プリスケーラ(TD7104, 1/1，1/2、1/4、1/8、～1.0GHz)と、ダイオード検波ミリバルを一緒に組み込んだ自作便利ツールです。
基板サイズは、40mmx60mm。 タカチのプラケースSS-90に組み込めるように基板のビス位置を決めているので左写真のように組み込めます。
基板から上側に出ている同軸(1.5D2V)は、RF入力端子で、調整をしたい機器に 仮で端子を半田付けして、RF電圧の大小を測定すると同時に、そのRFの分周出力を 中央にでている同軸端子に出力します。
ここに 現有の手持ち周波数カウンターを接続し、またRF電圧出力にテスターを接続すると、RF電圧の強弱と周波数を同時に測定できます。
左の系統図のようにRF入力は、ﾌﾟﾘｽｹTD7104と ﾀﾞｲｵｰﾄﾞ検波に接続しています。
例えば、被調整回路が、5倍オーバトーン水晶発振器であると、その発振周波数と出力を同時に測定するので、発振次数をまちがえることなく、発振強度が最も大きい点に調整することができます。
プリスケーラの分周比は、1/1、1/2、1/4、1/8を選択でき、外部に接続する 現有の既存周波数カウンターの感度、動作周波数が、例えば、500mVrms、50MHz という場合も、40ｍV, 400MHzの高感度カウンターに変わります。
特に、分周1/1は、0.1MHz～200MHzで40mVで動作するので、現有のカウンターが、高感度で使用できます。
● 回路図Circuit
左に回路図を示します。
プリスケーラ、TD7104は、入力感度が高く、RF40mV以上（周波数によりますが、実際は20mV以上）で動作します。
分周比、1/1の場合は、周波数0.1MHz～200MHz、RF電圧40ｍVを 内部バッファアンプ+2SC1923で 0.5Vに増幅するので、外部に接続する 現有の周波数カウンター感度が、余り高くなく、例えば、500mVrmsであるとかいう場合も、高感度カウンターに変わります。
RFミリバルは、SBD 1SS106で検波した電圧を LM358で増幅し、外部に接続したアナログ・テスターに電圧表示します。
ダイオードには立ち上がり電圧があるので、動作する電圧は、概ね10mV以上です。名前はミリバルと称していますが、10mV以下は不感帯となります。
また、外部にテスターを接続しないで、簡易的にRF信号の強弱を見るために、LED(D6)を組み込んでいます。 これで、RF信号0.15V近辺と 0.43V近辺の信号強弱を観察できます。 それ以外の電圧は、外部テスターが必要です。
テスター端子は、OPアンプ出力電圧V5を、1kΩ抵抗で分割しています。アナログテスター(内部抵抗20kΩ/V), 0.5Vレンジ測定(∴10kΩ)を前提にしているので、OPアンプ出力は、1割ほど大きめの値となるようにしています。
TD7104のピン1，8間の4.7kΩとPIC-GP4を結んでいる1N4148は、TD7104をON(80msec)→OFF(20msec)させる部品です、基板にはパターンがないので、基板裏面に取りつけます。
● 検波電圧補正回路
ダイオードには、立上がり特性の良い1SS106を採用していますが、それでも、100mV以下は、誤差が大きくなります。
その補正に、左の1SS106での補償OPAmpを採用しました。
単純OPｱﾝﾌﾟでは、青色ｸﾞﾗﾌ。1SS106補償ｱﾝﾌﾟが、赤色ｸﾞﾗﾌです。
10ｍV以下は、不感帯で無意味な電圧を示します。この主原因は、OPｱﾝﾌﾟにﾊﾞｲﾎﾟｰﾗ入力の汎用LM358を使ったためで、入力ピンのﾊﾞｲｱｽ電流が、50nAあり、これが、入力抵抗100kΩに流れ込み、5mV程度になるためです。
ここに J-FET入力の LF412を使えば、ﾊﾞｲｱｽ電流が、1/1000の50pAになるので、不感帯は、1mV以下になると思われます。実際に確認していませんが、。
● TD7104F の破損
試作中に、TD7104Fを2個、壊してしまった。 原因に特に心当たりは、ないのに、気がついたら壊れていた。
各ピンの電圧を測ると、四角ボックス内の数値が正常品の電圧、（）内電圧が破損品の電圧です。
入力ピン2、3は、GNDに短絡すると、壊れるみたいです。ピン8は、GNDに落としてLとすると待機モードになるのですが、これをGNDに落とすと、何と220mAも流れ出る状態になっていた。
TD7104の挙動がおかしいときは、各ピンの電圧チェックが必要です。
●タカチ プラケースSS-90B（黒） またはSS-90W（白） の穴明け
左図のように型紙を当てて、穴明けします。
基板のケースへの固定には、ナベ小ねじM3x5mm を使います。
ケース側ボス4箇所には、M3タップをできるだけ深くタッピングします。
DCジャックは、小型のもの、例えば、秋月の「パネル取付用 ２２１９６」等を選びます。
ケースパネル面側から操作する、タクトSW, LED等は、左写真の基板の裏面側に取りつけています。
●タカチ プラケース SS-90への組込み
プラケースの正面パネルは、左写真のように 各LED、分周比を切り替えるタクトSW、DCジャック、テスターピンを接続する端子があります。
テスターピン端子は、0.7mm錫メッキ線で リングを作り、それをケースパネル面に出しています。
RF入力、FC出力は、コネクター接続ではなく、同軸1.5D2Vを直接出して、軸端に強度確保の小基板(ﾕﾆﾊﾞｰｻﾙ基板片)を半田付けし、その端子をワニ口クリップではさむようにしています。
RF入力は、同軸端子からのリードを 被測定回路に直接半田付けして測定しています。
●RFコンバータ(OP15) の150MHz信号調整に使う
RFコンバータ(OP12)のTD7104入力信号、150MHzの調整に、このﾌﾟﾘｽｹ＆ﾐﾘﾊﾞﾙ を使ってみました。
ﾌﾟﾘｽｹ＆ﾐﾘﾊﾞﾙ入力端子をSPDTの出力ポートに接続し、RFコンバータの150MHzコイルを最大電圧に、調整します。
TD7104ﾌﾟﾘｽｹの分周率は1/8で 外部周波数カウンターは、18.750MHzを示し、、テスターは0.5Vレンジで70mVを示しています。
18.750MHz x 8= 150MHz
●12.798MHz 水晶での 5倍オーバートーン発振の実験
手元の 小型の水晶発振子で 表示12.8MHz と12.798(CR358) の2種類のものについて、5倍オーバトーン発振の可否を実験してみました。
表示12.8MHzの発振子は、3倍OT(38.270MHz)は確認できましたが、5倍OT発振は、無理でした。
一方、12.798(CR358)は、3倍OTも 5倍OTも盛大に発振可能でした。
左写真は、TR 2SC1923, エミッタパスコン5pF, コレクタ同調回路(10Kコイル6t:2t 8pF)の発振回路で 1.4Vrms発振(20mW)を確認した状態を示しています。
TD7104プリスケ 1/4で 周波数カウンター表示15.998MHzなので、15.998x4=63.992MHz発振です。
●PIC12F629のプログラム
プログラムは、次からダウンロードしてください。◇ダウンロード PreSC.asm & PreSC.hex 圧縮ファイル
TactSWを押すと、D5無点灯でD1→D2→D3→D4→D4（点滅） と [D5が点灯し、D1→D2→D3→D4→D4（点滅）] を循環します。
D5の点灯(高感度)、非点灯(低感度)は、簡易信号電圧強弱目視計の感度選択。
「D4（点滅）」状態は、分周比1/8 で、PIC-GP4が H(80msec)→L(20msec)を繰り返しますので、簡易的に 1/10分周出力を出します。ただし、これは簡易的に 1/10の値を読み取れますが、大きな誤差を含むことを理解のうえ、ご使用ください。
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SOT-23パッケージ SN74LVC1G3157DBV の小型ICを
