JA1WBYの電子工作 
「PIC24FJ64GC006-OSIRO-V1」
(64ピンのPIC使用で高速OSIROの簡単な追試の製作&実験記)


2016/07/15 1st 製作構想開始
2016/07/20 PT-基板化を・・・
2016/07/20 ATT回路の実験
2016/07/21 PT-Order
2016/07/29 PT-到着
2016-08/03 PT完
2016-08/04 PT-NEW Order
2016-08/13 PT-NEW-v1b 到着
2016-08/14 PT-NEW-v1b 組み立て完
2016-08/15 誤記訂正
2016-09/06 PT基板配布終了
1)まずは(概要)を・・・・!
 MPLAB-X-IDEの使い方も少しづつ解かってきましたのでWEBを徘徊していたら、
「フルート吹きのMIDI工房」さんの PIC24FJ64GC006のOsiroのが目にとまりました・・・ 勉強の為に是非とも追試をせねば・・・・と。
又、最近の市販品のオシロも昔のアナログ系は無くなって安くなりましたが使い勝手はどんどん不便になって来ました。 ホビーで使うには直感的に使える物が便利です。
ここはやはり手配線では億劫で出来ませんのでCADのお世話になります・・・PT基板を起こしました。
 目指すのはワンボードオシロです。(ケースに入れなくても使える様に・・・・)
これはその実験&制作?の備忘録です。

これは趣味の製作実験記録です。応用には自己責任でお願いします。



2016-00720)
2)また、基板オーダー の 前に・・・ 

今までに数々のPICのOSIROを作ってきました・・・・・・
  が、今度は、ちょっとだけ高速なものの記事が目にとまりました・・で私もと・・・・。
(基板はまあ〜安い、某国製なので気楽に実験&試作が出来ます)

でも、韓国のxxxxオシロみたいなATTの2段階の切り替え品は私にはなじめません・・・まごつきます。
 で基板のオーダー前にちょっとだけ確認をしておきたいことがあります。・・・・ATT関連の確認を。


3)CADで下記の図を作成。
*)Power-は±5Vの電源で。


3-2)ATTの回路図をテストボードで作成して確認をば。
(1/10 ATTの切り替えは機会的接点のリレーも視野に入れて見ましたが丁度良い物が見つかりませんでした。小型の2C品)




3-3)自作のFRAでのテスト風景を(非常に簡単です。)




3-4)ATTの切り替えテスト。(1KHz)BCD-SWの切り替えはOKです。




3-5)ATT(1/10)の時のF得をテスト。(10Hz〜1MHz)
ん〜わあ〜 なんだ、このF得は。バラックのボードだから仕方ないか?。あの上の写真だからね。




3-6)ATT(1/10)の時のF得をテスト。ではC11で補正は出来るのか?(10Hz〜1MHz)
ん〜だいぶ良くなった・・・・。がまだまだだ。




3-7)ATT無しから(1/10)の時のF得をテスト。(10Hz〜1MHz)
で680pFにした、だいぶ大きいCになったが・・・?。ん〜いいね。
F得線は、上から BCD-SW=0、1、2、3=4、5、6、7までOKだね。


3-8)これでATT無し〜ATTありまでがOKみたいだね・・・・・・。


で、このICだとオフセットが出ています。ちょっとだけ大きいかな?。



4-1)
又、ICをLF412に変更してさらにATT回路も変更してテストして見ました。
 うまく動作致しましてOKです・・・バンザーイ・・・・だね・・・・。


4-2)ATT回路を変更致しました。これで上手く動作致しました。



4-3)ATT回路の動作テストして見ました。
 うまく動作致しましてOKです・・・バンザーイ・だね。




4-4)
 F得も・・・1/10のATT無し


4-5)
 F得も・・・1/10のATT動作時も。ICが変わったのに補正はそのままだった・・・。ま〜いいや・・


2016-0721)
5-1)これをCADに生かしてプリント基板のオーダーとしよう・・・・と。しばらくは休憩を・・・
 部品実装図 (部品集めもしなくては・・・ね。)


5-2)PT基板(F1図)


5-3)回路図(参考用)のちに改造が入ります。


●機能・仕様 (注意1 参考,つまみ不要で軸が短い [RE1113JB1-H01] 加工で可)aitendo 1個
ロータリーエンコーダ、プッシュスイッチ付き、クリック数:30、パルス数:30、定格:0.5mA 5VDC、出力信号:A、B 2信号の位相差出力、軸長さL=13.5mm、F=8mm、軸径φ6、小型サイズですので小型の機器組み込みに適している、



2016-0726)
6-1)ATT部分の再測定
FRA-Modokiのソフトをチョット改造して多重測定を10回まで増加して、再測定しました。・・・完璧〜



2016-0729)
7)プリント基板が到着しました・・・結構〜・・早かったな〜・・・・。良いことだ。
 (ん〜部品実装が大変そうだな・・・・・・・)



2016-0730)
8)プリント基板の部品実装が完了しました。
 (あ〜しんど・・・・・・・)が・・・火入れはOK。(のちに改造が入りますが。)
入力端子は測定器らしくBNCジャックにしようか?、とも悩みましたが「RCA-BNC」変換プラグも 安く入手できるので周波数もそう高くないので簡単なRCAジャックに致しました。





9)あ〜う・・・PICKIT3でデバイス(PIC)を認識せず・・・あせり・・・??が
原因はICSPのCLKとDATA端子間に半田クズ・・・・で、撤去で一見落着、はあ〜・・・めでたし、めでたし。

今回は「MCLR」や「ICSP」ラウンド端子にピンヘッタを取り付けていません。
「MCLR」は電源のOFF/ONで代用できます。
「ICSP」端子はあまり使わないので・・・。あまりお勧めは致しませんが下記の写真・・・でもOKです。
 (まあ〜、接触不良を起こさない用に圧が必要ですが。)





10)取りあえずF得を測定・・・あ〜う・・前の実験とだいたい同じだな〜・・・・とOK。
 (ATTの補正C10は無し、C11は680pFでテストしました。)
(TP5ラウンド端子を使えばAMP部分の周波数特性が簡単に測定出来ます。)


10-2)今回は試しにと、XTL1は3V〜5Vまで対応のこれを使いました(DL0555MB 8MHz 秋月@200)・・・がGoodです。
(PTパターンは3種類のXTLに対応しております。これとSMDタイプと四角のタイプ)





10-3)取りあえず動作いたしましたが・・・




2016-0731)
11)あ〜〜、やはり・・・ミスを発見しました。・・・??で改造方法を考えねば・・・・
----注意1-------改造方法------------------------------------
1)改造1。=T1とT2の使い方が逆、(回路図誤記)で改造する。
2)改造2。=VR1とV/PositのVR接続が逆、(回路図誤記)実測位置も悪いので改造する。
3)改造3。=MODEスイッチの形格違い、(回路図誤記)で改造。(スライドSWが正)


12-1)改造1。=T1とT2の使い方が逆、(回路図誤記)で改造。
(下の2枚の写真に含まれていますので参照して下さい。)

12-2)改造2。=VR1とV/Positの接続が逆、(回路図誤記)実測位置も悪いので改造。
A)(VR1とV/POSITのVRの入れ替えになります。実装面(上)からの透視図、GNDは抜けています。)


B)(PTのパターン切断箇所の裏面写真、T1,T2の部分も含む。表側が1か所。)


C)(PTの改造ストラップの写真、T1,T2の部分も含む(8本))
 (解りやすいように線色を変えてみました。)


12-3)改造3。=MODEスイッチの形格違い、(回路図誤記)で改造。スライドSWに交換。
(PTパターンをスライドSWの機能に改造する。S=Single。A=AUTO MODEスイッチトリガー)
(裏面で真ん中の端子をGNDに接続して下さい。)(SWはSS12D01G4が最適かな)


--------改造 終了-----------------------------------
注意)上記にある回路図は一部分が古いままです。



13)注意2
 手廻しできるVRは10KΩしか手持ちに無かったのでちょっと部品変更を致しました
 (帰線の操作性の向上の為)
 V/POSIT(VR)=10KΩ、R3=43KΩ、R4=43KΩに変更。
(改造でストラップがからむ端子になるのでご注意を)


14)注意3
1)ATT部分の抵抗は1%誤差品を推奨
1)Gain(VR1半固定)はあえて廻し難くくしてあります。(場所)
1)チップコンについて、基本は2012タイプ
 (又表面のコンデンサマーク(C3等)でもチップコンが取り付け可能です、要テクニック。)
1)C10=開放。C11=680pF(要調整部品)


15)2016-0801)
 改造が終わったので各部の電圧のチエック。
1)Power-IN=5.07V 約100mA
1)IC4,16 =+4.97V
1)IC1,8  =+4.97V
1)IC1,5  =-4.86V (LTC1144時)
1)IC5,8   =+4.97V (LMC6482時)
1)IC5,4   =-4.86V
1)XTL1,8  =+3.28V

校正は
測定はDCモード、1.0Vレンジにして、外部から1.0V/DCの電圧を入力してVR1でLCDの目盛り1Vに合わせます。
(基本はこれで終わりです、あとは各レンジにてテストして見ます。どのレンジを重要視するかですが)



2016-0802)
16)完成の様子。
(ロータリーSWをこれにしたことでつまみ不要で高さが抑えられて、見栄え?良く完成いたしました。)

オリジナルとの相違点は。
1)ATT1の部分を手持ちのMOSリレー?に変更しました。
2)ATT2の部分をBCD-SW0〜7までに変更しました。ATTはワンアクションで切り替え可能に。
  それに合わせてソフトも変更しました
3)帰線が判別しずらいので波形表示色を白に変更しました。
4)画面表示に補助目盛を追加しました。
5)トリガーレベル表示を左側に変更しました、何か不都合があるのかは?。
6)シングルトリガー時の波形表示はそのまま(マゼンダ)なので直ぐに判別が可能に。


17)測定波形の様子。


さらに300KHzも




18) シングル-MODEの波形例




19)高速-OSIRO-V3のソフト。(参考)
 (ソースは原点を御覧下さい。)
2016-0801-wby-ok-hi-osiro-v3.X.production.hex



20)改造後のPT完成写真。XTL1の取り付けも参照。
(すぐに使える様に裏面保護の底板も取り付けています。(贅沢?に同じPT基板の在庫利用ですが))




99) *** 雑感想 その1 ***
 1)やはりこの小さいPT基板にOSIROの全機能を納めることはかなり無理がありました。
 が、 どうやら上手く動いているようでホットしています。
 原作者に感謝です・・・いつも利用させて戴いています。ありがとうございます。
 修正版のPTを作ればいいのだが・・・・そこまでやることは無いと思っていますが・・・?。
 これで念願のワンボードの測定器(Hi-OSIRO-V1)の完成です。

 2)又、PT基板が余ってしまったが・・・どうしようかな〜・・・。
 QFPの64ピンのPICでは欲しい方はいないかもね・・・興味がある方はメールを下さい。
  (PT基板はカットしてあります。改造の配線をするだけです・・・。)





*** Ver1b 改良-プリント基板編 ***

2016-0804)
21)上のように書いたら複数の方が手を挙げて戴いたのでPTの改造版を作成することに致しました。
試作器で使える様になったので躊躇していたのだが・・・本番用?を作成することに致しました、まあ〜上手く行くかは解りませんが・・・半月後が楽しみです・・・。
(又、AQW212は既に廃品種なのですが手元には在庫いっぱい(数百個)あるので心配はいりませんが
 そのうちに秋月のTLP222Gも購入してテストして見たいところです。)








2016-0813) NEW-PT-Ver1b 基板到着。
22-1) 以外と早く出来上がって着ました。EMSにすると送料が約$2高くなるが早くていいね。
 動作(操作)SWやボタン類の位置を完成写真と比べて良く確認して下さい。



22-2)実装図(操作)SWやボタン類の位置を完成写真と比べて良く確認して下さい。



2016-0814) NEW-PT-Ver1b 基板の組み立て。
23) 早速組み立てて見ました。2枚目だから・・・簡単です。何枚かの写真をUP。
まあ〜部品は多いが・・・ネックの64ピンのPICも半田付けが無事に終わりました。


24)組み立てはセオリ通り背の低いPICとAVRを取り付けて・・・裏のCipconを・・・そして抵抗を・・・


25)ICのソケット類・・・&・・・SW類等を・・・


XTL1(8MHz)の取り付けのUP写真。


26) 全部の部品を搭載した時の写真。火入れも無事にOKとなりました。



27) TESTのF特 測定時の写真。P5端子を利用すれば・・簡単です。



27-2)2016-0814)
 テストが終わったので各部の電圧のチエック。
1)Power-IN=5.00V 約100mA
1)IC4,16(74HC4051) =+4.82V
1)IC1,8(LTC1144)   =+4.93V
1)IC1,5            =-4.58V
1)IC5,8(MCP6022)    =+4.90V
1)IC5,4             =-4.58V
1)XTL1,8            =+3.28V
 LTC1144だとちょっと低いね、ま、気にしないで行こう。

改良のNEW-PT基板用
27-3)(2016-0722-PIC24-Hi-OSIRO-V1-部品表 初版ですそのつもりで・・)

改良版PT基板の組み立てには、下の様な部品変更をしています。
5-3項の回路図は訂正してあります。
27-4) 主な部品表。(秋月に無い物。コメント等。 2018-0814 更新)
1)IC4=HC4051N(DIP-16)千石、マルツ、RS等で可能
2)M04-730A0 #2/統一規格 DCソケット マルツ@140、千石@105。 
3)GF063P1KB103 つまみ付きVR マルツ@90、(千石には無し。) 
4)Color-LCD=TL024TF Aitendo @1480。
5)AC/DC=トグルスイッチ6P 秋月(P-00301でOK)	 1個 @100円
6)1/6Wの小型抵抗も秋月だけでは揃いません。1%品や高抵抗などが無い。
7)各種のICソケット。(IC1,4,5,6用)
8)ロータリーSWはアイテンド品を使用致しました、
  30回転、改造は必要ですが小型で軸がつまみになるのでGood。1ケ飛びになるのだが違和感なし?です。

・)L1,L2は手持ちに10uHしか無かったのでに10uHにしました。
・)LED用は明るすぎるのでR12,13,14=5.1Kに変更。(LEDに依存。)
・)ATT用は誤差1%品を推奨。(まあ〜無ければそれなり・・・で。趣味ですから・・・)
・)R3,R4=43Kに変更(操作性の向上)
27-5)R=1/6W 5% (1/4Wの小型品も可能)
R1=10,     R11=3K,     R21=3K,     R31=500,
R2=10K,    R12=5.1K,   R22=1K,
R3=43K,    R13=5.1K,   R23=500,
R4=43K,    R14=5.1K,   R24=10K,
R5=2K,    R15=470K,   R25=10K,
R6=10K,    R16=430K,   R26=10K,
R7=1K,     R17=100K,   R27=10K,
R8=2K,     R18=10K,    R28=10K,
R9=2K,     R19=3K,     R29=510,
R10=1K,    R20=2K,     R30=510,
   
27-6)C 適宜
・)(T=チップコン/25V, 1608又は2012タイプ),電解=高さ8mm以下品、   
・)(裏面のチップコンは 1608タイプを推奨) 
C1=0.1/T,    C11=Xp(680pF) ,  C21=0.1/T
C2=10uF/T,   C12=10uF/T,      C22=0.1/T
C3=10uF/T ,  C13=0.1/T,       C23=100uF/16V
C4=10uF/T,   C14=100uF/16V,   C24=0.1/T
C5=0.1/T,    C15=0.1/T        C25=0.1/T
C6=0.1/T,    C16=0.1/T,       C26=0.1uF/63V
C7=0.1/T,    C17=100uF/16V,   C27=10uF/T
C8=0.1/T,    C18=0.1/T,           
C9=10uF/T,   C19=100uF/16V,
C10=1pF/T   C20=10uF/T

28)TESTの時の写真。F得(未だATT(C11=Open)の補正は無し)ん〜、1号機と同じだね。
 (Volt/DIVスイッチ上から 0,1,2,3,4,5,6,7の順。)



29)ATT補正後の写真。F得(ATT補正後(C11=680pF))ん〜、バッチリ・・だね。
 (Volt/DIVスイッチ上から 0,1,2,3,4,5,6,7の順。)



30)もう一度DCモードでAMPゲインの確認(VR1の調整)を。
 (前の方に書いたので省略・・・・手抜き・・・。)
 今回は改造箇所はありません・・・うまくいったね・・・ほッ。



31)測定画面を少しばかり・・・UP。
 (入力のC26=0.1uFにしたことで1HzはGainが落ちていますが10Hz〜100KHzまでは素晴らしいね。)





32)TTLの測定画面を少しばかり・・・UP。
 (入力のC26=0.1uFにした。C10の補正は無しです。AC/DCモードの波形例。)
(高速のOP-AMPを使用しているわけではないのでTTL波形の測定はそれなりに・・・・と。)
(C10の補正は無しです。C10の補正効果はありますが面倒なので補正無しで充分でしょう・・・と。)




33)完成写真・・・のUP。
・)(ワンボードオシロの完成。素晴らしい出来栄え・・・です、感謝。)
・)BCD-SWは10進と16進があります取り付け位置を間違えないように・・・。
・)今回に使用したXTL1(3本足のTO-92型)は安くて簡単に取り付けできるのでこれからは色々と重宝しそうです。




・)HEXソフトは 19)項 の高速-OSIRO-V3のソフト。(参考)ご利用下さい。
 (ここにも置きます。同じもの。)
2016-0801-wby-ok-hi-osiro-v3.X.production.hex





2016-0815)
99)  *** 雑感想 その2 ***
 1)やはり、PT基板を再製作したことでストラップも無く綺麗なPT基板が完成致しました。
  (バンザーイと喜びの声)原作者に感謝です・・・

   これで念願のワンボードの測定器(Hi-OSIRO-V1b)の完成です。

 2)又、プリント基板が余ってしまったが・・・・・・。
 QFPの64ピンのPICでは欲しい方はいないかもね・・・と前回は言いましたが、
 今度のNEW-プリント基板では改造無しです。安心して組み立てて下さい。

 3)QFPの64ピンのPICの半田付けさえ出来れば簡単です・・・是非チャレンジして下さい・・・ご希望の方はメールを下さい。
  又、お手を挙げて下さった方には後日に案内メールをさし上げます。
  IC6=AQW212は代替品のテストが出来なかったので配布PT(PIC24FJ64GC006-OSIRO-Ver1b)に同梱致します。
・・・ PT配布 END。 ありがとうございました。 2016-0906・・・



たぶん_END




2016-0911)追記
 IC6=AQW212の代替品、のTLP222A-2を入手しましたのでちょっとテストして見ました。
補正C11の値は倍近くになりましたが使用出来るものと思います。
 (参考 LooP接続時のF得の画面です。)







100):参考文献
1)春日無線のカタログ資料
2)実用真空管ハンドブック(誠文堂新光社)
3)ラジオ技術2009年12月号(アイエー出版)
4)真空管規格表/CQhamradio 2001年11月付録
5)ぺるけ氏のHP「情熱の真空管 / PassionateTubeAmplifier」
6)「フルート吹きのMIDI工房」さんのページ
7)その他。


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