なんか、ダイオードの接続が怪しくなっている・・・と思いつつちょいと突いてみたら、あらぁ、完璧に剝がれて、ブラブラしている状態。このダイオードは、リードをホールに差し込んで配線に接続するのではなく、ランドの上にリードを載せて半田を盛るようにして接続されています。ダイオードのリードと基板ランドの間で腐食が進んでしまったために、浮いちゃった模様です。ここが着いたり離れたりしたために、不具合が生じたり生じなかったりしたのでしょう。現象としては納得できました。シグナルメータ用のLCDドライバICの足と基板ランドとの間に電解液が入り込んで腐食しているようです。スルーホールで通電しているだけという感じになっていました。その後ろ側にあるコンデンサ(高周波パスのためのもの)のランドも腐食が進んでおりました。いうわけで、コントロール基板(というか、LCDドライバ付近の基板)に乗っていた電解コンデンサは全て液漏れしていた模様です。交換のために、取り出したコンデンサはこちら。これではダメですよね~。いうわけで、これらを全て交換(といっても容量の持ちあわせがなかったので、47μFのところは100μFにしてありますが・・・・)しました。加えて、リチウム電池は交換しやすいように、ケースを追加設置しました。いうことで、腐食部分が完全に取りきれたような自信はないのですが、これ以上削ると、パターンが危ないことになるので、これで様子を見ることにしました。わけで、これで完動とあいなりました。バックライトのための麦球の熱とかが影響してるんでしょうかねぇ???ちなみに、この時点でネット上を検索すると・・・・。あらら、ここって、TW-4000の持病のようですね。電解液が基板上でどのように漏れ拡がるかで、様々な現象が起こっているようですね。主にはSメータが動かないってのが多いようですが、自分のところのようにVFOの不良とか・・・。古いリグの場合、大抵はまずはバックアップバッテリの不良が支配的で、そのために表示がハチャメチャになってて、それを抑えるべくバッテリを交換する過程で、併せてこれら3つの電解コンを交換して正常動作に至る・・・っていう感じのようです。交換する部品はこれら3つの電解コンデンサに尽きているようですね。^^;ってなわけで、もう40年目となるTW-4000ですが、昨年新スプ確認保証を通したこともあるので、まだまだ現役として頑張ってもらうことにします。09:04)久しぶりに長時間電源を入れていて感じたのですが、デジタル系の電解コンデンサばかりが液漏れしたのは、やはり麦球の影響なのかもしれません。パネル面に暖かさを感じます。内部では結構な温度に上がってるということですね。こりゃ、寿命を延ばすならば、LEDに交換すことも考えなければならないかもしれませんね。FMラジオの製作タッチキーヤーの記事の前に、ラジオの製作を。「ラジオはWIDE-FMの方に移行する。」というようなニュースを見かけるようになりましたので、FMラジオが部屋にひとつづつくらい欲しくなってきますよね。現代風のラジオ作りってことになると、SDRってことになるんでしょうね。わけで、私も秋月電子でゲットしたKT0913を使って、FMラジオを作ってみました。仕様ですが、「この大きさなら持ち運びが簡単なので、リモコンは不要だろう。」と思っていたのですが、同じ部屋の中でも窓際が一番綺麗に聞こえるので、ラジオ本体はそこに置きたくなります。すると、やはりリモコン機能があった方が嬉しいわけです。わけで、リモコン機能も付けてみました。動画はリモコンで動作させているところを示しています。作ってみたら・・・従来ながらの「ラジオ作り」という感じはしませんでした。これは、ただのマイコン工作ですね。高周波絡みのテクニックも使っていません。作ったときと同じ感覚でした。プログラムも以前作ったLCDドライバ、I2Cドライバ、IRドライバを組み合わせて、これらを制御するプログラミングだけで済みましたので、仕様の試行錯誤も含めて1日程度で完成しました。自作ラジオが完成したときに味わう感動は少しもありませんでした。(・ω・`)HWについてさて、まずはHW。このラジオの構成ですが、フロントエンドにKT0913、制御にPIC16F1938、低周波増幅にNJM2073(回路図に番号入れるの忘れてる。^^;)、IRセンサにPL-IRM0101-3、LCDにSC1602の3.3Vバージョン、としました。IRセンサを意識して、同調と音量の調整はそれぞれロータリーエンコーダを使ってみました。見たまんまで、回路はなんの変哲もなく、ただ、各デバイスをPICにつなぎこんだだけです。高周波に特有のテクニックもありゃしません。^O^)""この程度の回路なのになぜPIC16F1938?これについては、この図を見ればわかります。操作部をできるだけ減らすことを裏目標にしましたので、実機デバッグを容易にしようということで、ICSP接続をすることにしました。KT0913はI2C接続を必須とするので、ここに他の割り当てをすることができません。LCDの駆動プログラムは4ビットのデータバスが必要なので、これはまとめてとっておきたいわけです。この条件を満たすCPUとして、とりあえず部品箱の中にあったのが1938だったのでありました。そんなわけで、ピン割り当ては以下の通りとなりました。SW今回はモジュールが4つあります。プログラムまとめてダウンロードなんてする方は居られないと思いますが、こちらで。固定チャネルとVFOをどう割り振るか?FMラジオという以上、100kHz単位で周波数を可変にしたいと思いますが、一方で、簡単に在京各局には簡単にアクセスしたいとも思うわけです。通常はメモリースイッチを設けて、固定チャネル・可変周波数の切り分けをするところだとは思うのですが、今回は、初期状態では固定チャネル、これらをロータリーエンコーダで選択していって更にその上に行こうとすると、76.0MHzから順に100kHzステップで上がっていくという手法を採りました。固定チャネルを使うのが殆どですし、リモコンもあるので、まぁ、これで良いかなと思っています。使ったリモコン使ったリモコンは、何年も前にベスト電器で買ったIRC-700D。いろんな会社のTVに使えるというものですが、機種コードを012で使うことにしています。このコード体系の下では、機種IDとして0x50が出てくるようになります。別にラジオを作らずとも、PICでのI2Cのアクセスの仕方とか、LCDのスクロールとか、ロータリーエンコーダの受け方とか、何かの参考になれば幸いです。^^;マイク分配器(SW編)さて、一気に仕上げちゃいます。マイク分配器のソフト編です。PIC16F886用です。他のCPUを使うなら、initialize()関数あたりを修正する必要があるでしょう。変更する、ということの繰り返しだけです。SM-50のPTT/UP/DOWN信号線を監視する際、ヒステリシスをもったフィルタをプログラム上で実現します。することで、プルアップ抵抗とコンデンサによるチャッタリング防止回路と概ね同等の処理を実現します。プルアップ抵抗だけは入っています。これは、U/D信号は470Ωを噛むか噛まないかでUp/Downを判定するために、ある程度正確な抵抗値が分かっていなければならず、PIC内のWeak-pull-up機能では安定が図れないからです。フィルタ機能といっても、単に移動平均値を計算して、上限スレッショールド値、下限スレッショールド値を異なったものとしただけなんですけどね。^^;プログラムは、こちらにおいておきました。解説するようなことはありませんので、プログラム編はこの程度で。いうことでマイク分配器の製作メモ。連載開始からちょっと時間がかかってしまったのですが、一応不具合点は出しきったかなと思いますので、これで終了します。次回は、タッチキーの製作あたりにしてみますか・・・。マイク分配器(回路図編)では、今回は回路図を挙げていきます。制御部まず、制御部分はこんな感じです。ために、BAT43で保護しています。^^各リグ用のインターフェース回路(I/F)ではリレーを使い、これらはさすがにPICのドライブ能力では十分に動かせませんので、トランジスタドライバを入れてます。このドライバIC(TD62003APG)はベース抵抗が不要なので、PICに直付けできます。生産終了品だそうです。秋月には大量在庫があるようなので、しばらくは入手できると思います。リグの選択ボタンは、プルアップしたうえで、RA2につないでいます。制御部から各リグ用I/F回路にはPTT/UP/DOWNの3線がそれぞれつながっています。パネル面にもPTT/UP/DOWNの状態がLED表示しますが、PICのピンが足りないわけではないので、特に各リグに延びるPTT/UP/DOWN線からダイオードで取り出すようなことをせず、RA3~5に割り当てました。IC-9700用I/F続いてIC-9700用のインターフェース回路です。マイクと電源はホット側・コールド側ともにリレーで断続するようにしてあります。デジタル系はフォトインタラプタで・・・と行きたかったのですが、マイク分配器の製作(トラブル(・ω・`))に記したとおり、IC-9700がUPを認識してくれなかったので、ここもリレー(RLY9、RLY10)でON/OFFするようにしました。#2"に当たるところもそのままにしてありますが、図中にも書いてあるとおり「PI2は実装しない」ことにします。FTDX10用I/F続いて、FTDX10用のインターフェース回路です。FTDX10では、UP/DOWNを図下右のようにするとUP/DOWNとして認識されるようです。DOWNピン、UPピンをそれぞれON/OFFしてもUP/DOWNとして認識されるのですが、既に「FTDX10に接続するマイクの中身?」で指摘したように将来的にどう変更さるかわからないので、FTM-300Dのマイクでも使われているような回路にしてみました。その他はIC-9700用と同じです。SM-50ではなくHM-219マイクを使ったときのために、マイクオーディオラインに電源を供給する必要があります。この電源回路をこの回路図に含めてあります。(読みにくくてすいません。)また、電源・アンテナ・各種ケーブルの引き回しなどによって何が起こるか想像しきれなかったので、いろいろなところにグランドレベルについてのバイパス回路をつけてあります。通常は図中JMP6をCLOSEに、JMP5をOPENにして使うことを想定しています。本機の電源によってはハム音などが出るかもしれないとの不安があったので、JMP5を使ってリグのデジタルグランドと本機のデジタルグランドとを接続できるようにしてあります。場合、RLY5,RLY6、RLY7、RLY8のグランドラインの接続も不要だと思います。当局の環境で実際に運用してみると、これらの危惧は無用でした。回路図を修正しました。続いてTR-851・TW-4000用のインターフェース回路です。ここは素直に、UPピン、DOWNピンにそれぞれの信号を送るだけです。TR-851/TW-4000が他のリグと違うことは、リグからの電源供給がない点です。そのため、マイク(SM-50)への電源供給は本機内部の電源を使うことになります。マイクに供給する内部電源と外部電源の切替用リレーRL7は、TR-851/TW-4000を選択したときには、このリレーが常にONするようになっています。[回路図修正のポイント]修理が完了したTW-4000を使っていて、グランドの扱いが間違っていたことに気づきました。内部電源を使用するときに、内部電源とリグとの接続のうち直流的に短絡させるべきは、デジタルグランドではなく、アナロググランドですよね。思い違いをしていました。当初デジタルグランドと接続させようとしていたために、マイク端子から電源が得られないTR-851/TW-4000では、icomのマイクに電源を供給できませんでした。TW-4000だけ別の電源系統を使っていたため、このことに気づきました。設計上はTR-851/TW-4000を接続すると、特別な操作を必要とすることなく内部の電源がマイクのアナログ系に供給されるべきところ、これが供給されていませんでした。回路図を細かく分割したために見通しが悪くなっていたわけですが、それにしても、これに気づかないとは・・・。他のリグのデジタルグランドを常にグランドに接続しないように、JMP8を設けて切断した。C-GNDへの接続は、JMP7でマイク・グランドに接続するようにした。接続ポイントは、JMP1図面上部側の端子にするべきなのでしょうが、基板上の配線の都合上、JMP1図面下部側の端子にしてあります。FTM-300D用I/F続いて、FTM-300D用のインターフェース回路です。FTM-300Dの場合、アナロググランドとデジタルグランドが共通になっていることが特徴です。本機内ではデジタルとアナログを分けている都合上、直流的にはショートさせることになるものの、一応気休め程度ではありますが、両者間にフェライトビーズを噛ませてあります。UP/DOWNの回路については、FTDX10と同じものになっています。最後に電源部の回路図です。何の変哲もない三端子レギュレータの回路ですが、ひとつだけ触れおきたいのは、電源入力部にシリーズに入れてあるダイオードの存在です。この目的は逆流防止です。本機は3つの電源を切り替えて使うことができるのですが、3つの電源が全く同じ電圧なら問題ないのですが、それぞれが異なっていることが考えられます。最初に高い電圧の電源に接続していたところから低い電源の電圧に切り替える場面を想定します。すると、切り替えたとき、三端子レギュレータ入力部分にあるコンデンサから電源の方に逆流する可能性があるわけです。これを危惧して入力初段に逆流防止ダイオードを入れたわけです。そんなところで、今回はここまでということで。次回はソフト編ってことで、マイク分配器の製作メモは終わりたいと思っております。マイク分配器の製作(設計編その3)さて、IC-9700を分配対象としたときの不具合も解消できたので、続きを書いていきます。マイク分配器を使うとっていう話このマイク分配器を使ってシャックを整理すると、こんな感じになりますというのをご紹介。上下に複数段を持つ棚にリグを配置すると、上段のリグのマイク線が下段のリグのパネル前に垂れてしまい邪魔になるものですが、マイク分配器を使うとすっきりします。ADNISさんも、マイクセレクタをAK-8Sとして製品化しておられます。この使用例2を見ると、「ご使用の無線機専用のマイクロホンが、接続する2台の無線機にご使用できることをご確認ください。同じ無線機メーカーであっても機種が違った場合、ご使用できないことがあります。」と書いてあって、これは推測ですが、マイク端子の8本の線を独立にスイッチングするだけになっているように思います。このため、モジュラージャックを採るFTDX10やFTM-300Dなどには変換アダプタを用いれば接続できないとまではいえないのですが、UP/DOWNなどの信号については互換性は採れないことになります。ブロックダイアグラムの検討さて、マイク分配器の基本仕様は既に「マイク分配器の製作(設計編その2)」で書いたとおりです。デスクトップ用マイクとして選んだSM-50のup/downは、リグから出てくるマイク制御線と制御グランド線との間をショートするか、470Ωの抵抗を介して接続するか、で指示するようになっています。よって、PICで内蔵されているA/Dを使って、これを検出することになるわけです。どのリグを対象にするとしても、この点については、FTDX10に接続するマイクの中身?で紹介したとおりです。具体的なマイク分配器のHWを検討する前に、各リグに対してどのような構成をとればよいのかという点を検討します。PICでSM-50の信号を処理する以上、まずはこれをPICで受ける必要があります。どのリグにつなぐとしても、この点は共通するわけです。デジタル系は、フォトカプラやリレーでグランドを分離することが可能。アナログ系は、できるだけリグから供給される電源をそのまま利用したい。いえ、TR-851やTW-4000は、リグから電源が供給されていない。いうことを考慮して、対象リグごとにどうするのが望ましいかと考えると・・・・。リグから電源が供給されている場合、マイクのアナログ回路にはこの電源をできるだけ供給したいところです。マイクにSM-50ではなくハンドマイクを使う場合を考慮すると、アナログラインに電源を重畳する必要があるわけです。なると、重畳する電源に何を使うか・・・。考えると、場面によってリグの電源を使うのがよいことと、独立した電源を使った方がよいこととがあり得ると思うようになりました。そのような仕様にした場合、各リグにはどう接続していけばよいのか・・・。IC-9700とFTDX10の場合IC-9700とFTDX10とは以下のような強い共通点があります。マイクアナログ信号線のグランドと、PTT/UP/DOWN用デジタル線のグランドとが独立していることこの点を考慮すると、以下のようなブロックダイアを候補としました。ところが、これを実際に作りこんでみると、あれ?マイクラインに内部電源をマイクアナログ電源としたときに、グランドが離れて供給できない・・・。気づかない私が悪かった・・・。^^;そんなわけで、内部電源のときには直流的なグランドを共通にするような配線を作って、以下のようにしてみました。簡単に各部を説明していきます。MIC」はマイクそのものです。SM-50を原則的に使用しますが、HM-219(IC-9700に付属のマイク)も使えるようにします。SM-50はリグから供給される電源を内蔵マイクアンプの電源としますが、HM-219では、マイクオーディオ信号に重畳された電源をコンデンサマイクの電源とするようになっています。このため、マイク端子には、マイクオーディオ信号に電源を重畳するとともに、独立して電源も供給しなければなりません。(B)セレクタセレクタは、マイクから来たアナログ信号を特定したリグに接続する手段です。信号の独立性を確保するため、2回路のリレーを用います。リグによっては、マイクオーディオ信号線に電源を重畳するものとしないもととがあるために、セレクタからリグに直流電流が供給されないようにしなければなりません。上述したとおり、HM-219(IC-9700に付属のマイク)では、マイクオーディオ信号に重畳された電源をコンデンサマイクの電源とするようになっていますので、これに対応するために、重畳電源を設けます。SM-50は別電源で動くので、この重畳電源は不要なのですが、マイクオーディオ線が内部でコンデンサでカップリングしてあるので、特にSM-50のときであっても、重畳電源の供給を止める必要はありません。セレクタ/スイッチャこれは、リグから来た電源とマイクの+8V供給ピンとを接続・切断するスイッチング手段です。2回路のリレーを用います。リグは複数を対象とするので、操作対象とするリグへの接続以外は、切断状態にしておくことで、アナログ系の独立性を確保できるようになります。ISOLATORアイソレータは、後述する制御用CPUから得られたPTT/UP/DOWNの信号(0V-5Vでスイングする信号)を各リグと接続するために電気的に分離します。前回のトラブルに対応するため、IC-9700ではリレーを、他のリグではフォトアイソレータ(TLP222GA)を用いることにします。ひとつのリグに対してPTT/UP/DOWNの3つのスイッチング手段が用意される必要があるわけです。I/Fインターフェースは、ISOLATORのスイッチング信号を使って各リグに合った信号形式の信号に変換します。IC-9700/FTDX10/TR-851D/FTM-300Dの4種類のインターフェースを実装することになります。どのようなインターフェース回路にするかは、各リグに接続するマイクの信号をエミュレートすることになります。あるリグ(FTM-300DとかFTDX10とか)は2本の信号線に異なる抵抗を接続することになりますし、あるリグ(TR-851D)はそのまま、またあるリグ(IC-9700)はマイクキー入力ピン(マイク端子の3番)とPTTのGNDピン(マイク端子の6番)とを0Ωで接続するかショートするか抵抗を介して接続することになります。Control"のことです。先に決めた仕様通り、3種類の別電源のうちからロータリースイッチで選択するようになっています。リグ選択指示(操作パネル右側のボタン。)を監視して、指示があったときには、現在対象として選択しているリグを次の順に定められたリグに替えていくこと。マイクのPTTの押下を監視して、押されたときには、現在対象としているリグのPTTをONにすること。マイクのUP/DOWNの押下を監視して、押されたときには、現在対象としているリグのUP/DOWNをそれぞれONにすること。選択されたリグが何なのかを示すLEDを点灯させること。PTT/UP/DOWNが押されていることを示すLEDを点灯すること。TR-851D(/TW-4000)の場合この場合、リグからの電源供給がないために、内部電源を使うしかないわけです。すると、こんな感じになると思います。もって、やはり、制御系(PTT/UP/DOWN)とマイクアナログ系に重畳する電源とのグランドレベルを直流的につなげる必要があるので、というようにすればよいと思います。最後に、FTM-300Dの場合FTM-300Dはリグから電源は供給されますが、なぜか、マイクアナログ信号線のグランドと、PTT/UP/DOWN用デジタル線のグランドとが共通していて独立していません。よって、このあたりを含めて基本構成は、こんな感じにする必要があります。ハンドマイクへの電源共有は必要なので、そのためにはマイクラインへの重畳電源のためのグランドを直流的に接続するために、こんな感じにするのがよいかなと思います。わけで、これらをCPUで選択制御していくことになるわけです。懸念される問題点やはり、各リグに伸びるグランドのアイソレーションでした。ここは思い切って、リレーを積極的に使うことにしました。デジタル系だけはフォトインタラプタを使えるので、スペースについては気が楽です。言いながら、寒くなってきたら、不具合がでた(マイク分配器の製作(トラブル(・ω・`)))ので、結局、IC-9700にだけは、フォトインタラプタではなく、アナログ系・デジタル系ともにリレーを使うことになりました。そのほかのところは、設計で狙ったとおりの状況で動いています。次回は、回路の詳細あたりに触れたいと思います。マイク分配器の製作(トラブル回避は原始的に)ってなわけで、前回書いたIC-9700で特有のトラブルですが・・・。TLP222G-2のON抵抗がIC-9700のON判断のギリギリの点だったようです。具体的には、IC-9700の電源をONにした後はUPキーを認識しないものの、しばらくすると、正常動作をするようになります。A/D内部の状況が安定すると、25Ω程度のON抵抗でもUPキーが押されたものと認識できるようになるのでしょうね。これでは使い勝手が悪いので、ここはON抵抗の低下を図ってみることにしたわけです。最初にやってみたのが、TLP504Aへの変更。出力側がバイポーラトランジスタなら、ON抵抗も小さいだろうということで、手持ちのフォトインタラプタにTLP504Aがあったので、これに差し替えようというわけです。TLP222GとTLP504Aとはピン配置が違う。わけで、下駄基板を挟んでみることにして・・・。これで大丈夫だと思ったら・・・。あららUPボタンを押してもDOWNボタンを押してもDOWNする・・・。(・ω・`)もっと内部抵抗が高かったという・・・。^^;でも、なんで?ってことで特性表を見てみた。本当にUPキー認識の閾値を小さく採ってあるのね・・。そのうちこういう下駄基板は必要になるだろうから、いいけど・・。^^;)ってなわけで、次に考えるのはトランジスタスイッチですが、アイソレーションのことを考えると、なんだか面倒くさい。他のリグからのアイソレーションのためには、トランジスタ駆動のにIC-9700側の電源を使用することになります。確かに、9700のマイク端子からは8Vの供給があります。よって、これを使えばできなくはないのですが、ん~、なんか正攻法過ぎて面白くない。^O^)そんなこんなで、結局設計当初に考えていた、「全部をリレーでセパレーション!」というコンセプトをIC-9700に限って実装しようと考えました。青い枠で囲ったところが、もともとTLP222G-2があったところ。これに並列して、赤い枠で囲ったリレーを増設しただけです。リレー駆動のためにはトランジスタ(2SC1815)を使ったのですが、リレー自体がアイソレーションをしてくれるので、リレー駆動用の電源には、マイク分配器の制御系に使っている5Vを使用できます。もんで、これでON抵抗を略0Ωにすることができたわけです。UP/DOWNボタンを押すと、カチカチいうのが結構良い感じです。そんな感じで、略回路は確定しましたかね・・。なけで、次回のエントリからマイク分配器の内部について触れていきまぁす。マイク分配器の製作(トラブル(・ω・`))えー、先々月まで気合を入れて書いていた「マイク分配器の製作」なんですが、FTDX10,TR-851D,TW-4000,FTM-300Dではどれも正常に動くんですが、ちょっと前から、なんだかIC-9700を接続先にしたときのみ、[UP]キーが効かないというトラブルが生じるようになりました。最近では、たまに[down]も効かなくなったりします。急に寒くなってきたからなんですかねぇ。分配器を経ずに直接マイクをIC-9700に接続すると、問題なく動作します。いうことは、これはもしかしてアイソレーションのために使っているTLP-222Gのオン抵抗に問題があるな???と原因を想定、これを実測すると確かに、25Ω。デバイスのカタログスペックでは、標準25Ω、最大35Ω、飽和状態ならば50Ωとなっているのでありました。この端子(IC-9700の取説p21-2参照、マイクキー入力)には、UP-DOWNのほか、外部キーパッドを接続することができるわけですが、そうだとしても、470Ω、1.5kΩ、3kΩ、5.2kΩ、9.9kΩとショート状態を認識するだけなので、25Ωくらい、多めに見てくれればいいと思うのですけれども、まぁそこは何か、設計者の意図があるのでしょう・・・。あるならば、バイポーラトランジスタスイッチに変更しよう!・・・・となるわけですが、できるだけ回路を複雑にしたくないので、現在のところ、出力側がFETではなくフォト(バイポーラ)トランジスタとなっているものに変更するか、はたまたアイソレーションも視野に入れたON抵抗の小さい回路を増設するか、などなどを検討しているのでありました。これで試して、不具合が生じない回路になったところで、また続きを書いていきたいと思っております。え~、別に死んだわけじゃないです。タバコシバンムシあ、シャックを襲ったタバコシバンムシの大群は、古くに貰った漢方薬の入った箱が原発巣だったというのは既に書いたとおりですが、これを廃棄したあとは、まだ一匹も見ておりません。そんなわけで、無線の方は再開しております。特定商取引法に基づく表記ヘルプ。