20.040=50.300
13.255+1.875=15.130
13.255-1.875=11.380
実験中の２逓倍VXOの周波数構成ですが、これも厳しいですね。

(8.212+1.875)*3+20.04=50.301
8.212+1.875=10.087
8.212-1.875=6.337

(3.168+1.875)*6+20.04=50.298
3.168+1.875=5.043
3.168-1.875=1.293
このへんでしょうか。

手持ちの水晶で
(3.580+1.463)*6+20.04=50.298
やはり６逓倍は無謀のようです。

1.680+3.580+25.000+20.040=50.300
トリプルに挑戦か？

SBM用トランスの試作

工作会の例会で、ムラタのemi除去フィルタ（エミフィル）を頂いたので、コアを利用できないかテストしてみました。Ｃさんありがとうございました。

電源ラインなどでノイズ対策に使用するフィルタですが、コアが２つとコンデンサで構成されています。
コアの穴が太そうな感じで、出口側に塗料が回り込んでいないようなので、もしかしてコアのみを外せるかもしれないと思ってテストしてみました。

手順は左から右へ進みます。
（１）一番左がオリジナルのフィルターで、両脇の足の根本にコアがあります。
　　　中央の足はコンデンサで、通常はグラウンドに接続します。
（２）ニッパで両脇の足のサイドで切り離します。
（３）コアを貫通している足は、真っ直ぐにして、コアの根本で切断します。
（４）コンデンサの塗料が付着しているので、ニッパでコアを壊さないように剥がします。
（５）ツルツルのコアの表面がでるまで、カッターなどで塗料を剥がします。
（６）ガスコンロの火にかざして、コアの中の塗料を溶かしながら、少しずつ足を引き抜きます。
（７）ドリルのビットで穴の中に残った塗料を削り取ります。
（８）0.08mmφのUEWをトリファイラにして巻きます。ゆるくねじっただけですが、５回は楽勝で巻けました。


インダクタンスは、５回巻で12.5uHでした。
コアを焼いても、１回巻きのインダクタンスは変わらなかったので、コアの特性はあまり変化していないようです。
コアとＳＢＭ用トランスのＵＰです。

PIC 12F509 pwm制御の実験 その５

その５です。

寄り道しましたが、やっと本題です。

とりあえず、バリキャップは1T33を使用することにして、ＶＸＯの実験をしました。


ＶＸＯ部のＵＰです。


20.04MHzのIFを想定して、15.102*2+20.04＝50.244MHzを目標にしました。
テストの結果、可変範囲を確保すると上限周波数が15.09MHzとかなり下がってしまうので、ジャンク箱から15.158MHzの水晶を発見しました。
水晶は15.158MHz、ＶＸＯ用のインダクタはとりあえずFCZのVX2を使用しました。
可変範囲は15.030-15.132MHzで50MHzに変換すると50.1-50.3MHzと丁度良い範囲になりました。
ＶＦＯとしては10回転で200kHzをカバーしますが、下の方は１回転38kHz、上の方は１回転12KHzとなり使いやすそうです。

回転数と周波数のグラフです。２回転以降は大体直線的です。

PIC 12F509 pwm制御の実験 その４

その４です。

バリキャップ代用ダイオードの測定をしています。


以下電圧の範囲は11.76V-0Vです。
ダイオードの型番は表示なので正確ではありません。

小信号用のＳＷダイオードは可変範囲が狭いので、ＮＧです。

整流用のダイオードが良い結果でした。
1N4004 / 9.44pF - 51.00pF
1N4005 / 10.36pF - 52.92pF
1N4007 / 8.56pF - 54.40pF
コメントにもありましたが、1N4007が良いようです。

大きいタイプの整流用のダイオードは数100pFのものがありました。
RK36 / 92.5pF - 326.9pF
25 72 / 228.0pF - 585.0pF

ツェナーダイオードはツェナー電圧近くまではバリキャップとして使えますが、
ツェナー電圧を超えると静電容量は増加します。
ZD8.5V / 58.02pF(0V) - 25.82pF(8.5V) - 40.91pF(?V)

30Vのツェナーダイオードは静電容量が大きいですが、バリキャップとして使えます。
1ZB30-BL / 167.4pF - 474.4pF

ＬＥＤも測定してみました。
直径が大きい方が静電容量が高いのでしょうか。
サンプルが少ないのでなんとも言えません。
光の影響もありそうです。
3mmφ緑 / 6.52pF - 10.35pF
5mmφ高輝度緑 / 53.37pF - 74.01pF

最後に正規のバリキャップです。
1T33 / 10.76pF - 61.07pF
1SV59 / 7.95pF - 34.25pF

PIC 12F509 pwm制御の実験 その３

本年もよろしくお願い致します。

その３です。

ＶＸＯに使用するバリキャップを選定しようと思い、バリキャップの測定をしています。

何種類かのバリキャップの在庫はあるのですが、店頭で見かけた時に適当に買い足していったものなので、ほとんどがＦＭ用です。
整流用のダイオードや、ツェナーダイオード、トランジスタの電極間などがバリキャップの代用として使えることがあります。
このあたりのパーツは沢山あるので、思わぬお宝が眠っているかもしれません。

PIC 12F509 pwm制御で発生させた電圧で測定していますが、容量比は最大でも2.5倍程度です。
正規のバリキャップも0-25Vあたりが一般的で、制御電圧の確保が悩ましいところです。

とりあえず、セットの電源電圧を13.8Vとして12Vまで確保しようと思います。
というわけで、pwm出力をオペアンプで2.5倍しました。

回路図です。
pwm出力をフルスイングのオペアンプで増幅しています。
pwm出力の下限は30mV程度なので、オフセット回路で補正しています。
pwm出力の上限は５Ｖ弱なので、目一杯までスイングできるように倍率を設定しました。
ほぼ0Vから11.7Vまでスイングできました。


穴開き基板に実装しました。
電源が２系統あるので、少しややこしいです。