たわごとのページ #50〜



<項目>お悩み相談室(掲示板)開設について(たわごと#50)
2001年1月から、SPECTRUMホームページをリニューアルいたしましたが、今回、新たに「お悩み相談室」なるコーナーを開設いたしました。これまで、読者の皆様からメールを頂いておりますが、メールの内容の大半がお悩みに関するものです。あなたのお悩みを、ぜひ相談室に書かれてみてはいかがでしょうか。掲示板の形式にしておりますので、悩みを気軽に打ち明ければ、他の読者からの応答があるかもしれません。
また、お悩み相談室というタイトルの掲示板ですが、読者同士の情報交換の場ともしていますので、訪問したときにでも、一言どうぞ(^_^;)。

<UpDated>(2001.2) 一言掲示板に名称を変更


<項目>読者の方からのメッセージ&ご質問の紹介(たわごと#51)
今回、松本 卓巳さんから下記のメールを頂きましたのでご紹介いたします。

> 島田様、はじめまして。
私、松本と申します。

私は現在半導体を扱う商社に勤めて1年に満たない者です。
「Spectrum電子工作」のページを拝見させて頂いて、 一度、お伺いしてみたいことがあり、失礼かとは思いましたが、メールさせて頂きました。
今、私はVCOをメインに活動をしておるのですが、最近「YIG」「DRO」といったキーワードを耳にしました。実際「VCO」と「YIG」「DRO」の決定的な特性の違いとは何でしょうか?もし、ご存知であれば、メリット・デメリットという観点で教えて頂くことはできないでしょうか?また、何の言葉の略語であるのか、ご存知であれば、お教え願えないでしょうか?
一方通行で大変失礼をおかけ致しました。
では、失礼致します。


SPECTRUMホームページからの回答(一般読者向けにまとめています)

(1)YIG発振器について
YIG の 略語ですが、デバイスの構成材料(強磁性体の材料)に由来しています。
イットリウム(Yttrium)・鉄(Iron)・ガーネット(Garnet)の頭文字を取っています。
YIG発振器は、図1に示すようにYIG球という共振回路を使った発振回路が入っていて、そのYIG球に与える磁界を変化させると広範囲に発振周波数を変化させることができます。メリットとしては、電磁石で直流磁場を印加するので、電気的な制御が容易なこと、高速繰り返し応答性もよく、オクターブあるいは、それ以上の広帯域にわたる発振においても駆動電流に対する直線性が優れています。デメリットとしては、YIGは電磁石に印加する大電流な電源が必要で、さらに安定な定電流制御にしないと発振周波数がふらつくので注意が必要です。

YIG発振器の原理図
図1.YIG発振器の原理図
参考文献:インターフェース(91年1月号)



(2)DROについて
DRO の 略語ですが、Dielectric Resonant Oscillator の頭文字を取っています。
意味ですが、Dielectric(誘電体)、Resonant(共振)、Oscillator(発振器)です。メリットしては、誘電体の共振作用により周波数の安定性に優れています。デメリットとしては、大きく周波数を可変する用途には向きません。例えば、10GHzの発振器では、可変調整できる周波数範囲が100MHzといったところです。


#松本さんから、以下のようなお礼のメールをいただきました。
>ご無理な要求にも関わらず、ご丁寧に返答して頂きありがとうございます。
 とても救われた気持ちであります。ありがとうございます。
 こういった事や、アプリケーション使用例を理解していく上で、何か良い文献等ご存知ありませんか?
 また、ちょくちょくWEBの方を拝見させて頂きます。
 この度は誠にありがとうございました。


SPECTRUMホームページからの回答
一昔前ですと、図書館などに足を運んで文献を調べていましたが、現在、インターネットが普及して多くの記事の閲覧ができますので、まずは、検索のホームページで探すと速くて確実です。goo、infoseek などの検索のホームページにキーワードでアクセスしてみて、検索すると見つかるでしょう。

DROについては、はじめは私もよく知りませんでしたが、下記のホームページを検索して分かりました。
(海外のサイトですが、DROについて掲載されています。)
http://www.shfmicro.com/
上記のトップページで、DRO's を追って見て下さい。
これは、1例にすぎません。他に検索すれば、参考になる最新の良い記事が見つかるかもしれません。

今後とも、SPECTRUMホームページをご愛読 宜しくお願いいたします。


<項目>Visual Basic を使ったシリアル通信プログラムの開発(たわごと#52)
これまでPIC側については、「シリアル通信」のページで、シリアル通信テストのプログラムをご紹介し、パソコン側では、chuchuさん作の「Acknowrich」シリアル通信解析のフリーソフトを使わせていただきました。さて、今回は読者の皆さんが、Visual Basicを使ったシリアル通信プログラムを自由に開発できるように、情報を提供していこうと考えています。もちろん、Visual Basic の開発環境がない読者にもご利用いただけるように、開発されたソフトはフリーソフトとして公開する予定です。プログラムの使用(再利用、修正等)に一切の制限はありません。ただし、ソフトの著作権を放棄したわけではなく、金銭目的に使用することは禁止します。なお、掲載したソフトを使ったことにより損害を生じても、一切責任を負いません。もしソフトがうまく動作しないことがありましたら、ご面倒でも作者にご連絡ください。全てのバグに対応する約束はしませんが、なるべく対応します。開発ソフトへのご要望、ご感想などお待ちしております。「これこれの機能がほしい」というご意見がありましたら、是非作者までお知らせください。


<項目>DDS&PLL回路とPICによる周波数特性測定器の開発(たわごと#53)
後閑氏のホームページhttp://www.picfun.com/ をご存じでしょうか。PIC関連の電子工作をされている方々には、ご存じの読者が多いと思います。このホームページは、PICについての技術解説が充実しているため、入門者からベテランの方まで結構参考になるページです。私もときどき拝見させていただいております。
さて、後閑氏のマイコン活用工作のページ にて、DDSとPICによる周波数特性測定器(2001年2月現在)が紹介されています。DDSで正弦波を出力し、ログアンプでレベルを測定、そのデータをPICで液晶表示器に表示すると同時にパソコンに転送して、パソコンのプログラムで周波数特性として表示、保存できるものです。周波数特性の測定範囲は、10Hzから10MHzまでの範囲で、最低1Hz刻みのスイープとなっています。ただし、実際の実用限界は出力レベル、波形品位を考えると、4MHz程度までとのことです。

さて今回、SPECTRUM電子工作のホームページでは、製作のポイントとして、90dBという非常に広いダイナミックレンジと、500MHzという高周波まで測定できるという優れもの高性能なログアンプICをフルに活用していくことに着目し、SPECTRUM開発の”DDS&反転レベルシフトPLL”回路を採用した周波数特性測定器の製作に取り組んでいく予定です。

<ここがポイント>SPECTRUM開発の”DDS&反転レベルシフトPLL”回路
を使うと、どんな利点があるの?

  1. 周波数特性の測定範囲は、〜500MHzの範囲まで拡大できる。
  2. DDSはPLLの基準発振器として使用することで、細かな周波数ステップ幅のPLL回路を実現できる。
  3. 周波数特性測定に使用する信号源は、VCO回路出力とするため波形品位が良い。

以上の3点を利点とした周波数特性測定器を製作していきます。図2に、周波数特性測定器のブロック図を示します。特徴は、2つのPLL回路を使ってDBMにより周波数変換をすることで、0MHz〜500MHzという広範囲なスイープとすることができます。(注)表記として0MHzからとしましたが、実際には0MHzは出力されません(^^;)
PLL回路1の周波数は、600MHz固定とし、その基準発振源には高精度なクリスタル・モジュールを使用します。(固定周波数を600MHzに設定した理由は、500MHz以内(仕様範囲)に不要なスプリアスの発生を防ぐためです。)
また、PLL回路2では、基準発振源にDDSを搭載することで、狭域な周波数制御(たとえば、100Hzステップ)を可能にし、また反転レベルシフト回路により、広域な周波数制御(600MHz〜1100MHz)を実現できます。DBM回路の出力ですが、[PLL回路2]−[PLL回路1]の周波数の差成分(すなわち、0MHz〜500MHz)が出力されます。
(注)周波数の和成分(1200MHz〜1700MHz)については、DBM(TUF-2)の扱える周波数特性が約1GHz程度までとなっているので、特にローパスフィルタを付けなくとも出力レベルは小さくなります。なお、1Hz刻みとなるDDS回路はPLL回路の基準発振器として使用しますので、PLL回路が基準周波数の100倍に設定されれば、最低100Hz単位刻みになります。

SPECTRUM開発の周波数特性測定器
図2.SPECTRUM開発の周波数特性測定器

【機能と仕様(案)】

SPECTRUM製作の周波数特性測定器の仕様(案)は下記のようになっています。
(注)機能については、後閑氏の測定器を参考にさせていただきました。


(1) 周波数特性測定(リモート)
   パソコンからリモート制御して、指定された周波数範囲を指定刻みで出力し、
   被測定装置の出力レベルを計測して対数グラフで表示する。
測定周波数範囲
測定周波数刻み
測定チャンネル数
測定信号レベル
:0MHz近傍 〜 500MHz を100Hz単位で指定可能
:1ディケードを何分割で測定するかを指定(最低100Hz単位)
:2チャンネル
:-60dB 〜 20dB 分解能1024レベル

(2) レベル変動特性測定(リモート)
   パソコンからリモート制御で指定した一定の周波数で被測定装置の出力レベル
   変動を長時間測定しグラフ表示する。電源投入などからの立上がり特性なども
   測定出来るようにする。
測定周波数範囲
出力レベル
測定間隔時間
測定時間
測定チャンネル数
測定信号レベル
:0MHz近傍 〜 500MHz で100Hz単位で指定可能
: 約-45dB 〜 15dB ボリュームにより可変
: 0.1秒、1秒、1分の3種類
:上記時間間隔で最大600サンプルまで
:2チャンネル
:-60dB 〜 20dB 分解能1024レベル

(3) 手動周波数出力とレベル測定
   ロータリースイッチの回転により周波数を設定し、液晶表示器によりレベル測定
設定周波数範囲
出力レベル
測定チャンネル数
測定信号レベル
:0MHz近傍 〜 500MHz  1/100刻みで設定
:約-45dB 〜 15dB ボリュームにより可変
:2チャンネル
:-60dB 〜 20dB 分解能1024レベル



<項目>まずは、秋月DDSキットのテストプログラム紹介(たわごと#54)<UpDated>(2001.4.2)
たわごと#53で掲載した「DDS&PLL回路とPICによる周波数特性測定器の開発」に向けて、まずはPLL回路の基準周波数となる秋月DDSキットのテストプログラムから紹介していくことにした。トップページにある「DDS回路」の項目の中で、連載を開始いたします。
今後の紹介スケジュールとしては、以下を予定しています。

  1. DDSをシリアルモードで動作させるPICプログラムの紹介と解説こちらをご覧ください。
  2. DDSをPC(RS232C)でコントロールするPICプログラムの紹介と解説こちらをご覧ください。
  3. Visual Basicを使ったDDSコントロールソフトの紹介と解説こちらをご覧ください。
  4. LCDディスプレイに周波数表示をさせるPICプログラムの紹介と解説→こちらをご覧ください<随時・更新中>
  5. Visual Basicを使ったLCDディスプレイコントロールソフトの紹介と解説



<項目>読者の方との面会(たわごと#55)
前回、たわごと#51でご紹介しました 松本さんと面会する機会がありました。読者の方と実際にお会いできたのは松本さんが初めてです。松本さんは半導体を扱う商社にお勤めで、VCOをメインに活動されておられますが、奇遇にも弊社をご存じで、しかも以前から御担当されていたというから驚きです。世の中、広いようで狭いですね。(^^;)
早速、お会いできる機会があり、私はVCOに興味があったので、最新のVCOメーカーのカタログをいただきました。趣味の工作用の部品としてはちょっと高価な品物ですが、スペックとしては素晴らしい特性のものばかりです。
どうもありがとうございました。


<項目>SPECTRUM 新館・シフトURLの開設(たわごと#56)
これまで当ホームページでは、本館の「hello」さんと、別館の「freeweb」さんのサーバーで公開しておりましたが、以前からもっと これらのURLの記述が短くならないものかと感じておりました。このたび、無料のシフトURLサービスという便利なものがあるという情報を受け、早速、登録先のネットにアクセスしてみました。登録ですが、まず先方のホームページでメールアドレスを入力するだけの仮登録を行います。数時間後に、仮登録したメールアドレスへ先方からパスワードと、本登録用のホームページURLが送られてきます。このような2段階による登録方式は、誤登録や、いたずらを防止するためのもののようです。さて、本登録でいよいよ「http://希望名.sak2.net」を受け付けるメニューが表示されました。ところで希望名をいくら受け付けるといっても、以前に他の人が同じURLをすでに登録している場合には、その希望名は使えませんし、また、実在する企業名や団体名などを使った「まぎらわしい名称」を登録するのは、やはり後々訴訟など起こされると厄介ですので避けた方が無難でしょう。当ホームページは、通称「SPECTRUM」で通していますので、それを希望しました。さて本登録後、希望した登録名称が受け付けられること数時間、希望したURLでホームページが見られるようになりました。

SPECTRUM 新館 URL:http://spectrum.sak2.net/
こちらは、シフトURLサービスサイト ”SPECTRUM の サクサク・ネット”です。
長いURLの入力に うんざりしている あなたのためのサイトです。

さて、この「シフトURLサービス」ですが、ホームページのファイルはこれまでの所属サーバーにあり、そこから希望したURLに転送されるようです。従来の転送URLサービスとは違い、トップページだけでなく、すべてのhtmlファイルや、画像ファイルまでもが、あたかも希望したURLのサーバーに実在しているかのように、インターネットエクスプローラや、Netscape上でのPASS表示がなされています。転送サーバーを経由しているという意識をせずに利用できることが素晴らしいです。
一言掲示板の方に、シフトURLサービスの方から頂いた内容を掲示しておきました。もしご自分にホームページがあって、もっと簡単なアドレスを希望したり、好きな名称を使ったURLを持ちたいと興味がありましたら、そちらを見て一度使ってみてはいかがでしょうか。なお、この「シフトURLサービス」は広告を収入源としているため無料ですが、ホームページに広告欄が自動挿入されます。


<項目>アクセス状況の解析(その1)(たわごと#57)
当ホームページでは、2001年のリニューアルに伴い、アクセス状況のタグを各ページに挿入し、アクセス統計データから月別、時間別にアクセス状況を把握することができるようになりました。2001年1月15日から本格的にスタートしましたが、図3は、2001年2月のアクセス状況を示しています。約5000アクセス/月、 約200アクセス/日となっています。
(注)ここでの数字は読者がどれだけ興味を持って当ホームページをご覧頂いているかということを意味します。

              図3.アクセス状況

図3を見ますと、2/6(火)、2/20(火)、2/27(火)というように、いずれも火曜日にアクセス件数が多くなっていることがわかります。逆に、2/18(日)、2/25(日)はアクセス件数が伸びていません。これは、いったいどういうことか??アクセス状況を解析した結果、次のように予想できました。
(注)2/8〜2/10は「hello」さんのサーバーがアクセス不具合を起こしていたためと判明しているため解析から除きます。

という予想です。ホームページの更新とアクセス件数には、強い相関関係があるということですね。電子工作やソフトを試行錯誤している日曜日には、なかなかホームページを更新することができませんが、少しでも読者のみなさまに興味を持ってご覧いただけるよう、これまでのように1週間に1度は更新を続けていきたいと思っています。
今後とも、より充実した内容のホームページを作成し、皆さんの満足の行くサイトを目指して頑張ってまいりますので、SPECTRUM 本館、別館、そして今度の新しいURLでもご愛読、宜しくお願い申し上げます。

今後のアクセス状況については、また何か変化が現れたときにでも、分析して報告しましょう。


<項目>PICターゲットボードの製作のパターン図について(1)(たわごと#58)
今回、岡林さんから下記のメールを頂きました。

> 題名の通り、PICターゲットボードの製作のパターン図について、有償にて分けてもらえないでしょうか。
読んでいたら、無性に作りたくなってきました。パターン図さえ手に入れば後は、何とかなるような気がします。
両面パターンはまだやったことがないのですが。これを機会にやってみようと思います。
突然な無理な依頼でとまどわれていらっしゃるかと存じますが、是非よろしくお願いします。


SPECTRUMホームページからの回答

PICターゲットボードにご興味をいただき有り難うございます。
当ホームページでご紹介している製作ものは、販売を目的としておりませんが、どうしても製作をご希望なさるのであればご相談に応じます。ところで、片面の感光プリント基板を使った工作は、これまで実績がありますでしょうか。片面や両面においても製作工程は同じで、両面のパターンをなるべくぴったり合わせて露光が出来れば、現像、エッチングといった製作工程は片面のときと同じです。
但しご紹介しているパターンは、2.54mmピッチのピン間に配線1本を通してある箇所があるため、少なくとも1.27mmもずれてしまうとPADのピン穴が配線の上に重なってしまいます。たぶん最初は慣れるまで何枚か基板をダメにしてもよいという覚悟が必要です。
PICターゲットボードについては、以前に井上さん(たわごと#41)も同様に興味を持たれ、製作をしたいとのご要望をいただいたことがありますが、実際に製作工程で位置合わせと露光,VIAの穴あけに結構苦慮されていたようです。どうしても位置合わせの段階でずれてしまうとのことで、5,6枚の感光基板を使って、たまたまピッタリ位置が揃ったのが内1枚あったということです。慣れてくると多少の位置ずれがあっても、穴あけでPADの真中に穴をあけるのではなく、多少ずれた方向を意識してあけるようにするとうまくいったりもします。失敗した基板は、エッチング前であればレジストをはがして、感光スプレーを使えば、何回もレジストを塗布することで再利用できますが、ムラなく均一に塗布する慣れも必要です。


<項目>PICターゲットボードの製作のパターン図について(2)(たわごと#59)
その後、岡林から下記のメールを頂きました。

> 片面の感光プリント基板を使った工作は、これまで実績20数枚程度ありますので自信はあります。
装置も一通りそろえています。特に難しいエッチングは、噴流式のエッチング漕を用意していますので細い線でもいけると思います。ピン間の線を通したことも何度かあり成功しています。ポジ感光紙も現在50枚所有していますので、失敗を恐れず前に進む準備もあります。エッチング液も20L入りを先日一缶買いましたので十分足りると思います。第二塩化鉄も用意しました。
そんなわけで何とか分けていただくことはできないでしょうか。よろしくお願いします。

SPECTRUMホームページからの回答
これまで感光プリント基板を使った工作を結構やっておられるようで、製作に対する決意を感じ取ることが出来ました。有償ということですが、図面の送料分+お値段はおまかせします。送金の確認が出来次第、専用のシートにPICターゲットボード製作のパター ン図面を印刷してご郵送いたします。


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