やっぱり気になるのでケースを作り直した ー μＰＣ１６７６Ｇ広帯域アンプ工作 －

２０１７／０１／２９（日曜日）　晴れ


初めて工作した専用ＩＣ（μＰＣ１６７６Ｇ）を使った広帯域アンプ。
組み上がったばかりの基板をむき出しでテストした時はきれいなスイープ波形で
ゲインも４０ｄＢほどある。
ところがケースに収めてテストすると波形は乱れて何か発振をおこしているみたいだ。
工作友人から基板の取り付け方やアースの問題だろうというアドバイスを受けている。
クリップを付けたワイヤーであちこちをアースに落としてみるが改善される気配はない。
ただ、電源の電圧を３Ｖにすれば正常と思われる状態になる。
電源が３Ｖなら乾電池２本で運用できるからそれで良いのだが、やっぱり気になる。

そこで今日はケースを作り直した。
前回のケースは小型にし過ぎたのと、ケース組み立てをリベット止めにしたのでアース端子が
取り付けられないのだ。
今回はねじ止めで工作してアースを取るためのラグ端子を取り付けた。


昨日に引き続き作業場で板金工作だ。　幸い暖かい一日だったので助かった。









新しいケースはちょっとだけ大きめになった。



ケースの隅にはラグ端子（のようなもの）を取り付けてケースに接続できるようにした。
（アルミ板は半田付けができない（簡単には…という意味で）ので不便だ）


コネクタの取り付けも工夫した。





さぁ、配線をしようと半田付けを始めたがこれが大変！
ラグ板とケースの密着（ねじ止め）を強力にしたので熱伝導が良すぎて温められず、（我が家の最強半田鏝は
４０Ｗしかありません・・・）結局締め付けたねじを緩めて熱が逃げないようにして半田付けした。


悪戦苦闘して基板アースとケースとの接続をした。







やっとテストを始めた。
ケース蓋無しだと前よりも良くはなったが、ケースなしのようにはならない。



ケースの蓋をした状況ではもっと悪くなる。



そのスイープ波形はこんな具合でした。



やっぱりだめだ。
電源を３Vにするしかないかな？

広帯域アンプ工作 － ＩＣ（μＰＣ１６７６Ｇ）の供給電圧を下げてみました －

２０１７／０１／２８（土曜日）　晴れ


ケースに入れる前の剥き出しの基板の時は正常なスイープ波形が観測されたのに
ケースを作って基板を収めたら、異常な波形になってしまった。
何だかわからないけど基板とケースのアース接続を調べたり、入力配線をシールド
してみたりしたけど状況は変わらなかった。
参考にした政策記事によると、ＩＣに供給する電圧を下げるとゲインを下げられる、と
いうことなのでその実験をしてみた。


昔、作った電圧調整器があったのでそれを引っ張り出して９Ｖ電源とアンプの３端子レギュレータ（５Ｖ）の
間に挿入して電圧を下げるようにした。


低い電圧から徐々に高くしていった。




供給電圧が２．２Ｖを越えるとアンプが動作し始めてスイープ波形が出始めた。
まだ、減衰域にあって「アンプ」ではない。



電圧が２.３９Ｖ（微妙）で０ｄＢラインに接近した。



２．４Ｖで２０ｄＢのゲインが得られた。



２.９Ｖでは３５ｄＢにもなった。



３．０Ｖでは３８ｄＢぐらいかな・・・



３.２Ｖ供給では更にゲインは上がったが波形に乱れが見られるようになった。



３.５Ｖ以上では全体に乱れが出始めた。











こんなテストの様子を動画でご覧ください。





供給電圧を３Ｖにすれば何とかなりそうだ。
ゲインも３８ｄＢほどある。
約８０倍の電圧増幅度だから相当大きい。
３Ｖなら乾電池２本だ。
回路電流も１５ｍＡぐらいだから問題ないだろう。
明日は乾電池で動作させてみよう。

広帯域アンプ（μPC1676G✖2段増幅）工作 － ケースに入れたら動作不良になった －

２０１７／０１／２８　（土曜日）　晴れ


広帯域アンプ専用ＩＣのμＰＣ１６７６Ｇを２段にしたアンプを工作した。
こういう工作は初めてのことで試行錯誤を繰り返して何とか組み上げた。
うまく動作するかな？
プリント基板剥き出しの状態で配線してＮＷＴ－１５０スイーパーによる
テストをしてみた。
テストは案外うまくいった。
配線を動かしたり、基板に手を近づけたりすると波形は乱れるがなんとか
正常に動作しているようだ。
そこで昨日、このアンプを入れるケースを作ってプリント基板を収めた。
（昨日までの再掲）

今日はケース内の基板とコネクタとの配線をしてスイーパーでテストしてみた。
ところが表示された波形は大きく乱れてしまった。


ケースに収めた広帯域アンプをスイーパーに接続してテストした。





スイーパーが５０ＫＨｚ～３００ＭＨｚをスイープした結果はこんな状態だった。



蓋を被せてテストしたみた。



蓋を被せても乱れに変化はない。
アースの取り方が悪いのかな？
同軸ケーブルの外部導体（網組）を使って基板とケースのアース接続をしてみた。
アースポイントを変えると波形も変化する。　しかし、いろいろなポイントを試してみたが
波形の乱れには変化がなかった。



入力配線をシールド線にしてみたがこれも効果なしだった。




そこで再度プリント基板を取り出して剥き出しでテストしてみた。






この場合は正常に動作している。（と思います。）
スイープ波形は乱れていない。　ゲインは約４０ｄＢある。




ケースに入れれば安定に動作してくれるだろうと思ったのにかえって動作不良に
なってしまうようだ。
どうしてだろう？
片面基板だからかな？
両面基板に作り替えるのは大変だなぁ・・・（ＩＣは残り１個しかありません。）


参考回路の記事によると供給電圧を下げるとゲインを減らせるとのことだ。
次は供給電圧を下げてみる実験をしよう。

広帯域アンプのケース工作

２０１７／０１／２７（金曜日）　晴れ


天気予報では今日は３月下旬のような陽気なるということだったが朝のうちは寒くて
「予報が外れた」と思っていたところ、昼からは暖かくなって、なるほど・・だった。
そこで工作場を準備して広帯域アンプ（２段増幅４０ｄＢ）のケースを工作した。


折角工作した広帯域アンプ（２段増幅４０ｄＢ）だからケースに入れることにした。
ケースは有り合わせの１ｍｍ厚のアルミ板で作る。



アルミ板の切断にはこんなツールを使っている。　鋸盤用の鋸刃を「引っ掻く」ように研いだものだ。



罫書き線に合わせて定規を当てて「引っ掻く」ようにしてアルミ板に溝を掘る。





適当に溝が彫れたら作業台等の角に置いて板を何度もこじって切り離す。
これで真っすぐな切断ができる。



この後は板を曲げたり、アングル材を使って縁を付けたりで結構時間がかかってしまった。
小さなケースを工作するのは難しいものだ。

お馴染みの「夕焼け小焼け」のメロディーが流れてきた。

えーっ、もうこんな時間なの！？

「いつまでそんなことやってるのっ・・・　早く片付けなさい！」

新年、初お小言を頂戴してしまった。　やれ、やれ・・・


夕食後部屋で工作。



基板は簡単に外れるように両面テープで止めた。



蓋を被せるとこんな感じ。



サイズは７０ｍｍ✖４５ｍｍ✖２５ｍｍで手の平に乗る。



こんな小さなケースを作ったのは初めてだ。
結構手間がかかる。
半日がかりだった。
配線は明日にしよう。

μＰＣ1676Ｇを使った広帯域アンプ工作 － 超再生受信回路へ取付る準備 －

２０１７／０１／２６　（木曜日）　晴れ


専用ＩＣ（μＰＣ１６７６Ｇ）を使ったアンプが何とか出来上がった。
ＮＷＴ－１５０スイーパーで５０ＫＨｚ～３００ＭＨｚをスイープして増幅の様子を確認したところ
５ＭＨｚ～３００ＭＨｚは２０ｄＢぐらいのゲインがあるようだ。
さぁ、このアンプを以前工作した超再生受信回路に組み込もう・・・と思ったがこのアンプの入出力は
ＳＭＡコネクタでちょっと大袈裟だ。
アンテナを繋いだり、増幅した出力を超再生受信回路の同調回路に接続するのにはちょっと面倒だから
コネクタではなく、ワイヤーで接続するようにしてみた。
ところが・・・・・

ＳＭＡコネクタのプラグを外してミノムシクリップに取り換える。



これでアンプの入出力コネクタを端子に変えてもテストができる・・・はずだったけど。



どうも発振が起きてしまうようだ。



ゲインが大きくなって一直線。　低域の５０ＫＨｚまでゲインがある。　こおれは発振を起こしているんだろう。



ミノムシクリップ同士が近すぎるんだろう。　シールドワイヤーで接続してみた。





これで発振は止まったが、ワイヤーを動かしたり手を近づけたりするとスイープ波形が大きく変化する。





こんなことを繰り返しても埒が明かない。
ケースを作ってアンプをシールドすることにした。


お菓子が入っていた缶のブリキ板で作ったケース。
基板がぎりぎり入るサイズ。　ちょっと小さすぎたかなぁ・・・






蓋をしてみると・・・



スイーパーでチェック。



波形が乱れている。　いい加減なワイヤーで繋いでいるからだろう。



まっ、いいか・・・　何でも実習生のレベルではこんなものだろう。
さぁ、次は超再生受信回路に取付だ。

だけどちょっと問題が・・・
超再生回路は今まで６Ｖで動作させていたが今度は９Ｖに変更する。
多分回路定数が変わるだろうからまた一から調整だ。
どうなるかな・・・・