mcHF v0.7 組み立て開始

mcHF v0.7 キットの組み立て開始です。

私が買ったのは CPU などは実装済みの基板でしたので、かなり楽させてもらっています。v0.7 キットには3枚ボードがあります。
・UI 操作パネルの基板
・logic マイコンのボード
・RF 電源と高周波関連のボード
です。
最初に STM32F4 のマイコンに書き込みできるところを確認したかったのロジックボードから着手しました。

ロジックボード自体はほとんど実装済みなので、液晶のヘッダをつけて書き込み確認実施です。ソースは
https://github.com/df8oe/UHSDR
にあります。ソフトウエアのビルドは Raspberry PI (Raspbean Stretch) で行いました。Windows でも可なのですが面倒だったので Build は Ubuntu でやっています。

$ sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi
$ cd 作業用のディレクトリ
$ git clone https://github.com/df8oe/UHSDR.git
$ cd cd UHSDR/mchf-eclipse
$ make clean
$ make bootloader
-rwxr-xr-x 1 pi pi  30904  3月  3 14:15 bl-mchf.bin
-rw-r--r-- 1 pi pi  31213  3月  3 14:15 bl-mchf.dfu
-rwxr-xr-x 1 pi pi 374036  3月  3 14:15 bl-mchf.elf

Build が成功すると上記ファイル作成されるので、自分の PC に bl-mchf.dfu をダウンロードする。

$ make clean
$ make firmware

-rwxr-xr-x 1 pi pi  469524  3月  3 14:56 fw-mchf.bin
-rw-r--r-- 1 pi pi  469833  3月  3 14:56 fw-mchf.dfu
-rwxr-xr-x 1 pi pi 1974980  3月  3 14:56 fw-mchf.elf

Build が成功すると上記ファイル作成されるので、自分の PC に fw-mchf.dfu をダウンロードする。

STMicro のサイトから DFUSE をダウンロードしてインストール。
・mini USB コネクタ横の R243b をショートさせる(半田ブリッジは無理なのでメッキ線などをはんだ付けする)
・ロジックボードの P206 をショート
・P2a の2ピンを GND に落とす
・電源を入れる
と、STM32F4 は DFU モードで上がるので、DFUSE から書き込みができます。

Choose ボタンから bl-mchf.dfu を選択して Upgrade ボタンを押して書き込み
Choose ボタンから fw-mchf.dfu を選択して Upgrade ボタンを押して書き込み

でマイコンに書き込みできます。この時点で新しいブートローダとファームウエアがはいりましたので、以降のファームウエア更新などは、USB メモリを使った更新が可能になります。

・ロジックボードの P206 をオープンにする
・P2a の2ピンを GND に落としていたものを外す

で電源 OFF/ON するとマイコンが起動します。

ロジックボードだけの確認なので

エラーメッセージ出力されたのちに、通常の画面に遷移します。ここまできたらファームウエアの書き込みは問題ないです。
確認が終わったら mini USB コネクタ横ショートさせていた R243b をオープンに戻します。

次に RF , Logic , UI 基板を接続するヘッダピンをつけたり、回路を確認しなくても付けられるジャック類などをはんだ付けを実施しました。

RF ボードにはんだ付けする TO-220 の三端子レギュレーター、ファイナルの FET などは、放熱のためアルミケースと接触するように指示がありますのでそうします。ケースがヒートシンクになります。(ファイナルの FET はこの時点では、ねじ穴部分がドレインなのか、ソースなのか調べていないので実装しません)

本日最後にやったのは操作パネルのくみ上げ

UI(正面パネル)は、3D プリンタで印刷されたパネルと穴あけ加工済みのケース + UI 基板で構成されます。組み立ての順番は
・穴あけ済みアルミシャーシを下にして
・スピーカーのネットをつける
・3D プリントされた操作パネルをつける
・スピーカーを置く
・UI 基板をつける

スピーカーにUI基板を通そうとすると基板の穴あけ幅が狭くて上手く入らないと思いますが、思い切ってやっちゃいましょう。スピーカーの塗装は若干はがれますが、スピーカーは完全に固定されます。
UI 基板はアルミシャーシの横からスライドさせて入れるのでは入りません。基板の片側をアルミシャーシの基板用スライドレールに入れます。次にシャーシの反対側を手で曲げて基板をシャーシの基板用スライドレールに押し込みます。これで UI 部分は完成します。コツがつかめたら簡単ですが、地味に結構難しいです。

これ以降は、コアに線材巻いたりしないといけないので、回路図と見比べ必須となります。間違えないよう組んでいきたいと思います。

mcHF 購入できました

mcHF QRP transceiver のサイトを運営されている Chris さんが頒布されている、小出力トランシーバーキットですが、2017年の関ハムで組み立てられた方の実物をみてかねがね欲しいなと思っていたのです。だがしかし、人気キットなので在庫復活したという話を聞いても速攻で Soldout ステータスになります。

今回たまたま購入できました。翌日には発送したメールも飛んできたので対応の早さにびっくりであります。

そのうち届くと思いますが、このキットには終段の MOSFET は同梱されません。回路図には標準の型番はかいてありますが、そこはアマチュアなので自分で選定して作りましょうってことかな?今回は回路図に記載されていた三菱の RD16HHF1 を購入。本来2個でいいのですが、すでに組み立てられた方のブログなどを拝見すると、調整中ミスやうっかりアンテナつながず動かしてしまい FET 飛ばしてしまったなどの記事もありましたので余分に購入しておきました。QRP トランシーバとはいえ 5W くらい出ますので、発熱対策もしないと簡単に壊してしまう部品になりそうです。

このキットは、組んだだけではもちろんすぐ使えません。
・ソフトウエアを日本のアマチュアバンドに対応させた形でビルドする必要があります
・自作無線機(技適機種ではない)ので、アマチュア局の変更申請を総通に出す前に保証認定を受けてから

が最低条件です。

ひとまず、荷物到着を待つとします。

FT-450DM で今運用していますが、こちらはバンドスコープがないのでほぼデジタルモード運用
mchf はバンドスコープあるので、CW などで遊べたらなと思っています。

Nutube ポタアン (ポタ研 2018)

2018年2月10日 フジヤエービック様主催の「ポタ研」が開催されました。今年はろくなものができていなかたのでスルーの予定でしたが、korg さんがブース出すとのことで、相談の結果去年作った Nutube ポタアンを送付。場所に余裕あれば展示お願いしますという感じでした。

それでも、追加で何かできないかとディスクリバッファを付けた版とかを作ったりはしていましたが、ノイズまみれでこりゃあかんと断念した次第。

で、当日は無事展示されたようです。ブース手前側はラジオ技術などにも Nutube ポタアンの記事を書かれていたりする齋藤さんの作品。有名な方でらっしゃいます。うちのは奥のほうにひっそりと。

数日後出品したポタアンの返却が宅配便でおくられてきて、その中に出品お礼として Nutube をいれていただいてました。

失敗作の Nutube もそのうち取り外すので、元から持っていた在庫合わせて手持ち7個に。こりゃ次のバージョンを早いことつくらないといけないことに。korg 様ありがとうございました。頑張ります。

ダイヤモンドバッファの製作

トラ技をパラパラめくっていたら2015年10月号に、電池2本で動くダイヤモンドバッファの記事を発見。面白そうでしたので早速作ってみることにしました。

マルツのダイヤモンドバッファキットがあったはずなので、その基板を流用しようとジャンクボックス内捜索して無事発見。
記事の回路では、オペアンプは反転増幅で使用していますが、キットのパターンは非反転増幅。またトランジスタは 2SC1815 / 2SA1015 を使用するようになっています。トランジスタは手持ちが豊富にあって hfe が高い BC550C / BC560C を使うように部品を変更。低電圧フルスイングオペアンプは MUSES8832 が手持ちであったのでそのまま使用という条件です。

MUSES8832 の SPICE モデルは持っていないので、NJM2115 の低電圧オペアンプで代用、ショットキーバリヤダイオードは BAT41 にした回路をLTSpice にいれてシミュレーション。1段目のエミッタ抵抗をいじって終段の保護抵抗に流れる電流を確認して、問題なさそうな値を探しましたが結果的には 1k + 330Ω がよさげな感じでした。

マルツのキットには、2SC1815/2SA1015 を使ったレールスプリッタ回路がありますが、低電圧で効くかどうかわからないのでパス

電池ボックスに中点の線をくっつけて正負電源としました。

基板のパターンカットなどを施したのちパーツを載せて完成。

完成したダイヤモンドバッファの簡易測定。f特は 200kHz あたりまででしょうか。歪もこんなもんでしょうという無難な結果。

クリップしない程度のオシロの読みは 2.2V p-p でした。十分かと思われます。また出力は、30mVほどオフセット出てたのでカップリングのコンデンサは付けています。
アイドリング時電池の電流は 10mA 程度なので、単4でも電池の持ちはいいと思います。
試聴で AKG のオープンエアなヘッドホンも十分な音量で駆動でき、カップリングコンデンサの音の傾向もありますが、ボーカルの抜けもよく良く鳴ります。電池2本にしてはよくやるなという面白いアンプとなりました。

アマチュア局の変更申請を行いました(デジタルモードの追加)

開局申請の時に技適機種のまま免許申請を行い無事開局いたしましたが、このままで電話、電信のモードしか出られずデジタルモードは出られません。このため、免許を受けた送信機にパソコン付けてデジタルモードの運用する旨の変更申請を提出する必要があります。

使用予定のソフトはひとまず MMTTY, MMVARI, WSJT-X としましたが、これらのソフトのうち WSJT-X については一部のモードだけ申請。以下に私が、近畿総通に提出した FT-450DM で使う送信機系統図をさらしておきます。(これらの記入値はすでに公開していただいてた方々の資料を参考にさせていただきました)




また、この資料に無線機の取扱説明書にあるブロック図も付けます。

電子申請Lite にて変更申請を投入するときは、工事設計で周波数帯毎に電波の形式をクリックして入れていかないとだめなので間違えないように一覧も作成しました。

変更申請にかかった日数は以下のとおりです。
2017/10/02(月) 変更申請入力 → 到達
2017/10/03(火) 受付処理中
2017/10/18(水) 審査中 → 審査終了 → SASE 送付
2017/10/21(土) 免許状到着
審査になるまでが長いですが、入力の不備を言われなかったので審査は1日で完了です。

届いた免許状の電波の形式は一括コードのままなので、開局申請の時と違いはありませんでした。

まだ、モービルホイップをベランダにちょこんとつけてるだけのしょぼい状況ですが、これでやっと、デジタルモードに出られるようになりました。(ソフトに慣れていないのでググりまくってます)

アマチュア無線復帰

年とってくると昔やってたことに戻っていく現象がふえてきてます。以前アマチュア無線やってたころは 144/430MHz なんて無法地帯でしたし、HFはこいつキロワット炊いてるやろいう 10W 局もざらに居てる状態であまり熱心になれなっかたのが実情です。そういう状態が続いたのでなんとなく免許更新のタイミングで放置して止めちゃいました。今はマシになっているらしいので、日本橋の無線機屋さんで久しぶりに開局したいから無線機一台くださいと無線機購入した次第。買ったのは YAESU FT-450DM という機種です。新品でも半値くらいが実売価格なのでこれにしました。免許状がないと電波だせないので、総務省の電子申請 Lite にて開局申請をいれました。

過去 RTTY などもやっていたので、パソコン+TNCやTU+無線機という構成で運用していました。今回も RTTY とかは出せるようにしたいのですが、最初の開局申請でパソコンなど付属装置付きの構成とすると TSS or JARD 保証認定を受けてから総通の審査となり手数料と時間が増します。なので、技適の無線機のまま総通に開局申請して免許がおりたら、その無線機にパソコン接続する変更申請をかけます。そうすることで免許状が早くゲットできること。また、あとは総通に変更申請を出せばいいので TSS JARD の費用も使わなくて済むということです。
今回は技適機を使って開局申請しました。電子申請 Lite の日数は以下のとおりです。

2017/09/17(日) 申請入力 → 到達
2017/09/21(木) 受付処理中
2017/09/22(金) 審査中
2017/09/25(月) 手数料納付待
2017/09/26(火) ATM にて納付 → 審査中に戻る
2017/09/28(木) 審査完了
2017/10/01(日) 配達(着払い)

入力して2週間で届きました。アンテナがないのでしばらくはデジタルモード環境などの準備ばっかりやってると思います。

家の真空管アンプのスピーカー出力をヘッドホンに変換するアダプタ作成

71A シングルアンプが完成して時々電源入れては楽しんでいます。ふとヘッドホンでも聞いてみたいと思いスピーカー出力をヘッドホンに変換するアダプタを作成することに。回路は 5.6Ω + 1Ω + 1Ω + 1Ω の抵抗をつないで合計 8.6Ω がアンプからみた負荷です。ヘッドホンは、各1Ωの抵抗からタップを出して簡易音量調整できるようにします。

配線どうするか考えてなかったので、現物合わせでとにかく作ってしまおうと配置検討中のところ

一通り配線おわったところ。テスターでチェックして OK でした。

早速アンプに接続して動作確認しているところ。左右間違えやスイッチの配線間違いなく問題なくうごきました。今まで作った真空管アンプにはヘッドホン端子を入れてないのですが、これ一個あればヘッドホンでも聞けるので作っといてよかったアイテムですかね。

moode audio player 用 OLED に曲名表示するサンプル python スクリプトを書いてみた

moode audio player 用となりますが、128×64 OLED 液晶に曲名を表示するサンプルを作ってみました。
まぁ、処理の最適化をしていないので、全てメイン処理でうごいているという状態ですがひっそりと公開しています。

OLED の描画位置のイメージです。この後の修正で1ピクセルずらしたりしているところはありますが、だいたいこんな感じです。

Twitter に貼った動作イメージの10秒くらいの動画があるのでこちらでもリンク貼って見られるようにしました。

リポジトリは、下記アドレスになります。
https://github.com/ngc6589/moodeAudioPlayer_OLED_Display

71A シングルアンプ 回路の配線から完成まで

前の記事では、電源まわりの配線が終ったところまでの紹介でしたが、今回は回路の配線から動作確認までやってしまいます。回路の配線もシャーシ内で部品くっつけていくだけなので、途中の写真は割愛させてもらって、ほぼ配線終ったところのハラワタ写真が↑のやつです。

前段 12AU7(6189W) の簡単な動作チェック

終段 71A のバイアス電圧などを測りまして想定から大きくズレていないことを確認。配線完成であります。


71A ST管で試聴と CX371-A ナス管でも試聴。CX371-A は 71A を通販で買ってから1ヶ月以上たっても届かなかったので、あきらめて探してたら別の出品者から CX371-A が出てて速攻でポチっとなしたもの。結果的には両方届いたのでいいのですが、アメリカから通販して届かないときはホント来ないことを実感させられた一品。
出力トランスはアンディクスオーディオ S-14 ユニバーサルトランスなので決して高いものを使っているわけではありませんが、71A アンプは聴き惚れる音質。満足です。
71A を CX371-A と差し替えしますと、その音質が艶っぽくなり、その鳴りっぷりに感動しました。71A が NOS 品なので使ううちに変化してくるかな?ということで球は 71A に戻し当分の間はこっちで行こうと思っています。

シャーシ四隅にアルミを三角に切ったものを付けて大きめのゴム足付けるべきですが、ゴム足の加工はアンプ軽かったので、タカチの小さいゴム足をペタと貼り付けてオワリ。ひとまずアンプ台に収まってもらうのを優先にしてしまいました。

回路図にバイアスの電圧のメモなどを追記しました。


左、右の周波数特性。50kHz あたりのコブは、OPT の型番でググルとトランスの特性を測定された方がおられまして、そこに掲載されている傾向と似てたためトランスのクセということで放置です。

アンプの消費電力は 24W と小さく真空管の発熱も少ないので、通電したままでも心配するようなことはありません。常用アンプになりそうです。
古典管の寿命ってどんなもんでしょうかね?そこだけは知識ないので心配だったりします。

71A シングルアンプ 電源まわりの配線

今回から配線作業に入っていきます。まず 100V の配線をしたのち真空管のヒーター配線を行います。

LED 内蔵ロッカースイッチの LED の明るさ確認中。この LED は 71A のヒーター 5V を拝借して点灯します。 LED の Vf 1.7V なので電流制限抵抗 330Ω で 10mA の定格電流が流れる感じです。定格電流流すと地味に明るすぎる感があったので、抵抗を倍くらいにしてもいけるわなと点灯確認中。

100V 周りを配線し終えたら、12AU7 のヒーター電圧確認。12AU7 は交流点火なのでトランスと直結でもいいのですが、若干電圧が高くなるので、電圧調整のドロッパ抵抗を入れてヒーター電圧が何ボルトか確認。手持ちの抵抗の関係で 6.1V になりました。5% 以内でよしとしましょう。

GND の母線を張ったあと、71A の直流点火用整流ラグ板を取り付け。現物合わせでつけていきます。

パーツボックスをガサガサとして必要な部品をピックアップしたところ。次回の作業から回路の配線をする予定です。