AM変調のはなし

AM変調のはなしとは

アマチュア無線などの送信機で、昔は低い周波数(HF帯）は AM 変調が主流でした。そもそも、真空管の時代では、終段の供給電圧(プレート電圧）を加える部分と電源の間にトランスの2次巻き線を繋ぎ､1次側には送信電力と同じくらいのパワーの低周波アンプを繋いで､音声の変調で電源電圧を変化させる方式でした。
　トランジスタの時代でも、終段のコレクタ電圧を音声で変化させてAM変調を行っていました。難点は、送信パワーと同じくらいの低周波アンプがいるので、大出力になると構成が大がかりになることです。 10W ぐらいでしたらいいのですが、100W出力となると、変調アンプも大がかりになります。それで、送信終段のベースなどを変調する方式も出てきました。
　右の図をご覧ください。通常の CW 無変調では高周波レベルは ±V で済んでいたものが、AM変調をかけると最大では±2Vになります。実効値では同じ出力となるので、パワーとしては同じなのですが、送信終段の能力として2倍の電圧を出力出来ないといけないのです。たとえば CW で 4W 50Ω では電圧は RFピークでは 40Vp-p です。このピークが2倍になる 80Vp-p の電力は16W にもなります。
　つまり、ピークで(変調時の終段電圧は通常の2倍になった瞬間ですが）4倍の出力がリニアに出ないと、きちんとした AM変調がかからないということです。調整がわるくてピークが出ない場合は右図上から3番目の黄色い波形になります。これはピーク電力が出ないので､ピークの頭が凹んでしまっています。実効電力としては変調をかけるとパワーが減ってしまう現象となります。いわゆるマイナス変調って状態です。
　一番下はAM変調と同じピークが出る終段の構成での SSB の波形で、ピークでは±2V 出ますので、最大4倍のパワーが最大値ですが、全てピークになる場合は音声が歪んでしまいますので、そこまでは実効パワーは出ません。
　昔の CBトランシーバーでは SSB 12W の機種では AM時には電源電圧を 1/2 に下げて CWで 4W 程度に抑え、変調のピークでも飽和しないように工夫していました。
最近はSSBメインのリニアアンプ方式
　最近の大方のアマチュア無線のセットは、SSBメインですので、ピークパワーで最大出力を規定して、AMでは SSBのキャリアサプレッションをずらしてキャリアを出す状態で1/4以下の出力レベルの CWとし、ピークパワーまで変調するような形で行い、RF出力段はあくまでリニアアンプとして動作させます。
　それでも、トランスでコレクタやプレートに変調かける方式は、トランスで低周波域が程よくカットされるので、抜けの良いAM変調がなにかさわやかだった気がします。SSBの送信フィルターで、高域をカットされないので結構HiFIだったのかも..

　ちなみに私の初QSO は 高1の時、7MHz 6AQ5 ファイナル、6BM8 AM変調でした。受信機も高1中2の自作セット。VFOだけはメーカー製の試験用発振器を使ってました。7MHzフルサイズのダイポールアンテナで埼玉との交信でした...

I2C出力 A/Dコンバーターのはなし

I2C出力 A/Dコンバーターのはなしとは

高周波アンプの出力デバイス消費電流は、A級アンプの場合はあまり出力レベルによって変化しないが、AB級のアンプではパワーや周波数によって、流れすぎないように監視する必要が多々あります。
　そんな監視に適した ICをいろいろ試しましたが、携帯機器のバッテリー監視ICなどでは、高周波によって、オペアンプ入力のダイオードが飽和してしまったり、I2Cバス制御がうまく動かなくなったりして、エラーが出たりしました。
　最近改めて、RFによるトラブルに強そうな I2C A/Dコンバーターで AD7991 というICを試してみました。

8Pin SOT23 と大変ちいさなパッケージですが、 12Bit 分解能で 4CH 入っています。I2C バスなので電源 GND も含めて 4本で繫げるのが使いやすいポイントです。
　しかしながら、当初データーシートを見た時に、「1) チャンネル指定レジスタを、いちいち設定するのは面倒みたい」「 2) アドレスが固定で、２品種しか無いので、合計8CHしか使えない」と思って、使用するのにはちょっとためらっていました。
　しかしながら、 1)　のCHレジスタ指定は「オートインクリメンタリーモードがデフォルト」ってことで、解消されました。電源 ONで自動的にチャンネルが更新されるのです。

しかも、どのチャンネルのデーターかは、読み出した２バイトのデーターの中（上記表）の最初の Bit5:4 にあるので、手間がかかりません。
それで、以下のようなコードで使っています。必要な分解能は 8 Bit で問題ないので、上位8bit のみ使ってます。　以下は読み出し部分のみ....   

// ------------ temp_buffer[] に２バイト i2C から受信する -----------

    while( getsI2C(temp_buffer,2) ); //recieve data 2Byte

     uc =( temp_buffer[0] & 0x30) >> 4 ;   // Get CH number

     data = temp_buffer[0]<<4 ;                  // 上位 4Bit 代入

     data |= temp_buffer[1] >> 4 ;　    // 2byte 目の上位4Bitを加算

     volt_data[ uc ] = data ; // 結果レジスタにストア

* 実際使用する時は、前回値と平均する等の演算処理が必要です。

２）の問題は 10Bit ですが、8CHの AD7997 という品種が、同じソフトウエア処理で使えそうなのです。このICは AS ピンの電位でアドレスが変えられるようなので、１品種２個、２品種あるので、同じバス上に４個接続出来ます。

なかなか便利な時代になってきましたが、こんどは選ぶのが大変になりそうですね。

子どもを育てるはなし

子どもを育てるはなしとは

子育て中は、共働きなので育児と仕事との両立が大変だったですね。
出張で遅くなり、保育園に迎えに行くのが遅くなって、保母さんに大変な迷惑をかけたこともたびたびでした。

　幸いなことに、１人娘はすくすくと育ち、無事に大学を出て医者のタマゴになり、結婚もして、今は孫が出来るのを楽しみにしています。
　生まれて夜泣きや、おしめ替え等、１歳を過ぎる頃までは大変でしたが、昔はまだ良かったなーと思うことが多々あります。
１）ゲーム機がなかった。

　そのそも家には白黒のテレビしか無く、子育てに忙しくてゆっくりテレビを見る暇もありませんでした。ですから、この頃のはやりのガンダムとかは全く見ていなかったので、テレビ番組の空白の期間でもあります。もちろんパソコンゲームもそんなに普及してないので、子どもがゲームするなんてこともありませんでした。
　小学校高学年でファミコンがはやり、すこし夢中になった頃もありましたが、今の子どもは携帯ゲーム機やスマホゲーム等、誘惑が多くて大変だと思います。
　シャープの X1 Turbo というマシンを買ってはじめてモニターでカラーのテレビ放送を見る様になったのでした。こいつはビデオ切り替え機がラインナップされたり、ビデオ出力が出来たので、撮ってきたビデオのタイトルを作ったりしましたね。

2) 夜は早く寝かせた
　当時、保育園のお達しで「夜８時には寝かせる様にしてください」とのことで、必死で夜８時前に布団に潜り込ませ、「日本昔話」の本を１話読んでから寝るという生活で、疲れている時は自分が先に寝てしまったりしました。
　この習慣は小学校低学年まで続き、おかげで学校では「よく先生の話をよく聞いていて、うなづく子」としてほめられました。高校生になるまで夜１０時には寝る様にさせて、かなり煩がられましたが、学校で眠くならないだけで学習は進んでいる様に思えました。

３）遊ぶ時はおもいっきり...

　忙しくて、子どもの顔を見るのは寝顔ばかり...という時期でしたが、保育園の役員、PTAの会合や、運動会など出来るだけ出かけました。保育園の行事にお父さんが出るというのは、結構子どもは嬉しかったようですね。
　女の子なので、小学３年生ごろから一緒にお風呂に入ってもらえなくなりましたが、同様に、子どもと肌ふれあって遊べる期間はこの頃までの短い期間ですから、仕事をやりくりしてでも、子どもとの時間を大切にすべき時期だと思います。
＊ この時期を過ぎたら遊んでもらえませんよ...(経験者より)

プリンタのトラブル

プリンタのトラブルとは
本日朝一番に起きたトラブルは、プリンタでした。
１年ちょっと前に買った、EPSON LP-S5000 という、A3カラーレーザーなのですが、給紙エラーで止まってしまい、破れた紙を取り出して、再度印刷しようと立ち上げると E600 と出て、サビースを呼ぶエラーのようです。とりあえず、まだ残った紙片があるかどうか、感光体ユニットを外してチェックしたり、給紙ローラーを回したけど奇麗なので、しかたがなくエプソンサービスに電話。
「感光体ユニットの下にあるガラスを拭いてみて下さい」と言われ、試すが改善せず、しかたがなくサービスマン修理のお願いをしました。
ほどなくしてサービスマンから電話があり「出張料だけで、本体買えてしまいますが？」「感光体が悪かったらさらに２万ほどかかります」と確認の電話...
なるほどそうだよね〜 Amazonで調べると新品が３万ちょっと、出張料の合計が、部品代なしでも 4万円。
前に RCHOの ポストスクリプト A3 モノクロプリンタが壊れて、修理の人が来て「新型買った方がいいですよ」と言われたけど、タイミング調整等で数万円かかったけど、元が10万以上したし、それから暫く使えたのであのときは満足だったけど、今回元が安かったからなぁ..
それで、丁寧に修理を断り、Amazonで新製品が出ていないかチェック。
LP-S5300 なる製品が同じくらいの値段で出ていたが、古い機種とはトナーが互換性無いようで、トナーと感光ユニットだけ残してスペアにする目論みもダメでした。

最後のあがき
直近で A3プリントの必要も無いし、もうちょっと考えてから発注は後にしようと、思いふと Google で " エプソン E600 エラー " で検索してみると、結構ヒットしたのです。
それで、参考にしたのが、hongokk さんのブログ記事、同じエラーで感光ユニットのトナーを転写するベルトの回転をチェックするセンサーに金属片がついており、それを奇麗にしたら治ったとのこと。

緑の感光ドラム横端を回して、ベルトを見ると写真の位置の金属片が結構汚れていたのと、２カ所ぐらいあったので掃除してみた。
すると何事も無かった様に「印刷出来ます」の状態に...
けっこうセンサーがシビアなのと、ここの擦れ具合で寿命をチェックしているのかも知れないですが、まだ寿命には早いですね。
ひとまず安心して PDF を印刷。本日２時間ロスしましたが、いつもなら即Amazon 発注...なのを思いとどまって　今朝はよかったなー
EPSONさん。大事に使います。

TA7310 応用回路追加

Schematics に TA7310の内部回路と応用回路を追加しました。
TA7310は東芝製シングルラインの 9ピンアナログICで、かつて開発した FM/AM/SSBの CBトランシーバーに多用しました。今回は VCO 関連と、SSB変調･復調の回路です。
まずは内部構成から

最初の1〜３ピンは主に発振回路に使われます。1Pinにトランジスタのベースと2Pinにエミッタが出ています。ここでコンデンサーをつけて、コルピッツ発振回路などを構成します。3ピンはその出力に使われますね。4ピンはミキサの入力で、1Pinの発信信号や､入力された信号がC1のコンデンサーで混合されて、6ピンに出てきます。6ピンはlコレクタなので、電源からコイル負荷か、560Ω程度の抵抗負荷で使われます。
そして7ピンは独立した増幅回路の入力で、6ピンと同じような出力形式で8ピンに出力されます。
5ピンはGND9ピンは電源で 9V 程度を使います。発振回路を構成する場合は、インダクターで電源をデカップリングすると良いかと思います。
下記に応用回路を載せます。
上側はVCO 段とPLLICへの出力9Pinに周波数変換するためのミキサー回路です。
下側はSSBのキャリア発振回路を水晶で行っています。実際はダイオードスイッチで AM/USB/LSBの周波数をシフトさせていますが、今回は簡素化のため1周波数のみとしました。
4ピンは受信時には SSBIF　(１1.273MHz)のIF増幅した信号がコイルを介して入力されます。TX時には送信用の変調信号が入力され、AM To GND 端子を GNDに落とすと、キャリアサプレッションが崩れて AM信号になります。
6Pinからは送信用のSSBRF信号、9ピンからは RX時の音声信号が出力されます。
音声信号を扱う場合には､電源に10uF程度の電解コンデンサーが必要になります。