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CQ ham radio 1987 年 6 月号 283∼287 頁 - So-net

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CQ ham radio
2 月号の VOX への
2 月号の VOX への
お便りから
お便りから
2 月号で NJM2027 を使った
VOX を紹介しましたが、今月はま
ずこの VOX についてのお便りか
ら始めてみることにしましょう。
最初のお便りは JF1FUB 相良
さんからのもので、2 台とも作ら
れたそうですが、ポケトラ用 VOX
の発振対策は参考になります。
相良さんのとられた対策は、ま
ず NJM2072 のピン 2 を 0.022μ
F のコンデンサーでアースしたこ
と、またリグまで(1m ほど)と
マイクまで(30cm ほど)のコー
ドに全部同軸ケーブル(1.5D-2V)
を使ったとのことです。また、セ
ットをビールのミニ・スチール缶
に組み込んだとのことで、いずれ
も納得のいく対策です。
その結果、
2 台ともうまく働いているそうで
す。
つぎは JE1LSP 黒沢さんから
のもので、机上用のものを作られ
たとのこと。最初は一度送信する
と送信しっぱなしというトラブル
に見舞われたそうですが、ピン 7
を根元から切ったところトラブル
June 1987
1987 年 6 月号
283∼287 頁
が止まったそうです。ピン 7 は未
使用で浮いていたために、ここか
ら RF が回り込んだのでしょう。
これも、トラブルの原因は思わぬ
ところにもあるという良い教訓を
私たちに教えてくれています。
リモコン用の赤外線素子
リモコン用の赤外線素子
さて、今月は赤外線で遊んでみ
ようというわけです。
実は、昨年買い替えたテレビに
赤外線のリモコン装置が付いてい
ました。最初はリモコンなんて…
と思っていたのですが、使ってみ
るとこれがなかなか便利なもので、
今ではなくてはならないものにな
っています。
そして、このリモコンがなかな
か高感度なのに驚き、いつかはや
ってみようと思っていました。
一方、別のことで第 1 図、写真
1 に示したような、赤外 LED と赤
外フォト・ダイオードを使ってみ
る機会があり、さっそく赤外線で
遊んでみることにしたというわけ
です。
第 1 図に示した TLN105(送信
用〉と TPS703(受信用)はペア
283
になっているもので、これはテレ
ビのリモコンに使われているもの
です。リモコン用の特長は指向特
性が広いということで、さらに送
信用の TLN105 は光出力が大き
く、受信用は可視光をしゃ断する
フィルタを持っています。
余談ですが、TPS703 にはカソ
ードを示す部分があるのですが、
これがとてもわかりにくいのです。
そこで第 1 図にはアノード(A)
とカソード(K)が書いてないの
ですが、中身はダイオードなので
テスターで調べる(導通があった
とき、黒のテスト棒のほうがアノ
ード)のが確実です。
…というわけで、TLN105 と
TPS703 を前に何で遊ぼうかいろ
いろと考えたのですが、とりあえ
ず第 2 図のようなリモート・キー
を作ってみることにしました。こ
れは、キーのほうにリモート・キ
ーの送信機を持たせ、リモート・
キーの受信機を無線機につないで
おくというもので、オペレート・
デスクの上くらいならキーを自由
に移動させて使うことができます。
また、リモート・キーの送信機と
受信機を向かい合わせれば、2∼
284
3m くらい離れてもリモコンが可
能です。
これでおわかりのように、リモ
ート・キーは送信機と受信機の二
つを作ることになります。では、
送信機から製作を始めることにし
ましょう。
なお、赤外線もやはり電波と同
じ電磁波です。TLN105 から発射
される赤外線の波長は 940nm(ナ
ノメーター)
、周波数になおせば約
319THz(テラヘルツ)というこ
とになります。この周波数は電波
法の範囲外ですから、だれでも自
由に実験できます。
送信機の作り方
送信機の作り方
TLN105 はパルス動作や高周波
による変調が可能なので、リモー
ト・キーでは 1kHz ほどの可聴周
波の信号で AM 変調をしてやるこ
とにしました。
第 3 図がリモート・キーの送信
機の回路で、
単 3 乾電池 2 個の 3V
で働かせることにします。1kHz
の信号は 74HC00 で作っており、
キー・アップのときには消費電流
はほとんどゼロです。ですから、
電源スイッチは不要です。なお、
キーをたたくと 130∼150mA の
電流が流れます。これで、第 1 図
によると光出力は 8.5mW ほどと
いうのですから、効率はずいぶん
悪いことになりますね。
発振用の NAND ゲートに 4000
シリーズではなく 74HC シリーズ
を使ったのは、電源電圧が 3V し
かないからです。ちなみに、74HC
シリーズのほうが低い電圧まで働
きます。
発振周波数は C と R で変わりま
すが、第 3 図では R を 33kΩに選
んだので、周波数は約 1.3kHz に
なっています。
さて、リモート・キーの送信機
をどのようにまとめるかですが、
ここでは娘の JS1VPF が愛用し
ているハイモンドの HK-704 をち
ょっと借りてきて、タカチ電機の
SS160 というプラスチック・ケー
スに取り付け、写真 2 のようにケ
ースとキーの一体形にしてみるこ
とにしました。以後、このように
まとめることにして話をすすめま
す。
第 1 表が、リモート・キーの送
信機の組み立てに必要な部品の一
覧です。本機の心臓部である
TLN105 、 そ れ に 受 信 機 で 使 う
TPS703 は、東京・秋葉原ラジオ
ストアーの中にあるタカヒロ電子
(℡03-251-8727)で求めました。
CQ ham radio
部品のうち、3×6 のビスはプリン
ト板の取り付け用、また 4mm の
ビスとナットはキーをケースに取
り付けるためのものです。
第 4 図が、送信機のプリント・
パターンです。取り付け用の穴は、
ケースの SS160 に合わせてあり
ます。もし送信機をキーと一体に
しないで別に作るのなら、プリン
ト板はずっと小形にできます。プ
リント・パターンで注意しなけれ
ばならないのは、74HC00 の使わ
ないユニットの入力端子の処理で
す。第 4 図ではこれをすべてアー
スしてありますが、この処理を忘
れるとキー・アップ時の消費電流
が増えてしまいます。
プリント板の加工(写真 3)が
終わったら部品を取り付けて組み
立て、ケースに収めます。組み立
ての様子は写真 4 に示したとおり
で、電池ホルダーと TLN105 は接
着剤でケースに取り付けました。
完成したら、クリスタル・イヤ
フォーンを Tr1 のべースにつなぎ、
キーを押したときに 1kHz 付近で
June 1987
発振していることを確認しておき
ましょう。これで TLN105 からは
赤外線が発射されているはずです
が、これは目で確認することはで
きません。
10∼1000 倍(20∼60dB)にわた
って変えられます。ちなみに、参
受信機の作り方
考文献によれば 80dB ほど増幅す
リモート・キーの受信機では、
るとなっています。
赤外フォト・ダイオードで受けた
ところで、他の機会に赤外線の
送信機からの信号(約 1kHz)を
受信機をいじっていて気がついた
増幅し、無線機をキーイングする
のは、白熱電灯からの 50/60Hz の
ための出力を作ります。
妨害(参考文献の p.137 に示され
第 5 図が、リモート・キーの受
信機の回路です。IC1-1 はアンプで、 ているように、白熱電灯の発光ス
ペクトルは、赤外領域に及んでい
VR1 を回すことによってゲインを
受信機の作り方
285
る)をかなり受けるということで
した。
そこで、本機ではこの 50/60Hz
をカットするためにハイパス・フ
ィルターを入れました。
IC1-2 がそのハイパス・フィルタ
286
ーで、カットオフ周波数はほぼ
1kHz です。
さて、こうして得られる送信機
からの信号は約 1kHz のオーディ
オ信号ですから、信号の検出には
2 月号の VOX の製作で使ったレ
ベル検出用 IC の NJM2072 が使
えます。IC2 がこれで、増幅とレ
ベル検出を行っています。
まず、NJM2072 のアンプです
が、ピン 2 をオープンしたままだ
とゲインは 10 倍(約 20dB)です。
そこで、ピン 1 とピン 2 の間に 1k
Ωの抵抗器を入れて、ゲインを
100 倍(40dB)まで増やしてやり
ます。これで、IC1-1 のアンプと合
わせて 80dB のゲインが確保でき
ます。
つぎに、NJM2072 ではピン 5
につなぐコンデンサーによってデ
ィレイ・タイムが変わります。
VOX の場合には長いディレイ・タ
イムが必要だったので 4.7μF と
か 10μF といった値が使われま
した。でも、リモート・キーでは
ディレイ・タイムがあっては具合
が悪いので 0.1μF にしてありま
す。
キーイングは最近の無線機はた
いてい電子スイッチで良いはずな
ので OUT2 だけでも良いと思っ
たのですが、どのような無線機に
も対応できるよう、リレーによる
OUT1 も用意しました。
ついでに、
この OUT1 で LED を点滅させて
モニターになるようにしてありま
す。
なお、LED のモニターだけでは
心もとないので、圧電ブザーによ
CQ ham radio
る音のモニターも用意しました。
第 2 表が、リモート・キーの受
信機の組み立てに必要な部品の一
覧です。フォト・ダイオードの
TPS703 の求め方は、送信機のと
ころでお話したとおりです。
受信機のほうはケースが大切で、
フォト・ダイオードが外光からの
影響を受けないようなものを使う
必要があります。本機では送信機
と同じタイプのタカチ電機のプラ
スチック・ケース SS125B を使い
ました(写真 2)。ちなみに、型名
の最後についている B は黒色の意
味です。以後、プリント板のレイ
アウトや取り付け穴の位置も、こ
の SS125B を使ったときのもので
す。
第 6 図が、受信機のプリント・
パターンです。プリント板の加工
(写真 5)が終わったら、部品を
取り付けて組み立てます。
プリント板の組み立てが終わっ
たところで、ハイパス・フィルタ
ーを含めた全体の周波数特性を調
べてみました。
第 7 図がその結果で、目的の信
号の 1kHz に対して妨害信号の
50/60Hz は 50dB 以上減衰される
ことがわかります。
第 8 図は、受信機をケースに収
める場合の全体のつなぎ方です。
なお、TPS703 の取り付けはケー
スに 2.8×7mm の長方形の穴をあ
け、頭がケースの表面と同じにな
るように差し込んで接着剤で固定
June 1987
します。
組み立てが終わったら電源を加
え、VR1 を回してみます。ゲイン
を上げていくと入力がないのに
LED が光り圧電ブザーが鳴りま
すので、その手前のところにセッ
トします。これで、送信機のキー
をたたいたときに受信機が働けば
完成です。
なお、受信機の電源を AC100V
から供給する場合、1 次側の
AC100V を 0.0047μF くらいのコ
ンデンサーでアースしないと動作
が不安定(IC1-1 のゲインが上げら
れない)になるという現象があり
ました。
使い方については誌面がなくな
ってしまいましたので、各自工夫
して遊んでみてください。
<参考文献>
○「センサ・インターフェーシン
グ No4」昭和 59 年 7 月、CQ 出
版社。
END
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