ほぼ自分の覚え書き

ライセンスフリー、アマチュア無線、電子工作の日記

EasyEDAを利用してBCLラジオを作る(長文)

EasyEDAを利用してBCLラジオを作る

EasyEDAのオンラインPCBデザインツールを活用して、BCLラジオのプリント配線板の製作、かつ、部品のアッセンブリも合わせて発注してみます。 うまく行けばJLCPCBから部品実装済のプリント板が届き、JLCPCBが持っていないLA1600やFCZコイル等をこちらでハンダ付けしてケースに入れれば昔ながらのLA1600 BCLラジオの完成です。
そもそもド素人がやっていることなので間違いあるかもしれません。 重箱の隅をつつくようなツッコミはご容赦ください。

アカウントを作る

まず、JLCPCBのサイトでアカウントを作っておきます。次にEasyEDAのサイトでアカウントを作成します。

easyeda.com

Standardを選ぶ

ではさっそくEasyEDA Designerを始めます。右上の白枠の「EasyEDA Designer」をクリック

無料バージョンの「Standard」を選びます。アプリをダウンロードせずオンラインのまま作業をします。

ここがMyHomeとなります。スタートラインです。
※上記スクリーンショットは、私がすでにいくつかのプロジェクトを試していますので、All Projects(3)と出ています。

ちなみにStandardではプロジェクトは少ない数しか作れないそうです。 ここが仕事として利用したい人にネックなので自然と有料版を使うか、他のを使うことになると思います。
なお、Standardのままでも、作ったプロジェクトをパグリックドメインとして一般公開すれば、さらにプロジェクトを作ることが出来ます。 私のように趣味の範囲で利用するだけで、プロジェクトを公開しても何ら問題ないのであれば、完了したプロジェクトを1つ公開したら1枠空きが出来るので、さらに新たに1つプロジェクトが作れる。 まあ、要するに無料で沢山作れるようです(という理解でいいのかな?)

言語を日本語に設定

新しいプロジェクト

では、BCLラジオのプリント配線板を作ってみます。

Quick Startの枠にある「新しいプロジェクト」(フォルダマーク)をクリック、Titleを入力(英語表記にしておいたほうがよいと思う)

プロジェクト名を書き込んで、回路図を記入すると

はい、CADの使い方はKiCADで覚えたので説明を端折りました(笑)
これから要点を思い出して記録しておきます。

回路図を描く流れ

シンボルを配置する-->配線する-->シンボルを配置する-->配線する・・・

基本この流れですが、シンボルを配置するときに最初から部品とフットプリントまで確定させてしまうのがEasyEDAの特徴で、最後に部品のアッセンブリまで発注するときの数々の難題をこれですっきりとクリアしてくれます。

シンボルの配置

まっさらな回路図面に部品を配置してみます。

「配置」-->「Symbol...」を選ぶと下記画面になります。さらに「LCSC Electronics」をクリック。すると部品を選ぶ画面になります。

今回はLM386を選びたいたいのですが、一覧から探すのが面倒なので検索かけてみます。

さらに絞り込みます。今回はDIPではなくSOIC-8を選び、表面実装してみたいと思うので、下記のようにしてフィルタをかけます。

すると、右に「配置」のボタンが出て、いかにも部品配置して進めそうにありますが、在庫が「Out of Stock」になっていますので、入荷するまで待たねばなりませんからこれはパスします。そこで今回はSOIC-8-150milというのを選んでみました。

注意点は「配置」と書かれた部品を選ぶこと。在庫が極端に少ない部品は避けること。です。

配置

はい、これで配置完了です。さらに他の部品を配置し、配線していく操作を繰り返します。

Footprintについて

試しに、LM386を選んだ状態で、右側の「選択されたオブジェクト」の「Footprint」をクリックしてみると

下記のようにすでにその部品に対して正しいフットプリントが割り付けられていますので、この後の操作で相当のヘマをやらない限り、以前私がやらかしてしまったような、フットプリント間違いは起きません。

水晶発振子や同調コンデンサなど値を入れ替えてみたい部品

あこれこ数値の違うパーツを付けたり外したりしてみたいときのために、ヘッダーを活用することにしました。つまり例えば同調回路のコンデンサの代わりにヘッダーを配置し、プリント配線板が出来上がってきたら、このヘッダーにコンデンサをハンダ付けします。問題あれば別の値のコンデンサに取り替えてみます。

ケースに取り付けるボリュームは3ピンヘッダーです。ボリュームからヘッダーに差し込めばいいだけにしておきます。

一通り回路図を描き終わったらアノテーションをするわけですが、日本語表記は「注釈」です。

他にも、EasyEDAの操作でなにか変だなと思ったら英語表記に切り替えてチェックしています。

描き終わった回路図

プリント基板に部品を配置

プリント基板に部品を配置していきます。

基板の大きさとか聞いてくるのですが、あとで自由に書き換えられるので、ここで悩み続ける必要はありません。即「適用」をクリック

配置していきます。ここでは自作したFCZコイルのフットプリントを配置している場面です。フットプリントの自作もやりやすかったです。

配線

部品の配置が終わったら配線していきます。

GND面塗りつぶし

プリント配線板+部品アッセンブリを発注

「One-click Order PCB/SMT」をクリックするだけでいい。ほんと楽。

デザインルールチェックの画面が出ますのでチェックしてもらいます。エラーが出たら前に戻って対処して出直してきます。

確認の画面が出ます。特に支障なければ「One-click Order PCB/SMT」をクリック

発注するかと出ますが、この時点ではまだ料金は発生しません。OKをクリック。

JLCPCBのサイトから発注手続き

上記でOKするとJLCPCBのサイトに飛んで、さらに注文手続きをしていきます。


いろんなデータは自動でこちらのサイトに入力されるので、手続きはどんどん進みます。

上記の時点でプリント配線板のみの注文で、5枚で469円(送料別)です。
NEXTをクリック。

部品配置確認

何も触ること無く次に進みます。

ホントは部品配置配線の再確認をすべきでしょうけど。

BOM等のファイルの送信不要

下記画面で、KiCADでしたら必要データを予め用意しておいて送信しなければならないわけですが、EasyEDAの場合はデータが自動で渡されるので、なにもせず「Process BOM & CPL」をクリックします。

お見事! 部品がズラリと!

もちろん、当然のことですが、こちらで手配するFCZコイル、中間周波数帯のフィルタ等は「パーツが選択されていない」と赤表示です。このまま「NEXT」

選択されていないパーツはどうするのか聞いてきますので「Do not place」 
実は私のミスでホントに選択されていないバーツがありまして、ここで選択出来るようでしたが、元々のプロジェクトに反映されるかどうか分からなかったので、すべて中断してシンボル配置からやり直しました。

部品の向き等の確認そして発注

この画面は重要です。各部品の向きが正しいのかゆっくりチェックします。例えばICの1番ピンが基板の1番ピンの位置にあるか、最悪ICが90度間違って配置されたりしていないか、コンデンサの+-、LEDの+-、部品表記、コメントが重なったりして見えにくくなっていないか、などなど。 問題なければ「NEXT」

価格が出ました。アッセンブリまで含めて13923円です(送料別)

「SAVE TO CART」をクリックすると製品説明を求められましたので、自作のラジオと記載しました。

「SAVE TO CART」をクリックすると送付先住所の確認です。
「Continue」をクリックすると送付方法を選ぶ画面です。

私は安い「OCS Express」を使っています。

送料1229円、総額15153円ですから5で割ると基板1枚あたり約3031円となります。これを高いと感じるかどうか。 私はこれだけの点数の部品のアッセンブリまでキレイにしてくれてのお値段なので安く感じました。 もちろん手元に届いたのちにFCZコイル等の購入、ハンダ付け作業があります。

支払いは「Pay Directly(recommended)」

私はPayPalを使っていますのでこの先はPayPalの画面になり、承認すれば発注完了です。

Order History

進捗状況はJLCPCBの「Order History」から確認出来ます。 プリント配線板を作り、アッセンブリ工程に渡されるので「プリント配線板の作業完了しました」が出てもすべての工程が終わり発送されるわけではありません。
過去にKiCADでデザインしてJLCPCBに発注したのが一週間程度で届いたことがあります。何かあったのか2周間近くかかったこともあります。

 

ということで、現在BCLラジオのプリント配線板+アッセンブリの製品が5枚届くのを待っています。 FCZコイル次第でいろんな周波数帯のラジオが作れるようにしました。まずは9MHz帯のBCLラジオとしてケースに入れて完成品として残したいです。

 

Public Domainとして公開したプロジェクト

oshwlab.com

 

 

EasyEDAを利用して短波ラジオを作る(その1)

今、進めているプロジェクト

※少々端折って書いてしまったところがあるので加筆しました。(2023-05-05)

 

下記の「50MHz AM QRPトランシーバー(LA1600)」を現在進めているわけですが、

oitabb88.hatenablog.jp

 

このプロジェクトにおいて、あと解決すべき問題点は、

  1.  安定して動くクリコンを作る
  2.  BFOを作りたい
  3.  送信部の動作確認(2023-05-05加筆)

です。
前回の実験で、14MHz帯のAM受信機としてはうまくいった。 そして、クリコンの回路は動作しなかったが、ランド式基板で別途作ったらうまく動いた。 LA1600に過大入力があるようだ。ということがなんとなく分かってきました。

ここでさらに努力すれば一歩進むように思えるわけですが、一旦、50MHzからは離れて、一つの区切りとして短波帯のラジオを完成させておきたいと思うようになりました。 何度も失敗してきているのでちょっと心の安定を求めてという意味合いもあります。

BCLラジオを完成させて一区切りつけたい

安定動作するHF帯のラジオが完成すれば、50MHzからのクリコンの回路の実験にも安心して取り組めるし、BFO回路の実験も、Sメーター回路もいくつか試してみたいし、とあれこれ広がりが持てるわけです。

今まで作ったいくつかのラジオは、適当な木片とか100均ショップで見つけたブックエンドに基板を載せて、スピーカーもグルーガンで固定しただけとホントに実験で終わっていました。 今回は見かけもいいケースに入れます。

FM受令機C850Z

実はずっと前に、ケースに使おうとジャンクの「FM受令機C850Z」というのを買っていました。 これに組み込んでみます。

 

分解して寸法取りしてみたら、今回作る基板(7cmx5cm)はラクラク収まります。

 

ウェブから操作出来るEasyEDA(Standard)を使ってみる

EasyEDA - Online PCB design & circuit simulator

 

このCADでシンボルマークとフットプリントを用意し、回路図を描き、プリント配線板のパターンを作画するとあと発注までがとてもスムーズに進みます。 部品の手配、配置の手間がかなり軽減されます。 びっくりするほどです。ただしStandard版では多くを作れずかなり制限があるようなので、今回で使うのを辞めるかもしれませんが。

 

下記はLA1600のシンボルマークをデザインしている場面。

 

下記は455KHzのフィルタのフットプリントをデザインしている場面。

 

下記が今回のプロジェクトです。

oshwlab.com

 

 

つづく・・・

 

 

50MHz AM QRPトランシーバー(LA1600)(その2)

今日の記録は下記「50MHz AM QRPトランシーバー(LA1600)(その1)」の続きになります。途中、他のことをしていましたし、プリント配線板を発注して待っている期間もありました。

oitabb88.hatenablog.jp

 

では、おさらいと本日までの実績です。

(1)下記回路にてプリント配線板と部品のアッセンブリをJLCPCBに発注しました。
受信部は、50MHzを14MHz帯に36MHzのクリコンで落として、あとはLA1600を用いた14MHz帯のAM受信回路。
送信部は「FCZの寺子屋シリーズ 自作電子回路テキスト」大久保氏著作を参考にさせていただきました。

 (2)届いた基板を目視チェック

(3)低周波部の動作確認
低周波部のみに通電して低周波回路がなにかしら動いていることを確認。手で触ってブーンという音が出た(笑)

(4)14MHz帯の受信
さらに、OSCコイルを取り付けて14MHz台で発信しているか確認、スピーカーからサーという音が出ているので大丈夫か?と思って放送波を聞いてみようとしたのですが、これがまったく入らず・・・
何か変と思ってオシロスコープを繋いだら14MHzではなく63MHz??なる高周波で異常発振している! これはまいったとあれこれやっていると時々14MHz帯を発振していて、そのときはちゃんと放送波が受信出来ました。だけどすごく不安定です。
もしやと思って放送波を受信するために可変してみようと取り付けたバリコンの配線が長かったみたいで、これを外して固定コンデンサをつけたら14MHz帯で収まりました。
試しにコイルをぐるぐる回して9MHzの放送波が多いところにいくと、ロングワイヤーだけで十分いろんな局が聞こえてきました。LA1600を用いたスーパーヘテロダイン受信部はうまく動いたようです。

(5)クリコン
続いてクリコンを動作させてみたのですが、ディップメーターからの50MHz帯の発振を受信出来ません。どうやら36MHzの水晶発振回路が動いていなくて36MHzの発振がオシロで確認出来ないのです。そこで、JLCPCBで作ったもう一つ別の基板の36MHzの発振回路だけ部品を取り付けて通電してみましたが、同じく発振しません。さて、なにがダメなのか・・・
そこで、ランド式基板に36MHz部のみ同じ回路で作りました。

うまくいきました。発振していますので、回路に間違いは無いようです。
あと、違いといえば、JLCPCBに組み付けてもらった2SC1815ですが・・・
そこで、チップ部品でしたが組み付けてもらった2SC1815を手持ちの2CS1815に取り替えて見ましたが、ダメでした、なぜか発振しませんでした。

(6)一通り組み立ててみる
一応全体の動きをみたいので、このランド式基板の36MHz発振回路からの波形をJLCPCBの基板に入れてみましたら、雑音混じりで酷い音なのですが、VX-8からの無変調音を受信出来ました!

(7)次回の基板作成について
さて、今回の失敗を踏まえてプリント配線板を作り直します。
まず、36MHz水晶発振回路が不安なので、2SC1815とエミッタの15pF、同調コンデンサ、この3つはチップ部品でなく、こちらで調整しつつはんだ付けしようと思いますのでスルーホールにしておきます。また、酷い受信音というのはたぶんクリコンからの出力が大きく過大入力になっている可能性大なので、これはお手本通りに可変抵抗器を入れて、減衰出来るようにしようと思います。あとアンテナ直後にもアッテネーターとして可変抵抗器を入れておきます。
受信周波数を50.65付近にざっくり合わせて、VX-8で送信してみたのですが、近すぎてハム音がひどくうまくいっているのかどうかわけわかりません(笑)

と、中途半端ですが今日はここまで、

 

つづく・・・

 



 

 

LM380Nでシグナルトレーサー製作

シグナルトレーサー

回路の途中にちょっとピンを当てて、信号(ここでは低周波)がどの素子までたどり着いているかを確認するツールです。

簡素な作りにしました

西ハムでLM380Nを25個ほぼ無料で頂いたので早速これを使って作ってみることにしました。 ホントはイヤホンで聞いたほうがいいと思ったのですが最初はスピーカーを繋いでみます。ピンヘッダーでつなぐ方式取ったので、イヤホンへもすぐに変更出来ます。入力部もピンヘッダーなのでワニグチクリップにしたり、もっと長いテスター棒にしたりとあれこれ簡単に作れます。電源は006Pで電源スイッチは省略しました。つまり使うときだけ電池をいれます。電池入れっぱなしを防止出来ていいかも。ケースのカバーもこれといった工夫はせず、使うときにパカッと開いて使い、終わったら閉めて収納します。
聞いてみたらなかなかいい音質で、いい感じに出来ました。

 

 

 

 

50MHz AM QRPトランシーバー(超再生式)(その2)

50MHz AM QRPトランシーバー(超再生式)(その2)は、

50MHz AM QRPトランシーバー(超再生式)(その1) - ほぼ自分の覚え書き

の続きです。

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前回、「FCZの寺子屋シリーズ 自作電子回路テキスト」大久保氏著作を参考にさせていただき、JLCPCBにプリント配線板、そして部品のアッセンブリを発注しました。しかし、私のミスで結局うまくいかず、結局きれいでカッコいい飾り物が5枚残っておしまいでした(笑)

あのあと、部品のシンボル、フットプリント、プリント配線板への部品配置を全面的に見直してみました。次に配線を行い、終了次第JLCPCBに発注予定です。完成は夏ごろかな??

で、ですよ、ここでとんでもないことを思いついて(笑)おもちゃのトランシーバーに組み込んでみようと(笑)完成もしていないのにとんでもない計画を立てる。まさに無謀なのです(笑)

 

はい、無謀な計画にはすぐに壁にぶち当たります。KiCADで設計してみた基板が006Pの電池ケースに干渉してしまって収まりそうにありません。

はあ、どうする?

あのスピーカーを右に動かして、基板を左右に広げて下に伸びている面積を削れるようにすればいいんじゃ? どうでしょ? やってみますが無謀な計画だけに秘密裏に終了してしまうかもしれません(笑)

 

下記は10mW AM送信部です。J3に水晶発振子を取り付けます。これは実績ある回路ですからこのままでうまく動くはずと信じて作業を進めます。

 

 

50MHz AM QRPトランシーバー(LA1600)(その1)

前回、受信部を50MHz超再生式でやろうとしたのですが、どうもうまく行かずユニバーサル基板で試作しなおしてみることにしました。で、それと並行して進めようとしているプロジェクトは本格的な回路です。私にとってはとてもとてもハードルが高いのですが、ようやく全体の構成がまとまったので、これまた思い切って発注してみます。

50MHzから短波帯にコンバージョンして、前回うまく動いたLA1600を用いた短波ラジオで受信しLM386で低周波増幅という構成。数々のOMさんが作られてきた超基本的な構成です。今回はAMなので455KHzのフィルタは簡素なものでいきます。

今、KiCADで描いてミスがないかチェック中です。しっかり見たつもりなのに前回、前々回、その前もいくつかミスしていたことが今になって判明。音量が低かったりしたのは単にマンションの中だからということではなかったみたい。トホホです。

なお、50.620MHzの水晶を買ったので、送信はまずは1波のみです。受信も半固定でテストし、これを壊れたCB機のケースを流用して組み込んでやろうとしていますが・・果たしてどうなることやら。

まずは回路をしっかりチェックして、パターンにして、発注して・・・プリント配線板が出来上がってきて、FCZコイルとかをはんだ付けして、テスト出来るのは夏かな?
そんな超のんびりペースで楽しんでいます。

 

 

 

50MHz AM QRPトランシーバー(超再生式)(その1)

50MHz AM QRPトランシーバーの製作開始

さて、うまくいくかどうか迷いに迷いましたが、何もしなかったら前に進みません。 失敗してもいいやと思い切って発注してみました。 回路は「FCZの寺子屋シリーズ 自作電子回路テキスト」大久保氏著作から頂きました。 昔から自作している人なら作ったことがあるのではないでしょうか? 私はこの本を中古で見つけて買って、作るのは初です。

送信部は2SC1815を2つとLM386を使った10mW AM変調、これに受信部は50MHz超再生式です。例によってプリント配線板と、JLCPCBが持っているパーツについてはアッセンブリをJLCPCBに発注しました。 うまくいけばFCZコイル、ボリューム、スイッチ、ヘッダー、50.620MHzの水晶発振子等をはんだ付けすれば完成です。 とはいえ、うまく回路パターンを作図出来ているか? 部品を間違えずに配置出来ているか? などなど基本的なことをラジオの製作で何度も失敗しているので今回も気になりますが・・・

ま、今回も失敗でもいいです(笑)

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追記(3/7)

さっそくやらかしました(笑)

LM386のフットプリントを間違えていたみたいで、もう製作途中だからどうしようもなく、プリントはそのまま、LM386のアッセンブリのみ中止、つまりLM386は手作業ではんだ付けになります。 LM386のDIPを持っているので空中配線して動作確認して、うまくいったらプリント配線板ごと最初から作り直しです・・・

トホホです・・・

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追記(3/27)

LM386を無理やり付けてみたのですがどうもおかしい。超再生回路の定数を見直したほうが良さそうな感じで音量がとても低いのです。どうもボリュームを回しきったところでしか発振していないようです・・・
ところが! 50MHzのFCZコイルのコアを割ってしまっていたことを今日発見! これじゃあダメです、発振がうまくいっていないのはこれが原因だったのかも! これは朗報かもですね、FCZコイルを新たに買ってまずはユニバーサル基板に組み付けて原因特定します。それから再度プリント配線板作り直しです。

のんびりペースで時間を見つけつつ進めているので、この件の結末はまだまだ先になりそうです。

現在実はこれと並行して、受信回路を50MHzから短波帯にコンバージョンして、前回うまく動いたLA1600を用いたスーパーヘテロダインで受信、LM386で低周波増幅という私としてはほぼ最終的な回路をKiCADで描いています。発注して基板の出来上がりを待つ間に超再生式回路の実験をしようかと思っています。