HP 5385A 周波数カウンタのリペアと高精度改造

　その内容は別にしても、知らぬ間に？ブログのカウンターが４０万回を超えていました、皆さんのご厚意に感謝するとともに、「継続は力なり、、、」に気持ちを強くしています。

　さて今回は、お題にあるように周波数カウンタのリペアと高精度改造です。このヒューレット・パッカードのＨＰ ５３８５Ａ周波数カウンタは、下に示した１９８４年の製品カタログに新製品として掲載されていますので、今から３６年前の製品です。

　しかしながらこのモデルは測定最大周波数が１ＧＨｚまで、表示は１１桁あり、なおかつ小型軽量（ 238mm W x 98mm H x 276mm D　１.４ｋｇ）で、省電力（１８ＶＡ)かつバッテリ駆動もできるといった優れもので、大変に使いやすいものです。

　そうは言っても寄る年波には勝てず？ここのところ放出されたジャンク品をよく見かけますがこの製品も同様で一葉さん未満で入手してあったものです。

　その折の商品説明には、電源が入らない旨明記してありました。

　裏面パネルを見るとフューズボックスの一部が欠品していました。それを横目に見ながら、さっそく分解していきます。

　底面にある４本の長ビスを外し、左右のサイドパネル最前部にある飾りテープをはがせば、ケースの上半分を持ち上げるようにして外すことが出来ます。

　基板は１枚だけですので、ビスを２本外せばケースの下半分も外せます。

　フューズボックスはＡＣ入力ラインではなく、ＡＣ１００Ｖの降圧整流後のＤＣ１３.５Ｖに対する２Ａのフューズ用でした。左写真の黄色丸印の中にあるように手持ちの部品を回路を確認しながら取り付けて一段落です。

　異常が起こらないか、五感・全神経の感度を最大にして電源スイッチを入れると０が８桁並び、初期テストクリアです。前面パネルの CHECK ボタンを押すと１０MHｚが表示され、もう一度押すと PASS CPU が表示され何とか動いているようですが、これでおしまいではありません。

　フューズ断線だけでジャンク放出されるほど世の中そんなに甘くありません。ほかに何かフューズ断線の原因があるのだろうとネットでいろいろ調べた結果、この時期の電解コンデンサ（SPRAGUE　かつての一流ブランド、、、）に問題があるようです。左上、右写真中のきれいなアルミカン状のものがそれで、右写真では下部が膨れ上がっているのがわかります。今回交換した現状の同等品は極めてサイズダウンされており、技術の進歩を感じます。

　左写真は、フューズ、電解コンデンサ２個を交換したのちの基板部分写真です。

　基板全体の写真は下に掲載しました。右側がフロントパネルになります。左下にある小さなボードはHPIB（GPIBのことで、オリジナルはヒューレットパッカードが開発した）ですが、私のラボでは交信設備がないので結線を外してあります。

　しばらく様子を見てみましたが異常ありません、ついでに他の電解コンデンサやタンタルコンデンサもチェックしましたがすべてOK でした。

　このモデルは、基準発振にTXOC（これでもOPTION ０１）が搭載されていましたが、せっかく１１桁表示が出来るのですから、OPTION ０４のOCXOタイプにしてみることにしました。オリジナルはレアかつ高価でとても入手する気になりませんので、自作してみました。

　主なるパーツは、OCXO（CTI　OSC5A2B02）と、右写真中赤丸で示した、基準電圧発生IC（MCP1501-20E）そしてバーンズの多回転可変抵抗（１００Ω）です。

　上図は回路図です。出力部分にあるローパス・フィルタは矩形波をサイン波にするものですが、省略してもよいかと思います。

　この中華製OCXO（CTI　OSC5A2B02）は中古品が多く出回っており、安価でほどほど安定していますので、私は愛用？しています。

　実用に先立って、このOCXOがほぼ１０MHｚを出力する制御電圧（回路図中 ＶＣ）を知る必要があります。

　左写真はその実験中で、MCP1501-20Eの公称出力電圧２.０４８Ｖを１００Ωの多回転可変抵抗＋1ｋΩで分割し、約１.９５ＶをＶＣに加えたところ約１０MHｚが出力されました。

　オシロにはきれいなサイン波が見られます。

　ということで、いよいよ自作OCXOの実装です。

　上写真の上半分が改造のビフォア、下半分がアフターです。以下順を追います、、、

１.　１番にあるTCXOを注意深く除去します。

２.　２番のようにジャンパー線を左上の赤丸位置から右側の位置に付け替えます。

３.　３番のプリントパターンにある場所にセラミック・コンデンサ（０.０１uF　５０V）とリアクタンス（使わない HPIB基板から移植）を取り付けます。

４.　最後に４番の位置に自作OCXOを実装します。（左写真参照）

　左が完成写真です。

　あとはエージングしながら標準１０MHｚの信号（私は過日このブログにアップした「GPSDOの製作　その２_完成http://yuuyuusyumi.blogspot.com/2021/08/gpsdo.html」を使用）の測定表示がピッタリ１０MHｚになるように多回転可変抵抗を回して合わせこんでいくだけです。

　右写真に調整中のＨＰ ５３８５Ａを示します。

　実力としては約７日間のエージングで、ｍSecの数字がパラパラと動く程度になりました。

　もちろんこれはスタンド・アローンの場合で、必要とあればリアパネルにあるリファレンスへ前述のGPSDOの出力を入れればいい話なのですが、、、

　興味本位で入手しておいたHP385A 周波数カウンタが立派に蘇りました。アマチュアが日常使うには十分だと思います。またこの時代のヒューレットパッカード社の技術の高さを垣間見ながらのリペアは大変楽しいものがありました。

郡上八幡と白川郷へのミニ旅行

　十月も半ばとなり、新型コロナも一段落がみえたので、ミニ旅行に出かけました。

　行先は郡上八幡と白川郷です。

　左写真にある郡上八幡城は、近くを北上する東海北陸自動車道からたびたび遠望はしていたのですが訪れる機会もなく、お城好きとして一度は行ってみたいとかねがね思っていました。

　主たる目的地は白川郷ですが、せっかくの機会、、、ということで、少し早出をして、寄り道していくことにしました。

　岐阜県の飛騨地方の南部にあるこの地は、かつて八幡藩（郡上藩）の城下町として栄え、明治になって郡上郡八幡町となり、平成になって郡上市となり今に至っています。郡上八幡というのは郡上音頭の「郡上のなーぁ八幡　出ていくときは、、、」にあるように郡上にある八幡というところの意味のようです。

　右は郡上八幡旧庁舎記念館（下写真）にあった郡上音頭の歌碑です。

　またあのヘソクリで有名な、山内一豊の妻「千代」は、初代郡上八幡城主遠藤盛数の娘であったことも知りました。

　この記念館には駐車場や観光案内所もあり、ここを起点に郡上八幡観光をすることにしました。

　それほど広い街ではありませんので、何はともあれ最初に郡上八幡城に登り、町中を散歩し、どこかで昼食をとったのちに白川郷に向かうことにしました。

　幸い、朝も比較的早いので、人も少なく、静かな街並みを楽しむことが出来ましたが、この小さな町から郡上踊りの賑わいを想像することは困難でした。

　傍らにはこういった街によくある水路があり、風情を際立たせます。

　しばらく歩いて、「お城への登り口」という標識のちかくに立派な「山内一豊」と「千代」の銅像がありました、共にいる馬は千代が一豊のために購った駿馬なのでしょう。

　つづら折れの道をあえぎながら登って、ようやくお城への石段にたどり着きました。

　傍らには野面積みの見事な石垣が武骨な山城の雰囲気を醸しています。

　さらに進むと秋の青空にくっきりと映える天守が見えてきました、ようやくたどり着きました。

　案内板によれば、この天守がある広場は、「標高３５３．９５ｍ 城下町から１２９．７５ｍ」だそうです、どうりでしんどかった！！！

　なにはともあれ、天守へ登頂です。

　左写真は天守南面（上写真の一番上の窓）からの景色です。

　こうしてみると郡上八幡の街は右端が尻尾とすれば「魚のように見える」とは理解できました。

　尻尾の先（西）に白く見えている道路は東海北陸自動車道で、それと並行して長良川が流れています。

またこちらに曲がって見える川は支流の吉田川です。

　お城からの帰り道も同様の傾斜なので、弱った足をかばいながらまた元の郡上八幡旧庁舎記念館に帰ってきました。

　右写真は、記念館のすぐ近くにある、新橋から吉田川の下流を観たものです。この橋の真下は見るからに深くなっており、橋の欄干には「危険につき飛込禁止」の文字がありました。

　この景色を見て、子供たちが競って川へ飛び込む昭和のモノクロ映画のシーンを懐かしく思い出してしまいました。

　次いで郡上八幡旧庁舎記念館のすぐ南にある「いがわ小径」を散策しました。

　郡上八幡は水と一体の街なので、町中に水路が張り巡らされています。ここ約２００ｍほどの水路は、渓流魚のアマゴ、イワナやコイが放流されていて、古い街のたたずまい・街灯・植栽などと相まっていい雰囲気です。

　町のところどころには、右写真のようなポスターや提灯などが残されており、郡上踊りの夢のあと、、、といったところでしょうか。

　せっかくのことだから、お昼には鮎の塩焼きにしよう、、、ということで川魚料理の店を探し当てました。こちらでは鰻が鮎より幅を利かせている？？

　でも、目の前で焼いてもらったアユの塩焼き定食はおいしかったですし、骨抜きの技も披露できました。

　昼食を済ませ、次は主たる目的地の白川郷、、、と言っても、自然学校です。（左写真）

　ここで、今日の午後開講される「森で癒されリフレッシュ！ぐっすり眠ろうプラン」というアクティビティを受講するためなのです。

　この自然学校の広大な敷地の中にも、かつては合掌造りの建物があったそうですが、今では1棟のみがありました。

　定刻になって研修室に出向いた時、今回の参加者は我々２名のみであると知らされました、ガイドさん１名に我々２名とはずいぶん贅沢な、、、

　免疫力を高めるには、運動×栄養×休養のバランスを考え、睡眠の質を上げることが大切で、よい睡眠をとるためには無理のない健康ウォーキングが有効で、その最適な負荷は［１６０－年齢］で計算される脈拍数を上限とすること、、、などを教えてもらいました。

　レクチャーを終えて、健康ウォーキング用コースで実地体験です。秋の高原の陽は少しおぼつかなげですが、心地よい風もあって快適です。

　林の中は少しひんやりとした空気にテットンチッドの香りが混ざりあって、頭の中がすっきりした感じがします。

　今年の紅葉は少し遅れているようで、この辺りは例年１０月中旬にはかなり色づいているはずなのに、今年はまだその気配がありません。

　

　ようやく見つけた彩りも左写真の程度です。

　途中脈を測り、歩き方を変え適度な負荷となるように調整する方法を学びました。さらには、ガイドさんから気候、植物などの話を聞きながら、リラックスしてコースを巡りました。

　ヤマグリの木の下ではクリ拾いです、後日談ながらこのクリは帰宅後、栗ご飯にしておいしくいただきました。

　左写真は、自然学校のメインホールで、吹き抜けの高い天井に大きな窓がよくマッチしています。

　また、右写真は食堂です、天井は合掌造りを意識してかダイナミックな山形の木組みデザインが見事です。

　実は、ここは自然学校と言いながら、ラ・リヴィエール・ブランシュ"La Rivière Blanche"というフレンチレストランを校内に持っていて、それを目当てのお客さんも多いとか、、、、ちなみにラ・リヴィエール・ブランシュとは、仏語で白い川、すなわち白川、、、といったオチです。

　我々のスタンダード・メニューは、「オードブル・スープ・パン・メイン料理・デザー ト・コーヒー or 紅茶」でしたが、量的には十分でした。

　料理は大変おいしく、フランスパンも秀逸で食が進み、結果としてフル・ボトルの赤ワインもほとんど開けてしまいました。

　当夜は雲が多く、期待した星も見えず、あとは温泉（源泉かけ流しの単純アルカリ泉）に浸って質の良い睡眠を得るだけです。

　翌朝、せっかく世界遺産の白川郷に来たのだから、、、と村の中を見学してみようとは思いましたが、田舎育ちの身にとって合掌造りはそれほど興味はなく、よくコマーシャルで使われる白川郷の全景の見える場所へ行ってみることにしました。

　展望台は、城山天守閣というところにあるお土産屋さんの私有地です。幸い大きな駐車場も無料なので、あとは狭い道に気を付けて、、、

　上写真の右側には荘川の流れがあります。川と段丘の関係は縄文の昔から密接な関係にあり、この景色を見て何か懐かしさを感じるのはDNAのせいかも、、、

　ということで、今回は天候にも恵まれ良い時間を過ごすことが出来ました、これもひとえに健康の賜物です、教えてもらった「良い睡眠をとる方法、、、」も参考にして日々過ごしたいと思っています。

CH340KでArduino Unoクローンをつくる

 　先日、いくつかの部品を例によって、秋月から購入した時に CH340K というＩＣも併せ入手しました。

　シリアル‐ＵＳＢ変換用ＩＣといえばこれまでは FTDI 社の ＦＴ２３２シリーズが有名で、その多機能・高性能を売りにしてきたのですが、シリアル－ＵＳＢ変換用のみに使用するには比較的高価でした。

　そうこうするうちにＦＴ２３２のクローン？や安価な変換ＩＣ が出現したりしましたが、ここのところ安価な中華製品には１６ピンの CH340G が使われてきました。

　この CH340G は中国は南京にある会社の製造によるもので、ＷＣＨ（WinChipHead)ブランドです。

　今回、上写真にある CH340K に注目したのは、非常に小型（10-pin ESSOP ピン間隔１ｍｍ）で１２MHｚの発振器も内蔵しており、シリアル‐ＵＳＢ変換回路が、部品点数も少なく、かなり小さくできそうな予感がしたからです。

　右写真に各ピンの割り当てを示します。

　単に、シリアル‐ＵＳＢ変換に使うだけなら、右端の２ピンは無視してかまいません。

　

　ただ以下の点に注意してください、

　1.　Ｖ３ピンは必ず０．１ｕＦでグランドに落とすこと、

　2.　Ａｒｄｕｉｎｏ Ｕｎｏクローンへ応用するときには＃ＤＴＲピンと ATmega328 のリセット・ピンを０．１ｕＦで結ぶこと。

　それではＡｒｄｕｉｎｏ Ｕｎｏクローンを作っていきましょう。

　最初にＡＶＲプログラマを用いて ATmega328 にヒューズ・ビットを書き込みます。　Ａｒｄｕｉｎｏ Ｕｎｏでは搭載している ATmega328 に Low:FF High:D6 Ex:FD が書き込まれています。私は左写真のように自作のプログラマ HIDaspx をつかい、ＩＳＰで書き込んでいます、このプログラマは随分前のものですが、信頼性も高く重宝しています。（書き込まれる ATmega328 の現状ヒューズ・ビットが不明な場合は外付けクリスタルが必要です。）

　つぎにこのままの接続で、Ａｒｄｕｉｎｏ ＩＤＥを立ち上げ、メニューバー→ツール→ボードで　Arduino Uno を指定します。

　次いで、メニューバー→ファイル→スケッチ例→01.Basics→Blinkで新しい画面を出し、そのメニューバーの左端のチェック・ボタンを押してコンパイルします。

　コンパイルされた .hex ファイルは、ＰＣ→ローカルディスク→Arduino→temp　と辿った先のtempファイルの中にあります。

　左に示したのがそれで、「Blink.ino.with.bootloader.hex」がお目当ての .hex ファイルです。

　このファイルをプログラマで先ほどヒューズ・ビットを書き込んだ ATmega328 に書き込みます。

　右図はCH340KをSOP→DIPへの８ピン変換基板に載せたものと ATmega328 との結線を簡単に表現したものです。

　前述したように赤丸で示した０．１ｕＦを忘れないように、、、、

　ＵＳＢプラグの電源線赤（＋５Ｖ）黒（ＧＮＤ）や ATmega328 周りの配線などは省略してあります。

　左写真は先ほどの「Ｂｌｉｎｋ」プログラムを実行しているところです。

　この状態からこのまま他のプログラム、おっとスケッチというんでしたっけ、もアップ・ロードして実行可能です。

　こうしてみると思ったように小型化できていると思います。

　こう見えてもＡｒｄｕｉｎｏ Ｕｎｏクローンなのですから、、、、

秋に咲く花？

 　秋にもかかわらず、ここのところすこし汗ばむ日々が続きましたが、何とカトレヤが開花しました。　この花は、このブログにもたびたび登場しますが、その時期はいづれも新春です。

　調べてみたら、カトレアは春咲き、秋咲きなどの品種があるようですが、同じ花が春・秋と二度開花するのはたぶん珍しいのではないかと思います。

　確かにこの二・三年は天候不順というか、むしろ異変に近い様相です。さすがのカトレアもこの流れには抗すべくもなかったとか、、、、

　一方、染料となる藍の花もそろそろその「美しい装い（花言葉）」の終わりの時期を迎えますが、ふと気付くとご近所さんのあちこちに同様の赤い花が見られました。

　こちらはよい環境を得たのか、生命力が強靭なのか、、、幸いそれぞれの庭で大切にされているようなので一安心です。

　９月になっても今年は花の付き具合が悪い、、、と心配していた我が家のシンボルツリーの一つである、キンモクセイも遅まきながら１０月に入ってようやく開花が始まり一安心です。

　シュウメイギクは漢字で書くと「秋明菊」となり、まさに秋を象徴する花です。我が庭にも毎年時期をたがえず顔を出してくれ、うれしい限りです。

　和製コスモスのような風情のこの花は、「薄れゆく愛情」や「淡い思い」などといった寂し気な花言葉が与えられていますが、実際には強い花という印象があります。

　左写真は、キーウイの実です。

　昨年は実の数が多すぎて、どれも小さなものばかりでしたが今年は並の大きさとなりました、が、よくしたもので実の数が少し少ないようです。

　そんな・こんなで日々季節が変わっていきますが、その変化を体験できる毎日に幸せを感じています。

小さい秋みぃつけた

　第５次コロナの勢いも減少し、このところアイドリング状態となりましたが、第６次加速の出現も油断できない状態です。

　「暑さ寒さも彼岸まで、、、」とはよく言ったもので、あっという間に今年も過ごしやすい時節になりました。

　そうは言っても朝晩は涼しくなり、朝の散歩はショートパンツにＴシャツ一枚では寒いほどです。

　そんな朝、たまたまルートを変更して歩いていたら、路上にクリのイガが散乱しているのを見つけました。

　ほとんどが中身のない空のイガでしたが、その中のいくつかにはかわいい栗色の実が入っていました。まさに「小さい秋みぃつけた、、、」の気分です。

　クリはブナ科クリ属の木で、山野に自生するものは、シバグリ（柴栗）またはヤマグリ（山栗）と呼ばれ、その実は直径約２センチメートルほどの可愛さです。

　近年は栽培品種が多く巨大なものもありますが、このヤマグリは小さいながら味が濃く美味で、それこそ幼年期のころが思い出され、懐かしさも頭をよぎります。

そんな昔や、故郷のことを思い出しながら周りを探したところ２０個ほどの収穫を得ました。

　こうしてみると甘栗（天津甘栗）に似ていますが、それもそのはず甘栗は中国のシバグリだからです。

　クリは縄文時代初期から食用に利用されたようですが、特に原種に近いヤマグリに惹かれるのは祖先のＤＮＡのせいかもしれませんし、クリの花言葉に、「満足」というのがあるのもなんとなくわかったような、、、、

　そんなクリは比較的短期間で実をつけ、「桃栗三年、柿八年、梅はすいすい十六年、ユズの大馬鹿十八年」といわれるほど身近な存在ですし、江戸時代に日本にサツマイモがもたらされたとき、その味がクリと比較され、クリを９里と重ねクリに近いので八里半、あるいはクリより（９里４里）うまいので『一三里半』等と言われ、引き合いに出されたそうです。

　ということで、家に持ち帰り、今日は栗ご飯かな、、、、

arduino シールド型 簡易ネットワークアナライザ (pico NWT) の製作

 　新型コロナが蔓延する８月、何となくやる気も衰えがちな毎日でしたが、日々新しい知識をもたらしてくれるインターネットは数少ない光の一筋ではあります。

　加えて、最近のブラウザは日ごろなじみのない外国語もあっという間に翻訳が可能になり、それもPDFなどの文書なども同様です。おかげさまでロシア語などの情報もなじみやすくなり知識、情報の取得に大いに役立っています。

　先日 UR5FFR というアマチュア無線家のロシア語サイトを閲覧していた折、表題にある、「arduino シールド型 簡易ネットワークアナライザ  (pico NWT) 」の製作記事を見つけました。 

　このサイトはアマチュアイズムにあふれており、数多くのプロジェクトはどれも興味を惹かれるものばかりです。なおかつ回路図、関連ソフト、製作ノウハウなど新設かつ詳細に公表されており、大変に好感の持てるサイトだと思います。（左図）

　今回取り上げた製作記事(pico NWT)は、筆者が「朝初めて夕方にはできているよ！」と言っているほど簡単そうで、この時期の重い腰を上げさせるのに十分でした。

　最初はただ興味をもって見ていただけですが、こんな簡単な回路で果たしてどこまでできるか試してみたくなりました。

　ということで「朝初めて夕方にはできているよ！」を実践した結果が右写真です。

　例によって部分的には自分流に変更してありますがそれらしく出来上がりました。

　基本は片面プリント生基板にランド方式で部品を張り付けたものです。Arduinoにきちんと？乗っかっていますがスペース的にはまだ余裕があります。

　Arduinoのスケッチと、コンピュータで使うコントロールソフトもUR5FFRさんのサイトからダウンロードして使わせていただきました。どちらも特にバグなどはなく、信頼性の高いもので一発で作動しました。

　注意点としては低レベルのノイズをどこまで下げられるかがカギとなりますので、現状はまだまだ追い込みが足りないと思っています。

　OUT-IN を直結してノーマライズしたものを０dBとし、順次アッテネータでレベルを下げていった結果が左図です。

　測定下限の１００ｋHzから１００MHｚまでを表示してありますが、５０MHｚまでくらいなら何とか－６０dBまで行けそうです。

　右図は１０MHｚのクリスタルを測定したものですが、それらしい形が測定されているのがわかります。

　このソフトにはクリスタル・フィルターを作成するためのオプションがありますが、これも興味深いものがあります。

　今回は取り敢えず様子見、、、といったところですが、今後はこの pico NWT に入れ込むよりは－８０ｄBくらいまで行ける Si5351Network Analyzer Lite というプロジェクトが UR5FFR さんのブログにありますので、こちらをトライしてみたいと思います。