AD9952
2008.03.04
アナログデバイゼスの「ＡＤ９９５２」を実験してみました。
ＪＲ１ＰＷＺ清水さんの、アドバイスを元に実装してみました。
ＡＤ９９５４ データシート （９９５４には、日本語のデータシートがあります。内容はほとんど一緒なのでこちらを使いました）
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まずは、基板への実装です。 これを作るのに丸１日かかりました。 アナログとデジタルのグランドは分離します。 |
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今回の実装方法です。両面基板を使いました。 表面の銅箔を、ＡＤ９９５２の大きさより５ｍｍほど大きく切り取り ます。そしてその中央に４ｍｍ角の穴を開けて０．１ｍｍの真鍮板 をＡＤ９９５２の裏のランドにハンダ付けして差込裏側で基板の銅 箔面にハンダ付けしました。 そうして表面のアナロググランドにスルーホールで接続しました。 清水さんと同じ方法でやろうかとも思いましたが空中に浮いている 足にハンダ付けする自信がありませんでした。 こうすることによりＡＤ９９５２の足は基板にくっついているので少し 力を加えても安心です。 |
最終的には、ＡＶＲで制御したいのですがまだメドが立たないのでアナデバのＨＰから制御ソフトと接続回路をダウンロードしてきました。
制御ソフト（接続回路） この中で、自分の環境にあったものをダウンロードしてきます。
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左側が作った制御基盤です。 |
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１５０ＭＨｚ出力 レファレンス周波数 ４００ＭＨｚ センター周波数 １５０ＭＨｚ スパン ３００ＭＨｚ ほぼ清水さんの実験結果と一緒です。 |
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中心周波数 １５０ＭＨｚ スパン ２０ＭＨｚ |
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スパン １ＭＨｚ |
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スパン ５ＫＨｚ 近傍のスプリアスがかなりあります。 ここら辺は、清水さんとの腕の差でしょう。 |
レファレンスのＣ／Ｎと、作り出される信号のＣ／Ｎの関係です。
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左側がレファレンスの信号です。 （Ｒ３１３１ＡのTG出力 －１０ｄｂｍ） ４００MHｚ 右側が、作られたＤＤＳの出力です。 １５０Mhz |
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左側がレファレンスの信号です。 （８６５７B －１０ｄｂｍ） ４００MHｚ 右側が、作られたＤＤＳの出力です。 １５０Mhz |
これを見ると、レファレンス信号のＣ／Ｎも大事だということが良く判ります。
2008.03.06
今日は、儲けた年休に感謝しつつＡＤ９９５２をＡＶＲで制御しました。
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ＡＶＲには、ＡＴｍｅｇａ８を、クロック２０MHｚで使いました。 （少しオーバークロック） データシートを読んでみると、shiftout命令を使って出来そうな感じがしたので、プログラムを組んでみたところあっさりと制御出来ましたが発振周波数の設定がうまくいきません。 ここは、どうやるのかまだよく分かりません。 |
その後、４００ＭＨｚのレファレンスの実験をしました。
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でっち上げたものです。 皆様に、笑われると思いますが・・ まず、手持ちの水晶の中から ６７．６８８ＭＨｚの水晶を使い ました。 |
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発振段の出力の様子です。 ここで考えたのが、基本波を６逓倍して（６７．６８８ＭＨｚ×６）４０６．１２８ＭＨｚをとりだすのも 現在出ている第６高調波の４０６．１２８ＭＨｚを取り出して増幅するのも一緒ではないかということです。 そこで、上の写真のようなものを作ってみました。 水晶発振の第６高調波をＢＰＦで取り出し、ｕＰＣ２７１０で増幅しＢＰＦを通して必要な信号を取り出す というものです。 |
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上記の回路で、取り出した信号スペクトラムです。 スプリアスが結構ありますが、主信号よりはかなり下なので問題ないと思っています。 |
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この出力をＳＰＡＮ＝５ＫＨｚで見た物です。 十分使えそうな感じです。 |
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上記信号を、レファレンスにして作った１５２ＭＨｚの信号です。 全くもって問題ないようです。 前の時は、８６５７Ｂが信号源でしたが、そちらに問題ありの ような感じです。 |
2008.03.20
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その後、上記の６倍波抽出回路では安定性に少し問題が あったのであきらめて逓倍回路を使うことにしました。 使った水晶は６４MHｚの３ｒｄオーバートーンのものです。 この高い周波数でのＶＸＯに結構苦労しました。 いろいろな回路を試してみましたが、結局ＣＱ出版社刊の 「ＰＬＬ回路の設計と応用」の中にある回路を使いました。 ＰＬＬ部分は、以前１０ＭＨｚの基準信号を作ったときの実験 基盤が残っていましたのでそれを少し改造して使いました。 ＰＬＬ用のＩＣは４０４６を使いました。 この６４ＭＨｚの信号を×３×２して３８４ＭＨｚにしています。 ５０ＭＨｚまで入れても、ＬＯは１２２ＭＨｚまでですので、この ３８４ＭＨｚでも十分でしょう。 |
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出力信号です。 上の、６倍波抽出に比べてかなりＣＮが改善されています。 |
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現在の、出力スプリアスですが、まだかなりあります。 この後に、ＢＰＦを入れて不要スプリアスを除去する予定です。 このスプリアスを除去しておかないと、生成すろ信号にもスプリアスがたくさん出てきます。 |
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その後、ＢＰＦを強化してスプリアスを抑制しました。 |
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上記信号をレファレンスにして作ったＡＤ９９５２の出力です。 １１３ＭＨｚという周波数に特別な意味はありません。 以前の４１０ＭＨｚのレファレンス実験時の定数をそのまま 使っているためです。 無線機のＬＯに使うには、全く問題ないと思います。 |
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出力スプリアスの様子です。 レファレンスのスプリアスの影響でかなりあります。 ここを、きれいにしておかないと後のＢＰＦがおおがかりになります。 |
ここで気が付いたのですが、パソコンから制御する場合とマイコンから制御する場合でスプリアスの出方がかなり違います。
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左が、パソコンから制御したとき 右が、マイコンから制御したときです。 マイコンから制御したほうがスプリアスが 多く出ています。 いろいろなパワーダウン機能があるので どれかを使えばいいのかもしれませんが 現時点では、良くわかりません。 |
2008.03.27
３８４ＭＨｚのＬＯを、実装用にまとめました。
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ケースの中に、ＶＸＯ＋逓倍部分を入れてＰＬＬ部分は親亀小亀方式で背中に乗せました。 ＰＬＬは少しシンプルにして作り換えました。 ＰＬＬは、３８４ＭＨｚの出力ではなく途中の６４ＭＨｚを取り出して 使っています。 |
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出力スペクトラムです。 |
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スプリアスの様子です。 第２高調波が少し出ていますがとりあえず使ってみます。 |
ＡＤ９９５２～９９５４用に基盤を作ってみました。
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パターンはＰＣＢＥを使い、エポキシ片面基盤の感光基盤を 使って作りました。 基盤の作成は、息子への外注です。 （自分は、感光基盤を使って基盤を作ったことがありません） パターンの作り方がまずく、 パスコン類がピン傍にうまくまとめられませんでした。 これでもバラック基盤と比べると若干引き回しが長くなったかな という程度だと思います。 |
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その後、パーツを全部付けてみたところ無事動作しました。 |
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出来上がった、ＤＤＳ基盤、３８４ＭＨｚＬＯ、ＡＶＲをつないで 実験しているところです。 |
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上記構成で作った１２２．５５５ＭＨｚの信号です。 これは、５０ＭＨｚ用のＬＯ周波数になります。 （７１．５５５＋５０＝１２２．５５５ＭＨｚ） 残念ながらスプリアスが一つありますが８０ｄｂ下なので問題 ないでしょう。 |
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広い範囲のスプリアスです。 相変わらず、スプリアスだらけです。 しかし幸いなことに主信号の近傍には目立ったスプリアスは ありません。 ＢＰＦで排除できそうです。 |
2008.04.04
その後、現在の構成では２８ＭＨｚ用のＬＯ（９９．５６ＭＨｚ）を発信させたとき３．６ＭＨｚ下にスプリアスがありＢＰＦではきれいにとれないので構成を変えて
みることにしました。
手持ちの水晶の中から５５ＭＨｚの水晶を使い８倍して４４０ＭＨｚを作ることにしました。
一応ＳＧ（８６５７Ｂ）から４４０ＭＨｚをＤＤＳに入れて全バンドのＬＯの近辺にスプリアスが無いか調べましたが、この構成では±１０ＭＨｚの間には大きな
スプリアスはありませんでした。
水晶を変えて同調を取り直しただけで、４４０ＭＨｚが得られました。
各バンドのＬＯ近辺のスプリアスの様子です。
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バンド ＬＯ周波数 |
ＳＰＡＮ＝２０ＭＨｚ |
ＳＰＡＮ＝３００ＭＨｚ |
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３．５Ｍ ７５．０６ＭＨｚ |
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７Ｍ ７８．５６ＭＨｚ |
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１４ＭＨｚ ＬＯ＝８５．５６ＭＨｚ |
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１８ＭＨｚ ＬＯ＝８９．６３ＭＨｚ |
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２１ＭＨｚ ＬＯ＝９２．５６ＭＨｚ |
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２４ＭＨｚ ＬＯ＝９６．４５ＭＨｚ |
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２８ＭＨｚ ＬＯ＝９９．５６ＭＨｚ |
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５０ＭＨｚ ＬＯ＝１２１．５６ＭＨｚ |
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これだと、あまり大げさなＢＰＦを作らなくてもスプリアスは取り除けそうです。
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左図は、２８ＭＨｚ用のＬＯ（９９．５６ＭＨｚ）の±１０ＭＨｚ内の スプリアスの様子です。 出力に、ＢＰＦを入れています。 観測出来る、８０ｄｂ下までは確認出来ません。 |
発信周波数を固定して、ＬＯの変化でスプリアスがどのように変化するか測定してみました。
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今回、実験したＢＰＦの特性です。 １０ＭＨｚ離れで、－１０ｄｂ下がっています。 今回、実験したＢＰＦはＪＡ１ＤＷＭさんがＨＰに掲載されている ＢＰＦです。 ＲＦ Ｃａｌｃｕｌａｔｏｒの中の ＢＰＦ Ｃａｌｃｕｌａｔｏ ＳＲ０Ｎ３．ｘｌｓ を使いました。 中心周波数１００ＭＨｚ ＢＷ＝１０ＭＨｚ Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝０．９４ｕＨ（７ＫＴｙｐｅ １０ｔ） ＣＯ１＝ＣＯ２＝ＣＯ３＝３Ｐ Ｃ１＝Ｃ２＝３０ＰＦ（４０ＰＦ トリマ） 挿入損失＝－２．７ｄｂ ３ｄｂＢＷ＝１２ＭＨｚ 挿入損失をー１０ｄｂくらいまで許容するともう少しシャープに なりましたがこれくらいで使います。 |
2008.04.21
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ＢＰＦを作りました。 切り替えには、リレーを使いました。 （秋月で売っている５個２００円の表面実装用） ８バンドにそれぞれＢＰＦを準備するつもりでしたが ① ３．５Ｍ、７Ｍ ② １４Ｍ、１８Ｍ、２１Ｍ ③ ２４Ｍ、２８Ｍ ④ ５０Ｍ の４グループに分けてＢＰＦは、４つで済ますことにしました。 おのおのの定数は、ＲＦ Ｃａｌｃｕｌａｔｏｒの中の ＢＰＦ Ｃａｌｃｕｌａｔｏ ＳＲ０Ｎ３．ｘｌｓを使って計算しています。 コイルはすべて、７ＫＴｙｐｅのボビンを使っています。 |
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３．５Ｍ、７Ｍ 通過帯域 ７５Ｍ－７９Ｍ |
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１４Ｍ，１８Ｍ、２１Ｍ 通過帯域 ８５Ｍ－９３Ｍ |
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２４Ｍ、２８Ｍ 通過帯域 ９６Ｍ－１０１Ｍ |
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５０Ｍ 通過帯域 １２１Ｍ－１２３Ｍ 下側に、少し強いスプリアスがあるので下のエッジに持っていて います。 |
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３．５Ｍ用ＬＯ |
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７ＭＨ用ＬＯ |
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１４ＭＨｚ用ＬＯ |
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１８ＭＨｚ用ＬＯ |
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２１ＭＨｚ用ＬＯ |
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２４ＭＨｚ用ＬＯ |
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２８ＭＨｚ用ＬＯ |
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５０ＭＨｚ用ＬＯ |
高い周波数に少しスプリアスが残っていますが、この後に＋２０ｄｂｍまで増幅するアンプを付けたあと、最後にきれいにするつもりです。
2008.05.05
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この度の、ＴＲＸはどんなケースに入れようか悩んだ末 ＣＡＴＶ用のチューナーのケースを利用して４つに分けて 作ることにしました。 まずはＬＯ部分を入れてみました。 化粧パネルがまだですので間抜け面です。 同じケースに、電源・ＲＦ・ＩＦをまとめてみます。 ＡＶＲのプログラムは、まだＤＤＳ制御、ＢＰＦ切り替え、ＬＣＤ表示 ７ｓｅｇ表示、ＳＴＥＰ切り替えだけですが、約８０％のプログラムエリアを使ってしまいました。残り２０％でＲＩＴ、ＶＦＯ切り替え等入れ込めるか微妙なところです。 |
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下が、今回利用することにしたＣＡＴＶチューナーです。 「Ｃａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｈｉｂａ」のものです。 以前ヤフオクで、送料だけ負担すると７台あげますというのが ありまして送ってもらったものです。 下のシャーシは鉄板ですが上蓋はプラスチックなのでシールド 効果が？？なのですが取りあえずやってみます。 |
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内部の様子です。 左下の黒い蓋がしてあるのがＰＡ部分です。 ここで＋２０ｄｂｍまで増幅します。 一番右が、４４０ＭＨｚレファレンス信号 その右が、ＤＤＳ発振部 その右が、ＢＰＦ ＡＶＲは、ＡＴ９０Ｓ８５３５でＤＤＳ制御、ＬＣＤ表示、ＢＰＦ切り替え ＡＴｍｅｇａ８で７ｓｅｇ表示をしています。 |
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＋２０ｄｂｍＰＡの中です。 ＮＦＢＡｍｐと、負帰還のかかったカスケードＰＰ回路です。 この回路は、１９８０年３月号の「５０ＭＨｚＳＳＢトランシーバの 設計・製作」の中の回路を参考にしました。 最後にＬＰＦを通して出力しています。 Ｔｒは「２ＳＣ３３５５」を使っています。 少し熱くなるので、放熱と空中配線の強度補強を兼ねて基盤に真鍮板で固定しています。 １本あたり、約５０ｍＡ流しています。 |
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２１ＭＨｚ用のＬＯ ９２．５６ＭＨｚを出力したときのスプリアスの様子です。 その他のバンドも、スプリアス状況はにたりよったりです。 スプリアスが若干残っていますが、退治するかどうかは最終調整の時に判断することにします。 |
