2014年10月13日月曜日

周波数カウンタ 基準発振器の換装

以前作ったPIC+AVR周波数カウンタの基準発振器を、秋月電子で取り扱っているTCXOに載せ替えた。使用したTCXOはこれ。購入時のままでもBPM標準電波とゼロビートを取った信号を測定してみると、誤差は0.4ppm程度とスペック内に収まっていた。


この発振器は上部に空いた穴からドライバを突っ込んでトリマを回すことで発振周波数を微調整出来るが、外部制御端子が付いているのでそこに多回転型の可変抵抗器を付けて微調整するようにした。

載せ替えたTCXOと微調整用のVR。


調整に使う発振器はジャンク箱で見つけた40MHzの水晶を無調整発振回路で駆動し、4分周して10MHzを得ている。10MHzの水晶があればもっと簡単になるんだけどもw

調整用の発振器の回路図。74HC4020は実装しただけで今回は使っていない。
水晶と直列に入っているトリマコンデンサは、オシロスコープなどで周波数を確認しながら調整しやすい値を選ぶ。2個付けて粗調整と微調整を分けると使いやすい。

出力コネクタと調節用のドライバを突っ込む穴。
インピーダンス50Ωと書いているが、本当に50Ωになっているのかは分からないww

内部の様子。黄色のトリマコンデンサが粗調整用。

出力波形。適当に組んだLCフィルタのおかげでそこそこ正弦波っぽくなってる。

頑張って校正した様子。
標準電波との周波数差が小さくなるほど耳でビートを聞き分けるのが難しくなるので、
受信機のAF出力をオシロで観測すると良いかも。
このくらいのズレなら実用上問題ないw

2014/12/17追記
-10dBのアッテネータを入れてGigaStで観測した結果。
フィルタの段数増やしてもいいかもしれない。


2014/12/21追記
フィルタを2段に増やして測定。
どうやらスペアナ内部で発生するスプリアスの影響で正確に高調波が測定できていない模様。



~おわり~

ワンセグチューナー+アルミケース=(・ω<)

だいぶ前に購入してちょくちょく使ってたワンセグチューナー(DS-DT305BK)をアルミケースに入れた。このワンセグチューナーは格安ながらRealtek社のRTL2832チップが搭載されており、SDR受信機として使用できることで人気があると思われる(多分

んで、購入時のままでも十分使えるんだけど、RFコネクタ脱着の利便性向上と安定動作のためにケースに入れることにした。コネクタはRF入力がBNC、USB側がBメスとした。


プラケースから取り出したワンセグチューナー基板。 
ちょこっとリード線がついてるところがRF入力部分。C結合になってるっぽい。

ケース内部の様子。 USBコネクタの取り付け方法がなかなか酷いw
BNCのシールドとケースが絶縁されるタイプのを使っているが、ケースとシールドを接続したほうがノイズが少なくなったのでこのような配線になっている。

RF入力側

USB接続側

使用例その1

使用例その2 (アンテナはFA-S270C)

使用例その3(分配器とか入れていない適当感w)

ケースにいれてだいぶ使いやすくなったと思う。特にUSBケーブルの長さをイロイロ選べるのがとても便利。チューナが動作中はチップが若干発熱するので、基板の固定方法を工夫すれば放熱面でもかなり有利になりそう。
不満というか残念な点は、基板に元から搭載されている水晶発振器(?)の周波数ズレかなー。SDR#には誤差を補正できる機能があるが、温度変化によってちょいとズレてくるのが難点。普通に使ってるぶんには影響ないんだけどねw CWを受信しているときは目立つかも。

2014-12-07追記
BNCコネクタ非絶縁タイプに交換し、RF入力部に実装されているBPF(多分。またはインピーダンス変換用?)を外して50Ω終端AC結合に改造した。
FC0013の入力インピーダンス特性が不明なのでBNCコネクタ側から見たインピーダンスは広帯域では50Ωになっていないと思われる。
FM放送を受信してみたところ感度はほとんど変化なし。フロアノイズが気持ち下がった感じ。
他の周波数帯ではどうなるだろうか...




~おわり~