APB-1キットの頒布が再開

以前、当Blogで取り上げた汎用実験基板APB-1の頒布が再開しました。

ちょうど、ちゃんとしたAMラジオが欲しいな～と探していたところ、APB-1と組み合わせて使用できるプリアンプ／可変バンドパスフィルタPRE-1が頒布されているので頒布を申し込んでいます。
このようなスタンドアロンで動作でき可変バンドパスフィルタも使えるSDR基板はあまりないかと思います。

ハムフェア2011でジャンク

毎年恒例のハムフェアに行ってきました。ジャンク市が目当てですが、重い物・かさばる物には手を出さぬよう心がけての買い物でした。


短い配線材多数、熱収縮チューブ、ブレッドボード、UR_Dの交流電流センサとか

PINダイオード、分配器、フェライトビーズ、VCO、OCXOとかの高周波パーツ
いつか使うかも、で手を出してますけど実際に使うのは、どれだけか

Spartan6版のFPGA FMチューナ パーツセット

アンテナ取り付け金具、自己融着テープ

続いて秋葉原に移動。中古のLi-IONバッテリパックと鉛蓄電池用充電器キット（秋月）

AORの受信アンテナSA7000、アンテナエレメントを継ぎ足すと全長1.8mになります。

中華ラジオDEGEN DE1103 音質改善改造

去年の夏に購入した愛好者3号DE1103。スピーカの音質は良いのにどうも音割れして聴きづらいのでなかなか使う機会もなく放置状態でした。東京に引っ越してきてAFNを聴きたくなりちょっと原因を調べてみます。

どうせ内部のどこかで飽和しているんだろうとまずはオシロでチェック。APB-1を信号発生器（10MHz AM変調度100%）として、40dBのアッテネータを通してDE1103に接続します。

DE1103は内蔵アルカリ乾電池動作、VOL=10、LO/DXをLOにセットしたときの波形です。黄色がライン出力、青色がヘッドホン出力で、ヘッドホン出力の波形が明らかに歪んでいます。音量ボリュームを変更すると音量は変わるものの波形は歪んだままです。この結果からヘッドホン系のアンプに問題があることがわかりました。

DE1103は有名な受信機なのでWebにもたくさんの紹介記事があります。ひろくんのホームページには海外サイトの回路図まで転載されていてとっても参考になりました。この回路図によると、AM/FM復調信号は2分岐して、ひとつはソニーCXA1622Pでヘッドホン／スピーカを駆動、もうひとつはLM358でライン出力していることがわかります。音量調整はCXA1622Pの内蔵回路で行っているのでCXA1622Pで過入力になっているようです。上の波形を眺めながら本来の波形を想像すると、CXA1622Pの入力レベルを現状より1/4くらいに絞るといい感じになりそうです。

今回手を入れたのは、CXA1622Pに接続するラインに入っているR226(R228)とR223(R224)の抵抗で、実物にはそれぞれ3kオームと2.2kオームが使われていました。これを4.7kオームと510オームに交換します。この抵抗は、メインボード裏のシールド板の中にあります。

最初、R226(R228)のみを22kオームに交換したところ、歪みが余計にひどくなってしまいました。どうやらこの抵抗は前段のIF処理IC TA2057の負荷抵抗にもなっていたのが原因のようです。

DE1103の内部です。基板はキタナイし、手作り感があります。大きなハンダくずが入っていたのには驚きました。3枚目の写真のハンダは中に入っていたものです。製品の企画はよいのに、製造はまだこれからなんだなぁと感じます。

さて、交換する抵抗は右側にある大きめのシールド板の中にあります。1608サイズのチップ抵抗で、交換前と取り外したところの写真を載せておきます。

抵抗を交換した結果、歪み感がなくなりなりました。波形をみると、ヘッドホン出力（青色、VOL=20）の波形に歪みはありません。ライン出力（黄色）のほうは少しサチっていますけど、使わないからこのまま放置です。

次にボリューム最大時（VOL=63）の波形です。少しサチっていますけど、電池動作だから仕方がないですね。

愛知県瀬戸市・うなぎ田代

急遽東京に引っ越すことになりました。このため今のうちにと電子工作はそっちのけで『名古屋めし』を食べ歩いています。
今回は、前から気になっていた瀬戸市・宮前地下街にある鰻屋さん、田代に行きました。このお店、地元では美味しいと評判で電話で注文（電話すると、”うなぎ屋で～す”と応えてくれます）すると焼いてくれます。もちろん店内で食事をすることができますが、席が少ないので混み具合によっては入店待ちとなります。
写真でわかるようにウナギをその場でさばいて炭火で焼き上げます。ときどきカゴからウナギが逃亡を図ったりするのはご愛敬ですね。

さて、名前こそ宮前地下街ですがご覧のとおり地上にあります。どうやら、高台になっている隣の公園からみると地下街と言うことのようです。

四谷の千枚田

このところ電子工作どころではなくなっています。来月まではこの調子かも。

愛知県新城市の四谷の千枚田に行ってきました。近くの道で看板を見つけ、こんなところに千枚田？と思い立ち寄りました。意外に規模が大きくて驚き。観光客も来ていました。

FPGA FMトランスミッタ： ケースに組み込み

なかなか進捗しませんが、基板をケースに組み込み通電。いまにも動き出しそうにも見えますがFPGAのファームがまだなので、ただの箱と同じです。

積層セラミックにバイアス電圧をかけて容量を測る

デジットで大容量の積層セラミックコンデンサを入手したことをきっかけに、直流バイアス電圧を印加したときの静電容量を実測してみました。バイアス電圧によって静電容量が変化するのはデータシートにも書かれている通りなわけですが、その変化は瞬時に起きるのではなく、LCRメータの表示は分単位でじわ～っと変化していきます。これを見て、オーディオの人たちが積層セラミックコンデンサを嫌う理由をなんとなく理解できたような気になりました。また、100uFなのに実測値は43uFしかないものがありました。積層セラミックコンデンサというのは、かなりクセのある部品のようです。

測定環境は、安藤電気のLCRメータAG-4305と、バイアス電圧用の電源装置を併用しました。バイアス電圧可変範囲は0～18Vです。LCRメータの測定電圧は1Vrmsとしました。また測定時の室温は24℃でした。

※実はこの測定条件には不備があります。10uFを越える積層セラミックコンデンサを測定するときは、測定周波数120Hz、測定電圧0.5Vrmsとしなくてはいけないそうです。

測定風景（LCRメータとバイアス電圧用の電源）

測定したコンデンサ（SMDをのぞく）

（１）日本ケミコン 積層セラミック 100uF 25V

デジットで購入したものです。型番は不明です。日本ケミコンのカタログからは同じサイズの製品は掲載されていません。
ゼロバイアス状態で、室温24℃では、87.3uF 誘電正接0.017。コンデンサを手でつまんで暖めたところ83.9uF 誘電正接0.013となりました。DCバイアス電圧による静電容量変化は大きくはないです。誘電正接は、とても優秀です。

（２）村田製作所 積層セラミック 100uF 25V

オーディオ用に使おうと1990年頃にお取り寄せしました。確か電話交換機に使われていると聞いた覚えがあります。

型番： RPE260E107Z25
使用温度範囲： E特性 -25～+85℃
静電容量： 許容差Z +80/-20% 測定周波数1kHz、測定電圧0.1Vrms
誘電正接DF： 0.05以下 測定周波数1kHz、測定電圧0.1Vrms
静電容量温度特性： 電圧印加なし +20/-55%以内、電圧印加時（定格50%） +20/-80%

下記にデータシートのグラフを示しますが、静電容量変化の実測値はデータシートよりは良いですね。誘電正接はとても優秀です。

静電容量－温度特性（データシートより）

直流バイアス特性（データシートより）

（３）Supertech Electronic Co. 積層セラミック 100uF 6.3V

秋月電子で購入。説明書きを読むと村田製作所GRM31CF10J107ZE01Lをモールドしたものだそうです。確かに（４）と同じ特性です。

（４）村田製作所 チップ積層セラミック F特性 100uF 6.3V

秋月電子で購入。村田製作所 GRM31CF10J107ZE01L、静電容量の許容偏差は-20% +80%、3216サイズです。

型番： GRM31CF10J107ZE01L

使用温度範囲： F特性 -25～+85℃

静電容量： 100uF 許容差Z +80/-20%

誘電正接DF： 0.05以下 測定周波数1kHz、測定電圧0.1Vrms

静電容量温度特性： F特性 +30/-80%

実測データを見るとわかるとおり、ゼロバイアス状態で50uFもありません。定格は100uFなのに。何か理由があるでしょうから調べてみますが、5Vラインに使うと10uFしかないというのはちょっとあんまりです。

（５）KEMET チップ積層セラミック X7R特性 10uF 16V

Digi-Keyで購入しました。KEMETの、静電容量の許容偏差は±10%、3216サイズです。

型番： C1206C106K4RACTU

使用温度範囲： X7R特性 -55～+125℃

静電容量： 10uF 許容差 +10/-10%

誘電正接DF： 0.035以下

X7R特性というのは、許容差 +10/-10%だからDCバイアス電圧を印加してもその範囲に収まるものだと思っていました。ところが実測値はその期待を裏切るもの・・・というか私が知らなかっただけなんでしょうね。10uFと思って5Vラインに使ったら、実際には5uFしかないわけです。これはちょっとわかりにくいです。

（６）村田製作所 チップ積層セラミック B特性 10uF 6.3V

秋月電子で購入。村田製作所GRM21BB10J106KU、2012サイズです。

型番： GRM21BB10J106KU

使用温度範囲： B特性 -25～+85℃

静電容量： 10uF 許容差K +10/-10%

静電容量温度特性： B特性 +10/-10%

（７）松尾電機 タンタル湿式電解コンデンサ 350uF 25V

松尾電機のタンタル湿式電解コンデンサ311です。高信頼性を追求した製品ということで、防衛省や宇宙航空研究開発機構の認定品もあるそうです。使用温度範囲が広いことと、故障率が低く、半永久的な寿命をもつことから人工衛星にはこういった部品が入っているんでしょうか。

型番： 311P 2502 357M

静電容量： 350uF 許容差M +20/-20%

誘電正接： 35%

容量変化率： -70%(-55℃) +25%(85℃) +25%(125℃)

使用温度範囲： -55～+125℃

タンタルは逆電圧に極度に弱く、説明書きにはテスターで測定するときも極性に気をつけろと書かれています。ところが、この311シリーズは、何と3Vの逆電圧に耐えるとあります。

実測値を見ると、積層セラミックコンデンサ以外は、静電容量や誘電正接はDCバイアス電圧により大きく変化しません。

（８）Nichicon-Sprague 乾式タンタル固体電解コンデンサ 220uF 20V

（９）ニチコン ディップタンタル電解コンデンサ 220uF 10V

（１０）松下 アルミ電解コンデンサ 470uF 25V

（１１）ニチコン 導電性高分子アルミ固体電解コンデンサ 470uF 10V

ニチコンの導電性高分子アルミ固体電解 PLF1A471MD01 です。静電容量の許容差 +20/-20%。誘電正接が低いです。

（１２）AVX チップタンタル電解コンデンサ 47uF 16V

確か秋月電子で買ったと思います。AVXのタンタルコンデンサTAJD476K016RNJ です。安心して使える特性ですね。