jl7gmnのblog

yahooブログから移行してきました。アマチュア無線を中心としたブログです。

2020年08月

Candle for LINUXその1

切削アプリケーションとしてのCNCjsは、どちらかというとレーザーカッティング用のアプリとして使うことが多く、最近のPCB切削によるパターンを起こすアプリとしての使用は、やはりHeight Map機能のあるCandleを専用に使用しております。この為に表題を変えることにしました。
心機一転ではありませんが、最近TS820用のDDSーVFOを完成させるべく、色々と基板を切削作製してはああでもない、こうでもないなどと、改善という名目で、CADでパターンをつなぎ、Candleに読み込ませての切削を繰り返しております。
最初の頃は、基板にDDS回路とバッファー(TS820のVFOの回路利用)とローパスフィルターを全部のせていましたが、調整、カットアンドトライが行いやすくしておくのが、完成させるのに実際一番効率よいので、現在は、DDSとバッファーは同じ基板内に、ローパスフィルターは別基板にするということで、制作することにしました。
試作のときの性能がパターンでおこすと、なぜか上手く同じ結果が出ないということがありました。ドハマりです。特に、TS820のVFOの同じパーツをとりはずして使えばいいのかもしれませんが、そこは、ぐっと押さえて新しいパーツを使うことでやってます。汎用性と再現性をもたせたいためです。2回作っても同じ性能になってほしいという思いです。特にインダクタは外したそのものを3個中の2個は使用していますが、1個はアキシャルインダクタです。しかもインダクタンスが820μHぐらいの手持ちパーツです。回路図上では1mHなので、このせいかはわかりませんが、何故か試作品と違い出力レベルが低いのです。インダクタは回路図では電源のフィルターで使用しているものなので、多少のインダクタンス値の違いのせいとは思えません。30年ぐらい前のトランシーバー様のアナログパーツでは、一番使われてるインダクタンスかと思います。一応は、形状こそ異なれ、アマゾンで1mHのリードインダクタンスを注文済みです。今日納品されました。後で試してみようと思います。また同型のインダクタンスをオークションで発見しました。TS820VFOで使用してるインダクタと同じで新品のインダクタンスです。10個即決なので2つ(計20個)注文済みです。中古の取り外しも格安で出ていましたが、やはり新品がいいです。
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DDSとバッファー(TS−820のVFOバッファー)のEAGLE CADでの回路図です。
回路図にはコネクタが3箇所ありますが、液晶用と、ロータリーエンコーダー用
と3個のSW(ステップ、送信とバンド切り替えは使いません)電源はTS820VFO
からもらいレギュレーターで+5Vを得てます。液晶とDDS-IC(Si5131A)用の3.3V
はArduinoの端子から利用します。
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この回路でのパターン切削済みとパーツ位置(Botomで裏から)ですが、下記になります。
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切削済みのDDS+バッファー基板です。
CIMG8542
今回は、TS820VFOのバッファーの部品位置を意識して同じ様になるよう
にパターンを(ほぼ)一部まねてあります。特性を何とか同じにしたい気持
ちからです。

別基板にしたLPF回路図です。
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ランド幅最初2mmで作製しましたが、ハンダ付け時のショートの可能性
を考えて、最終的に、2.5mmのランド幅に変更しました。入出力ピンは
2.5mmではパターンショートするので、2mm幅にしてあります。

CIMG8551

なお、基板を起こす順番は、メインのパターンを切削、次にドリル穴あけ
そして、ボード切り抜きの順番が最も順番としてはベストかと思います。
ボードの切り抜きからやってみましたが、基板の補強がつなぎ部分しか
無いので、ドリル、ミルではビビりとてもうるさくなります。出来ないわけで
はありませんが、パターンを切削するには補強不足です。ただ、この場合で
両面テープを使う場合は、問題ないかもしれません。私は、やりませんが!
粘着剥がしがエライ大変でしたので、両面テープは今は全く使っていません。
金具の押さえで十分です。また、綺麗に切削するには刃のほうは 30°*0.1が
とても綺麗に出来ました。ただし、コレットチャックへの取り付けに際しては
回転時にブレがないことを確認した状態での話です。ただ取り付けしただけでは
偏芯は結構あります。ブレない取り付け点を見つけ、いい所で切削しなければ
なりません。繰り返し取り付けの確認は必要かと思います。刃の出ている部分
の長さでも偏芯の大きさに影響があります。

今回のDDS+バッファー基板とローパス基板は2階構想になってます。LPFが
DDS+バッファー基板の上に乗るように穴位置と、入出力ピン位置を合わせて
EAGLE CADでパターンを作製しました。また、パーツに関しては、トランジスター
の2SC460(廃品種)の互換品 2SC1675L(これも廃品種)を準備しました。
(手持ちです)。FETの2SK19GRも廃品種です。これも手持ちがありました。
30年前の古い無線機類を一部利用する場合は、部品の準備ができるかが制作できる
かどうかの重要な要素になります。時折ネットでの旧パーツを見ておく必要
がありますね!

つづく?

CNCjs for LINUXその16

CNC3018pro でのPCB切削で、今までは、カッターで手動でPCB切り取りを行っていましたが、せっかくなので、CNCで外形の切り抜きをやってみることにしました。
使ったボードサイズはFR4の150mmX100mmです。少しそのままではもったいないので、半分にして、75mmX100mmのサイズでLPFのパターンを切削済みです。CNC3018proでのPCBの固定は全く問題ありません。

Eagle CADでの加工になります。Board選択がTopとBottomがありますが、パターン面での外形切り抜き設定が、アプリケーションで切削する時に原点位置が同じになる方が好都合なのでBottomで外形を作成します。Topで作成すると、原点が逆になり面倒になります。??

パターン面のBoardにしてからレイヤーを46Millingを選択します。

既に描いた写真ですが、46Millingで、うぐいす色?の線を引きます。
premium_092

描く外形切削ラインの幅は1.27mmにしました。使っていませんが、Radiusを設定
することで、角を丸くすることも出来ます。
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premium_091
切削時に基板が動いてしまわないように全部を切り抜かずに基板に2箇所
つなぎを入れてあります。これは、4箇所の方がいいかと思います。この
2箇所では、基板が切り抜かれている箇所が結構振動します。辺の中間に
計4箇所がいいと思います。ラインで描くのですが、何回か描画を繰り返す
と切削時も同じように動きます、なので、繰り返しでなく、1発で綺麗に
ラインを描くのがベストです。あとは、基板のガーバーデータ作成です。

設定では、ボードを掘る深さをボート厚1.6mm に対して−1.65mmに設定します。
(使用する基板厚より、切り抜くため、少し数値を厚くなるように設定します。)

注意しないといけないことがあります。基板を切削した後でのヘイトマップは
設定出来ないので、切削時に保存したヘイトマップ情報を使う必要があります。
使わない場合は、ボードを掘る深さを少し深く−1.85mmとか平面の差分を加える
とかして、切り抜けない事が無いようにします。結構平面の差分は数値が大きな所で
は約0.2mmなどだったりします。(私の場合)
切り抜いて、部品を取り付けした写真です。
CIMG8539

切削は1.7mmの描いた1.27mmより太い切削用エンドミルを使いました。
パターンにスペースがあるので、全く問題ありません。

LPF基板は、作り直ししています。まだ、固定用の穴は開けていませんが
パーツのLの足を曲げて取り付けていたのを、曲げずに取り付けられるよう
にパターンを変更しました。Eagle CADでのパーツ選択で、取り付けランドの
長いパーツを選び修正しています。

簡単に基板の外形切削が出来るのが分かりました。カッターから開放され
ました。

つづく?
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