サブナノ秒の簡単パルスジェネレータに挑戦（その２）

とりあえず、手持ち部品を使ってバラックで組み立てて動かしてみた。回路はこんな感じで、あり合わせの手持ち部品で作ったので値は適当になっている。

電子雪崩に必要な90VはLinearTechのLT1073が無いのでTL497Aを使って５V供給で作った。ダイオードは名前も分からない電源用のもの。

で、テストをしてみてとんでもない事実に気がついた。100MHzのアナログオシロでは波形が見えない（プローブを使った場合）。

上がコレクタ電圧で、のこぎり状になっているから電子雪崩を起こしていることは明白なんだけど、下の出力が全く見えない。オシロをデジタルモードにしてみると何とかパルスが出ているのが見える。でも振幅が足りない。

そこで500MHzのデジタルオシロ(DPOモード)で見てみると、さすがに綺麗に見える。結構ジッターがあるけど（これもプローブ観測）。

試しに、これを使って同軸ケーブルの反射を見てみました。 意外と綺麗に出ますね。

この写真は長さ5M位の５D-2Vを終端解放した場合。終端を短絡すると反射波がマイナス側に出ます。　

500MHzのデジタルオシロで見たパルスは2ns、20V程度.。だけど本当はもっと細く高いハズ。残念ながらデモ用に準備できる測定器ではここまで見えないな～。　ということで、これで十分なので挑戦はここまでにしておこう。

サブナノ秒の簡単パルスジェネレータに挑戦（その１）

今度デモをやるので簡単なパルスジェネレータを探していたら、故Jim Williamsの回路に到達した。これは部品も少なく簡単に作れそう。

普通のSWトランジスタのスイッチングスピードは数十nsなので、これをまともに使ってもサブnsまで縮まらない。やっぱ電子雪崩を使った神様の回路は凄い・・・ハズ。

宝箱（ジャンク箱）を探して出てきたのは2SC321という超古～いSWトランジスタ。規格はそこそこの値。これで試してみよう。

TR5822のOCXO化（その3）

　その後DC-DCコンバータを調達し、OCXOを組み込みました。出来上がりはこんな感じ。

最初に書いたとおりメインの基板は７４LS14でクロックを受けているので波形はよっぽど歪んでいない限り大丈夫・・・ということでOCXOの出力は水晶を外した所に入れてます。

　OCXOはヒータが入っているので、結構発熱します。周囲を断熱材で囲った方が良いかもしれませんね。現在はこんな感じです。

　さすがにOCXOは安定しており、最初に調整した後はRb発振器と比べて±1Hzもずれません。やはりしピタッとくるのは気持ちいいです。

Rb発振器とリサージュとってみました。こんな輪っかがゆっくりと回転するのは良い気持ちです。1回転に10秒かかるとすると0.1Hzまで合っているという事なんですよね。

Solar Impulse 2 も明日にはハワイへ到着しそうだし、今夜は良い夢が見れそうです。

P.S.
OCXOのレベル調整と、DC-DCコンバータの残留リップルの始末は時間があるときにゆっくり取り組みます。

TR5822のOCXO化（その２）

今日はとりあえずOCXOを組み立てた。OCXOのピン間隔が基板と合わない。変則的なピッチになっている。仕方が無いのでドリルで穴を広げた。

あり合わせの基板やコネクタ、金具でこんな感じ。

後はDC-DCコンバータの到着を待つこと。

それより気になるのは線材。古いので酸化してハンダがうまく乗らない。イモハンダじゃあ恥ずかしいしねぇ。

その３へ続く。

ねじばな、咲きました

職場で咲いてました。別名もじずり。花が終わる頃には梅雨も明けるか・・・。

たまにはこういう話題もいいのでは。

TR5822のOCXO化（その１）

オークションで入手した周波数カウンタ（TR5822）の精度がどれ位あるのかRb発信器の周波数を測定してみると、約22Hz位ずれている。

これがあまり動かなければ調整するんだけど、時間とともに徐々にドリフトして1日経つと数Hzになる。いちばんいやな動き方だ。昔買った秋月の無調整カウンターキットの方がよっぽど安定している。

もちろんRb発振器の10MHzを外部クロックに入れればバッチリなんだけど、Rb発振器を頻繁にON/OFFする使い方も考えものだしねぇ。

Rb発振器を入手する前に手に入れたジャンク基板に乗ったNDKのOCXOを調べてみると、こちらは15～30分通電すると周波数が安定してピタッと動かなくなる。調整すると1Hz以下に追い込める。
やはりOCXOは素晴らしいねぇ。

TR5822の基準周波数をこのOXCOから供給したい、と誰でも思うだろう。
これを箱に入れて外部クロックにするか。でもTR5822の可搬性が悪くなるしなぁ。


ネットで拾ったTR5822の古い配線図を見ると、基準発振器は水晶を使ったTr発振器であり調整はトリマーコンデンサ。　こんな普通の回路を使うなんて周波数測定器としては気に入らないな～。現物を見てもバージョンアップされてはいるが基本的に変わらない。　

ちなみにTR5823Hだと基準発振器はOCXOになっていて電源は-12Vが供給されている。

ん？、-12V?。

確かに-12V。　配線図をよく見ると、OCXOを＋接地の-12V供給で使っている。もちろん出力もマイナスの出力が出てくるがコンデンサで直流を切ってあるので問題無い。しかも両機とも発振器以降は回路が同じ。・・・こりゃいけるカモ。

ということで改造に取りかかることに・・・ TR8523Hの場合、整流出力の-25Vを3端子レギュレータで－12Vにしているから先ず-12Vのレギュレータを買ってこないと。
（しかしこの発振回路基板、4ピンコネクタの電圧が-25V、GND、TTLレベルの出力（本体側は74LS14で受けている）、+12Vとすごい事になっている。-25Vのリターン(GND)に10MHz出力のシールド線を共用してるってどういう事？接触不良やショートでもさせたらメイン基板が吹っ飛びそうで怖い。コストダウンの性なのかマズい設計だよね。ちなみに-25Vと+12Vは電源トランスの出力をブリッジで整流し電解コンデンサをかませただけ。それぞれ-12V、+5Vのレギュレータを通して使うようになっている・・・と言う事は半分は熱になるって事・・・動かすと確かに熱い）

その後　⇒　入手していたOCXOを基板から外して調べてみるとシールドケースとGNDが接続され、＋接地では使えない事が判明、－電源から＋12Vを作るDC-DCコンバータが必要となった。実際の回路を計ってみると整流しただけの-25Vから+12Vを作る必要があり、OCXOは最初は130mAくらい食うから絶縁型のDC-DCコンバータが必要。シリーズレギュレータよりコンバータの方が効率も良さそうだし好都合かも（効率50%⇒75%）。
　こういうコンバータって秋月にも売ってるけどオークションにも安く出ている。

　ところで、TR5822の発振回路は電源SWがOFFでも電源が供給されて、発信を続けている事が判明（いじるときはコンセントを抜かないとね）。プロの測定器としては当然かもしれないけど、可搬型ではどうなのかな？

その２へ続く。

33120aが771だったとき（その4）

　第一回目の較正に納得できなかったので、再度挑戦することにした。

　マニュアルによると、出力アンプの周波数特性を改善する調整があるとのことで、さっそくケースから本体を取り出して出力段のACバランスの調整を行う。DMMを見ながらテストポイントの値を5mV以下に調整するんだけど、どうやっても7.9ｍV迄しか下がらない。
　どこかおかしい。基板をよく見ると、ん？トランジスターを交換した痕跡が2カ所ある。配線図で確認すると対になっているPNPとNPNを両方とも交換している。

おまけに交換後にフラックスを清掃していない。開けたついでの、ものは試しと清掃してみると、何とバランスが基準内の4.7mVまで下がっている。

やったね。

しかし、この程度で変わるとは、やっぱり測定器は精密機械なんだね。
再び較正すると、こんどは周波数補正もちゃんとできた。

やはり三角波やランプ波の実効値には不安があるけど、まぁとりあえず当面これで良しとしよう。

そう、較正を途中で止めるとやっぱりERROR表示になった。較正は時間かかるけど一気にやらないとね。