2016年3月20日日曜日

HP5334Bの3GHz!!! 対応(続)

 ソフトの開発も一段落したので(というか足りない情報を補うために本を発注したので、それが届くまでの束の間に) 5334BのカウンタのCチャネル実装に取り組んた。その結果手持ちのSGの限界である3GHzまでカウントできる事が判った。


 先日、発注していたBNCコネクタが届いた(AMAZONで発注したら中国から)。パネルの裏側から取り付けられるものだ、そうしないと後で分解が面倒になる。具体的にはBNCメス-MCXオス変換アダプター20cmケーブル付きで、これを切って使用する。
 コネクタを取り付けられるようパネルの穴開けをやった。これで板金加工はOK。

なお、パネルを外すには同軸コネクタのナットを外す必要があり、9/16インチのレンチが必要。また、つまみを外すにはT-5のトルクスが必要で、さらにナットは5/15インチとあまりお なじみでないサイズの工具を揃える必要がある。
 9/16インチのレンチがホームセンターに無かったので14mmの(ディープ)ソケットレンチで無理に 外し、ナットに少しキズを付けてしまった。 5/15インチのナット回しは8ミリのソケットで代用した。


 次に半導体を追加する。ダイオードは通販で仕入れたHSMS-2812を2個ずつ対面に組み合わせリング状に組上げたものを2つ用意。これくらいの大きさになると半田の表面張力が部品の重さに勝つので押さえておかないとうまく組み上げられない(大きさは楊枝の頭と比べてみてください)。

 これをHP5334Bの基板に乗せて こうなった(ダイオードの取付け場所は黄色の円内。紫はプリスケーラ用ソケット)。

ちなみにこの部分の回路図はこうなっている。リミッターはわかりやすいがピークディテクタはダイオードの書き分けがよく分からない。また256分周できるディバイダを64分周で使っているのは良しとして、+接地で使うのにどんな意味があるんだろう。



 プリスケーラは秋月で買ったμPB1507GV(3GHzまで使える)をDIP変換基板及び連結ソケットに乗せてこんな感じ。連結ソケットは上下があり、細い方をソケットに挿すようにしないとソケットを壊してしまうので要注意。DIP変換基板は種類が多く迷うが、これは0.65mmピッチのP-08210という10個180円のもの。 取付場所は上の紫の円内。ここがソケットになっているのは将来アップグレード出来るようになのか。というのは発売当時の仕様は1.3GHz迄だが、今は3GHzまで使えるプリスケーラICが簡単に入手できるから。


 ソケットにプリスケーラを乗せてSGの出力を接続し周波数をチェックすると、Cチャネルは(2.8GHzあたりの)デタラメな周波数を表示してまともにカウントしてくれない。一方1GHzでは正しく表示する事もあり、1.5GHzを入れると3GHzを表示するが感度は悪い。オシロで見ると同じ周波数を入れてもレベルによってプリスケーラの出力周波数が変に上下する。不思議な現象だ。
 ただ、本体は64分周で3GHz位まで計る性能があることは分かった。

 さらにオシロで細かくチェックすると、3段あるプリアンプ(MWA0204)の最終段(U303)が死んでいることが判明。 適当な代替品は手持ちに無いし、回路図上最終段はパスしづらいので1段目のICを外して3段目に入れた。1段目はジャンパーを入れてパスさせている。
 そしてこうなった(ピンクの丸が1段目をパスさせるジャンパー。プリケーラICの上には電源のパスコンを追加してます)。
黄色の丸はピークディテクタのスレッショルド調整。部品を組み上げただけでは信号が無くてもランダムな数字を表示してしまうので、この可変抵抗を調整して無信号時にカウントしないように(ゲートランプが点滅しないように)する。
 なお、R320は未挿入になっている。この抵抗はスレッショルド調整の可変抵抗と並列に入り、可変抵抗の調整範囲を決める。この抵抗の値は工場で決めることになっている(標準的には10KΩ)。この値はプリアンプの発生するノイズによって決まるんだろうが、とりあえず抵抗を入れなくても大丈夫だった。プリアンプの初段を付けた後で状況を見て再考することにする。

  組み上げてSGを繋いで計ってみる。プリアンプICの特性も結構上まで伸びているしプリスケーラも3GHz対応だから不思議な事ではないが手持ちSGの限界である3GHzまで平気で計れた(0dBmにて)。素晴らしいね~、ヤフオクでこれを落とした甲斐があった。

よく考えてみると、ベースとなるカウンタはは100MHz以上まで計れるから、64分の1のプリスケーラを使えば6GHz以上10GHz位まで行ける可能性がある。あとはやる気の問題か。なおSGはこの時点では較正していないので少しズレてます。

 これまで使った部品は、
   ・パネル用BNCコネクタ  ¥514 (BNCメス-MCXオス アダプター+RG316 20cm )
   ・μPB1507GV         ¥400
   ・HSMS-2812        ¥320 (¥400/5個)
   ・DIP変換基板       ¥18 (¥180/10個)
   ・連結ソケット        ¥60
   ◎合計           ¥1312円
といったもんです。

 プリアンプが1段足りないので補充しないと・・・同じ部品は売ってないので代替できそうな部品を発注。
 ・・・(続の2)へ続く。

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