オシロスコープ時計、アナログオシロとデジタルオシロの比較

ラジオペンチさんのブログに掲載されているESP32を用いたオシロスコープ時計のスケッチ
http://radiopench.blog96.fc2.com/blog-entry-1069.html
を書き込んでアナログオシロとデジタルオシロで同時表示し比較してみました。X,Yなのでデジタルオシロはきれいに描画できずまた遅れも生じます。

押入れに鎮座している、古い低スペックのアナログオシロの使い道ってところでしょうか。

あけましておめでとうございます。

あけましておめでとうございます。

リンク埋め込みがうまくいかない…

2022年12月度1アマ、スミスチャートの問題解説

昭和の時代に1アマを取得してますが1アマに出題される問題は時代と共に移り変わり、私が受験した時とずいぶん変わっています。なので、いつも試験が有った時に「もし今の自分だったらどうか?? もう一度受験したら合格するのか???」と気になって問題を眺めています。

ロジック回路やデジタル回路、そしてデジタル変調、SDRも多数出題されるようになっていて、自分の技術的知識向上のためにも知っておきたいこともあります。

さて、12月の問題ですが全般的に非常に難しのが出題されたように思います。その中で、スミスチャートに関するものがあったので、最近このブログにスミスチャートの基礎を書き込んだこともあって解説してみたいと思います。

過去に書き込んだ記事は　ここ　と　ここ　です。



これが出題された問題・・・まさにアンテナマッチングの基本というような問題で、Nano VNAを使いこなしてらっしゃる方は何も難しくは無いと思います。

まず・・・



P点はスミスチャート上の上半分にあるので、インダクティブ(誘導性)のリアクタンスがあることがわかります。ということは、キャパシタンス(コンデンサー)で誘導性分を打ち消せばマッチングが取れるってことです。マッチングを取るとは、P点をチャート上のど真ん中に移動させること。

この時点で問題の回答選択から、上半分にあるので1,2,3、いずれかとなりコイルを入れるってことは無いので4,5は除外となります。

また、もう1点重要なのは「正規化されているものとする」と記載があるので、P点は 1+j0.5 Ω ⇒ 50+j25 Ω と読み取ることがポイントです。

リアクタンス成分の +j25 を -j25のコンデンサで打ち消せば リアクタンス成分無しの50Ωになってマッチングが取れることとなります。

コンデンサを「並列に入れる」か「直列に入れる」かですが、スミスチャートの等抵抗円を動かしたい場合は「直列」です。
この時点で1,2,3のうち2が消去されて1か3が答えとなります。

後は10MHzで　-25Ω　となる C キャパシタンスを求めれば良いってことに。

1番の　2000/π pF　を代入した計算式が下記。

ちゃんと25Ωになりましたね。なので1番が正解。



試験会場では使えませんが、スミスチャードでマッチングを取るソフトだと一発で求められます。

スミスチャートを直感的に説明してみる(その2)

複素平面(インピーダンス平面)から、スミスチャートができあがるプロセスを前回説明してみましたが、もう少し踏み込んでこの2つにプロットした場合の例をあげて比較し、よりピンとくるように考えてみました。


スミスチャート上では元となるインピーダンスを「正規化」して表します。たいてい、高周波は50Ωが基準なので、実部(レジスタンス)と虚部(リアクタンス)を50で割り算するだけです。

【複素平面とスミスチャートの対比】


一番基準となる50Ωの純抵抗は、スミスチャートのど真ん中となります。ネット検索すれば「スミスチャートによるインピーダンスマッチング方法」というのが多数出てきますが、全てこのど真ん中に持ってくることを表しています。アンテナのSWRを下げてマッチングを取るってのも同じ。



インピーダンスが動いた場合の例・・・

・レジスタンスが一定でリアクタンス値が変化した場合
・リアクタンスが一定でレジスタンス値が変化した場合

について図を書いてみました。
(EXCELとPowerPointを使っているのですが結構苦労した)
スミスチャート上にあるぐるぐるした円と平面の関係がどうなっているか、直感的におわかりりなると思います。

ここまでの説明を理解すると、ネット上の他で多数書かれてあるスミスチャートの応用例はよりわかりやすくなるかと。私から説明したかったのは以上で具体的な応用記事はあえて書かないでおこうと思います。

スミスチャートを直感的に説明してみる(その1)

スミスチャートを直感的に説明してみる(その1)

数学の先生ではありませんが、わかりやすくイメージ的にスミスチャートを説明できないかと考えてみました。Nano VNAもスミスチャート表示できますし、高周波を知りたい場合は避けて通れなく、また知っていたら便利なためです。

私なりの解釈なので間違っているところもあるかもしれません。

【複素数】

まずは「複素数」。インピーダンスが複素数で表されることは承知の上だとは思いますが「実数」との違いを図であらわしてみました。πでも√2などの無理数でも数直線上にプロットできますが、数直線上では表せない「平面上にある点で表される」と直感的に受け止めてもらえば良いです。

【インピーダンス】

インピーダンスは複素数と前述しました。Z= R + jX (R: レジスタンス、X: リアクタンス)のカタチで表されることは既知の通りですね。ただ、抵抗レジスタンスのマイナスというのは、存在しない(厳密には負性抵抗ってのがあるが…)ので、複素平面の右半分があれば、どんなインピーダンス値でもプロットできることになります。

【スミスチャート】



特徴ある図形で、どう読むのか、何を意味しているのか直感的にはわかりにくいですよね。私も、解説本なんかを読んでもなかなか理解できず放置状態でした。しかし・・・


実はインピーダンス平面と同じことを表しているだけなのです。縦軸/横軸の複素平面だと、値が大きくなったり、∞ (無限)は紙が足りなくなってプロットできませんね。そこで、工夫して 0～∞ を1枚の紙にプロットできるようにしたものなのです。

(つづく)

実父が他界して2年経ったが。

ひとり暮らしになって、はや2年、最近思うことはこれです。

謹賀新年

高校の音楽の教科書を買ってみて驚いた。

高校音楽の教科書が面白いとのことで、ネットを通じて購入してみました。
教科書は非課税(消費税なし)だったし、新品でも安いです。


見開きから、いきなりマイケル・ジャクソン、ビヨンセ、マドンナ!!
想像以上なのが来ました。


ロックの紹介ページ。細分されていて、分類的に知らないことだらけ。

エルビス・プレスリー、ボブ・デュラン、ハードロックではレッド・ツェッペリン、ディープ・パープル。
ピンク・フロイド、クイーン、ヴァン・ヘイレンなんかもきっちりと書いてある。



日本の音楽も戦前から記載されていて、私がものごごろ付いたあたり、マイク眞木　バラが咲いた　から、キャンディーズ、ピンクレディ、松田聖子、中森明菜・・・　そして、AKB48, ももいろクローバーZまでを年表に。

ラストにはボーカロイド初音ミクのことについても言及。



掲載されている楽譜もすごい。ディープ・パープルのSmoke On The Water。
ゲームのファイナルファンタジー、ドラゴンクエストの曲も・・・。

私達の時代だと、クラシックとか唱歌みたいなものしかなかったのに、これも多様性でしょうかね。
時代の隔たりを感じると共に、今の高校生はいいなぁ・・・とも。
教科書だけあって、間違いは無いし、読み応えがあって、音楽のバイブルとなりそうです。

ほこりまみれのきったないラジオを発掘したので・・・

こういうのを発掘、リストアしたいしたい病が発症してウズウズ。


筐体内にクモ様が住み着いていて掃除が大変だったけど、VRやスイッチに接触不良がある程度で、スンナリと動作してくれました。出力段にゲルマニウムトランジスタが使ってあり出力トランスが付いている古い設計なのでサァー音があって音質もイマイチですが昭和な雰囲気でいっぱい。

方位磁石、温度計、ライト、赤色ライトカバーが付いている。「キャンピングラジオ」って名前が付いているので今で言えば防災ラジオっていうところかな。

方位磁石、スピーカーのマグネットの影響受けるのでは?? ・・と指摘あり。取り付けたままだと針が動かず、取り外さないと針が動かない設計になっていて抜かり無い。

当時のカタログらしい。

・ミスターベアのラブストーリー
・あせるところぶ夜道のエスコート
・愛情がうなぎのぼりの温度計
・FM音楽とミキシングして歌うボーカルマイク
・決して後悔しないラジオ

なんですが、このキャッチコピーは!!^^  防災ラジオじゃなくナンパ用のラジオだったようです。

細長液晶にYahooニュースのRSSを流す(ケースに入れて完成)

ダイソー100均へ出かけてめぼしいケースは無いかと探索したところ、ちょうど良いプラケースが見つかった。組み込んだ最終形がこれになります。中身はスッカスカ。

簡単に見えるけど、苦労した点もあちこち。

フォント表示色を黄色、バックをネイビー、プログラム中の記述は

cBuf.setTextColor(TFT_YELLOW, TFT_NAVY);

としたとたん、表示が乱れソフト作者の@pokibon さんに相談したところ、彼が自作して個体では再現しないとのこと。配線の影響で波形がなまっているのでは?? と指示、またLCDクロックを落としてみてどうなるかとも。クロックを落としてみたところ、正常となりました。その後、ブレッドボードから穴あき基板に移植し動作させたところ初期のクロックでもOKとなりました。

デジタル回路と言えど、不具合が起こった場合プログラムに問題があるのか、ハードウェア(配線やノイズ)に問題があるのかを切り分けて判断する能力が必要なんだなぁと痛感した次第でした。

作ってみたい人は　#マジョカアイリスハック　のタグで検索すると良いです。