Planet x Gear

2024年1月8日月曜日

KT0913 FMラジオの作成(6) PCBレイアウト、一部の抵抗とコンデンサをチップ部品に変更して何とか収まりました。

picfun.club.Gにて後閑先生のアドバイスを受けて、一部の抵抗とコンデンサをチップ部品(1608)に変更しました。

チップ部品(1608)は、KiCadの標準のライブラリにHands Solderringのフットプリントはありましたが、それをベースにパッドをさらに長めにして手ハンダしやすい様に変更し、チップ部品の位置が分かりやすい様にシルクの形を修正しました。　

チップ部品の下にシルクを付けるとシルクの印刷で盛り上がってしまい、チップの位置決めがしづらかったりしますが、プリント基板はハンダレベラーで発注してしまいますので、手ハンダする分にはそれほど影響はないと考えています。出来上がったPCBをハンダ付けした時に具合を確認します。

fig.1 original

fig.2 fixed

こｎ回路で多く使っている、10kΩの抵抗と1uFコンデンサをチップ部品(1608)のフットプリントに変更し(20個以上)て PCB上に収める事ができました。　

またチップ部品(1608)のハンダ付けがしやすい様に、回りに部品を置かないスペースを出来るだけとっています。

チップ部品を付け間違える事が無いように、同じ種類でかたまりとなるように配置しました。

部品を配置した後、クロスしている配線を解消するように、picのIOピンを変更して、さらに部品配置を再検討しました。

fig.3 before change back

fig.4 after change back

fig.5 after change front

20240108 +6.0h

2024年1月4日木曜日

KT0913 FMラジオの作成(5) PCBレイアウト、部品が収まる気がしない。。

FMラジオの機能が定まったので、PCBレイアウト開始。　しかしながら、予定の基板の大きさに収まる気がしません。

最後に追加した、電解コンデンサーを諦めるか、、、チップ部品に置き換えるか、、、基板を大きくするか、、、悩みます。。。

fig.1

fig.2

試作では、それほど部品が載っていないように見えてますが、試作基板がそもそも大きいからでしょうか。

fig.3

20240104 +1.0h

KT0913 FMラジオの作成(4) フットプリント追加

今回のFMラジオでは、新しいフットプリント（部品）が主に3つあります。

液晶ディスプレイ(AQM1602Y-FLW-FBW)、イヤホンジャック(AJ-1780, MJ-352W-C)、レギュレータ(NJW4183)です。　それぞれのデータシートから、寸法を拾ってフットプリントを作成します。

イヤホンジャック AJ-1780, MJ-352W-C ピン配置が同じですが、寸法が若干異なるので両方が使えるようにピンの穴を大きくして位置を微調整して工夫します。両方のジャックが問題なくハマるかどうかは、PCB基板が出来上がってから確認となります。

fig.1 LCD AQM1602Y-FLW-FBW

fig.2 Ear Phone Jack

fig.3 SOT-89-3

その他にも、今まで今まで作ったフットプリントの確認や修正をしました。

20240103 +8.0h

2023年12月31日日曜日

KT0913 FMラジオの作成(3) Sleepモードはいつも大変、

今回のFMラジオにも、Sleepモードを搭載します。
毎回毎回Sleepモードは、問題が発生する機能です。

今回も Sleep モードで、消費電流が 600μA も流れてしまい四苦八苦です。

DataSheetを読んでみたり、あちこちのICを停止し（引っこ抜い）たり、しながら消費電流を計って、どうやらI2Cが怪しいと目星をつけました。　

最後にキャラクタLCD（AQM1602Y-FLW-FBW）を引っこ抜いてみた所、消費電流が大きく下がりました。

キャラクタLCD（AQM1602Y-FLW-FBW）は、電源をOFFしても Pull up したI2Cの信号線から、電流が流れ込んでしまうようです。

I2C信号線のPull up の対策して、Sleep時の消費電流を150μA程度まで抑えられましたので、一旦これで解決とします。

20231231 +8.0h

追記 20231231

FMラジオのオーディオアンプに NJU72060 を使用しモノラルBTL出力でスピーカーを駆動しています。
利得（増幅率）を外付けのRiとRfで変更できます。Ri=10kΩ, Rf=100kΩで10倍(のつもり。実際は26dB)の利得で試していたところ、ICからプスプスと煙が上がり壊してしまいました。　久しぶりにICを燃やしました。　

予備の NJU72060 でRi=10kΩ, Rf=47kΩ（19.46dB) で作り直しました。ﾄﾎﾎ｡｡｡

2023年12月30日土曜日

KT0913 FMラジオの作成(2) イヤホンの線をアンテナにするのに、、

ポケットFMラジオなどは、イヤホンの線をアンテナと共用するような仕組みになっています。

アンテナと音声出力を一つの線で共用する為、それぞれにハイパスフィルタとローパスフィルタを入れます。

LTSpiceシミュレートして試してみます。　手持ちの部品の関係で、以下のような回路にしました。　

fig.1

fig.2

スイッチSW6で音声出力とアンテナをつなげると、FMの受信感度が１０ｄBm程度下がるようですが、FMラジオのスピーカーから出る音には変化は感じられませんでした。

~~部品点数が多くなるので音声出力側のフィルタは、下記を使用する予定です。~~

~~ＥＭＩ除去フィルター（リード付エミフィル・DSS1NB32A152Q55B）~~

*試してみた所、雑音が大きい為とりやめ。20231231

20231230 +10h

Picfun.club.Gで指摘を受け、イヤホンジャック回りのフィルタ回路を見直して、下記のようになりました。　以前のfig.2で付けていた、C14, C15は不要なようで外しました。　自己共振防止のためコイルと並列に10kΩの抵抗を追加しました。

fig.3

簡単な概念図。

fig.4

picfun.club.Gでチョークコイルについて指摘された事項を追記。20240106

「イヤホンをアンテナとしたときにKT0913(Audio Out)の出力インピーダンスが低い影響により、高周波が減衰することを防ぐためと思います。」

参考にした記事。

*イヤホンジャックのシンボルを作るのに時間がかかりました。

20240101 +4h

2023年12月3日日曜日

KT0913 FMラジオの作成(1)

Picクラブで後閑先生が紹介されていた KT0913 ラジオICを使用した FMラジオの作成しています。

AM機能は使わないので、外付け部品も少なく比較的簡単に作成できるはずです。　しかしながらいきなり下記の点でつまずいて、ようやく何とか音がでるようになりました。　音がでてみれば雑音も少なく良く聞こえます。

つまづいたポイント１

手持ちの 12Mhz のクリスタルを使用したところ、まったく音が出ませんでした。　あれこれやった後データシートをよくよく確認した所、クリスタルで使えるのは、38kHzと32.768kHz のみで、6.5MHz~26MHzは、CMOSレベルの発振器入力との事でした。

つまずいたポイント２

(株)秋月電子通商で販売している、PAM8302A D級アンプを使用したのですがノイズがひどくて放送の音が全く聞き取れませんでした。　NJU72060 オーディオアンプに変更する事でノイズがなくなりクリアに音が聞き取れるようになりました。 NJU72060は外付けの抵抗・コンデンサがいくつか必要ですが、外付け抵抗で増幅率が設定できるので使いやすいかもしれません。

20231203 +8.0h