HP8561E 2009.02.28
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この度、ＴＲ４１７２を放出してＨＰ８５６１Ｅを入手しました。 作業部屋が手狭になってきたため、思い切って入れ替えました。 最近は、世界的な不景気の影響かヤフオクの世界でも以前では 考えられないような値段で落札出来ました。 商品説明では、「ＳＥＬＦＴＥＳＴはＰＡＳＳします」とありましたが その他は、通電確認のみですとのことです。 やってきた８５６１Ｅを、ざっといじってみたところ電気的なものは 問題なさそうでしたが、キーＳＷのＳＴＥＰ ＵＰ/ＤＮ １０キーの ０、・、１、２、３ が全く反応しません。その他にも接触の悪いキー が少しあります。 参ったなと思い、あちこちに問い合わせてみたところキーのクリー ニングをしても直るかどうか判りませんという返事で金額も５万円 くらいとのことでした。 |
あちこちのキーを押しまくっていると、どうもキータッチはそんなに悪くなさそうなのでキー自体は悪くなく接触不良を起こしているのではと思い出しました。
そこで根気よくＰＵＳＨを繰り返しているとそのうちに時々反応するようになってきました。
その後、だんだんと回復してきて現在ではすべてのキーが普通に入力できるようになってきました。
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ＣＡＬ信号 ３００ＭＨｚ −１０ｄｂｍ ＳＰＡＮ＝５０ＫＨｚ ＲＢＷ＝３００Ｈｚ レベルもよく合っています。 |
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ＳＰＡＮ＝１００Ｈｚ ＲＢＷ＝１Ｈｚ ＲＢＷ＝１Ｈｚでも問題無く表示しています。 中心周波数がずれていますが、まだＣＡＬの使い方が完全には 判っていないのでそのうちに合わせたいと思います。 最初の性能はどうなのか、判りませんが経年変化による部品の 劣化で少しノイズぽっくなっているように感じます。 １９８９年製造とありますので、製造後２０年経っていることになり しかたないのではと思います。 |
これを入手するにあたっては、「ＴＲ４１７２」を放出することにしたのでＴＧが無くなります。（自作スペアナのＴＧがあるにはあるのですが・・侠帯域のＸＦは無理）
ということで、１ｓｔＬＯの出力があるのでＴＧを自作することにしました。
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マニュアルから抜粋した、ＴＧのブロック図です。 ２ｎｄＬＯ出力もあれば申し分ないのですが（ＯＰにも無し）無い のでしかたありません。 左図のとおりにつくってもいいのですが、ようは３．９０１７ＧＨｚの 信号でトラッキングＡＤＪ用に少し周波数が可変出来ればいいと いうことになります。 |
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最初に、ＡＤ９８５１を使って４５．５３５ＭＨｚを作りそれを４逓倍 １８２．１４ＭＨｚを作りました。 ＡＶＲには「ＡＴｔｉｎｙ２３１３」を使っているのですが、昔ＢＡＳＣＯＭ のデモ版を使って作ったプログラムななので周波数は１Ｈｚ単位 でしか可変出来ません。このままでは、４逓倍・５逓倍するとＤＤＳ での１Ｈｚが２０Ｈｚ動くことになります。 これでは、トラッキングＡＤＪ出来ないと悩んでいましたら、 ＪＲ１ＰＷＺ清水さんの助言で１Ｈｚ以下も設定出来るということに 気づきました。 昔は、メモリの関係で実数が使えず整数だけでプログラムして いたのですが、現在では正規版を入手しているのでメモリの大き いＡＶＲを使えば問題無く出来そうです。 プログラムを書き換えるのか、このまま使って逓倍方式ではなく ＭＩＸ方式で作るか悩んでいます。 |
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ＤＤＳのクロックは、ＣＡＬ（３００ＭＨｚ）をＴＤ７１０４で１/２して １５０ＭＨｚを取り出してＡＤ９８５１に入れています。 （内部の６逓倍回路は使っていません） 発振周波数はクロックの１/３くらいなのでスプリアスがかなり ありますがＴＧに関しては問題にならないはずです。 |
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ＳＰＡＮ＝５ＫＨｚ ＲＢＷ＝３０Ｈｚ での様子です。 |
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ＭＩＸ方式で作る場合のブロック図です。 ９９０ＭＨｚのＶＣＯ−ＰＬＬは ３００ＭＨｚのＣＡＬを１/64して4.6875ＭＨｚを作りこれを1/10 して468.75KHzを作りこれと９９０ＭＨｚのＶＣＯを１／２１１２ したものをＰＬＬしています。 ＰＬＬデバイスにはＡＤＦ４１１７を使っています。 |
２００９.０３．０５
ミニサーキットに注文していた部品が届きました。
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これは、ＭＩＸの「ＳＩＭ−８３＋」です。 写真の１目盛りは５ｍｍなのでかなり小さいものです。 しかしＡＤ９９５×シリーズの実装に比べれば楽なものです。 このデバイスの性能は、 ＲＦ/ＩＦ ２．３Ｇ−８Ｇ ＩＦ ＤＣ−３Ｇ 変換損失 約８ｄｂ というものです。 これ以外に、ＡＭＰとして 「ＧＡＲＩ−２＋」「ＧＡＲＩ−３９＋」 ＡＴＴとして 「ＰＡＴ−８」「ＰＡＴ−１２」 を入手しました。 |
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スペアナの１ｓｔＬＯ用のアイソレーションＡＭＰのブロック図です。 全体として、ＧＡＩＮ −１０ｄｂ ＢＡＣＫ Ｉｓｏｒａｔｉｏｎ ５５ｄｂ ということになりました。 |
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ＨＰ８５６１Ｅの１ｓｔＬＯ出力を作ったＡＭＰに入力し、その出力 をＲ３２６７のＭＡＸＨＯＬＤ機能を使ってみたものです。 使ったデバイスのデータシートから数値を読むと ３．９ＧＨｚに対して６．８ＧＨｚでは ＧＡＬＩ−３９ −１．０ｄｂ ＧＡＬＩ−２ ＋０．６ｄｂ ＰＡＴ−１２ −１．０ｄｂ ＰＡＴ−８ −１．０ｄｂ 計 −２．４ｄｂ なのですが、実際は−１５ｄｂくらい下がっています。 ここらへんは、実装の問題だと思われます。 使っている基盤は、ガラエポＦＲ−４の１．６ｍｍ両面基盤 です。高い周波数ではロスが大きいのではと思います。 |
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作った基盤です。 エッチングではなく、カッターナイフでランドを切り出す方法 で作りました。 |
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部品を実装したものです。 スルーホールは、リード線の切れ端を使っています。 裏側のハンダ付け部分はヤスリで極力平らになるように していますが完全ではありません。 |
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最後にアルミ板で作ったＢＯＸに入れています。 基盤のスルーホール処理のハンダをヤスリで極力平らに しようとしたのですがうまく出来ずに、アルミＢＯＸの 底との間がぴったりついているとはいえない状況ですの でここらへんも特性悪化に影響していると思います。 |
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２．９ＧＨｚフルバンドでは、難しいのですが当方がよく使う であろう１ＧＨｚ以下ではほぼフラットな特性になっているの でこのまま進めることにします。 左図でマーカーは１．２Ｇｈｚに相当します。 今後、高い周波数で使える基盤が入手出来たらその時に 性能ＵＰを考えることにします。 |
２００９.０４.０２
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ＭＩＸ方式で進めています。 上段の真中は、以前スペアナを作ったときに採用しなかった １ＧＨｚのＶＣＯ基板を流用して、ＶＣＯをＭＱＣ３０９−８８８に 交換しなおかつ内部を改造して９９０ＭＨｚになるようにして います。 ＰＬＬの周波数関係は、ＣＡＬをuPB1507GVを使って１／６４ して４．６８７５ＭＨｚを取り出しＡＤＦ４１１７に入れてさらに １／１０して４６８．７５ＫＨｚを作り、９９０ＭＨｚを１／２１１２した ４６８．７５ＫＨｚと比較しています。 その後ダイオードトリプラを使って２．９７ＧＨｚを作っています。 （基板に付いているサブ基板部分） 左上は、３セクションのキャビティ（ｆｏ＝２．９７ＧＨｚ） その下がＧＡＬＩ−５５を使ったＡＭＰでＭＩＸはここで作る ３．９１０７ＧＨｚと８５６１Ｅの１ｓｔＬＯをＭＩＸするためのものです が本来ここで使う予定のものがまだ入手できていないので 仮に使っています。 右下が下で紹介する９４０ＭＨｚのＢＰＦです。 |
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９４０．７ＭＨｚ 以前作っていたものを改造しています。 ＣＡＬ（３００ＭＨｚ）の１/２の１５０ＭＨｚをレファレンスにした ＡＤ９８５１により４０．７ＭＨｚを発生。 ＣＡＬをトリプラして９００ＭＨｚを作りＭＩＸして９４０．７ＭＨｚを 作り出しています。 トリプラには、トロイダルコア活用百科の中にあるダイオード トリプラを使ってみました。 |
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９００ＭＨｚと４０．７ＭＨｚをＭＩＸした後の様子です。 |
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その後に、マキ電機のキャビティをまねて両面基板と銅版を 丸めた共振棒を使って作った３セクションのＢＰＦを通して みます。 |
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上のＢＰＦの特性です。 ＣＦ＝５００ＭＨｚ ＳＰＡＮ＝１ＧＨｚ 挿入損失 約−１０ｄｂｍ 少し損失が大きいのがきになりますが・・ |
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ＢＰＦを通した後の様子です。 まあ、なんとかなるでしょう。 |
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ＶＣＯ−ＰＬＬで作った０．９９ＧＨｚをダイオードトリプラを 使って作った２．９７ＧＨｚです。 あまりよくは判らないのですが、ダブラの１．９８ＧＨｚよりは トリプラ２．９７ＧＨｚの出力が大きくなっておりダイオード トリプラの特徴が良く出ています。 |
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ＢＰＦを通したあと「ＧＡＲＩ−５５」で１段増幅したあとです。 もう少し出力が欲しいのですが、このまま使ってみます。 |
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９４０．７ＭＨｚと２．９７ＧＨｚをＭＩＸして作った ３．９１０７ＧＨｚの信号です。 |
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９４０．７ＭＨｚと２．９７ＧＨｚをＭＩＸして最終目的周波数の ３．９１０７ＧＨｚを作った後のＢＰＦとＡＭＰです。 ＩＣはＧＡＬＩ−２とＧＡＬＩ５５を使いパターンで作ったＢＰＦ を入れています。 全体のＧＡＩＮは約＋１２ｄｂｍといったところです。 |
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通過特性です。 |
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出力の様子です。 これを＋１０ｄｂｍまで増幅しなければいけません。 |
２００９.０４．１３
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その後、９４０．７ＭＨｚの出力をＵＰして結果として ３．９１０７ＧＨｚの出力も大きくしました。 それでも＋１ｄｂｍくらいですがこれで使ってみます。 |
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出来上がったものです。 ＤＢＭやＡＭＰは剥き出しのままです。 ５ｍｍのアルミ板でＢＯＸにするつもりだったのですが このままでも問題無さそうなのでこのまま使います。 |
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フルスパン ０−２．９ＧＨｚ ２．９ＧＨｚでは約１０ｄｂｍ下がっています。 これは、ＭＩＸの実装に問題があるようです。 これでも、ＬＰＦ・ＢＰＦの調整には使えそうです。 |
２００９．０４．２１追記
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その後、マニュアルを読んでいるとノーマライズ機能があること が判りました。 左の画像は、２ＧＨｚのＬＰＦをノーマライズしないでみたものです うっすらと見えているのはスルーの特性です。 |
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ノーマライズをＯＮにしたときです。 この機能を使えば、少々元が悪くても大丈夫のようです。 |
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１ｓｔＬＯの影響によるノイズフロアの上昇の様子です。 若干ありますが問題にはならない範囲ではと思っています。 問題になるようなら、アイソレータが入手出来そうなので それを入れてみます。 |
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０−２ＧＨｚ この範囲なら十分実用になりそうです。 |
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０−１ＧＨｚ この間では、全くフラットといっていいようです。 |
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狭い範囲ではどうかと思い、昔実験した８素子のクリスタルＦ を使って確認してみました。 入出力のマッチングは全くしていないのでひどい特性ですが ＲＢＷ＝３００Ｈｚでも問題無く使えます。 帯域外減衰量も十分取れています。 |
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このＨＰ８５６１ＥのＲＢＷは、１００Ｈｚ以下はディジタルフィルタ になっています。 このフィルタにするとＴＧとしての動作をしてくれません。 ８５６４０Ａ（外付けＴＧ）のマニュアルをみてもＲＢＷは３００Ｈｚ までと書いてあります。 デジタルフィルタの動作原理からしてスイープ動作は難しいよう です。 |
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そこでＲＢＷ＝３００Ｈｚでどこまで見えるかと思いクリスタル フィルタの帯域幅を狭くしてみました。 位相ノイズの影響で裾の付近がざわついていますが、使えそう です。 ここまでみれると、ＢＷ＝１００ＨｚくらいのＣＷ用フィルタの製作 にも使えそうです。 |
２００７．０４.１７
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ケースに収納してとりあえず完成です。 ケースは、リサイクルＳＨＯＰで買ってきたＶＨＳ用のビデオデッキ の中身を取り出して使いました。 文字入れがまだですが、そのうちに入れる予定です。 ＳＭＡコネクタ 左側 ＣＡＬ入力 右側 １ｓｔＬＯ入力 つまみ 左側 ＴｒａｃｋｉｎｇＡＤＪ 右側 出力ＡＴＴ切替 再現性は全く考慮していませんので定数は入れていません。 |
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電源は、１６Ｖ１Ａのアダプタを後ろにネジ止めしています。 |
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内部は２段構成にしています。 下側には ９４０．７ＭＨｚ発生部 電源 出力ＡＭＰ 出力ＡＴＴ が入っています。 出力ＡＴＴは、ヤフオクで入手した ‐１０ｄｂ、‐２０ｄｂ、‐２０ｄｂ の３つのＡＴＴが入ったもので８Ｖの電圧をかけると働くものです。 ０ 〜 ‐５０ｄｂまでを１０ｄｂステップで設定できます。 |
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上段の様子です。 右下の青いものが、入手したアイソレータです。 ３−６ＧＨｚで２０ｄｂのアイソレーションが得られます。 行き当たりばったりで作ったので配線が入り乱れています。 ＭＩＸには、ミニサーキットの「ＳＩＭ−８３＋」を使っています。 この内部の実装方法が悪く２ＧＨｚを超えるあたりからの 出力低下を招いています。 このＭＩＸの入出力にはＡＴＴ挿入が必須のようです。 入れないとＳＷＲが悪化して波形が波打ちます。 |
性能には不満が残りますが、どうにか実用になるものが出来ました。
後は、この親玉である「ＨＰ８５６１Ｅ」が機嫌よく長生きしてくれるのを祈るばかりです。
参考文献
ＧＨｚ時代の高周波回路設計 ＣＱ出版社
トロイダル・コア活用百科 ＣＱ出版社