ディップメーター(DM)とは
▼LC自励発振回路、今回はコルピッツ発振回路(例外もあるかもしれません)を内蔵し、バリコンで発振周波数を可変出来るようして、そのバリコンの回転角度から周波数を読みとることが出来るようにします。現在では周波数カウンタを内蔵し精度の良い測定が出来る物もあります、発振コイルは、外部に出し、被測定回路(同調回路)と結合(電磁結合、時により静電結合)し易いようにします。
▼被測定回路と、ディップメーターの発振周波数が一致したとき共振(共鳴)現象により発振回路から被測定回路にエネルギーが吸い取られ発振勢力が弱まります、発振勢力をメーターにて表示してメーターの指示が下がる(ディップする)ことで被測定回路の共振周波数とディップメーターの発振周波数が一致したことを検知します。
ディップメーターで出来ること
●
インダクタンス(コイル)、とキャパシタンス(コンデンサ)で構成する
共振回路
の共振周波数
の測定
●
分布定数回路(アンテナなど)の
共振周波数
や
同軸ケーブルの電気長
の測定
●
吸収型周波数計
としても動作します
●
高周波の信号源(SG)
としても使用します
回路図を表示します
※3SK35を3SK114の[IDSS=0mA]を使用するとマイナス電源(1.5V)は要らなくなります(多分)、
ボリュームの−1.5V側はアースして下さい
※また、ソースに+9Vを分割して可変抵抗で与えることで−電源を不要にすることが出来ます。
※FETに2SK241等のシングルゲートFETを使用して、ソース電圧を可変抵抗で分圧するなどしても安定に動作します。
外観の説明(右と下の写真を参考)
円盤
==>発振周波数を可変する
黒いツマミ
==>発振強度調整
50kB(半固定)
==>メーター感度調整(ケース内)
Power SW
==>電源スイッチ
コイル
==>差し替えてバンドを切り替える
メーター
==>発振強度を表示し回路のディップを知る。
BNCコネクタ
==>発振器の出力をバッファーを通して取り出す
ディップメーター
概要
1.
照明が良くないですが、真ん中の丸い円盤が、バリコン(2連)の軸と一緒に回転します、この円盤に書いてある目盛りから周波数を読みとります。現在では、ごく小型の周波数カウンタもあるので組み込んでディジタルで表示することも出来る。是非やってみたいですね。
2.
BNCコネクターは高周波信号を取り出すものです。
周波数カウンタに接続して発振周波数の測定も出来る。
3.
左側の長方形のものが電流計で、回路の発振の強度を表します。
テープデッキのレベルメーター(VU)の再利用品です。
4.
上側の黒いツマミは100kΩBのボリュームで、発振の強さを調節します。
メーターは5〜8割程度振らせるようにします。
目盛りがかすれてきたので、ペンで書き直した。
(2007/07/16)
5.
デュアルゲートMOSFETを使用したコルピッツ発振回路です。
6.
測定器(治具と言った方がいいかも・・・)としての使い勝手がいいように、発振コイルは写真を見れば解るようにケースの外に飛び出しています。
ディップメーターを作る
●
測定範囲は、発振出来る範囲、になるのでなるべく低い周波数から、高い周波数まで発振する ように、また測定範囲内に自己ディップがなるべく無いように部品は位置、配線の引き回しに注意します。
●
それには、コイル、バリコン、発振回路(高周波回路部分)は、
最短距離(太く短く)で配線できる様に配置
する。
●
また、測定器としては、操作しやすいことも肝心です。
●
するとどうしても、上の写真のような格好になってしまいます。
●
ただし、現在では、バリコン(2連)の入手が難しくなっています、バリコンの代わりに、バリキャップ・ダイオードを使用することが出来ます。ただし、周波数の安定度はやや悪くなります。
●
そうすると、周波数を可変するのに、可変抵抗器(ボリューム)を使用することになります、すると、部品配置がかなり自由になります。
●
コイルのソケットは、コイルの制作が終わってから、現物合わせがいいと思います
。
●
目盛り板
は、アクリルやガラエポ基板などの板材から円盤を切り出します。そして、ケント紙などの白い紙を貼り付けて、目盛りを書き込めるように、
同心円を4本くらい、コンパスで描きます
。
●
部品配置が決まりましたら、ケースの加工(穴開けなど)をします、怪我をしないように注意しましょう。
●
ケースの加工が終わったら、構成部品(バリコン、ボリューム、コイルソケット、BNCコネクタ、電源スイッチ、メーター、目盛り板、カーソルなど)を取り付けます。
●
難しいところは、バリコンの軸と、目盛り板の固定です、各自工夫して下さい。
●
カーソルは、私は、アクリル板を加工して使いました。
●
配線は、回路図とにらめっこして、空中配線で行いました。
●
コイルの制作は(
下の図面は参考図です、私は
吸収型周波数計
も同じ寸法で制作
)
1.
コイルのボビンの材料(私は10mm径のアクリルパイプをDAYで購入)の切断[
8cm 位
の
長さ
]
2.
コイルのプラグの制作(ガラエポの万能基板を利用して上に図のように加工)
3.
1と2で作った部品を、2液混合のエポキシ系接着剤で固定します。
4.
まづ、1回巻きのコイルを作ります。
ディップメーターの
調整
まづ発振させる、発振しないと何も始まりません。
1.
電池をセットして、コイルソケットに、1回巻きのコイルを差し込みます。
2.
周波数カウンターがある場合は、信号出力用のBNCコネクターに周波数カウンターをつないでおきます。
3.
周波数カウンターが無い人は、この機会に、キットなどを組み立ててみてはいかがでしょうか、1万円以内で普通に使うには、満足できるものが出来ます。
4.
では、電源スイッチをオンにします。
5.
発振強度調整用ボリュームを右に回してみます、メーターが少しでも振れたでしょうか。
6.
振れたらメーター感度調整用ボリュームを回してみます、メーターの振れが変化すると思います。
7.
ここまでで、メーターが振れないときは、3回巻きのコイルを作って、1回巻きのコイルと取り替えて、
4.からやり直してみます、どうですか???
8.
これでもメーターが振れないときは、作成した回路をもう一度点検しましょう。
9.
FETの足は間違えていないか?、ハンダ付け不良はないですか?、また、回路図とよく見比べてみましょう。
(電極(足)を間違えていた場合は、FETが壊れているかもしれないので新しい物と取り替えてみるのも1つの方法ですね)
10.
メーターが振れれば、発振回路として、動作しています。(多分?)
11.
メーターが振れなければ、ディップメーターとして使えません。
!!
当たり前か・・申し訳ありませんhi
12.
メーターが振れたら、発振する最低の巻き数のコイルを巻きます、1回、1.5回、2回、3回などコイルを作って試してみます。
周波数校正(目盛り板に周波数を記入&
コイルの制作)
1.
ここでは、
周波数カウンター
があるものとして進めます。
周波数カウンタが無い場合には、ゼネカバ受信機やトランシーバー、FMラジオなどを総動員して工夫してみましょう。
2.
めでたく!!、メーターが振れたら、
発振する最低の巻き数のコイル(最も高い周波数のコイル)
を使って、メモリ(スケール)の記入を始めます、仮に
Aバンド
とします。(使用目的により周波数は決めてよい、無理して広範囲の周波数にすると変なディップや発振強度の変動などで悩むことになる)
3.
周波数カウンターの表示を見ながら記入する訳ですが、周波数の高いバンドから、記入しますので、目盛り板の内側の円を使って下さい、始めは、鉛筆を使って記入して、納得がいってから、油性のインク等で記入すると良いでしょう。
4.
次のバンド(
Bバンド
)のコイルを作りましょう。
・例えば今、
Aバンド
のコイルのバンド幅が200MHzから65MHzとします。
・この場合、最低周波数と最高周波数の比は、約
3
になります。
・Bバンドの巻き数はAバンドの巻き数の約9倍(
3
×
3
)になります。(ここの
3
の根拠は、最低周波数と最高周波数の比の、約3です)
・それぞれのバンドの周波数範囲は少しずつ
オーバラップする
ようにコイルの巻き数を調整します。
5.
(3.)(4.)をバンドを読み替えて必要な、バンド分を繰り返して作ります。
6.
だいたい、1.5MHz位から200MHz位までで日常の使用には間に合うと思います。
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