jl7gmnのblog

2月10日(月）にオーダーしたモジュールICが12日(水）の日中には届いていたようで、さっそくMSOPの交換はんだ付け作業を行ってみました。
前もって、会社の帰りに、手持ちになかった液体フラックス、他専用のはんだ、奮発して小手先クリーナーを購入してあります。その他必要と思われる、はんだ吸い取り線、ピンセット、フラックス除去用のエチルアルコール、それに使う綿棒も用意しました。それと、一番肝心のルーペも用意してあります。Ｈi　！

秋月通販で注文した、Si5351A-B　単品ジェネレータIC  @150


HAKKO 001電子部品・ＰＣＢ用フラックス


goot製　精密プリント基板用はんだSD-52
（チップ抵抗、チップコンデンサ、チップトランジスタ、フラットICなど）
金属組成％（すず:99%、銀：0.3%、銅：0.7%）


HAKKOWICK おなじみのはんだ吸い取り線（他社名ソルダーウィックなど）


MSOPの交換するためのツールは揃いました。早速やってみることにします。

１．最初に虫眼鏡で交換する基板を見てみました。拡大されて、作業し易そう
これであれば、大丈夫そうです。実験ボードに刺して固定してあります。


２．取り外しの際に使ったのは、スズ:60%、鉛:40%のgootの電子工作用
のはんだを使いました。（融点：183℃から190℃）
ピンセットでつかみながらはんだゴテをあて端子に十分なはんだをつけ
溶けて固まらないうちにピンセットで摘まんで取り外します。

（今回、購入したはんだは融点が少し高いです。（融点：216℃から227℃）
IC取り付けで使います。）

２．はんだ吸い取り線でICのランドに残ったはんだを吸い取ります。
吸い取り線のフラックスがつくので、エチルアルコールを綿棒につけて
きれいに全部拭き取ります。


３．新しいMSOPフラットICをパッケージから出して、交換作業に入ります。
吸い取り線のよごれたフラックスをエチルアルコールで除去したあとに
液体フラックスを基板のランドに刷毛で十分に塗ります。


４．MSOPフラットICのマークを合わせて、基板にのせ、ピンセットでICの
端子とランドが一致するように位置調整します。位置が決まったら、ピンセット
で押さえたまま、軽くはんだゴテを端子に充てます。これである程度固定
されるので、購入したはんだＳＤ－５２を使い端子に一気にはんだ付け
します。端子と端子がはんだでつながったら、はんだ吸い取り線で吸い取り
ます。


５．新しいMSOPフラットICをはんだ付け後、エチルアルコールを綿棒に
つけてきれいにフラックスを除去して、フラットICの交換作業完了です。


このチップは2個壊したので、2個とも交換しました。基板が冷えた後、回路
に取り付け、2個とも、元通りに発振動作してくれました。
今回のMSOPのフラットICの交換は、取り外しも、交換の取り付けもうまく
できました、特にMSOPフラットICのはんだ付け時は、ランドにフラックスを
十分に刷毛で塗ることが大切です。とても楽にはんだ付けができます。
ネットで見たユーチューブがとても参考になっています。動画通りでした。
MSOPのフラットチップの交換はんだ付け作業を実際にやり、うまくいったと
いう点で、かなり自信が付きました。肉眼ではとても無理だと思っていました
ので、嬉しさもひとしお、勿論、達成感もあります。

つづく ？

TS-820のVFOの電源電圧9ＶからＡｒｄｕｉｎｏＮａｎｏ用の5Vを取り出して実験ボードにワイヤで間違えて、3.3Vラインに５Vかけて、立て続けに、Si5353Aのモジュールを壊してしまいました。モジュールの電源電圧は2.5V～3.3Vです。電源電圧を3.3V以上かけると、簡単に壊れます。これを2回やってしまいました。不注意が招いたトラブルで、反省しなければなりません。予備の1個も何とか動いてはくれていますが、さっそく昨日、秋月に4個再注文しました。壊れたのは、モジュールICなので、単品のモジュールも2個ほど注文しています。壊れたモジュールを交換してみようと思います。MSOPタイプのICのはんだ付けの練習ということで注文しました。が、しかし、かなりハードルは高いです！。目で見ても端子がよく見えません。事前準備ということで、ネットではんだ付けの仕方を見て、知識を吸収しております。届いたら、実際にトライです。何とか壊した分はモジュールIC交換で使えるようにしたい思いです。
今回は、回路の作製は小休止して、実際のTS-820のVFOをばらして、ネットで購入したTS-820のVFOユニットを利用した（発振回路以外のバッファー回路をそのまま使用）ロータリーエンコーダーDDSとを仮に入れ替えてみることにしました。

発振回路以降のC9の３ｐF以降をそのまま使っています。３ｐFは10pFにレベル調整で変更してあります。
線を引いた部分以降


発振回路の部品とRITのバリキャップ回路部品類は回路図とバターン図を参考に
全部外しました。部品パターン図がとても重宝しました。


ダイヤルの位置も全く同じになるように付いていた回転比変換ギヤを取り
外しロータリーエンコーダーを中継接続用TS-520のジョイントパーツ（これ
も、ネットで落札）を使ってダイヤルの位置出し調整をしました。周波数
ダイヤルのメモリ位置調整用のダイヤルはメモリをはずしましたので、取り
付けないことにしました。

TS-820のVFOをそくっと、取り外したところ


取り外しのVFOユニット


ＤＤＳロータリーエンコーダーVFOとダイヤル軸の接続ジョイントパーツの様子
ダイヤル機構を除いた、アルミユニット部をそのまま使っています。
VFO回路基板もバッファー以降はそのまま使用しています。発振回路のパーツ
は基板から全部はずしてあります。


上からのDDSロータリーエンコーダーVFOです。回路を覆っていたアルミケース
は使いません。


ロータリーエンコーダーの軸位置と長さの確認、無調整でOKでした。ダイヤル
回転もロータリーエンコーダーがとても動作が軽いので、止めても勝手に動い
てしまう事があったので、動かないようにジョイント位置の調整（ジョイントのネ
ジの重さが影響）もしてどこでも、動かないようにバランスを取りました。これも
運用上案外、重要なことです。


ダイヤルを取り付けた状態
周波数の表示用回転メモリ板がないので、中の金属ユニットケースが見え
てます。上の方には周波数表示の有機ディスプレーを入れる予定です。
他は目隠しの予定です。Ｈi！


実際にダイヤルを回したところの動画です。（最初桁１０Hzでの設定時の動画）
https://youtu.be/pG5xIVJhl9A

RITのボタンとＶＲはアナログ発振回路を取り外していますので、使えません。
ロータリーエンコーダーに変えるという方法案もありますが、今のところ未定
です。
FUNCTIONはそのまま使用可能です。
ほぼ、前のＶＦOの発振回路がＤＤＳになっただけのそっくり入れ替えです。
（取り外したユニットは元に簡単に戻せます。アナログに戻すことはないと思い
ますHi）

他にはまだArduinoとSi5351Aの基板への取り付けと配線、他ＬＰＦ基板の組み
込みVFOの電源＋９Ｖから＋５Ｖのレギュレータ回路作製、追加等が残って
います。（電源回路の追加実験では、モジュールを2個壊しています。トホホ！）

まだまだ、完成までは、いろいろとやることがあります。一番の難関は、アマチュ
アバンド表示の切り替え回路です。TS-820本体からの情報をどこから、どう
ArduinoNanoに取り入れるかがあります。TS-820の回路図をみて、検討はして
おります。Hi

最初の試しは、７ＭＨzでの運用になります。当面７MHｚに限定して使用すると
いうことになります。

完成までの道は、まだまだ遠いです！

つづく　？

TS-820用のDDS-VFOをNanoArduinoを使い作製してきました。ロータリーエンコーダーも当初の2000P/Rの物を新たに中華から格段に安いお得な1000P/Rを購入し取替えました。元のTS-820の仕様（1回転20KHｚ）よりもかなり使いやすく、現用のFT-2000Dと同じ(1回転10KHｚ）様に周波数を変えることが出来るようになりました。次のステップとしては、LPFの作成です。
便利なネットのLPF設計ツールを使い、DDS-VFO用の設計を行いました。
＊＊＊　バターワースButterworth LPFの設計ツール　＊＊＊
http://gate.ruru.ne.jp/rfdn/Tools/BlpfForm.asp#p1


設定値を入れてSTARTボタンで次のT型を選びました。（ある程度、試作確認を
した上での選択です。）ＬＰＦ　Ｔ入力型ボタンを押します。


設計値は参考に実際はボードの上でコンデンサとインダクタンスをいくつか取り換えてスペアナで高調波を確認しながら最適になるようにカットアンドトライしています。なるだけ同じパーツで対応できるようにしています。
Ｌ１とＬ７、Ｃ２とＣ６が設計と異なる値になりました。
Ｌ１＝2.2μＨ
Ｌ３＝2.2μＨ
Ｌ５＝2.2μＨ
Ｌ７＝2.2μＨ
Ｃ２＝1000pF(102)
Ｃ４＝1000pF(102)
Ｃ６＝1000pF(102)

ＤＤＳのIC出力からは１．５ＤのケーブルでＬＰＦへ繋ぎます。単線では信号の高調波をばらまいてしまいます。
Si55351Aの出力インピーダンスは５０Ωなので直接ＬＰＦへ繋げます。（ＬＰＦも５０Ω設計）
実際は、ＤＣカットのカップリングコンデンサを通して入れます。






このＬＰＦはボード上での最適化なので、後で基板に組んだ時には微調整が必要
になると想定してはおります。

ＬＰＦなしとＬＰＦ挿入後のＤＤＳ-VFO出力を見てみました
アナログのスペアナとデジタルのスペアナで高調波を確認した結果は奇数倍高調波は‐60dB以上はとれています。ＬＰＦのカットオフ周波数が低い為、2倍の高調波が若干見えている感じです。

＊＊＊　ＴＲ４１３２Ｎ＋（75Ωー50Ω変換ボックス）　＊＊＊

DDS-VFO　ＬＰＦなし


DDS-VFO　多段T型フィルターあり


＊＊＊　Ｒ３４６５　MODULATION SPECTRUM ANALYZER　＊＊＊

DDS-VFO ＬＰＦなし


DDS-VFO 多段T型フィルターあり


多段T型ＬＰＦフィルターはかなり、うまく働いてくれています。
見ての通りのバラックでこれだけ取れますので、気を良くしています。

現在で　キャリアをセンターにしてみてみると　≒＋2.5dbm（≒３００mV）
以上出力があります。あとは、オークションで手に入れたTS-820のVFOの基板の
バッファー回路をつないでのレベル調整です。TS-820VFOと同じレベルになる様に
調整ができるかどうかの確認です。

つづく　？