アマチュア無線 by JI1ANI

受信周波数に連動できるプリセレクターのTiny-CAT SCR Preselectorを2本の受信アンテナで使う場合、アンテナを切り換えるなら1台で済みますが、2本のアンテナでノイズキャンセルやダイバーシティ受信するためには、それぞれのアンテナに挿入する必要があります。

受信する周波数も2台のTiny-CAT SCR Preselectorにそれぞれ送ってあげる必要があります。

USBのシリアル変換ボード内蔵ですから、PCに接続してバーチャルスプリッターで無線機のCAT信号を分割して、それぞれのCOMポートに送るのが基本ですね。

Tiny-CAT SCR PreselectorのCATはKENWOOD互換なので、無線機がKENWOODの場合はスプリッターで処理できると思われますが、僕の場合は無線機がICOMで、OmniRigでCATのフォーマットをKENWOODに変換してからスプリッターで2台に接続するか、Logger32のEchoポートでKENWOODフォーマットに変換してからスプリッターで2台に接続・・・・かなぁ・・・。

色々と試してみましたが、VSPEのスプリッター機能を上手く使いこなせなくて、ソフト的に処理するのは諦めて、ハード的に処理することにしました coldsweats01

Tiny-CAT SCR PreselectorはUSBからのCATデータとDC12Vの電源でリレーを駆動しています。制御信号は16PのフラットケーブルでUSB基板からチューナー基板に送っています。垂れ流し方式(チューナー基板にはリレーとLCのみ)です。

USB基板からの制御信号を2分割して、チューナー基板に送れば、2枚のチューナー基板は同じように動作します。

メーカーに確認してみると「複数のチューナー基板を同期させるなら、その方法が一番簡単」とのことでした。

手持ちの16Pフラットケーブル(PCのIDE HDDの接続ケーブルと同じ)を使って、圧着コネクタのみ購入して、1台のUSB基板で2台のチューナー基板に接続する二股ケーブルを自作しました。

本当は大きめのケースに全部入れるのがベストですが、実験的にフラットケーブルで2台を相互接続だけしてみました。
背面パネルにはUSBソケット用の穴が大きめに空いているので、フラットケーブルはそこを通しています。
但し、フラットケーブルをコネクタ処理すると穴を通りませんので、穴を通してからコネクタ処理しました。

最後に2台を結束バンドで連結してTiny-CAT SCR Preselector連動タイプの完成です。Logger32のEchoポート出力のCATデータを読み込んで、2台のチューナー基板がカチカチって周波数に追従しています。

この方法簡便ですが、チューナー基板は1枚ごとに微妙に同調周波数が異なるために、校正されていますが、それが効かないため、1枚はほんの少し同調点がズレることが予想されるのが問題かなぁ・・・・。
メーカーは気にしていないので、日本人的な細かさかも知れませんね。

17時すぎごろから18.150で強力に聴こえました。クラスターにアップされると数分後には大パイルアップに・・・・。
18時ごろにはCWへQSYしましたが、CWではオンフレ、コールする側はズラせばいいのに、ゼロインで長々とコールする局もいて、応答があったので、オンフレコールが増えて、コールバックもわかりません。

アホらしくなって早めの夕食へ・・・

20時前に夕食から戻ると、ナント sign01 まだオンエア中。今度はUP指定。あれからズットなら、かなり捌いた筈で、これはチャ～～ンス。

空いてるUP3.3で数回コールすると、応答がありました。久々のAll Newです。

中華製のDC-DCステップダウンパワー・サプライ可変モジュールのノイズを調べてみました。なんか盛大にノイズが乗ってるかも・・・って心配ですよね。
出力5Vで60Ωの抵抗を負荷にして約80mA流している状態がこれです。以下、特に説明が無い限り同一の負荷を掛けています。

300kHzがコイツのオリジナルの発振周波数みたいですね。出力に簡単なフィルターを入れてみることにします。
元が元ですので、凝ったものではなく、数個程度の部品で簡単・ソコソコとします。そりゃ、電池みたいにノイスが無いのが理想ですが、ワンコイン基板に多くを求めるのは可哀相です。

僕がノイズ対策で愛用しているのがムラタのエミフィルです。手持ちのDST9HB32E222を出力に入れてみました。

ノイズは減ったものの、低い周波数で取りきれていません。DST9HB32E222は70MHzを中心とした減衰特性で、35MHzで-45dBですが、一桁MHzでは殆ど効果が期待できませんので、当然の結果となりました。

そこで、いつものようにコンデンサを追加しました。22uFのOSコンを奮発、もう一個は0.1uFのセラコンです。エミフィルの出力側にパラに入れただけです。

流石OSコン sign03 一桁MHzのノイズが激減、ノイズレベルまで下がりました。300kHzの発振もかなりレベルが下がりました。

もう少し対策してみたいですが、部品3個としては結構効果が得られましたので今回は終了として、基板に組んで、DCDCに取り付けました。

負荷が重たくなると・・・・ということで、スマホを充電してみました。5V 800mAの負荷(実験中の10倍の負荷)だと、対策後でもノイズが増えます。フィルター取り付けてこのレベルですから、フィルター無しで高負荷の場合は、結構なノイズジェネレータになっているかも知れません。

無線機をPCでコントロールするためには、無線機に対応したケーブルでPCと接続します。最近の無線機ならUSBケーブルで一発ですが、ちょっと古い無線機では、オプションの接続ケーブルや、接続機器が必要です。

ICOMはCT-17という、接続機器が必要ですが、CT-17があれば接続ケーブルは一般的なケーブルが使えるので、接続ケーブルで悩むことはありません。

ところがCT-17抜きで、無線機とPCを直接接続しようとするとケーブルを自作するか、社外品を購入することになります。
実はICOM無線機とPCの接続ケーブルは安価に自作できるので、紹介します。

ストロベリーリナックスや秋月でTTL-232R-5Vという、USBシリアル変換ケーブルを販売しています。このケーブルに市販のミニプラグ(3.5Φモノラル)を接続するだけで、ICOMのCI-V端子とPCのUSB端子を接続できます。

TTL-232R-5Vのヘッダーソケットを取り外して、ミニプラグを取り付けますが、結線は以下のようにします。

　・黒：GND             →    スリーブ(ミニプラグの円筒形の金属)
　・茶：CTS(入力)    →       RTSとショート、ミニプラグには接続しない
　・赤：VCC(5V)       →       NC(どこにも接続しない)
　・橙：TXD(出力)    →       RXDとショートしてTip(ミニプラグの先端)と接続
　・黄：RXD(入力)    →    TXDとショートしてTip(ミニプラグの先端)と接続
　・緑：RTS(出力)    →    CTSとショート、ミニプラグには接続しない

注意点はVCCがどこかにタッチしてショートしないようにすること、CTSとRTSをショートすることの2点です。また、自作のケーブルを無線機やPCに接続するわけで、場合によっては無線機やPCを壊す可能性が十分あることを認識して、間違えないように自己責任で製作してください。
なお、出力と入力をショートさせる??などの余計な疑念は失敗の元です。表の通りに結線してください happy01

僕はこのようにして製作したケーブルでIC-7000とWin10のPCで無事接続できました。TTL-232R-5VはUSBシリアル変換にFTDIのチップを使っていますので、USBシリアル変換ケーブルを初めてPCに接続する場合には、ドライバーのインストールが必要です。また、よく似た製品にTTL-232R-3V3があります。
こちらは信号電圧が3.3Vで、今回の用途には使えませんので間違えないようにしてください。

APB-3はとても優秀な測定器ですが、安価であるが故に弱点もあります。過大入力保護が弱いのもありますが、電源ノイズを拾いやすいことも弱点です。
そこで、簡単に低ノイズ電源が作れる、秋月の「超ローノイズ・プログラマブル電源キット」を使ってAPB-3用の低ノイズ電源を用意することにしました。

入力は13.8Vなことが多く、出力は5Vですので、APB-3は5V 500mAちょっと消費するので、結構な発熱が予想されます。
そこで、ダイキャストケースにヒートシンクを取り付けてあります。

出力側には、念のために先日の記事でDCDCコンバーター基板に取り付けたように、ムラタのエミフィルにOSコンを追加して挿入してあります。

基板は裏面をベタっとダイキャストケースに貼り付けるため、部品は基板の穴に刺すのではなく、基板の上に表面実装みたいな感じでハンダ付けしています。
基板の裏側には足はとびでていません。

基板裏には絶縁性の熱伝導シートを貼って、基板裏面のスルーホールがダイキャストに触れてショートなどが起きないよう、慎重に製作しました。基板・ケース・ヒートシンクを共締めして固定しています。

これで、変なノイズがAPB-3に乗らないといいのですけど・・・・

まだ夏ではありませんが、ハイバンドで夜にアフリカが聴こえると夏を感じます。信号は強くはありませんが、RDPでもシッカリとコピーできました。
でも、フワフワしていてフラッター気味でしたが、それは恐らく僕のところがV5方面に高層マンションがあるから・・・ではないかと想像しています。

MA-5BはWARCバンドはRDPですが、屋上高2.6mと3.6mではだいぶ違うように感じます。なんにせよ、久しぶりのアフリカです。

最近はブレットボードに1チップPCとセンサー載せて遊ぶ人が増えたためか、ブレットボード用の小物が増えてきました。

先日秋月でお買い物した時に、欲しかったマイクロUSBのDIP化モジュールを買い足して、またコレクションが増えました。

そうなんですよね。可愛い小物をみていると幸せな気分になってくるので、ついつい使う宛がなくても「いつか使うさ」とか「あると便利」とか、理由を付けて買い足ししまうのです。
そして、本来はツールなのに、使わないでディスプレイだけという飾り物になっいるモジュールもあります。

写真一番右のDC入力モジュールですが、5Aまで流せるガッシリしたタイプなんですけど、足の数が多すぎてブレットボードに刺さりにくいのです。
結局その左側に2個縦列中の一般的なDC入力モジュールを使うことになります。

一番便利なのはピンを間違えやすいD-SUB25pinですね。ブレットボード上で一回テストしてから本番なら、pinアサイン間違えることはありません。

あとはとっても細かいマイクロUSBモジュールですね。自分ではソケット加工とかできませんので、ケーブルぶった切って直接配線するか、コイツで受けて配線することになります。

この可愛いモジュール達、眺めていることが多いので、アクリルケースにでも入れようかなぁ・・・。

手軽に使えて、効きの良い簡単な電源フィルターがあるといいなーと思って、先日秋月でフラフラとBNX022-1を買ってきました。
3本足のエミフィルの手持ちが切れそうだったので、その代わりを探しています。
先日と同じように中華製の電圧可変DCDCで試してみました。

まずは未対策状態での出力ノイズ。計測条件は、出力電圧は5Vで負荷は62Ω、約0.9A程度です。

未対策

出力にBNX022-1を挿入

結構綺麗になりますね。
因みに入力を安定化電源から電池に変えて、入力のノイズを減らしてみると・・・

このように電池入力でも安定化電源の入力でも出力ノイズは思った程変わりません。もちろんレベルが下がったりはしていますので、電池の方が優れているのですけど、差は大きくないようです。
逆に言えばBNX022-1を使えば、低雑音電源になると考えてよいみたいです。もちろん超低雑音というわけではありませんけど・・・
BNX022-1の効果はかなりありそうですので、今後は切り換えて使ってみようと思いました。

因みに、測定したAPB-3の入力端子をテストに使った抵抗でショートして計測するとこんな感じ。これがチャンピオンデータだとすると、BNX022は健闘していると思います。

先週エミフィルの実験中に、もう一個気になるエミフィルがあるのを見つけて、早速秋月で買ってきました。
ムラタのBNX016-01です。BNX022-01より低周波帯域でもノイズが少なくなるようです。

早速中華DCDCに接続してノイズの除去具合をテストしてみました。13.8Vの安定化電源から、中華DCDCで5Vにして62Ωの抵抗を負荷にして90mA程度と実験条件は同じです。

BNX022-01

BNX016-01

DCDCの発振周波数300kHzのノイズがかなり減ってます。やはりBNX016-01の方が低周波でのノイズ減衰量が大きいようです。

低周波BMX022-01

低周波BNX-016-01

BNX016が、300kHz付近のDCDC発振を効果的に減衰させていますね。

BNX016-01はディスクリートで上部にチップコンデンサが見えます。場所と形状からBNX016-01の回路図のC1でしょう。
ここに1600uF/16Vの低ESR電解コンデンサをパラレルに追加することで、より低い周波数でのノイズ除去ができるように改造してみました。同時にBNX016-01の入力側にも1600uF/16Vの低ESR電解コンデンサを入れました。

BNX016+1600uFx2

5メガ以上のノイズはDCDC入力コードにパッチンコアを入れて数回巻いたから綺麗になりました。

実験結果から、BNX016-01の入力側に1600uF追加、エミフィルのC1にパラに1600uFを入れて、乾電池並になることがわかりました。

参考
乾電池(単三×8本)に62Ω負荷

ノイズが多めの安価な中華DCDCにご覧のようなフィルター回路を追加するだけで、乾電池に近い電圧可変電源になります。

中華DCDC基板とエミフィルの組み合わせで乾電池に近い雑音の電源が得られる見通しができたので、ケースに入れて電源らしく纏めました。

ケースはタカチのTW-5-3-10G。中華DCDCはケースへ両面テープ留めです。
DC出力はジョンソン端子、DC入力はACアダプタとして2.1ΦDCジャックにしました。

ACアダプタはVAIO用のACアダプターでDC16V 2.7A。これなら13.8Vも出力できます。15Vだと13.8Vは近すぎるし、PC向けの19Vアダプタだと、今度は電圧が高くて無駄に降圧させることになります。

ケースは金属がいいのでしょうけど、肝心のDCDCがアクリル製のケースですからねぇ・・・。本当はノイズが・・・などと言ってはいけないシロモノだと思います。

乾電池

ケースに入れた直流電圧可変電源

どうです? イイ感じですよね。

低周波

短波帯

結局ノイズ対策にはDCDC基板と同じくらいのコストがかかりました。でも実質1500円程度で、低ノイズのデジタル表示のDC直流電圧可変電源が作れたので満足です。
小さくて使いやすそうです。

あ sign03 出力スイッチ忘れた!本体には不要だとしても、DC出力には必要だな。

安価な中華DCDC基板を使った低雑音電源が完成しました。といっても前回気付いた出力スイッチとLEDを取り付けただけです。

LEDは電圧出力中に点灯します。主電源スイッチは無しとして、ACアダプタの抜き差しで行うことにしました。

気持ちの問題として、DCDC基板から本体内へ入出力線を引き込んでいますが、その引き込み線にアモルファスビーズを追加しました。

写真は20Ω×2の抵抗(合成で10Ω)を負荷にしてテストしているところ。

完成したDCDCは中々の特性になりました。

80mA時

470mA時

0.5A程度の負荷でも、あまりノイズは増えていません。

低周波の特性も良くなりました。

小型の電圧可変電源、シャックに1台あると、なにかと便利ではないかと思います。

無線で使うマイクアンプは自作です。シンプルな構成で、外部に接続したマイクロホンからの信号は、マイクアンプ回路で受けて、増幅したのち、ADC基板でデジタル信号へ変換します。

デジタル信号出力(S/P DIF 24bit/96kHz)をスタジオ機材で加工して、デジタル信号で無線機に入力しています。

マイクアンプ回路はマイクアンプキットDMS-09BBをランド法で組み上げたものです。

利得はマイクアンプ専用ICに取り付ける抵抗値で決定しますが、利得決定抵抗にマイク信号が通るようで、利得決定抵抗に歪みの少ない抵抗を選ぶ必要があります。

可変抵抗(ボリューム)よりは、固定抵抗の方が信号の劣化が少ないですし、固定抵抗はカーボン、金属皮膜、金属箔、捲線など、まさに色々な音がする世界です。
固定抵抗だと、利得が可変できませんので、ほぼマイク決め打ちになります。

今回は改造した中華コンデンサーマイク用に40dB程度の利得に設定するのですが、別のマイクアンプ(キット組立品)で確認すると、ボリュームは大凡55Ωの位置でした。

55Ωの固定抵抗はありませんが、47Ωと10Ωの2本を直列にして57Ωで使う方法なら、47Ωと10ΩはPRP(真っ赤な)金属皮膜抵抗の手持ちがあります。

従来は音質最優先で、10Ωで利得は54dB決め打ちでしたので、利得調整ボリュームは自作マイクアンプにはありません。
今回ボリュームを付けようか迷ったのですが、やはり音質重視を貫いて固定抵抗をスイッチで切替ることにしました。

固定抵抗は2個ありますので、2回路3接点のトグルスイッチを流用しています。本当は接点をダブルにして接触抵抗を減らしたいところです。

キャノンコネタクタとトグルスイッチの間のLEDはADコンバーターのオーバーロード警告灯です。アナログと違って、入力レベルをオーバーすると、声が歪むのではなく、音にならない(ブギャ～みたいな、不快な音)ので、注意する必要があります。

入力レベルを低めにして、マージンを取ってあれば、殆ど問題にならないのですが、自作だと、余裕を削ってダイナミックレンジを広く取ってしまうのは僕だけではないと思います coldsweats01

改造の結果は、いい感じです。ロータリースイッチに抵抗取り付けて、切り換える方式に挑戦してみようかなぁ・・・。3dB刻みとかで良く使う範囲がカバーできると実用性はピカ一だけど、オーディオアッテネーター用のロータリースイッチ、高いのですよねぇ・・・。

ペディの初日、21のCWは599でとっても強くて「これは楽勝」と思ったのですが、結局Getできずに終わりました。
その後はコンディションが悪いのか、カスカス。というか、最近近隣のノイズが増えた印象で、ノイズに埋もれがち・・・・。

毎日夜に14～28で狙っているものの、昨晩までは坊主でした。週末はパイルアップ参加局が一桁増える印象なので、なんとか平日に・・・と頑張りました。
昨晩はコンディションもあがってきたようで、14では529とプリアンプ無しでもメーター振らせる信号で聴こえました。

信号が強かったのは0時過ぎ(JST)の30分間くらいでしょうか?なんとか信号があがった時にQSOできました。
嬉しいNew Oneです。
その後、18メガでもQSOできてCWだけですが、2バンドQSOできました。ハイバンドの夕方明るい時間だと、もっと強く聴こえるのでしょうけど、夜間は2エレではキツイですわ。

昨年から、安価な中華コンデンサーマイクが話題になっています。安価だけど、ちょっと改造すると大化けするのがポイント。
改造中華マイクでオンエアして、その音質の良さに回りがビックリ、改造中華マイクの音を聴いたローカルに頼まれて、何本も改造した方も多いようです。

僕も5本くらい改造しましたが、改造レベルによって音の仕上がり具合が違うのがとても興味深かったです。

音の違いはマイク本体だけではなく、コンデンサーマイクに電源を供給するファンタム電源でも発生します。
お空で飛び交う話を聴いていると、ミキサー内蔵のファンタム電源や数千円程度の安価なファンタム電源を使っている方が多いようです。

コンデンサーマイクには電子回路が内蔵されていて、微弱な信号を増幅していますので、電源の品質でマイクの音に影響があるのは容易に想像できると思います。

そこで、シンプルで音が良いファンタム電源に挑戦することにしました。ファンタム電源ですから、電源の品質が問題なのは理解できます。
もう一つ、マイクケーブルに直流を載せてマイクまで届けるわけですが、マイクアンプの入力には直流を与えないように、カップリングコンデンサーが入っています。
写真はファンタム電源の音質を左右するもう一つの要素、カップリングコンデンサーの聴き比べ用の切替スイッチです。

キャンノンコネクタで入出力があり、内部でブレットボード2枚とスルーの3回路切替スイッチが付いています。
以前マイクアンプ回路の比較調整用に製作しましたが、今回はファンタム電源のカップリングコンデンサー選びに出動です。

写真では緑のMUSE パイポーラの容量違い、そしてMUSEにパラに赤いWIMAを入れて比較しています。
来週の音創り研究会のミーティングに持ち込んで、聴き比べ大会を行う予定。やはり、微妙ではありますが、コンデンサーによる差が聞き取れます。
特に、こういっだ装置で瞬時に切り換えると、音の差が明確にわかります。

もっとも、ファンタム回路の場合、電圧かかっているので切り替え時にパッツンと大きなノイズが入ってしまうのが困りものですが・・・・

シャックにはマイクアンプやコンプレッサーなど、スタジオ機材を入れるラックが2個(6Uと8U)あります。

8Uラックの上に6Uラックを載せて使っていますが、かなり重いのでシッカリとした机じゃないと載せられません。

6Uラックは棚として使っていて、機材は8Uラックに納めています。現在8段中6段が機材で埋まっていますが、2段分は空いています。

ラックで空いている場所(スキマ)のための、ブランクパネル(目隠し用)やパッチベイとして使うためのコネタク穴が多数空いたパネル、放熱用のパンチングパネルなど、色々な種類のパネルが販売されています。

今日は放熱用のパンチ穴パネルに、カー用品店などで入手できる「シガープラグ穴互換」の電圧計、電流計、USBコネタクやAPPの電源ケーブルアウトレットを取り付けてみました。

パンチングパネルにシガーライター相当の31Φの穴をあければ、各互換サイズの製品が綺麗に入ります。

31Φならホールソーを使えば一発なんですが、生憎僕の手持ちは32Φのホールソー。
事前に合わせててみましたが、32Φでも多少ガタつく程度で、取り付け時に締めつけを強くすれば、問題無さそうでしたので、32Φのホールソー3連発で取り付け穴を加工しました。

今回取り付けたのは、一番左がAPP、DC電源のアウトレットです。裏側は無線用のトランス式安定化電源(30A)につながっています。安定化電源は、通常は13.8Vですが、僕は14.5Vに設定しています。

真ん中は電圧・電流計で、左側のDCアウトレットから取り出した分のみを計測します。この電圧・電流計は中華製品で、誤差が大きいです。自分で調整してみましたが、やはり誤差が残っています。
あまり正確ではありませんが、目安程度にはなりますし、アリとナシでは見栄えがぜんぜん違いますので取り付けてあります bleah

一番右はUSB充電ポートです。5VのACアダプタと電源ラインを接続しています。最初はDCDCコンバーター内蔵の製品を取り付けましたが、製品不良で充電していると、シャットダウンを繰り返すため、普通のUSBソケットのタイプを改造、電源ラインをACアダプタに接続、データの配線はショートして、接続したUSB機器が急速充電モードになるようにしています。

とまぁ、こんな感じにしてみましたが、ACコンセントも不足気味なので、そのうち追加してみるつもりです。

週末に音創り研究会の会合がありました。音創り研究会は、今年もハムフェアに出展します。
出展ブースは一般展示の予定で、今回は販売予定品の企画会議でした。

写真は試作品のサンプルで、左上のブルーのケースが真空管式のマイクアンプ兼ヘッドホンアンプ、左下の黒いケースが乾電池式のファンタム電源です。

両方ともキット販売を目指して試作中です。写真は僕の中華改造マイクとキット化企画中の乾電池式ファンタム電源と、やはりキット化企画中の真空管式マイクアンプ兼ヘッドホンアンプで試聴しているところ。

マイクアンプもファンタム電源も電池で駆動しているので、野外の生録や移動運用でも、コンデンサーマイクと真空管式マイクアンプがお手軽に使えます・・・・ということも含めてのテスト。

真空管式マイクアンプ兼ヘッドホンアンプはDMS-11MHと型式番号が決定しました。DMS-11MHは真空管の音をさせつつ、わりとスッキリした感じの音調で、僕の好みの音がしていました。とっても欲しい一台です。

乾電池式ファンタム電源は、乾電池の持ちをテスト中の担当者から、乾電池レースの中間報告がありました。
僕も試作しているので、音質面は良いものになりそうな予感がしています。問題は乾電池です。

電源には006P、9Vを3個使う予定です。ただ006Pではすぐに電池切れになるのではないかと心配する局が多く、既にファンタム電源を試作した企画担当から「電池交換忘れるくらい長持ちする」との体験談があるものの、それはそれ、キット化のために006P電池の寿命について調べています。

テスト条件は毎日6時間通電の繰り返しで先月からテスト開始、電池はアルカリにマンガン、種類も色々。

現在三週間目に突入していますが、消費電流が少ないためか、至って元気な乾電池くん。スタミナが心配されたマンガン君も予想に反してアルカリ君に負けずに頑張っていて、一同ビックリ sign03 マンガン電池の底力を発揮中です。
このテスト、どうやら夏が終わるまでつづきそうな雰囲気です。

あ、音創り研究会では、既に乾電池式ファンタム電源での、乾電池の種類・銘柄によって発生する音の差についても知見を深めています。
電池で音が違うのですよ。もちろん、本命の乾電池も通電テストに参加させて、長持ちが確認できればキットに付属させる予定です。

真面目に基礎データを集めて、ファンタム電源のスイッチを切り忘れても、そうそう簡単には電池切れにはならない見通しが立ちました。机上の空論じゃないトコが音創り研究会。

試作品では、通電LEDでは消費電流が大きいので、通電時に一瞬ピカッと光る通電確認LEDにしているのですが、3週間の様子をみる限りでは、LEDは常時点灯に切り換えて毎日6時間点灯しても、乾電池で一カ月は余裕で使えるのではないかと思っています。

やはり動作中を示す通電LEDは通電時は常時点灯していた方が切り忘れ防止に有効ですからね。テストの成り行きをみつつ、最終的な回路に反映することになります。

今年も、シンプルだけど、こだわるトコにはこだわった音創り研究会のキット、楽しみにしていてください。
この他にも定番のケーブル類やハンドPTTスイッチ、そして大人気のリボンマイク専用トランス「響」(Kyo)、GT管のマイクアンプDMS-07GTbisなども販売予定です。

秋月のACアダプタは電圧と容量別に商品展開されていますが、無線機用の13.8Vに近い電圧の12Vだと65W(12V5A)が最大です。

今回は殻割りが簡単で改造しやすいATS065-P120の出力を13.8Vに改造しました。

改造方法は電圧設定抵抗を変更して12V→13.8Vにするだけです。写真のR36とR37が電圧設定抵抗です。
R37隣のLM431が電圧制御のキモとなるチップです。

LM431の電圧設定の計算式は1+(R36/R37)×2.5 です。写真では 1+(9.31kΩ/2.37kΩ)×2.5=12.3Vに設定されています。

R37を2kΩにすれば14.1Vです。ACアダプタの電圧は、実際に電流を流すと0.1～0.4V程度電圧が下がりますから無負荷時の電圧は13.8Vより少し高めの電圧設定が良いと思います。

僕の場合は色々と実験したのでR36 R37ともに交換しています。チップ抵抗の手持ちが少ないので1/16Wの抵抗も使っています。

チップ抵抗はナナメになっているし、お恥ずかしいのですが、この程度の腕前でも問題なく動作しています。

写真の簡易電圧計は誤差が大きくてテスターでの計測では13.95Vでした。
1A程度の負荷では、丁度13.8Vになりましたので、無負荷で13.8Vに設定すると、負荷がかかると13.8Vより下がります。

改造前と改造後のノイズ状況

改造前

改造後

改造で増えたりはしませんが、ちょっとノイジーです。出力に自作フィルター入れたらこんな感じになりました。これなら安心して無線できそう。

既に多数出回っているUSBアイソレーター、実はデジタルモードやSDRで、PCからのノイズがUSB経由で流れ込んでいることがあります。

また、USBで電気的にPCと無線機がつながったことで、回り込みが発生したりと、便利だけど、以外とトラブルメーカーなUSB。

アイソレートすれば問題は解決するのはわかっていますが、USBアイソレーターは以外と高価です。

最近、中華製のベーシックな製品を見つけて、保険も予て2個購入してみました。

スペックは「12 Mbps対応、USB制御転送、バルク転送、割り込み送信、同期転送などをサポート」と無線機のCATには十分です。
※無線機のスコープ画面などの転送には帯域が不足すると思います・・・・

アイソレーターが届いたので、早速無線機のCAT用に使ってみましたが、フルスピードモードで問題なくCATコントロール(9600bps coldsweats01 )できました。

9600bpsでは余りに遅くてテストにもならないので、手持ちの中華DDコンバーターに接続してみました。
24bit/48kHzで問題なくPCのWAVファイルを再生することができましたので、12Mbps対応になっているのと推測しています。

中華DDコンバーターへのUSB電源供給も問題なく、価格を考慮すると、スピードが求められない各種コントロール系のアイソレーションに丁度良いのではないかと思います。

無線機、ローテーター、プリセレクターと僕のシャックでもUSB経由でコントロールしている機器が増えています。
中華DDコンバーターとPCの間に入れると、スッキリと深みのある音に変わったように感じます。ノイズが減ったんじゃないかなぁ・・・。
そのうちUSBアイソレーターの電源出力をスペアナで測ってみるつもりです。

なお、高価な本格的なUSBアイソレーターには標準の、外部電源用ジャックはありません。チップ内蔵のDCDC供給分(200mA)以上の大飯食らいは接続しても動作しませんのでご注意ください。
SDRに使いたいところですが、200mA/12Mbpsではちょっと制約がキツイでしょう。

USBアイソレーターは電源ラインも含めてアイソレーションされています。詳しい仕組みはわかりませんが、接続せずに電力を供給するのですから、あまり電力を供給できないようです。

今回はUSBの電源ライン(5V)に62Ωの抵抗を接続して、80mA程度の負荷を与えた状態でテストしています。
今回テストに使ったのはORICOの金属ケースのセルフパワーの7ポートUSBハブ。この製品はセルフ電源が12Vなので5V品と比べて扱い易いです。
7ポートは半分がwebカメラやローテーターなどの機材が接続されている状態。

最初の図が機材が接続されたUSBハブ自体のノイズのスベクトラムです。USBハブ自体のノイズに加えて、接続された機材からノイズが流れ込んでいると推測されます。
なお、セルフパワーの外部電源には、先日記事にしたフィルターを入れてあり、このようなノイズを注入していないのは確認済みです。

結構ノイズが載っていますねぇ・・・。こんなにノイズ出してる犯人探しの前に、USBアイソレーターの電源ラインノイズを確認してみましょう。

これがUSBアイソレーターでアイソレーションされた電源のノイズです。
計測方法はUSBハブと同一方法、同一条件です。

パッと見で「少ない」のがわかりますね。耳で音が変わったのがわかったのは、電源ノイズが減ったことが理由てしょう。他に変動要素はありませんから。

今回のUSBアイソレーターはアナデバのADuM3160を使っています。USBアイソレーターチップはリニアテクノロジーにもLTM2884があって、このチップを使ったUSBアイソレーターも販売されています。

リニアテクノロジー製チップ採用のUSBアイソレーターのノイズスペクトラムも計測しましたが、価格で二倍以上高かったリニアテクノロジー製チップ採用のUSBアイソレーターよりも、アナデバのADuM3160を使った中華製USBアイソレーターの方がノイズが少なかったです。
中華製のコストパフォーマンスが光りますが、安定性と寿命が心配だなぁ。

リニアテクノロジーのLTM2884を使った外部電源付きの本格的USBアイソレーター基板のノイズスペクトラム。

ICOM無線機にはアクセサリ端子にバンド情報が出ている端子があります。この端子にはバンド毎に決まった電圧がでていて、電圧でどのバンドかを判別するようになっています。
バンド毎の電圧は以下のようになっているようです。

1.9MHz…7,0-8.0V
3.5MHz…6.0-6.5V
7MHz…5.0-5.5V
10MHz…0.1-1.2V
14MHz…4.0-4.5V
18/21MHz…3.0-3.5V
24/28MHz…2.0-2.5V
50MHz…1.2-2.0V

ICOMのバンド情報はWARCバンドができる前に決めたらしく、18は21と24は28と同じで、区別はできません。

この全部で8種類の、それそれ1V程度しか離れていない電圧を検出するのは難しそうに感じますが、LEDメーター用のICを使って判別すると良いとのことで、LEDバーグラフで使われるLM3914を使ったバンドデコーダーに挑戦してみました。

回路についてはJH2CLVさんが公開している回路を参考にしました。今回実装したのは回路図うち、ICの左半分だけです。
バンドデコーダーの出力はLEDを点灯させていますが、殆どの処理はLM3914が行うのでブレットボードでも簡単に作れます。

ブレットボードで回路図とおりに配線して、無線機と接続すると、無線機でバンドチェンジすると、LEDが切り替わります。作ってみて、LM3914すげーー sign03 と素直に思いました。動作実験としては大成功でした。

今回は回り込み対策として、ムラタのエミフィルを入力に使ってみることにしました。短波帯をしっかり阻止してくれるハズですし、フェライトビーズ入れたりパスコン入れたりするより、部品点数が減ります。

LEDの代わりにフォトカプラーに置換してリレーを駆動すればアンテナ切り換えはもちろん、フィルター切り換え等、用途は色々と考えられます。

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