マイコン式 スタンバイ回路
直下プリアンプは 144M、430M 1200Mhzで使われる
同軸ケーブルのロスが大きいのが大きな原因である
例えば
430Mhz で 当家では 約35mの10D-SFAを這わしているが、リグで 50Wを投入しても
アンテナの入口では 17W程度 約3分の1程度に落ちてしまうのである。
IC9700などのリグには 20dB程度のプリアンプは搭載されているが、ケーブルでロスした信号は復元できないので、アンテナ直下で増幅してやる。
しかし、問題なのはプリアンプを起動していると、送信はできない、
同軸リレーで プリアンプをスルーしてやる必要がある
MICのPTTを押すと、リレーでプリアンプをスルーに切り替えるのである。
MICのPTTをチャカチャカ押しても、正常にプリ回路がスルーに切り替わり、リグの送信電波がでるようにしなければならない。
メーカー製の直下プリでは 送信電波によってリレーで切り替える、キャリアコントロールという方式もある。
この方式は プリアンプに送信電波を検出する回路がついているので、ある程度は性能を犠牲にしている。
壊れやすいし、ノイズも多い。
ー−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
スタンバイ回路は昔から CR時定数によるタイミング回路が使われている
MICのPTTを押すとコンデンサに電荷がたまっていくことにより、トランジスタがONになるようにしている。
MICのPTTがOFFになるとコンデンサから放電が始まり トランジスタがOFFする(リレーがOFF)
MICのPTTを押す時間が十分に取られている場合は問題ないが、
チャカチャカ押すと、CRの充放電が間に合わず、プリアンプリレーが切り替わらない間PTTが働いてに送信電波が出て、プリを破壊してしまう
事がある。
また、コンデンサは 経年変化で 容量が減るので、タイミングが短くなる傾向にある
同軸リレーの切り替え時間は 100mSほどあるので、
PTTを押してから、リレーを切り替えてから 最低200ms以上経過してから 送信するようにする必要がある。
通常は 500mS程度とる方がよい。
回路の設計
リレーの切り替えタイミングは 約 50mS
マイコンの場合は MICのPTTをチャカチャカしても、プログラムで対応できるので、CR時定数を考える必要がない。、
タイミングを200mS程度まで 短縮することが可能になる
ただし、マイコンは無線電波による誤動作を考慮しておく必要がある。
1)電源や配線の入出力には 当然 フィルタを入れておく
2)プリアンプ電源が切れない(リレーがON)しない限り、PTTのリレーには電圧がかからないので、PTTが働く事はないようにしておく。
3)マイコンが暴走して I/O 出力が全部 「H」の状態になっても、リレーが働かないように PNP,NPN トランジスタで回路構成しておく
タイミング動作
1)MICのPTTが ONすると10mS 後に PB4出力を L にして 5Vリレーに電源を供給させる
2)直後にPB4ーL PB3-H にして リレーの電源をONにする
直下プリが切れる、
ー−−直下プリの同軸リレーが切り替わり始める。
3)直下の同軸リレーが切り替わった頃合いをみるので、
250mS後に PB0を H にして PTTの12VリレーをONにする
すなわち リグのPTTを ONにして 送信を開始する。
4)MICのPTTをOFF にすると 直後に PB0を L にして リグのPTTをOFFにする
5)約50mS後に PB3ーL、PB4ーH にしてリレーをOFFして直下プリに電源を供給する
ー−直下の同軸リレーが動き始める
あとは 1)に戻る
MICのPTTをチャカチャカ、コンデンサの経年変化で、タイミングが狂うことはないので MICのPTTを押してからリグのPTTが入る時間を
半分にすることができる。
ショットキーダイオードもいらなくなるので 回路は簡単になるのもうれしい。
リレーは 松下のマイクロリレーを使った 12Vから作り出す 5Vは 3端子レギュレータ 7805を使う
この7805は 1A用であるが、勘違いしてはいけないのは 無限大放熱フィンを使った場合であること。
100mA程度しか流せないのだ、 放熱フィンをつけることで 500mA位まで使える
実際は リレー+マイコンで 100mAも流れていないので、 放熱フィンは無くても OKである
12V電源(13,8V)には ノイズフィルターを入れている
当然直下プリアンプへの配線にもノイズフィルタを入れている。
LED類は 基板の電源供給やPTTの動作を見るLEDである 約6mA程度流している
昔、CQ誌に LEDのの定格は20mAだから 5V電源で 200オームの抵抗を入れて 20mA流す、、、、なんて記事がでていた、
電機メーカーの若い電気設計者でさえそう思っている素人がいる。
間違ってはいないが、プロはLEDはこんな使い方しないのが普通である。。
プログラム
マイコンは 1個 100円位の ATiny13 を使う
内臓のクロック を起動させている
言語は、 アセンブラで作ってみた、単純にリレーをON-OFFさせるだけなのでアセンブラの方が簡単と思う。
メインプログラムは 下記のように数十行で終わる。
MICーPTTを押して 10msはチャタリング確認する
直下プリのリレーを切るー−−>切り替え時間 約50〜150ms
300ms後にリグのPTTを ONにする。 200msでもよいのだが、個人的に心配性なのだ。
今まで、500ms で使っていたので、実用上は、まったく問題はないと思う。
MIC-PTTを切ると、即時、リグのPTTをOFFにする (リレー切り替え時間50ms)
その後 50ms後に 直下プリの電源が入り、直下プリの同軸リレーも切り替わる
ここは、50msの時間を取らなくても、直下プリの切り替えで 50〜100msかかるので、問題はない。
個人的な趣味である。
マイコンが故障しても、リグのPTTが働く事はないし、コンデンサの充放電と言う不安定な要素もないので、安心して使える。
問題なのは 、リグの電源付近に配置されている 「TENSMIT]」と言うスイッチと 「VOX」機能である。
SSBで 直下プリを使わない人は、便利な機能なのかもしれないが、 直下プリを使う人は、甚だ迷惑な機能である。
VOX機能は設定で OFFにできるが、「TRANSMIT」はどうしようもない。
昔のリグは 配線をカットできたが、今のマイコンリグは切ることができないので、カバーを付けて接着剤固定するしかない。
I
2024-6
スタンバイ回路と 10Mhz発振器、リニアアンプのSWを 1つのケースにいれた。
FT8をやるときは、LAN接続すると同時に、スタンバイ回路の電源を落とす
スタンバイ回路を切り離すことで、プリアンプの回路を切っている。
プリアンプの動作中に誤ってFT8送信すると、プリが壊れてしまう。
SSB中にLAN回路を切っているのも、SSB使用中に誤ってFT8を起動させてしまうことの防止である