本日最後のVN-2002キット頒布依頼があり早速キットを発送しました。
2016年の最初の試作機から人柱版の頒布、ハードとソフトの改修を重ねてきたVN-xx02シリーズは今回の頒布完売をもって頒布を終了することにしました。
プロジェクト立ち上げ当初では思いもよらなかった完成度に至ったのは、製作いただいた皆様の数々のフィードバックのおかげです。心から感謝します。
なおファームウエアのアップデートなどは、これからもこのブログで随時公開します。
2021年3月30日火曜日
2020年7月1日水曜日
VNシリーズ頒布情報について (New English manual released)
いままで頒布キットのページごとに頒布情報を掲示しておりましたが、煩雑になって混乱を招くため、キット頒布に関するお知らせは「万年準備中のブログ」の「自主製作キット頒布情報」にほかのキットと集約し、こちらのブログでは削除、整理しました。
今後こちらのページでは主に技術情報（ハードウエア、ソフトウエア）について投稿します。
頒布関連のご質問はメールで、技術情報についての質問などはコメント欄に記入していただくかメールでお知らせください。
今後ともよろしくお願いいたします。
追伸
英語版マニュアルを更新しました
New English manual has been released. Latest version(1.30e) is HERE
2020.7.1 JL1VNQ / HARU
今後こちらのページでは主に技術情報（ハードウエア、ソフトウエア）について投稿します。
頒布関連のご質問はメールで、技術情報についての質問などはコメント欄に記入していただくかメールでお知らせください。
今後ともよろしくお願いいたします。
追伸
英語版マニュアルを更新しました
New English manual has been released. Latest version(1.30e) is HERE
2020.7.1 JL1VNQ / HARU
2019年1月26日土曜日
VN-2002出力改善のヒント
VN-2002（14MHz）はLPFと，受信部のアンテナ切り替え回路の定数を変更することで受信感度と送信出力の改善を行いましたが，まだ十分な送信出力が得られないという報告があり，また製作代行で私自身が製作したVN-2002も出力が3Wにわずかに届かないこともあり改めて検証しました.
まずLPF単体の特性を測定しました．
黄色曲線がリファレンスで紫色曲線はLPF単体のゲイン特性です．fcは14.7MHz
で設計していますが，測定結果もほぼ設計通りになっていました．ただもう少しfcを上げても良いかもしれません．
次にBS170パラレルのゲート・ドレイン電圧曲線を測定しました．
（青色：ゲート電圧，黄色：ドレイン電圧）
ドレインピーク電圧は54.0VとVDDの約4倍弱と低くありません．スイッチタイミングは一見ピッタリのように見えましたが，ドレイン電圧の立下りからゼロになるほんの直前でゲート電圧が立ち上がっています．2本のプローブは同規格で測定に依るずれはないものとするとE級ネットワークの共振周波数がやや低い可能性がありました．
そのためE級ネットワークの定数を調整し共振周波数をやや上げた結果出力上昇がみられました．
具体的にはC63とC64の合成容量250pFを10pFずつ下げて検討しました．
その結果230pF（220pF+10pF）で出力3Wに到達しとりあえずの妥協点としました．
もっと下げれば出力は上がりますがスイッチポイントのずれや負荷インピーダンスとのミスマッチが大きくなって効率が落ちてしまいます．またL9とC59,60の調整も本来は必要でしょう．
そういったわけで，VN-2002を組み上げた際出力がやや弱い場合は上記の調整を試みるようにしてください．できればオシロスコープでゲート・ドレイン電圧を観察しつつ良いポイントを探してみてください．
まずLPF単体の特性を測定しました．
黄色曲線がリファレンスで紫色曲線はLPF単体のゲイン特性です．fcは14.7MHz
で設計していますが，測定結果もほぼ設計通りになっていました．ただもう少しfcを上げても良いかもしれません．
次にBS170パラレルのゲート・ドレイン電圧曲線を測定しました．
（青色：ゲート電圧，黄色：ドレイン電圧）
ドレインピーク電圧は54.0VとVDDの約4倍弱と低くありません．スイッチタイミングは一見ピッタリのように見えましたが，ドレイン電圧の立下りからゼロになるほんの直前でゲート電圧が立ち上がっています．2本のプローブは同規格で測定に依るずれはないものとするとE級ネットワークの共振周波数がやや低い可能性がありました．
そのためE級ネットワークの定数を調整し共振周波数をやや上げた結果出力上昇がみられました．
具体的にはC63とC64の合成容量250pFを10pFずつ下げて検討しました．
その結果230pF（220pF+10pF）で出力3Wに到達しとりあえずの妥協点としました．
もっと下げれば出力は上がりますがスイッチポイントのずれや負荷インピーダンスとのミスマッチが大きくなって効率が落ちてしまいます．またL9とC59,60の調整も本来は必要でしょう．
そういったわけで，VN-2002を組み上げた際出力がやや弱い場合は上記の調整を試みるようにしてください．できればオシロスコープでゲート・ドレイン電圧を観察しつつ良いポイントを探してみてください．
2018年8月21日火曜日
VN-2002用LPF改修決定版とハムフェア2018について
以前VN-2002の出力と感度改善のための改修法をご紹介しましたが（記事はこちら）、送信出力の高調波スプリアスを観察すると下のように3倍高調波がやや目立っています．
画像のマーカーでは-55dBcと基準以内に収まっておりますが，連続送信で終段のBS170がやや熱くなってきました。CW運用には差し支えない程度ですが、おそらくLPFコイルの改修（1turnずつ巻き数を減らす）によってLPFの入出力と終段の出力とのインピーダンス不整合が大きくなったことが原因と考え、改めてLPFを設計し直しました。
再設計したLPFの各定数は以下の通りです。
(設計条件：fc=14.7MHz, fs=22.0MHz, Apass=0.05, Zin=Zout=50Ω)
C66 180pF
C67 -
C68 150pF
C69 270pF
C70 150pF
C71 270pF
C72 220pF
C73 -
L6 0.778uH (T37-6 core 16Turns)
L7 0.875uH (T37-6 core 17Turns)
L8 0.778uH (T37-6 core 16Turns)
L5とC65は、以前の改修例でOKです。
この改修により、3倍高調波は-60dBc以下に抑えられると同時に出力は13.8V電源で3W以上は確保、受信感度は-145dBmのキャリアが耳で聞こえる程度まで向上しました。
今後VN-2002はこの改修を含め頒布いたします。
8/25,26に東京ビッグサイトで行われるハムフェア2018では直接会場での頒布予定はありません。事前にご連絡いただいた方のみ当日お渡しは可能です。
JARL QRP Clubブース（J-18）で可能であればVNシリーズの展示を考えています。
画像のマーカーでは-55dBcと基準以内に収まっておりますが，連続送信で終段のBS170がやや熱くなってきました。CW運用には差し支えない程度ですが、おそらくLPFコイルの改修（1turnずつ巻き数を減らす）によってLPFの入出力と終段の出力とのインピーダンス不整合が大きくなったことが原因と考え、改めてLPFを設計し直しました。
再設計したLPFの各定数は以下の通りです。
(設計条件：fc=14.7MHz, fs=22.0MHz, Apass=0.05, Zin=Zout=50Ω)
C66 180pF
C67 -
C68 150pF
C69 270pF
C70 150pF
C71 270pF
C72 220pF
C73 -
L6 0.778uH (T37-6 core 16Turns)
L7 0.875uH (T37-6 core 17Turns)
L8 0.778uH (T37-6 core 16Turns)
L5とC65は、以前の改修例でOKです。
この改修により、3倍高調波は-60dBc以下に抑えられると同時に出力は13.8V電源で3W以上は確保、受信感度は-145dBmのキャリアが耳で聞こえる程度まで向上しました。
 |
| 2倍高調波レベルはほぼ変化なく十分抑制されています |
8/25,26に東京ビッグサイトで行われるハムフェア2018では直接会場での頒布予定はありません。事前にご連絡いただいた方のみ当日お渡しは可能です。
JARL QRP Clubブース（J-18）で可能であればVNシリーズの展示を考えています。
2018年7月26日木曜日
Pickitシリーズによるファームウエアプログラミングについて【重要】
先日、Pickit4を使ったファームウエアプログラムが出来ないとの報告がありました。
Pickit4とはMicrochip社純正のPICマイクロコントローラープログラミングデバイスの最新版で、秋月などでもすでに販売されております。
私のプログラム環境はPickit3でしたので気がつきませんでしたが、手持ちのPickit4と2018.7時点で最新のMPLAB X IPE 5.0.0で確認したところ、いただいた報告と同じようにDevice ID取得エラーが発生しました。
PowerセクションのHigh Voltage on MCLRに相当するチェックボックスをオンにしましたがエラーは解消されませんでした。
同じソフトウエア5.0.0でPickit3を接続しましたが、Pickit4と同様にDevice ID取得エラーが出ました。
そこでIPE v5.0.0アンインストールしてからバージョンを従来の3.30に戻してPickit3を接続したところ正常動作に戻りました。
5.0.0のときVppラインをオシロスコープで観察したところ、通常VCC+4.5V (大体８V程度）を示すはずですがVCC以上には上がりませんでした。この辺が原因なのではないかと見ていますが現在のところ解決に至っておりません。
ソフトウエアの設定などを確認して解決法を探りますが、当面の間はファームウエアのプログラムにはPickit3とMPLAB X IPE 3.30～4.05の組み合わせを推奨します。
もし解決策などご提案があればコメント欄にご報告をぜひお願いいたします。
Pickit4とはMicrochip社純正のPICマイクロコントローラープログラミングデバイスの最新版で、秋月などでもすでに販売されております。
私のプログラム環境はPickit3でしたので気がつきませんでしたが、手持ちのPickit4と2018.7時点で最新のMPLAB X IPE 5.0.0で確認したところ、いただいた報告と同じようにDevice ID取得エラーが発生しました。
PowerセクションのHigh Voltage on MCLRに相当するチェックボックスをオンにしましたがエラーは解消されませんでした。
同じソフトウエア5.0.0でPickit3を接続しましたが、Pickit4と同様にDevice ID取得エラーが出ました。
そこでIPE v5.0.0アンインストールしてからバージョンを従来の3.30に戻してPickit3を接続したところ正常動作に戻りました。
5.0.0のときVppラインをオシロスコープで観察したところ、通常VCC+4.5V (大体８V程度）を示すはずですがVCC以上には上がりませんでした。この辺が原因なのではないかと見ていますが現在のところ解決に至っておりません。
ソフトウエアの設定などを確認して解決法を探りますが、当面の間はファームウエアのプログラムにはPickit3とMPLAB X IPE 3.30～4.05の組み合わせを推奨します。
もし解決策などご提案があればコメント欄にご報告をぜひお願いいたします。
2018年7月11日水曜日
第23回関西アマチュア無線フェスティバルでVNシリーズ頒布します
来る7/14、15の2日間開催される関西アマチュア無線フェスティバル（KANHAM2018）でVNシリーズキット（VN-4002, VN-3002, VN-2002）を3セットずつ持ち込み頒布する予定です。
頒布価格は8,000円です、頒布ご希望の方はお釣りの無いようにお願いいたします。
各セットのPICには最新のファームウエア（ver.1.40）が書き込まれています。また、VN-2002については、受信感度改善用のパーツ（2.2μHのチップインダクタ, 47pF, 270pFのチップコン）を同梱予定です。
頒布場所はいつもの『リトルガンくらぶ』ブースになります。
私も店番のお手伝いをしていると思うので、 よろしくお願いいたします。
頒布価格は8,000円です、頒布ご希望の方はお釣りの無いようにお願いいたします。
各セットのPICには最新のファームウエア（ver.1.40）が書き込まれています。また、VN-2002については、受信感度改善用のパーツ（2.2μHのチップインダクタ, 47pF, 270pFのチップコン）を同梱予定です。
頒布場所はいつもの『リトルガンくらぶ』ブースになります。
私も店番のお手伝いをしていると思うので、 よろしくお願いいたします。
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。
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。
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)
Important MOD instruction for VN-xx02 series
New firmware (v1.22):
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。
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。
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。
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| クリックで拡大表示になります、たぶん。 |
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
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
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
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
2017年11月30日木曜日
VN-4002とVN-3002頒布開始します。
今回40ｍ版のVN-4002キットを20セット、30ｍ版VN-3002キットを30セットを用意しました。前回頒布から、ハード的に若干修正など加わっております。ファームウエアはver1.17がインストールされています。組み立て・操作マニュアルにつきましては、前回頒布セットで付属した冊子を廃しpdfファイルでの供給としました。
頒布価格はいずれも1台8,000円です。
送料は原則的に日本国内の場合はレターパックプラスを利用します（510円）。
海外への発送はEMSを利用します（おおよそ2,000円前後）。
代金は国内の場合銀行振込、海外へはPaypal決済でお願いします。
頒布ご希望の方は、jl1vnq（アットマーク）gmail.comまでメールをお送りください。振込先などの詳細は個々にメールでお知らせいたします。
組み立て・操作マニュアルのpdfファイルはこちらにあります。ダウンロードは自由ですが無断転載や再配布はご遠慮ください。
なお今回の頒布後のスケジュールはVN-2002モデルを含めて現在未定です。
頒布価格はいずれも1台8,000円です。
送料は原則的に日本国内の場合はレターパックプラスを利用します（510円）。
海外への発送はEMSを利用します（おおよそ2,000円前後）。
代金は国内の場合銀行振込、海外へはPaypal決済でお願いします。
頒布ご希望の方は、jl1vnq（アットマーク）gmail.comまでメールをお送りください。振込先などの詳細は個々にメールでお知らせいたします。
組み立て・操作マニュアルのpdfファイルはこちらにあります。ダウンロードは自由ですが無断転載や再配布はご遠慮ください。
なお今回の頒布後のスケジュールはVN-2002モデルを含めて現在未定です。
2017年11月19日日曜日
VN-4002初回頒布分CTRL部電源の不具合について
VN-4002の初回頒布分のうち主にシリアルナンバー後半（30～50/50）のキットで、CTRL部のU2（Si5351A）とU4（XC6202P332PR-G）の故障報告を数件いただきました。
特にU2が焼損してしまうという深刻な例もありました。
JE3QDZ局吉村様がこれら故障例について独自に調査された結果、以下の原因によって生じる可能性が高いということが判明いたしました。
もともとU4の出力側には比較的大容量のコンデンサ（C15、10μF）が繋がっていますが、この容量負荷よって電源投入時、U4の出力電圧は比較的緩やかに上昇して一旦3.7V付近をピークとした揺らぎをみとめた後、定格の3.3Vまで収束します。C15を1μFへ変更することでピーク電圧が抑えられることも確認しました。
一方U2のデータシートを見てみると、推奨されるVDD上限が3.6V、絶対定格が3.8Vとややシビアなため、個体によっては電源投入初期に前述のように3.3V電源ラインがU2の絶対定格を一瞬でも超えることによってU2が故障するという可能性が考えられました。
さらにまた故障したU2のVDD-GND間の抵抗を測定すると数Ωを示しており、どうやら完全なショートにはなっていないかったようでした。
次にU4に関してですが、実験では完全ショートでフの字特性による出力ショート保護が働き電流が抑制され、ショートを解除すると復帰します。今度は5Ω程度（計算上3.3Vでは定格を超える660ｍAが流れます）の抵抗を接続すると、出力電圧が徐々に低下すると同時にU2のパッケージが発熱します。さらに続けるとかなり熱くなります。データシートにはサーマルシャットダウン機能がなさそうで、出力側がU2の故障により完全なショートとならず低抵抗となったため過電流となり、それが続いた結果U4が故障または焼損したのであろう結びました。
要約すると、電源投入時に3.3Vラインが一瞬3.8V前後まで上昇 ⇒ U2の絶対定格を超え故障 ⇒ U2のVDD-GND間が完全なショートにならず数Ω ⇒ U4のショート保護が働かず出力電流が上昇しU4が故障もしくは焼損 という流れです。
初回頒布分への対策としては、C15の容量を1μF以下にすること、U2への電源ラインに電流制限抵抗を挿入する、またはU4を3.0Vのものに変更するなどが考えられます。
念のためU2のレジスタ指定を変更することによって（Firmware 1.16, Google+コミュニティへ投稿しています）出力電流を最大の8mAから半分の4mAへ減じU2の動作を軽くしました。DBMへのLo、BFO出力は2～3dBほど落ちますが受信感度にはほとんど影響なさそうで（実測はしていません）受信時の消費電流も約8mA減少します。
そういうわけで2ndBatch分にはC15を1μFに変更させていただきました。
初回頒布分で一度動作したのに、次に電源を入れたら動かなくなったなど不具合が生じた方はコメント欄、もしくはメールにてご連絡ください。 よろしくお願いいたします。
今回のことで2ndBatchの頒布が遅れてしまいましたが、対策済み分のパーツ仕分けが進んでおります。今月中には頒布できると思いますので今しばらくお待ちください。
最後に、今回の問題について詳細な検討や的確な対策をご提案、実践いただきましたJE3QDZ局吉村様、故障素子の測定とご報告をいただいた局長様のみなさまへ改めて深く御礼申し上げます。
特にU2が焼損してしまうという深刻な例もありました。
JE3QDZ局吉村様がこれら故障例について独自に調査された結果、以下の原因によって生じる可能性が高いということが判明いたしました。
もともとU4の出力側には比較的大容量のコンデンサ（C15、10μF）が繋がっていますが、この容量負荷よって電源投入時、U4の出力電圧は比較的緩やかに上昇して一旦3.7V付近をピークとした揺らぎをみとめた後、定格の3.3Vまで収束します。C15を1μFへ変更することでピーク電圧が抑えられることも確認しました。
一方U2のデータシートを見てみると、推奨されるVDD上限が3.6V、絶対定格が3.8Vとややシビアなため、個体によっては電源投入初期に前述のように3.3V電源ラインがU2の絶対定格を一瞬でも超えることによってU2が故障するという可能性が考えられました。
さらにまた故障したU2のVDD-GND間の抵抗を測定すると数Ωを示しており、どうやら完全なショートにはなっていないかったようでした。
次にU4に関してですが、実験では完全ショートでフの字特性による出力ショート保護が働き電流が抑制され、ショートを解除すると復帰します。今度は5Ω程度（計算上3.3Vでは定格を超える660ｍAが流れます）の抵抗を接続すると、出力電圧が徐々に低下すると同時にU2のパッケージが発熱します。さらに続けるとかなり熱くなります。データシートにはサーマルシャットダウン機能がなさそうで、出力側がU2の故障により完全なショートとならず低抵抗となったため過電流となり、それが続いた結果U4が故障または焼損したのであろう結びました。
要約すると、電源投入時に3.3Vラインが一瞬3.8V前後まで上昇 ⇒ U2の絶対定格を超え故障 ⇒ U2のVDD-GND間が完全なショートにならず数Ω ⇒ U4のショート保護が働かず出力電流が上昇しU4が故障もしくは焼損 という流れです。
初回頒布分への対策としては、C15の容量を1μF以下にすること、U2への電源ラインに電流制限抵抗を挿入する、またはU4を3.0Vのものに変更するなどが考えられます。
念のためU2のレジスタ指定を変更することによって（Firmware 1.16, Google+コミュニティへ投稿しています）出力電流を最大の8mAから半分の4mAへ減じU2の動作を軽くしました。DBMへのLo、BFO出力は2～3dBほど落ちますが受信感度にはほとんど影響なさそうで（実測はしていません）受信時の消費電流も約8mA減少します。
そういうわけで2ndBatch分にはC15を1μFに変更させていただきました。
初回頒布分で一度動作したのに、次に電源を入れたら動かなくなったなど不具合が生じた方はコメント欄、もしくはメールにてご連絡ください。 よろしくお願いいたします。
今回のことで2ndBatchの頒布が遅れてしまいましたが、対策済み分のパーツ仕分けが進んでおります。今月中には頒布できると思いますので今しばらくお待ちください。
最後に、今回の問題について詳細な検討や的確な対策をご提案、実践いただきましたJE3QDZ局吉村様、故障素子の測定とご報告をいただいた局長様のみなさまへ改めて深く御礼申し上げます。
2017年10月10日火曜日
VN-xx02キット第2回頒布予定について
現在部品調達と基板レイアウトの調整を行っております。
一部の部品の入手が遅れている関係上頒布開始は今月下旬以降になる見込みです。
現在、新しいマニュアル製作と修正を加えた新しい基板での試作を始めるところです。もうしばらくお待ちください。（10/30 追記）
VN-4002のほかに30m版VN-3002を新たに加えます。両方あわせ計50キット分を用意する予定ですが，当面は頒布できるイベントがありませんのでメールのみの受付になります。
よろしくお願いします。
なお、ファームウエア更新などの情報はGoogle+コミュニティ『PICと無線コミュ』で随時公開されておりますのでそちらを参考にしてください。
一部の部品の入手が遅れている関係上頒布開始は今月下旬以降になる見込みです。
現在、新しいマニュアル製作と修正を加えた新しい基板での試作を始めるところです。もうしばらくお待ちください。（10/30 追記）
VN-4002のほかに30m版VN-3002を新たに加えます。両方あわせ計50キット分を用意する予定ですが，当面は頒布できるイベントがありませんのでメールのみの受付になります。
よろしくお願いします。
なお、ファームウエア更新などの情報はGoogle+コミュニティ『PICと無線コミュ』で随時公開されておりますのでそちらを参考にしてください。
2017年7月19日水曜日
VN-4002通信頒布について
先日第22回関西アマチュア無線フェスティバルKANHAM2017が開催され、用意したVN-4002キット12セットのうち7セット頒布しました。
手元には5台分（残り0）残っており、先着順で頒布（発送）が可能です。
現在在庫切れです。
発送にはレターパックプラスを利用いたします。
5台頒布後は20台分追加可能ですが、頒布希望の動向を見て派生版（10MHz版と14MHz版）に少量回すかどうか検討します。いずれにせよ準備には2,3週間かかりますのでご了承ください。
頒布ご希望の方は、jl1vnq（アットマーク）gmail.com宛に「VN-4002頒布希望」の表題でメールを送ってください。折り返し振込先などご案内いたします。
なお、頒布価格は8,500円、送料510円となっています。
現在在庫切れです。
発送にはレターパックプラスを利用いたします。
5台頒布後は20台分追加可能ですが、頒布希望の動向を見て派生版（10MHz版と14MHz版）に少量回すかどうか検討します。いずれにせよ準備には2,3週間かかりますのでご了承ください。
頒布ご希望の方は、jl1vnq（アットマーク）gmail.com宛に「VN-4002頒布希望」の表題でメールを送ってください。折り返し振込先などご案内いたします。
なお、頒布価格は8,500円、送料510円となっています。
2017年7月3日月曜日
VN-4002 フルキット頒布のご案内 (added a manual abridged version in English)
ポケットサイズ40ｍバンドQRP CWトランシーバVN-4002フルキット頒布準備に目処が付いたので7/1より頒布開始しました。
今回は50台分のパーツを調達し、うちテスト用の2台分を除いた48台分を初回頒布に充てています。
頒布価格は8,500円（送料別）です。
キット内容は、各パート（コントロール部、RF）のプリント基板と装着するすべての部品、アクリルパネルと取り付けビス・スペーサ類等、組み立て＆操作マニュアル冊子です。
パーツは表面実装部品を含めてユーザがすべて装着するフルキットになっています。表面実装部品は1608、2012サイズのCRコンポーネントに加え0.5mmピッチの10pin MSOP IC(Si5351A)のごく小さなデバイスが含まれるため、組み立ては表面実装部品の装着に慣れている方が望ましいです。
まずは来る7/17,18に大阪池田市で行われる第22回関西アマチュア無線フェスティバル(KANHAM2017)のリトルガンくらぶブースで10セットほど頒布する予定です。通販対応はこのイベント終了後、このブログで改めて告知いたしますので、通販ご希望の方は今しばらくお待ちください。
参考までにマニュアルのダイジェスト版をこちらに用意しました。
English language version HERE
ご質問などございましたら jl1vnq（アットマーク）gmail.comまでお寄せください。
今回は50台分のパーツを調達し、うちテスト用の2台分を除いた48台分を初回頒布に充てています。
頒布価格は8,500円（送料別）です。
キット内容は、各パート（コントロール部、RF）のプリント基板と装着するすべての部品、アクリルパネルと取り付けビス・スペーサ類等、組み立て＆操作マニュアル冊子です。
パーツは表面実装部品を含めてユーザがすべて装着するフルキットになっています。表面実装部品は1608、2012サイズのCRコンポーネントに加え0.5mmピッチの10pin MSOP IC(Si5351A)のごく小さなデバイスが含まれるため、組み立ては表面実装部品の装着に慣れている方が望ましいです。
まずは来る7/17,18に大阪池田市で行われる第22回関西アマチュア無線フェスティバル(KANHAM2017)のリトルガンくらぶブースで10セットほど頒布する予定です。通販対応はこのイベント終了後、このブログで改めて告知いたしますので、通販ご希望の方は今しばらくお待ちください。
参考までにマニュアルのダイジェスト版をこちらに用意しました。
English language version HERE
ご質問などございましたら jl1vnq（アットマーク）gmail.comまでお寄せください。
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