2018年5月27日日曜日

VN-2002の出力と受信感度向上のための改修例について

14MHz版VN-2002は、他のモデルに比べて出力が低い(13.8Vで3W弱)ことと受信感度がやや低いため改善方法を模索しておりましたが、ひと通り改善することができましたので改修方法の一例としてその手順を公開します。

なおキット内容とマニュアルは改修前の状態ですので、必要なパーツ(2.2μHチップインダクタ、47pFと270pFチップコンデンサ)は含まれておりません。今後頒布する分には追加パーツとして同梱する予定ですが、配布済みの分につきましてはご自身でご用意くださいますようお願いいたします。

まず送信部から。

改修法は単純で、LPFの3つのコイル(L6,7,8)の巻き数をおのおの15回から14回に1回分減らすだけです。これにより出力は13.8Vで3W強に上昇します。高調波スプリアスは測定上2次高調波で数dB悪化しましたが-58.8dBcと基準は余裕でクリアしています。


次に受信部です。

下の写真の赤丸部分が改修ポイントです。


まず、L5, C65, C66, C67を除去します。
そのあとL5パッドに47pFのコンデンサを、C65に2.2μHのインダクタ、C67に270pFのコンデンサをそれぞれ装着してください。

改修ポイント

L5の値が大きいことによる感度不足が主な原因でした。L5とC65を入れ替えたのは、送信時L5が送信出力に並列に接続されることによるインピーダンスの乱れを抑える目的でLとCの位置を交換しました。換装したCの容量分C67の容量を減らしました。

VN-4002、VN-3002につきましては現状の回路構成で出力・感度は十分取れているのでそのままで差し支えありません。もちろん改修も可能ですが(各定数は周波数帯により異なります。計算の上決定してください。)検証はしておりませんので自己責任でお願いいたします。

2018年5月4日金曜日

VNシリーズキットの今後の頒布形態につきまして

昨年7月から正式にVNシリーズキットの頒布を続けてまいりましたが、今後は在庫分が頒布完了したのち順次受注ごとにキットを製作して頒布するという形に切り替えます。

ですのでキット頒布状況で在庫なしであっても、頒布ご希望のご連絡をいただきましたらキットを製作し頒布いたします。ただし頒布まで2,3週間のお時間をいただきますことをご了承ください。

また無線関連のイベント(関西ハムシンポジウム、関西アマチュア無線フェスティバル、ハムフェアなど)での直接頒布も少量続けるつもりです。残った分は在庫として頒布状況にアップします。

なお完成品としての頒布は原則行う予定はありませんが、 製作依頼のご相談の受けつけを少し検討しております。

ご意見などございましたら、この記事のコメント欄もしくはメールでお寄せください。

よろしくお願いいたします。

JL1VNQ / HARU

2018年2月3日土曜日

関西ハムシンポジウム2018でVNシリーズ頒布します。

明日2月4日の関西ハムシンポジウムでVNシリーズ(VN-4002, VN3002, VN-2002)フルキットを各々5セットずつ頒布します。

頒布価格は、どれも1セット8,000円です。ご購入の際なるべくお釣りのないようにお願いいたします。

すべてのキットにはCTRL部の電源改修用パーツを同梱しております。

VN-2002は今回初めて頒布しますが、受信感度と出力が他モデルに比べて若干低めでまだまだ改善の余地が残っており、人柱的な要素を含んでおりますのでご承知の上お求めください。

今回もいつもの『リトルガンくらぶ』ブースにお邪魔する予定ですが、当日参加のため開場ギリギリに到着すると思います。VNシリーズ実機も展示いたしますのでお立ち寄りくださいませ。

ではよろしくお願いいたします。

追伸:関西ハムシンポジウム終了後から通信頒布を受け付ける予定ですが、いままでのようにある程度の数キットを作ってからではなく希望受け付けてからキットを作って頒布するというスタイルに変更します。イベント終了後改めてアナウンスいたします。

2017年12月15日金曜日

VN-xx02 series English version manual completed, new firmware uploaded.

VNシリーズの英語版マニュアルが出来ました。
ご協力いただきましたJI3IVL 森様ありがとうございました。

新しいファームウエアも公開します。下のリンク先からダウンロードしてください。

VN-xx02 series English manual completed.
Many thanks to JI3IVL / Ms. Mori
 

VN-xx02 series assembling & operation manual English version (firmware v1.17)
 -> click HERE

Important MOD instruction for VN-xx02 series
-> click HERE

New firmware (v1.22):
for VN-4002 -> click HERE
for VN-3002 -> click HERE

Firmware history (except various resolved errors):

*v1.17 -> v1.22
 Message memory repeat play function for ch1 has been fully implemented.
 (repeat number : 0 to 20, interval time : 1 to 5 sec, setting menu in Preference mode, without saving to EEPROM)

*v1.00 (first release version) -> v1.17
PTT OUT, Paddle polarity switch menu, TUNE mode, soft BEEP and Sidetone sound (thanks to JE3QDZ / YOSI) implemented

2017年12月9日土曜日

【さらに重要】VNシリーズCTRL部U2,U4故障の原因まとめと対策決定版(12/10追記あり)

すべてのVNシリーズ(VN-4002(人柱版、初回頒布、2nd batch)、VN-3002)で発生しうるCTRL部のU4(XC6202P332PR-G, 3.3V LDO)とU2(Si5351A, PLL sigal generator)故障の原因と最終的な対策法がまとまりました。

初回頒布分の中から、最初の起動は問題ないものの2回目に電源を入れるとバックライトも点灯せず、事例によってはU4から焦げたにおいがしたり煙が出て、最悪焼損する故障発生が報告されました。当初、3.3Vラインの立ち上がり時の電圧がピーク3.8Vのオーバーシュートをみとめたことから、U2の絶対定格を超えたことによりU2がニアショートモードで故障、そのためU4の出力負荷が増大しU4が損傷するというプロセスが考えられ、U4の出力側のコンデンサC15を1μFに落とすことでオーバーシュートが改善されたことから2nd batch分からは対策を行いましたが、それでも故障事例が発生しました。

そこで電源電圧を13.8VとしたときのU4の入力側の電圧をオシロスコープで観察すると、


このように電源電圧をはるかに超えたピークを持つ電圧曲線が観察されました。U4の入力電圧絶対定格は22Vで、電源電圧が高い場合一定時間絶対定格を超える電圧がU4にかかることによって故障が発生し、出力電圧は3.3Vをはるかに超える9Vが観察されU4のパッケージが発熱しました。このことによってU2は直ちに故障し、ショートに近い状態となってU4内にさらに過大な電流が流れて焼損するというプロセスが判明しました。

そしてもうひとつ、前回の投稿のようにU4の入力側のC16を10μFから1μFに落とし、過大電圧に晒される時間を短くすることによって当座破損は免れましたが、まだ不十分のためさらに精査を進めるべくU4の入出力の電圧曲線を観察しました。(上の黄色曲線は入力側の電圧、下の青い線は出力電圧です)


スイッチを入れると入力電圧は30Vに近い鋭いピークのあと一旦電源電圧に落ち着き、約140μ秒から緩やかに電圧が下がり始めてさらに70μ秒経過すると再び鋭いピークを描きようやく電源電圧に落ちつくという大きな変動が観察され、同時に出力電圧は、2回目の入力電圧のピークにあわせて4V近くまで一時的に上昇していました。

この変動の大元の原因は電源スイッチのチャタリングで、4Vの一時的なピークはチャタリングによる大きな電圧変動に対するU4の応答と考えられましたが、4VはU2の絶対定格を超えているのでこのことがU2を故障させる可能性が充分考えられました。

対策としては、色々検討した結果U4の入力に比較的大容量の電解コンデンサを付加することで電源電圧変動を押さえ込むという結論に至りました。

C16を1μF以下に換装し、さらに25V100μFを付加したときの13.8V電源供給時の電圧変動を観察しました。
 

 入力側の電圧曲線では改修前に見られた2つの鋭いピークは消失し、チャタリングの部分でわずかに一時的な電圧低下が見られるにとどまり、出力電圧もオーバーシュートや一時的な電圧上昇も見られず安定していました。

 これでU2,U4の故障の可能性はかなり抑えられたと考えられ、今回改めて投稿となりました。

全VNシリーズに対して、以下の改修を施すようお願いいたします。未改修の場合は、12V以上の電圧を供給すると故障する可能性がかなり高くなりますのでぜひ対策してください。
クリックで拡大表示になります、たぶん。
これから頒布する分につきましては、 C16交換用の0.1μFチップコンデンサと25V100μFの電解コンデンサと上の説明書を同梱いたします。

この対策で安定化電源13.8Vでの動作も問題ないでしょう。

今回の事例の調査、修理、実験などで多大なるご協力をいただきましたJE3QDZ 吉村OMに深く感謝いたします。

最後に、現在12/8に時点でVN-4002キット1セット完売(少数台新たにご用意する予定ですが年明けになります)、VN-3002キットは19セット残っていますが諸事情により今年の受付はこれで一旦終了とさせていただきます。頒布再開は年明け1月中旬を予定しておりますのでどうかよろしくお願いいたします。

追記:部品(0.1μFと25V100μF1つずつ)入手困難な場合はメールでお知らせください。
対応させていただきます。

2017年12月7日木曜日

【重要】緊急連絡 VNシリーズを受け取った皆様へ(12/9の記事をご覧ください)

 根本的な原因とその対策が判明しましたので、こちらの12/9の記事をご覧ください。
 

ここ最近CTRL部の3.3V定電圧レギュレータIC U4ならびに、Si5351A U2の故障報告をいただき、独自に精査しておりましたが現象を再現できたところでおそらく大元の原因がつかめたと思いますので、取り急ぎ対策法を公開します。

CTRL部のC15は1μFにすでに変更していますが、C16も1μF以下に換装してください。

原因の詳細は後日まとめて報告します。それまでは電源電圧を9V以上には上げないようにしてください。

精査に時間がかかってしまって申し訳ありませんでした。

よろしくお願いいたします。

JL1VNQ / HARU

2017年12月4日月曜日

VNシリーズCTRL部定電圧レギュレータについてとファームウエア更新について(12/9の記事をご覧ください)

 根本的な原因とその対策が判明しましたので、こちらの12/9の記事をご覧ください。
 
VNシリーズ第2回頒布中ですが、組み立てた方からの報告がありました。

前回配布分でも数件見られましたが、コントロール部(CTRL)の定電圧レギュレータIC(U4:XC6202P332PR-G)がPLL IC(U2:Si5351A)を道連れに故障し、定電圧レギュレータICを0.5~1Aのものに交換すると故障の再現が見られないとのことでした。

当初故障の過程として出力電圧のオーバーシュートでU2が故障し、ショートに近い状態となって低電圧レギュレータICのショート保護が働かず破損するという流れが考えられ、出力コンデンサの容量が大きいことが原因と判断しC15を1μFに変更し頒布いたしました。

ところがそれでもU4、U2の故障が発生しており、出力電流が高いレギュレータでおさまることから、オリジナルのU4の出力電流がICのロットによってはギリギリもしくは許容範囲を超えてしまっている可能性も考え、U4を500mA以上のレギュレータに変更することを推奨します。

たとえば、NJU7223F33(秋月電子通商で取り扱いあり)はリードタイプですがそのまま
換装は可能だと思います。

当座今後の頒布品に上のレギュレータICを同梱しますのでU4として装着をご検討いただければと思います。

お手数おかけして申し訳ありませんが、よろしくお願いいたします。

また、今回ファームウエアを更新しました。

ver.1.20になりますが、このファームウエアはメッセージメモリch1に繰り返し機能を付加しました。設定メニューの"M1Repeat"で赤ボタンを押すと下に"Times :0"と表示されるので、エンコーダを回し繰り返し回数(0~20)を選択して赤ボタンを押すと、0以外では"InterT:3"と出てくるので、エンコーダを回し繰り返し間のインターバル(1~5秒)を選択して赤ボタンを2回押すと復帰します。繰り返し回数が1回以上の場合、ch1でメッセージ再生が開始されると右下の"M1"が"R1"に変わります。インターバル時は”R1"表示が点滅します。

 ファームウエアv1.20 VN-4002用はこちら VN-3002用はこちらです