何でも実習生の実習日誌

電子工作、模型スチームエンジン工作など、何でも工作が大好きです。
手持ちの工作機械は卓上ボール盤だけ、全て手作りです。

広帯域アンプの作動状況確認

2017-03-28 11:47:09 | 電子工作


2017/03/27(月曜日) 雨午後は止んでうっすら青空



最近はRDS(ソフトウェアラジオ)にかかりっきりだ。
何でこんなことやってんだろう? 

きっかけは「超再生受信機」だ。
超再生受信機は今までに何回か組み立てたことがあるが成功したことがない。
しかし今は当時とは条件が違う。
超高周波まで使えるトランジスタもある。
調整のためのオシロスコープもある。
インターネットのウェブサイトには参考記事がいっぱい掲載されている。
よーし、もう一度挑戦してみよう・・・・
手始めにラジコンの電波(40MHz)を受信する超再生を組み立てた。
これは何とかうまく行った。 超再生受信機が初めてうまく行った。
感度は「中華製おもちゃのラジコン」レベルだそうだが、うれしかった。
次はもっと高い周波数のエアーバンドに挑戦した。
これはなかなかうまく行かない。 感度が低いのかな?
高周波増幅回路を組み込もうとしたが発振ばかり起きてうまくいかない。
そこで始めたのが「広帯域アンプ」工作だ。
これも発振状態になったり、テスト中にICを壊したり、悪戦苦闘したが、
計測器(スイーパー)による測定では何とか増幅しているものができあがった。
そこでこの広帯域アンプを超再生受信機に取り付けてみたが効果はあまりない。
なんとか改善しようとあれこれ手をつけているときにこのSRDのことを知ったのだ。
SRD購入のときに一緒にメーカー製の広帯域アンプ(値段が安かった)も購入した。
このメーカー製のアンプと自作アンプを比べれば問題も解決できるかも知れない。


やっとSRDソフトが動作するようになった。(小さなノートパソコンだけど仕方がない)
広帯域アンプの動作を確認する実験を始めた。



先ず初めにSDRの裸の(SDR本来の)受信感度を調べてみた。
アンテナをハード(ワンセグ・チューナー)の端子に接続して受信してみた。




SDRはかなり高感度だ。
画面操作で高周波増幅のゲインが変えられるようになっている。
電波の強さが一定している放送電波を受信することにしてNHK-FM(85.1MHz)を選択した。
この電波はゲインを「0」にすると画面に表示されるスペクトラムのレベルが0になるので都合が良い。
テストはSDRのゲインを「0」状態にしておいて、広帯域アンプのゲインによって放送がどのくらいの
強度に上昇するかを知らべようとした。

そのすぐ隣にFMヨコハマ(84.7MHz)のスペクトラムが現れるのもおもしろい。
(邪魔になるよな感じもするが・・・)


そんなテストの様子を動画でご覧ください。





次にメーカー製の広帯域アンプ(メーカー不明 帯域幅0.1MHz~2000MHz ゲイン +26dB)
を接続して受信してみた。
SDRにアンテナ直結のときにゲインは0dBにしてあるんだからこのアンプのゲインだけ感度が上がるはずだ。






広帯域アンプの電源をオン、オフすると放送が聞こえたり聞こえなくなったりする。
広帯域アンプはちゃーんと作動している。
でもどのくらいのゲインなのかはよくわからない。(ベースの部分も膨らむから・・・)
まぁ、それなりに増幅しているのはわかる。

そんな様子を動画でご覧ください。
 





次ぎには自作の広帯域アンプを接続して確認してみた。
このアンプは専用IC(μPC1676G)を2段にしたもので(供給電圧3Vで)約38dBぐらいの
ゲインがある。 帯域幅はわからない。(300MHzまでは確認した)




このアンプの方がゲインは大きいのがわかる。
でもベースも大きくなっているので本当のところはわからない。
それにノイズの方は全然わからない。
きっと酷いノイズが発生しているはずだが、FM受信機ではノイズがカットされる機能があってそれが
効いているんだろう。
まっ、FM放送には効果があるだろう。

そんなテストの状況を動画でご覧ください。






この実験で広帯域アンプというのは大したものだということがわかった。
今まで高周波増幅回路では異常発振で悩まされていたが、広帯域アンプを使えばこういう問題はなくなる。
次はこのアンプを超再生受信回路に取り付けて実験をしてみよう。





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SDRが動作しなくなってしまった!

2017-03-27 14:59:20 | 電子工作


2017/03/27(月曜日) 雨後うっすらと青空


何とか苦労してパソコンにSDR(ソフトウェアラジオ)を組み込んで喜んでいたのに、
25日の夜、突然に動作しなくなってしまった。
ソフトの組み込みをし直したが動かない。
どうしたんだろう?






ハードウェアの組み込み状態を確認しても「正常だったとき」と同じだ。




もしかしたらワンセグチューナーが壊れてしまったのかもしれない。
滅茶苦茶なテストをして壊したかな?
以前にも過大入力を加えてICを壊したことがある。

しかし、メインで使っているパソコン(デスクトップ型 Windows10 CPUはIntel 
Corei7)は以前はWindows7だったものが知らないうちに10に変わってしまったもので、
組み込まれているI/OにはWindows98のときに使っていた古いものもある。
無理やりインストールしているのでパソコンの動作には不安がある。

先ず手始めにシステムの復元処理で3/19の復元ポイント戻ってみた。
ところが

  「復元は成功しませんでした」

のメッセージが返ってきた。
このパソコンは相当、イカレているのかもしれない。
大分前だがそれまでは正常に動いていた動画編集ソフトが動かなくなってしまったことがある。
(これはバージョンが古くてW10では動かないらしい。だけど W10にかわってからもしばらくは正常に
動作していたんだけど・・・・)
これじゃダメだ。  またWindos7に戻すかな!?

そんなわけでワンセグチューナーは正常かもしれない。
そこでWindows7が搭載されているノートパソコンに組み込んでみることにした。
先ずSDRソフトのインストールをした。
これは該当サイトからダウンロードして解凍するだけだから問題ない。
次はデバイスドライバーの組込だが、これが大変だった。
デスクトップPCの時と同じようにインストールしたのだが表示されるファイルが全然違う。

まぁ、いいや、やってみよう・・・

と、やってみたらマウスが動かなくなってしまった。ありゃ、こりゃー大変だ。
幸いマウスパッドは動作する。
何とかシステム復元を起動して修復した。

途中は何をしたのかもう覚えていないが、SDRに関係ありそうなファイル名があったのでそれを
インストールしてみた。
このドライバーは赤外線通信で使うものらしいがSDRのハード(RTL2838U)のものらしい。
まぁ、いいやどうせダメモト・・・と組み込んでみた。

そうしたら何と、SDRソフトが動きだした。

その時のデバイス状態はこんなだった。




(RTL2838U)の表示とはことなるがまるっきり縁がないわけではない。(親戚かも)

SDRソフトが動き出したんだから良かった、よかった。





ただこのノートパソコンは旅行などで持ち歩く「モバイル・ノート」で画面サイズが小ささくて
作業はやりにくいし処理速度も遅い。
だけどこれを使うしかない。(いまさら新しいパソコンを買うのも勿体ない。)

まぁ、これを使って作業を続けようか・・・あれっ、今まで何をしてたんだっけ?????







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SDR(ソフトウェアラジオ)と広帯域アンプの実験

2017-03-24 20:50:24 | 電子工作


2017/03/24(金曜日) 晴れ


SDRの扱い方も少しは理解できてきた。
そこで同時に購入した広帯域アンプを接続して受信してみる実験をした。

広帯域アンプは0.1MHz~2000MHzを増幅できてそのゲインは30dBだそうだ。
端子は入力、出力のSMAコネクタ、それにVCCとGNDと印刷された端子だけだ。
仕様はそれだけしかわからない。
電圧を何Vかけたらいいのか、最大はどのくらいまでかけられるのか、それらはわからない。
夕べの実験では

   5Vでは増幅しない。(ゲインはー21dB これは減衰器だ)
 
   6Vではゲインは16dB 電流は19mA流れる。

   7Vではゲインは26dB 電流は23mAが流れる。

多分8Vを加えればゲインは30dBになるんだろう。
でも過大電流が流れて壊れるかも知れない・・・・・

しかし、7Vっていう電圧も中途半端な値だ。 どうしよう・・・
5Vの3端子レギュレータをかさ上げして7Vにしようか、と実験してみた。


これで7Vの電圧になる。負荷電流は150mAまでOKだ。



しかしこれは大げさだ。
この広帯域アンプは超再生受信機に取り付けてみるのも目的の一つだ。
超再生受信機の電源は9Vだから2Vだけドロップさせればいいんだから、抵抗器を使えばいいだろう。
負荷電流は大体20mA~30mAぐらいだろうからワット数も0.05Wぐらいで大丈夫だろう。


手持ちの抵抗器は1/4W型しかない。 並列接続して容量を増やした。
結局470Ωを7個並列に接続した。



負荷電流24mA 電圧は7V。 これでアンプは26dB(20倍)増幅してくれるはずだ。



アンプやアンテナを結合するのにケーブルのコネクタがオス同士で接続できない箇所ができてしまった。
メス・メスのコネクタが必要だけど購入は時間がかかる。
えーい、これも作ってしまおう。 インピーダンスなんて「そんなのかんけーねぇ」だよ(笑い)





SDRにアンテナを直結して受信してみた。



SDRはかなり高感度で受信できる。
それに周りの電波の様子も画像で確認できるのでなかなかおもしろい。
そんな受信の様子を動画でご覧ください。




アンプを入れたらどうだろうか・・・・
アンプを挿入したら確かに感度が上がった。
やっぱりメーカー製の広帯域アンプは性能が良い・・・かな?



その受信状況はこんな具合でした。





広帯域アンプの効果は確認できた。
次は工作中の超再生受信機に接続して受信してみよう。







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メーカー製の広帯域アンプを調べてみました

2017-03-23 17:04:28 | 電子工作


2017/03/23(木曜日) 晴れ


SDR用のワンセグチューナーを購入するとき、ついでに広帯域アンプも購入した。
メーカー名は良くわからないが0.1MHz~2000MHz +30dBの性能だそうだ。


きれいにできている。 これで850円。 自分で作るより安い?



説明書も資料も何もない。
電源は何ボルトにすればいいのかもわからない。
まっ、SDRに接続してみようと思っているのでUSBから電源を取るつもりで5Vで動作させてみた。






ところが供給電圧5Vではアンプにはならない。
-21dBのゲイン(減衰)だ。




供給電圧を6Vに上げてみた。
負荷電流は19mAほどだ。
ゲインは16dBぐらい。
今度はアンプになった。




供給電圧を7Vに上げた。 
負荷電流は23mAになった。
ゲインは26dBぐらいだ。





供給電圧を5V 6V 7V で得られたグラフをまとめてみた。



供給電圧を7Vにすればゲインは26dBとなり、ほぼ規格(30dB)どおりになる。
ノイズの方は使ってみなければわからない。

だけど7Vの電源ってふべんだなぁ・・・・・
5Vの3端子レギュレータを底上げして使うかな。


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SDR(Software Defined Radio)の実験

2017-03-22 13:21:33 | 電子工作


2017/03/22(水曜日) 晴れ



先日のこと、ウェブサイトを閲覧しているとき、「SDR(Software Definde Radio)」というものの
記事や画像が目に入った。
その記事によると数十MHzから千MHzに及ぶ広範囲の電波が受信できて身の回りの電波の様子を
目で確認できるんだそうだ。

SDRに使う装置の値段は880円だから安い。 失敗しても惜しくはない。
何だか面白そうなのでオイらも実験してみることにしてネット通販で注文した。

ただ、この装置は外国製(某中国製です)で輸入(平行輸入)が必要で手元に届くまでは相当時間がかかる。
2月末頃注文したのに配達されてきたのは3月17日だった。

航空便(エア・メール)で配達されてきた部品。


本来は地デジ・ワンセグ用チューナーなのでリモコンやチューナー・ソフトが付属している。
SDRとして使うときはリモコンやチューナー・ソフトは必要ない。


これがSDRのハードウェアになる。 パソコンとはUSBで接続する。



SDRとして必要なソフトは開発者(社?)のサイトからダウンロードするのだが、その方法がわからない。
諸先輩方の記事を参考にしてみたが、もう何年も前の記事のようで、記載されているとおり実行しても
「接続先が無い」というようなコメント(英文?なので意味がよくはわかりません。)がでてうまくいかない。
あれこれ検索しているとそれらしいサイトに巡り合った。

ダウンロード方法も記事のとおりではない。 でもまぁ、やってみよう・・・・
ダウンロードした結果も記事の内容とはだいぶ違う。 でもまぁ、やってみた。


なんとか準備が整ったのでUSBワンセグチューナーをパソコンに接続してインストールを始めた。
これでいいのかな?
デバイスドライバも組み込んだ。 「・・・・・success・・・」なんて文字が出てきたので
多分うまく行ったんだろう。

SDRのソフトを起動してみた。
システムが立ちあがって画面が出た。 おぉー、うまく行ったよ・・・と思ったのに静止したままだ。

「あれ・・・何でだろう?」

これはソフトウェアーだから何か「ボタン印」を押さなくてはダメなのかな?

お馴染みの  を押してみた。

すると・・・・


こんな画面が出てしまう。



「・・・・device」というコメントだからデバイス(ワンセグチューナー)が認識されないのだろうか?

デバイスの状態を確認したが正常のようだ。


どうしてだろう?
何度も接続、取り外しを繰り返したがUSBデバイスとしての認識は正常に行われているみたいだった。

メニュー画面をあれこれさわって試行錯誤を繰り返した。
そしてこのマークを触って窓を開いたら「Device」という項目があってその中に

      「・・・RTL2832・・・・」

の記述があった。 RTL2832 というのはSDRの対象になるICの名前だ。 
これを選択しなくてはダメなんだよ、きっと!!!




「RF Gain」の調整も行える。

これでやっと起動することができた。

見覚えのあるSDRの画面がでてきた。 やれやれ・・・



試しに室内に張った長さ10mばかりのアンテナを繋いで一番近場にあるFM局の電波を受信してみた。
ノイズ交じりで歪っぽい音だが聞くことだけはできた。

その様子を動画でご覧ください。 (「お聴きください」かな?)




これは相当使い方が難しいみたいだ。
でもなかなかおもしろそうだ。



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