RFワールド読者の掲示板U
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電球の点灯順のシミュレーション
 Hiroyuki Naito  - 18/5/19(土) 2:48 -
電球の点灯順の問題をシミュレートしてみました。以下の手順で回路シミュ
レータに読み込んで、SW1〜6をON/OFFして電球の点灯順を確認できます。

 1) まず点線以下のテキストをコピーする。
 2) http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.htmlをクリックして、
   シミュレータを起動する。
 3) File→Import From Textを選択する。
 4) 開いたテキストウィンドウの(四角で囲まれた)中を右クリック
  して、「貼り付け」を選択する。
 5) (1)でコピーしたテキストが貼り付けられるので、「OK」をクリック
  する。
 6) まず「通常の線路」でSW1〜6をON/OFF(クリック)して、6個の電球が同時に
  点灯/消灯することを確認する。
 7) 伝送線路を使用した回路のSW1〜6をON/OFFさせて、電球の点灯あるいは
  消灯する順番を確認してください。

-----------------------------------------------------------------
$ 1 5e-12 10.20027730826997 50 5 50
w 560 16 640 16 0
171 16 0 112 0 0 1e-8 250 80 0
g 464 96 464 112 0
v 464 96 464 16 0 0 40 30 0 0 0.5
171 -160 0 -64 0 0 1e-8 250 80 0
w 736 16 816 16 0
s -256 0 -208 0 0 1 false
v -256 192 -256 0 0 0 40 30 0 0 0.5
181 -32 0 16 0 0 300.0000000042128 0.1 5 5e-9 5e-9
w 192 80 192 192 0
g -160 272 -160 288 0
s -64 0 -32 0 0 0 false
g 112 272 112 288 0
g -160 80 -160 96 0
181 -208 0 -160 0 0 300.000000000029 0.1 5 5e-9 5e-9
s 112 192 144 192 0 0 false
181 144 0 192 0 0 300.0000000123434 0.1 5 5e-9 5e-9
w 192 0 192 80 0
s 464 16 512 16 0 1 false
181 512 16 560 16 0 300.000000000029 0.1 5 5e-9 5e-9
s 640 16 688 16 0 0 false
181 688 16 736 16 0 300.000000000029 0.1 5 5e-9 5e-9
s 816 16 848 16 0 0 false
181 848 16 896 16 0 300.000000000029 0.1 5 5e-9 5e-9
w 896 96 896 16 0
171 -160 192 -64 192 0 1e-8 250 80 0
181 -32 192 16 192 0 300.000000020462 0.1 5 5e-9 5e-9
s -64 192 -32 192 0 0 false
171 16 192 112 192 0 1e-8 250 80 0
181 -208 192 -160 192 0 300.00000002917875 0.1 5 5e-9 5e-9
s -256 192 -208 192 0 0 false
s 112 0 144 0 0 0 false
181 144 192 192 192 0 300.0000000123434 0.1 5 5e-9 5e-9
g 16 272 16 288 0
g -64 272 -64 288 0
g 112 80 112 96 0
g 16 80 16 96 0
g -64 80 -64 96 0
181 848 96 896 96 0 300.000000000029 0.1 5 5e-9 5e-9
s 816 96 848 96 0 0 false
181 688 96 736 96 0 300.000000000029 0.1 5 5e-9 5e-9
s 640 96 688 96 0 0 false
181 512 96 560 96 0 300.000000000029 0.1 5 5e-9 5e-9
s 464 96 512 96 0 0 false
w 560 96 640 96 0
w 736 96 816 96 0
x 206 20 337 23 4 16 LB:電球\s0.1W\s5V
x 206 41 360 44 4 16 Warm\sup:5ns\s250Ω
x 213 104 302 107 4 16 TL:伝送線路
x 215 123 300 126 4 16 250Ω\s10ns
x 206 62 375 65 4 16 Cool\sdown:5ns\s12.5Ω
x -128 21 -99 24 4 16 TL1
x 50 22 79 25 4 16 TL2
x -252 86 -199 89 4 16 DC30V
x -131 212 -102 215 4 16 TL3
x 48 211 77 214 4 16 TL4
x -251 -19 -215 -16 4 16 SW1
x -74 -19 -38 -16 4 16 SW2
x 102 -21 138 -18 4 16 SW3
x -247 171 -211 174 4 16 SW4
x -71 173 -35 176 4 16 SW5
x 103 170 139 173 4 16 SW6
x -155 -19 -126 -16 4 16 LB1
x 22 -19 51 -16 4 16 LB2
x 199 -20 228 -17 4 16 LB3
x 464 -5 500 -2 4 16 SW1
x 564 -5 593 -2 4 16 LB1
x 645 -5 681 -2 4 16 SW2
x 739 -5 768 -2 4 16 LB2
x 809 -5 845 -2 4 16 SW3
x 900 -6 929 -3 4 16 LB3
x 474 75 510 78 4 16 SW4
x -156 170 -127 173 4 16 LB4
x 23 170 52 173 4 16 LB5
x 200 167 229 170 4 16 LB6
x 563 74 592 77 4 16 LB4
x 648 77 684 80 4 16 SW5
x 742 75 771 78 4 16 LB5
x 807 74 843 77 4 16 SW6
x 908 74 937 77 4 16 LB6
x 404 44 457 47 4 16 DC30V
引用なし

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 editor  - 18/5/19(土) 15:54 -
Hiroyuki Naitoさん,いつも書き込みありがとうございます.

▼Hiroyuki Naitoさん:
>電球の点灯順の問題をシミュレートしてみました。以下の手順で回路シミュ
>レータに読み込んで、SW1〜6をON/OFFして電球の点灯順を確認できます。
 伝送線路だと左から順番に点灯していくんですね!
 頭で考えていてもすぐにはわかりませんが,これならば直感的に
わかります.
 結果がアニメーションされるというのも直感的で良いですね.

 ウェブアプリならインストールすら不要で,シミュレータの恩恵にあずかれるのは素晴らしいです.

 ところでこの伝送線路は特性インピーダンスが250Ωですが,遅延時間が10nsなので自由空間相当なのですね.
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ziVNAu:USBドライバ再インストール手順(...
 富井里一  - 18/5/19(土) 13:58 -
 RFワールドNo.35で紹介の簡易NVA ziVNAu に利用する USBドライバの新しいインストール手順(PDF)です.

 - 今までより操作量が少ないです.
 - UEFI (BIOS) でもこのやり方で OK だと思います。
  (手元にある UEFI の Windows10 の PC で実験した結果)
 - Windows10 バージョン1803 でもこのやりかたで OK でした.
  バージョン1709(Win10 Creators update) でも OK です.
  しかし, それいより昔のバージョンでは未確認です.
引用なし

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ziVNAu 製品版DZV-1のドライバーエラー
 mountain_walker  - 18/4/26(木) 21:25 -
DZV-1をWin10環境で現用しております。今回、二台目のDZV-1を追加購入して一台目と同じPCに接続してみたところドライバーエラーとなり使えません。
症状は以下のとおりです。
・デバイスのモデル名
 本来はMicrochip Custom USB Device であるが
 二台目は DST DZV-1 というモデル名として認識されている。

・ドライバー
 上記のモデル名の状態で、提供されているドライバーファイルを指定して
 更新するもインストール不可となる。

 何か対処方法があるのか、手順の見落としがあるのかご教示を願います。

 なお、一台目のDZV-1は同じPCで正常に使えております。
引用なし

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 mountain_walker  - 18/4/26(木) 21:29 -
補足:
 使用しているPCはWin10,64itです。
 Windows10 Fall Creators Update の対策は実施済みです。
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 富井里一  - 18/4/27(金) 0:00 -
▼mountain_walkerさん:
>補足:
> 使用しているPCはWin10,64itです。
> Windows10 Fall Creators Update の対策は実施済みです。

 mountain_walker さん、ご不便をおかけしております。富井里一です。

 ziVNAu または DZV-1 の購入時期が 2017年5月28日を境に、PICマイコンに書き込まれた PID (USB通信で使用するプロダクトID) が異なる事が原因だと思います。
 もし、そうだとすると、同じ PC で両方の PID に対応するには、RFワールドのダウンロード・サービス(http://www.rf-world.jp/bn/RFW35/RFW35V.shtml)にある Ver. 1.2 をダウンロードし、以下2つの操作をすれば解決できると思います。


(1)PC の USBドライバー・ソフトを、Ver. 1.2 に含まれる USB ドライバー・ソフトに入れ直します。

(2)PC アプリを Ver. 1.2 にある ziVNAu.exe に交換します。
(ziVNAu.exe は、ver 17.05.28.0 を含むそれ以降のバージョンであれば、どれでも対応しています)

 以上の 2つの操作を行う事で 1台の PC でどちらの ziVNAu(DZV-1) も正常に動作すると思います。

注意:1台の PC に 2台の ziVNAu(DZV-1) を USB で接続し、2台を同時に使用することはできません。PC に接続する ziVNAu(DZV-1)は必ず 1台だけにしてください。これはドライバー・ソフトの仕様です。

以上になります。
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 mountain_walker  - 18/4/27(金) 0:22 -
富井さん、ご回答ありがとうございます。

私の解決コメント記事の書き込み時間が重複したようで失礼しました。

USB二個差しでデバイスは各々表示され、正常動作の表示ですが、アプリの二台動作はご指摘のとおりです・・HELPのバージョン確認は二台動作でも確認はできましたが、以降の動作はNGでした。

 お騒がせしました。
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 mountain_walker  - 18/4/27(金) 0:12 -
●問題解決しました。

 製品版用のデバイスドライバがある旨の説明がありましたので、該当ファイルをダウンロード、適用してUSB通信がOKとなりました。

 PICマイコンのファームウェア変更によりデバイスのモデル名が変更になっているようです。
160528a ⇒モデル名:Microchip Custom USB Device
170528b_DST ⇒モデル名:DST DZV-1

 購入時期が異なる製品を同じPCで使用する場合は、デバイスドライバーが共通使用できないので要注意です。
 安直に既存の製品と差し替えて使えると思っていましたが、事前の確認が必要です。 
 ドライバーインストール手順でデバイスのモデル名が旧のままなのも混乱をまねく一因である。

 お騒がせしました。
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RFワールドNo.41アンケート図書券プレゼン...
 editor  - 18/4/25(水) 14:13 -
 この度は小誌「RFワールド」のアンケートにご協力いただきありがとうございました.
 抽選の結果,下記10名の方が当選されましたので,図書カード(1,000円相当)をお送りします.
 今後とも小誌「RFワールド」ご愛読のほどよろしくお願い申し上げます.

−−−敬称略−−−
佐**之(大分県大分市)
斎*智*(宮城県仙台市)
松本 勝(千葉県船橋市)
村**司(兵庫県神戸市)
湯*貴*(東京都渋谷区)
中**一(東京都葛飾区)
*井*一(埼玉県坂戸市)
川村雅則(岐阜県関市)
多田 浩(大阪府枚方市)
*本*二(千葉県流山市)
−−−敬称略−−−
 ご希望によりご芳名の一部を伏せ字にさせていただきました.
引用なし

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[RFW23]パターン発生器と符号化回路
 Hiroyuki Naito  - 18/4/9(月) 21:19 -
図4.6、図4.7、図4.9をもとに、送信パターンからIa,Ib,Qa,Qbの
符号化をおこなう回路をシミュレータで作成しました。

0000(+π/4刻みで回転)、0101(+3π/4刻みで回転)、1001(-π/4→+3π/4の
順で繰り返し回転)、PN9パターンのシミュレーション結果を添付します。
信号波形は上からIa,Ib,Qa,Qb,CLK_IQの順で、表4.2と照合して変換規則と
合っていることも確認しました。大元のCLKは768kHzに設定しています。

この信号をBTF+LPF回路に入力して、図7.2(a)、図7.3(a)、図7.4(a)、及び
各章のタイトルの写真のような軌跡が再現できれば、ベースバンド信号の
作成はひとまず完了としたいと思います。
添付画像【499_pattern_0000.png : 252.6KB】
【499_pattern_0000.png : 252.6KB】

添付画像【499_pattern_0101.png : 251.6KB】
【499_pattern_0101.png : 251.6KB】

添付画像【499_pattern_1001.png : 250.5KB】
【499_pattern_1001.png : 250.5KB】

添付画像【499_pattern_pn9.png : 252.1KB】
【499_pattern_pn9.png : 252.1KB】

引用なし

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 Hiroyuki Naito  - 18/4/18(水) 10:26 -
▼Hiroyuki Naitoさん:
>図4.6、図4.7、図4.9をもとに、送信パターンからIa,Ib,Qa,Qbの
>符号化をおこなう回路をシミュレータで作成しました。

符号化回路の出力をコサインロールオフ特性をもつBTF+LPF回路に入力して、
4種類のベースバンド波形をシミュレーションで作成しました。

送信データパターンは、上から0000(+π/4刻みで回転)、0101(+3π/4刻みで
回転)、1001(-π/4→+3π/4の>順で繰り返し回転)、PN9です。

i(t)は緑線、q(t)は赤線、回路図は符号化回路とi(t)側のBTFとLPF回路が
表示されています。
添付画像【503_i(t)+q(t)_CRO_0000_XY.png : 308.7KB】
【503_i(t)+q(t)_CRO_0000_XY.png : 308.7KB】

添付画像【503_i(t)+q(t)_CRO_0101_XY.png : 301.6KB】
【503_i(t)+q(t)_CRO_0101_XY.png : 301.6KB】

添付画像【503_i(t)+q(t)_CRO_1001_XY.png : 282.9KB】
【503_i(t)+q(t)_CRO_1001_XY.png : 282.9KB】

添付画像【503_i(t)+q(t)_CRO_pn9_XY_24h.png : 313.9KB】
【503_i(t)+q(t)_CRO_pn9_XY_24h.png : 313.9KB】

添付画像【503_i(t)+q(t)_CRO_1001_XYのシミュレーション回路.png : 345.1KB】
【503_i(t)+q(t)_CRO_1001_XYのシミュレーション回路.png : 345.1KB】


51 hits

 Hiroyuki Naito  - 18/4/20(金) 9:00 -
>符号化回路の出力をコサインロールオフ特性をもつBTF+LPF回路に入力して、
>4種類のベースバンド波形をシミュレーションで作成しました。
>
>送信データパターンは、上から0000(+π/4刻みで回転)、0101(+3π/4刻みで
>回転)、1001(-π/4→+3π/4の>順で繰り返し回転)、PN9です。
>
>i(t)は緑線、q(t)は赤線、回路図は符号化回路とi(t)側のBTFとLPF回路が
>表示されています。

同じ送信パターン4種の符号化回路の出力を、ルートコサインロールオフ
特性をもつBTF+LPF回路に入力して、ベースバンド波形をシミュレーション
で作成しました。
添付画像【504_i(t)+q(t)_RCRO_0000_XY.png : 297.6KB】
【504_i(t)+q(t)_RCRO_0000_XY.png : 297.6KB】

添付画像【504_i(t)+q(t)_RCRO_0101_XY.png : 319.8KB】
【504_i(t)+q(t)_RCRO_0101_XY.png : 319.8KB】

添付画像【504_i(t)+q(t)_RCRO_1001_XY.png : 323.3KB】
【504_i(t)+q(t)_RCRO_1001_XY.png : 323.3KB】

添付画像【504_i(t)+q(t)_RCRO_pn9_XY_15h.png : 339.5KB】
【504_i(t)+q(t)_RCRO_pn9_XY_15h.png : 339.5KB】


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[RFW41]リスト3.2 チャタリング除去
 Hiroyuki Naito  - 18/4/12(木) 16:30 -
リスト3.2で0,1,2,…15999までカウントするanti_chatterのビット数が
11(=[10:0])しかありませんが、14ビット(0-16383までカウント可能)
必要ではないかと思いました。

しかしとくにエラーもなくコンパイルできて、実際にプッシュスイッチと
LEDが接続されたFPGA(CycloneIV)に書き込む(QuartusII 13.0 sp1 32bit)
と、スイッチのチャッタにも反応しなくなり安定に動作しているようです。
なぜでしょうか。
引用なし

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 Hiroyuki Naito  - 18/4/17(火) 15:46 -
▼Hiroyuki Naitoさん:
>リスト3.2で0,1,2,…15999までカウントするanti_chatterのビット数が
>11(=[10:0])しかありませんが、14ビット(0-16383までカウント可能)
>必要ではないかと思いました。
>
>しかしとくにエラーもなくコンパイルできて、実際にプッシュスイッチと
>LEDが接続されたFPGA(CycloneIV)に書き込む(QuartusII 13.0 sp1 32bit)
>と、スイッチのチャッタにも反応しなくなり安定に動作しているようです。
>なぜでしょうか。

 インターネット上のVerilogチュートリアルで、

「式中のビット幅及び符号に関する基本的な考え方は、
 1.「式中に現れる数値」と「結果を代入する先」を全て比較して、
  最大のビット幅を持つ数値に合わせ、全ての数値をビット拡張
  してから演算を始める。
  …………………………」

 という解説を見つけました。右辺の15999という数字のビット幅に
 自動的に拡張されてから演算されるようです。
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[RFW23]直交変調器
 Hiroyuki Naito  - 18/4/11(水) 12:45 -
図4.21をもとに、直交変調器をシミュレータで作成しました。

送信データ0000(シンボル周期ごとに+π/4刻みで反時計回りに回転)を想定して、
i(t)には周波数を24kHz(=192/8)としたサイン波(3Vp-p)、q(t)にはi(t)の位相
だけ-90°としたサイン波を用いました。DCオフセットは両者とも2.5Vです。

信号波形は上から[A]〜[H]部の電圧波形を表示させました。
添付画像【500_図4_21直交変調器.png : 305.3KB】
【500_図4_21直交変調器.png : 305.3KB】

引用なし

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[RFW41] FPGAトランシーバ基板PRFX-1ボー...
 うり  - 18/4/6(金) 20:05 -
FPGAトランシーバ基板PRFX-1ボードの締め切りに間に合わず、追加販売を望みますが、予定はあるでしょうか?
引用なし

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 editor  - 18/4/7(土) 17:50 -
▼うりさん:
>FPGAトランシーバ基板PRFX-1ボードの締め切りに間に合わず、追加販売を望みますが、予定はあるでしょうか?

 うりさん,小誌「RFワールド」ご愛読ありがとうございます.
 あいにく現状では追加販売の予定はございません.

 ご期待にかなわず申し訳ございません.

 よろしくお願い申し上げます.
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[RFW41]図1.8の論理回路の動作
 Hiroyuki Naito  - 18/4/4(水) 15:25 -
図1.7の論理回路をシミュレータにかけると意図したとおりに、
LED[1]/LED[0]は0/0→0/1→1/0→0/0を繰り返しますが、
図1.8の回路は、0/0→0/1→0/0→0/1を繰り返します。
つまりLED[0]のみ点滅を繰り返し、LED[1]は消灯したままです。

これは正しい動作と考えていいのでしょうか。
引用なし

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 Hiroyuki Naito  - 18/4/4(水) 16:06 -
▼Hiroyuki Naitoさん:
>図1.7の論理回路をシミュレータにかけると意図したとおりに、
>LED[1]/LED[0]は0/0→0/1→1/0→0/0を繰り返しますが、
>図1.8の回路は、0/0→0/1→0/0→0/1を繰り返します。
>つまりLED[0]のみ点滅を繰り返し、LED[1]は消灯したままです。
>
>これは正しい動作と考えていいのでしょうか。

自分で質問を書いている途中で気づきました。internal_regでリセット
(0/0)がかかると、次のクロックでは意図したように0/0→0/1に遷移し、
次のクロックではまたリセットがかかるという動作を繰り返していました。

表1.4の状態遷移表にはLED[1]が1になる組合せがあったので、どこかの
タイミングでLED[1]が点灯するのではないかと思ってしまいました。
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78 hits

 森榮  - 18/4/5(木) 10:54 -
▼Hiroyuki Naitoさん:
>▼Hiroyuki Naitoさん:
>>図1.7の論理回路をシミュレータにかけると意図したとおりに、
>>LED[1]/LED[0]は0/0→0/1→1/0→0/0を繰り返しますが、
>>図1.8の回路は、0/0→0/1→0/0→0/1を繰り返します。
>>つまりLED[0]のみ点滅を繰り返し、LED[1]は消灯したままです。
>>
>>これは正しい動作と考えていいのでしょうか。
>
>自分で質問を書いている途中で気づきました。internal_regでリセット
>(0/0)がかかると、次のクロックでは意図したように0/0→0/1に遷移し、
>次のクロックではまたリセットがかかるという動作を繰り返していました。
>
>表1.4の状態遷移表にはLED[1]が1になる組合せがあったので、どこかの
>タイミングでLED[1]が点灯するのではないかと思ってしまいました。

誌面のソースコードをシミュレータにて追実験をいただて、有難うございます。
試していただける読者様がいることは、執筆の励みになります。

ご質問いただいた内容ですが、シミュレータで再現いただいた通り、LED[1]は0のまま変化しません。
ただし、初期値を(LED[1],LED[0],internal_reg)=(0,1,1) にした場合に限り、
(LED[1],LED[0],internal_reg)=(0,1,1) (1,0,0) (0,0,1)(0,1,0)と、1周器だけLED[1]が1になります。
せっかくLED[1]があるのに、ほとんどの場合で0のまま変化しないのは、無駄であるかのようにも見えます。

図1.8の回路図は、動作は不自然ではありますが、宣言したフリップフロップが2種類になった場合のverilogコードの例として、掲載させていただきましたこと、ご理解いただけますと幸いでございます。
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 Hiroyuki Naito  - 18/4/5(木) 18:37 -
▼森榮さん:

>ただし、初期値を(LED[1],LED[0],internal_reg)=(0,1,1) にした場合に限り、
>(LED[1],LED[0],internal_reg)=(0,1,1) (1,0,0) (0,0,1)(0,1,0)と、1周期だけ>LED[1]が1になります。

各DFFの値を上記の初期値にてしてからクロックを供給すると、最初の1クロック
目だけLED[1]が点灯するのを確認いたしました。

ご回答ありがとうございました。
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[RFW22]図2.11の周波数の極性
 Hiroyuki Naito  - 18/3/6(火) 15:22 -
図2.11の上のグラフは1Hzに3Hzのローカル信号を乗算した結果ですが、
cosをX軸に、sinをY軸に取ると左回りの+2Hzになります。
下のグラフは5Hzに3Hzのローカル信号を乗算した結果ですが、同様な
操作をすると右回りの-2Hzになります。

しかし本文では「入力信号が1Hzのときは、…… -2Hz、入力信号が5Hz
のときは、…… +2Hzの信号に変換される」と逆の説明になっています。

本文の説明が正しいと思うのですが、図2.5の直交ミキサが移相器で90°
ずらしてsinとしているのが原因でしょうか。他の文献でよく見る直交
ミキサは移相器で90°ずらして-sinとしています。
引用なし

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 中本 伸一 E-MAIL  - 18/3/7(水) 11:50 -
▼Hiroyuki Naitoさん:
>本文の説明が正しいと思うのですが、図2.5の直交ミキサが移相器で90°
>ずらしてsinとしているのが原因でしょうか。他の文献でよく見る直交
>ミキサは移相器で90°ずらして-sinとしています。

これはノッチフィルタを通過する事でcos側が逆相になってしまった
という事です。ノッチフィルタを通した結果をそのままグラフ化
しましたのでこのようにcos側が反転した状態になっているわけです。

つまり本文の記述は正しくて図2.11はノッチフィルタで反転した
信号を表示しているという事です。

試しにノッチフィルタを単体で2Hzの信号を通す事で位相が反転する
事が実験できますのでやってみてください。
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 Hiroyuki Naito E-MAIL  - 18/3/22(木) 19:43 -
▼中本 伸一さん:

>試しにノッチフィルタを単体で2Hzの信号を通す事で位相が反転する
>事が実験できますのでやってみてください。

意味を取り違えているかも知れませんが、
「1と3SIN乗算」あるいは「1と3COS乗算」の信号(2Hz)に再度、
[1, -1.618, 1]の4Hzノッチフィルタの係数をかけても位相は
そのままでした。

「ノッチフィルタを単体で2Hzの信号を通す」という操作をもう少し
具体的に教えてください。
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[RFW23] Ia,Ibのレベル調整法
 Hiroyuki Naito  - 18/2/20(火) 16:25 -
図4.15のBTFをWeb Circuit Applet(フリー)というデジアナ混在シミュレータで2組作成しました。何とか動くようです。そして図4.17のLPFも作成しました。本文に説明がなかったようなのですが、重みづけ相対比設定用のB5kΩとI/Qバランス調整用のB50kΩの調整法を教えていただけないでしょうか。
引用なし

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 Hiroyuki Naito  - 18/3/14(水) 16:12 -
▼editorさん:

ExcelのCRO(コサインロールオフフィルタ、LPF補正あり)の係数の計算方法を
参考にして、下記のようにVCVSを定義して可変抵抗器に置き換えました。
10μVまで精度が上がりました。

VCVSの入力(A,B)、出力(V+,V-) AはDFFのQ、BはDFFの~Q、V-はGNDに接続。
V+ = Cn * VMAX / CnMAX + 2.5
= 0.00106 * 0.4*(b-a) /0.31140049 + 2.5 (C1の場合)

i(t)、BTF出力、Ia、Ib、シンボルクロックのシミュレーション波形を
添付します(シンボルクロック毎にπ/4ずつ移相)…i(t)_CRO.png
またq(t)の回路を追加して、i(t)とq(t)を同じスコープ上に表示させました
…i(t)_q(t)_CRO.png i(t):緑 q(t):赤 2.74Vp-p オフセット=0V

次にi(t)とq(t)をX-Y表示させて円を表示させてみます。そのあとIQ変調器の
スイッチングを使ったミキサの動作を確認してみたいと思います。
添付画像【488_i(t)_CRO.png : 307.2KB】
【488_i(t)_CRO.png : 307.2KB】

添付画像【488_i(t)_q(t)_CRO.png : 262.6KB】
【488_i(t)_q(t)_CRO.png : 262.6KB】

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 Hiroyuki Naito  - 18/3/15(木) 14:28 -
▼editorさん:

i(t)、q(t)をX-Y表示させました。点は左回りなのでi(t)がX軸、
q(t)がY軸に割り付けられています。
時間軸表示では緑線がi(t)、赤線がq(t)になっています。

X-Yのスケールは回路シミュレータがスコープの表示範囲に
合わせて勝手に設定するので、1:1に設定できている訳では
ありません。

i(t)とq(t)がt=0からしばらくの間同じ値を取ることに注目して、
X-Y座標の原点からの直線が斜め45度になるよう、目勘でスコープ
の上下の表示範囲を調整している程度です。
添付画像【489_i(t)_q(t)_CRO_XY.png : 317.4KB】
【489_i(t)_q(t)_CRO_XY.png : 317.4KB】

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 editor  - 18/3/16(金) 14:05 -
Hiroyuki Naitoさん,
 小誌ご愛読ならびに進捗の書き込みありがとうございます.
 うまく動作することを祈念いたしております.

 ご紹介いただいたシミュレータは,細部まで
シミュレーションできるようですね.
 興味深く拝見しております.

今後とも小誌ご愛読のほどよろしくお願い申し上げます.
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 Hiroyuki Naito E-MAIL  - 18/3/19(月) 13:58 -
▼editorさん:

> ご紹介いただいたシミュレータは,細部まで
>シミュレーションできるようですね.

Circuit Simulator AppletというJavascritで記述された電子回路
シミュレータで、Webブラウザ(Chromeがお奨め…IEではマウスの
ホイールに反応しないことがあった)上で動作します。
http://www.falstad.com/circuit/

初期画面の教科書レベルの回路しかシミュレーションできないと
思われたせいかもしれませんが、インターネット上では余り紹介
されていないようです。
私も半信半疑でしたが、デジアナ混在回路で160ヶのDFFとVCVSに
よる乗算器、オペアンプ、電圧源、シーケンスジェネレータの
組合せでもシミュレータは動きました。

シミュレーション結果そのものは保存できないのでプリントスク
リーンで代用しましたが、作成した回路はテキストベースで保存
できます。

使用できる回路ライブラリも標準ロジックをはじめ、コンデンサ、
抵抗、インダクタンス、トランス、トランジスタ、ダイオード、
リレー、オペアンプ、555タイマー、トライアック、ADC、DACと
豊富です。

カスタムロジックという真理値表ベースで設計できて、動作をクロ
ックに同期させたり、出力状態を入力状態に反映させるステート
マシンのような使い方もできる素子も便利です。
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[RFW22]fftの負の周波数の処理
 Hiroyuki Naito  - 18/3/6(火) 20:28 -
SDRのスペアナは正負の周波数範囲を表示して、fft.csでは1024ポイントで
計算しているようですが、負の周波数の処理はソースのどこでおこなわれて
いるのでしょうか。
引用なし

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 中本 伸一 E-MAIL  - 18/3/7(水) 11:42 -
▼Hiroyuki Naitoさん:
>SDRのスペアナは正負の周波数範囲を表示して、fft.csでは1024ポイントで
>計算しているようですが、負の周波数の処理はソースのどこでおこなわれて
>いるのでしょうか。

しいて言えば回転因子を生成している部分で負の周波数も
生成しています。負の回転因子を乗算すると正の周波数成分が
直流となり積分するとその周波数成分が大きな値となります。
また正の周波数の回転因子を乗算すると負の周波数側の
成分が上にずれて直流になります。

FFTのポイントは0を中心にした正負の回転因子を入力信号に
掛けては積分するという事を繰り返すという事です。

1024サンプルのFFTの場合にはサンプリング定理により
その半分の周波数しか扱えませんので正負の両側を
対象に信号をひねります。

しかしFFTをそのまま演算すると1024回も信号全体への
掛け算が必要になるのでFFTでは回転因子として
1Hz、2Hz、4Hz、8Hzというように倍々で作成しておいて
バイナリーのビットに対応するように全体の半分に掛ける
という演算を行います。

例えば1Hz、2Hzの回転因子があったとして4つのメンバに
対して2Hzは3番目と4番目に、1Hzは2番目と4番目に掛けると
それぞれ1Hz、2Hz、3Hz、4Hzを掛けた状態になるという事です。

C#で書いていますので途中の変数をプリントしながら
結果を格納する配列をダンプして1ステップずつ全体の
挙動を観察するとFFTの動作がよく理解できると思います。
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 中本 伸一 E-MAIL  - 18/3/8(木) 4:52 -
FFTのソースに関して少し補足させて頂きます。

>しいて言えば回転因子を生成している部分で負の周波数も
>生成しています。

実際にはこの回転因子はDCから始まってサンプリング
周波数の中央のサンプリング限界を超えてそれよりも高い
周波数までの回転因子を生成して乗算・積分を
行っています。

これはサンプリング周波数を超えた時点から鏡像つまり
エイリアスに対して計算を行っていることになります。

サンプリングされた信号は正方向はもちろん
後ろ方向にもエイリアスが延々と連なった成分を
持っていますので中央のサンプリング周波数を
超えた成分は実は負の周波数成分と等価です。

結果的に出来上がった積分値の配列はDCから始まり
サンプリング周波数の半分までは正の周波数成分で
それ以降は負の周波数成分となります。

なぜこのような処理を行うかといえば一貫した
回転因子の乗算を行えるのでプログラムの効率が
良いという事です。

もちろん正の周波数と負の周波数の双方の回転因子を
作成し教科書どおりフーリエ変換をまじめに行う事も
可能ですが一連の処理として全体に対してサンプリング
周波数までの回転因子を掛けて積分してもエイリアスに
より結果は分割して処理したものと同じものになります。
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 Hiroyuki Naito  - 18/3/8(木) 9:44 -
▼中本 伸一さん:
>実際にはこの回転因子はDCから始まってサンプリング
>周波数の中央のサンプリング限界を超えてそれよりも高い
>周波数までの回転因子を生成して乗算・積分を
>行っています。
>
>これはサンプリング周波数を超えた時点から鏡像つまり
>エイリアスに対して計算を行っていることになります。
>
>サンプリングされた信号は正方向はもちろん
>後ろ方向にもエイリアスが延々と連なった成分を
>持っていますので中央のサンプリング周波数を
>超えた成分は実は負の周波数成分と等価です。

DFTやFFTの解説を読んでも正の周波数しか扱っていないものが多く、
負の周波数を扱った教科書は1種類でしたが、その考え方を踏襲して
ソースを眺めても、どこで負の周波数が扱われているのか分からなくて
質問させていただきました。

入力の発振器の周波数を上げていくと、8kHz以上は負の周波数側に表示
される意味が分かったような気がします。

丁寧なご回答をいただき、ありがとうございました。
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[RFW22]Math.Atan2のパラメータの並び順
 Hiroyuki Naito  - 18/3/6(火) 17:45 -
Signal.csのGetPhaseメソッドでは、信号の位相を求めるのに、

result[i] = Math.Atan2(real[i], imag[i]); // ArcTanを求める

を使用しています。しかしMath.Aan2の構文を参照すると、

public static double Atan2(
double y,
double x
)

となっています。Math.Atan2(imag[i], real[i])が正しい順番のように思い
ますが、実際にFMの検波をおこなってもとくに音声がおかしくなることは
ありません。位相差をもとにFM復調しているので、位相の絶対値は問題に
ならないからでしょうか。
引用なし

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 中本 伸一 E-MAIL  - 18/3/7(水) 11:46 -
▼Hiroyuki Naitoさん:

>となっています。Math.Atan2(imag[i], real[i])が正しい順番のように思います

その通りですね。現行のソースのままですと90度ずれた角度が
得られる事になります。

しかし90度ずれてもFMの復調の際には差分を取りますので
同じ結果となります。(符号は反転しますが)

ソースをよく読み込んで咀嚼しているご様子ですね。
ありがとうございます。
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[RFW41] PRFX-1の動作確認に使えるかもし...
 editor  - 18/2/20(火) 18:44 -
 秋月電子通商で売られているマルチバンド対応のヘリカル・ホイップ(NWX-282XSAXX-781)は,一応900MHz帯をカバーしているので,実験程度ならなんとか使えないことはないと思います.
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03703/

 樹脂キャップを外して内部構造を見てみると,トップ・ローディングのモノポール・アンテナでした.スリーブ構造ではありません.
 このためグラウンド状況に応じて,共振周波数が大きく影響を受けて変動します.

 下記はziVNAu(DZV-1)を使って机上で測ってみた結果です.スリーブ構造ではないので,根元にアイソレータを入れるわけにもいかず,直結して測っています.
 900MHz〜1GHzの範囲を測りましたが,これはそもそもziVNAu(DZV-1)の測定上限(500MHz)を超えた領域なので,測定結果はS/Nが不足しており,ややノイジーです.とはいえVNAは比測定なので,校正できていればそれなりの参考値が得られているはずです.
 SWR測定画面を見ながらSWR最良の状態にグラウンドを変化させてもSWRが3前後ありました.
添付画像【472_NWX-282XSAXX-781-900M-1GHz.png : 24.6KB】
【472_NWX-282XSAXX-781-900M-1GHz.png : 24.6KB】

添付画像【472_NWX-282XSAXX-781-900M-1GHz-smith.png : 36.2KB】
【472_NWX-282XSAXX-781-900M-1GHz-smith.png : 36.2KB】

添付画像【472_NWX-282XSAXX-781-inside.jpg : 65.9KB】
【472_NWX-282XSAXX-781-inside.jpg : 65.9KB】

添付画像【472_NWX-282XSAXX-781byDZV-1-w800.jpg : 44.8KB】
【472_NWX-282XSAXX-781byDZV-1-w800.jpg : 44.8KB】


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RFワールドNo.41 PRFX-1完成基板:GNU Ra...
 kotai WEB  - 18/2/1(木) 18:17 -
お疲れ様です。

今回、配布する PRFX-1完成基板について、質問があります。

GNU Radioでも利用することは可能ですか?

gnuradio.org

Software Defined RadioのH/Wとしてかなり魅力的な性能と価格設定で、GNU Radioに対応しているか、今後対応する予定であるか教えて頂けたらと幸いです。

よろしくお願い致します。
引用なし

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 森榮 WEB  - 18/2/1(木) 20:02 -
kotai様
頒布ボードのGNU Radio対応についてご質問いただき、有難うございます。
申し訳ございませんが、現状はGNU Radioには対応してございません。
GNU Radioに対応するには、専用のFPGAファームウェア、および、ハードウェアドライバが必要になります。

それぞれの機能は次の通りです。
専用のFPGAファームウェア:USBブリッジ(以下、FT2232H)とADC/DACデータのやりとり、(必須ではありませんが)ADCデータの加工、(必須ではありませんが)DACデータの加工
ハードウェアドライバ:FT2232Hを通じてやり取りするデータを、GNU Radioが認識できるるようにする

現状、専用のFPGAファームウェア、および、ハードウェアドライバを私のほうで開発する予定はござません。
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 有坂憲行 E-MAIL  - 18/2/17(土) 19:21 -
▼kotaiさん:
>お疲れ様です。
>
>今回、配布する PRFX-1完成基板について、質問があります。
>
>GNU Radioでも利用することは可能ですか?
>
>gnuradio.org
>
>Software Defined RadioのH/Wとしてかなり魅力的な性能と価格設定で、GNU Radioに対応しているか、今後対応する予定であるか教えて頂けたらと幸いです。
>
>よろしくお願い致します。

昔、GNUradioを使用したことがあります。
また、https://www.ettus.com/ は、NIに買収されました。
少しわたしが一つの原因かもしれません(^-^

対応していくことは、困難です。
ほぼ、上記のUSRP基板と同じ物をつくることになり、
コスト的にメリットがありません。

7年以上前の記憶ですが。
GNURadio+USRPは、内部にFPGA基板を備えていますが、
周波数変換程度しかしていません
一部のコードを読みましたが、純粋に
CPUのコードだけで信号処理をしております。
(x86のアセンブラコードが出てきました)

当時思ったことは、狭帯域に向くが広帯域には向かないだろうという評価です。

無論、そのままFPGAに焼ければいいのですが、現状手作業の方が早いでしょう。
自動化はMATLAB/Simlinkが昔から盛んです。

完全に自動化できますと、CPU<>FPGA<>ASICへの以降が容易になりますが、
それほど世の中まだうまくできていません(笑
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175 hits

 editor  - 18/2/19(月) 14:38 -
kotaiさん,小誌「RFワールド」ご愛読ありがとうございます.

▼kotaiさん:
>GNU Radioでも利用することは可能ですか?
 すでに森榮さまからご回答いただいておりますが,GNU radioには対応しておりません.

>Software Defined RadioのH/Wとしてかなり魅力的な性能と価格設定で、
 GNU radioは,基本的にはホストPCによってRF信号をソフトウェア信号処理することを想定しています.文字通りSoftware Defined Radioと存じます.
 一方,PRFX-1はFPGAを使ったハードウェアによってRF信号を処理します.そういう意味で,PRFX-1はReconfigurable Radio (RR)に分類されるものと存じます.SDRはRRの一種で,PRFX-1はRRのうちHardware RRに該当するものだと思います.

 最近ではGNU RadioのホストRF信号処理をFPGAによるハードウェア信号処理に置き換えて,信号処理の高速化を図れるRFNoC(RF Network-on-Chip)が登場していますが,現状では対応できるハードウェアがEttusのX3xx, E3xxシリーズに限られています.
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172 hits

[RFW41] FPGAトランシーバ基板PRFX-1のFAQ
 editor  - 18/2/2(金) 17:53 -
 このスレッドにFAQをまとめたいと思います.
引用なし

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188 hits

 editor  - 18/2/2(金) 17:58 -
 ダウンロード・サービスで提供しているファームウェアでは,アナログ変調波の送受信はできません.
 なお,ファームウェア次第でアナログ変調波の送受信も可能です.ただし,USB経由で入出力することになります.
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207 hits

 editor  - 18/2/2(金) 18:00 -
 あいにくNo.41では同時送受信に関して触れておりません.
 次号No.42(2018年4月28日発売予定)に関連記事を掲載する予定でございます.
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193 hits

 有坂憲行 E-MAIL  - 18/2/17(土) 19:07 -
▼editorさん:
> ダウンロード・サービスで提供しているファームウェアでは,アナログ変調波の送受信はできません.
> なお,ファームウェア次第でアナログ変調波の送受信も可能です.ただし,USB経由で入出力することになります.

有坂と申します。

ご無礼をお許しください。
※記事は斜め読みです....

RFワールドNo.41を遅ればせながら購入をし、
PRFX-1の登場にてやや時代が追いついてきたかと思っております。

なお、当方は、以前の会社にて、OFDMのソフトウェア無線器を開発しておりました。
既に10年程度前になります。
https://ci.nii.ac.jp/naid/110007999761
※表記の会社は、退職済みです。

端的に申し上げたいのですが、この基盤すばらしいのですが、
RF回路がユーザの自由に変えられないところが難点です。

今回ではなく次回でもかまわないのですが、IFの入出力端子
あるいは、直交変調器ADL5375を交換できるようにして頂けないでしょうか。
※現基板でもパターンカットで対応可能?

おそらく送受信の周波数は、アナデバのチップに依存していると思います。

個人的に思っておりますが、ユーザの市場は飽和しており、民生品にまでソフトウェア無線が普及していないのが現状です。
※そのため、この分野にて仕事をしたいのですが未だにできておりません。

目的が、おそらく違うかと思うのですが、
狭帯域・広帯域を問わず使える通信手段(短波・中波などの古典的な通信方法を含みます)
をつくりたいと思っております。

手前味噌になりますが、
http://www.arismusen.com/FPGA/ の ddc_Rev0.zip
これは、CICフィルタとFIRフィルタを単純に組み合わせた物で、
サンプリング周波数変換にて、ダウンサンプルが2^nにて取得できます。
※今見ると、お恥ずかしいコードと、xilinxの記述があるのはご容赦ください。

また、
dds_*.zipは、アナデバのDDSチップとのクローン動作をします。
※H社に派遣されていたときに、ほぼクローンの動作をすることを確かめたました。
ソフトウェア無線をつくっていたときによくやったのですが、dds(NCO)にて出てきたsin/cosを、被信号にかけ算をして、FIRフィルタにてイマジナリ(負の周波数信号)を除去して周波数変換をよくしていました。

記事内では、NCO_1MHzの置き換えに使えるかと思いますが...FFTを自作されてらっしゃるようなので、少し違うでしょうか。
※ALTERA FFT/IFFTのIPはそのままOFDM無線機に使用できます

これを使い、世界のラジオの受信感度を限りなく、オーバーサンプルによって感度をあげられないでしょうか。

そういう、チップを100〜1000円程度で、IPとして提供して、半導体メーカにチップを提供いただき、より無線通信技術を進歩させたいです。

メールアドレスの他に、当方のtwitterをのせておきます @arisa7K3VEY
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183 hits

 editor  - 18/2/19(月) 14:05 -
▼有坂憲行さん:
>RFワールドNo.41を遅ればせながら購入をし、
>PRFX-1の登場にてやや時代が追いついてきたかと思っております。
 有坂様,小誌ご愛読ありがとうございます.

>既に10年程度前になります。
>https://ci.nii.ac.jp/naid/110007999761
 研究開発の最前線にいらっしゃったようですね.

>今回ではなく次回でもかまわないのですが、IFの入出力端子
>あるいは、直交変調器ADL5375を交換できるようにして頂けないでしょうか。
 ご要望ありがとうございます.
 送信のADL5375も受信のADL5380もRFの下限が400MHzと高めなので,
用途が制約されてしまいますね.交換できるようにするか,
バイパスルートを設けておくことで外部の直交変復調器を
利用できると,制約が緩和されて汎用性が高まりますね.
森榮さまにもお伝えしておきました.

>個人的に思っておりますが、ユーザの市場は飽和しており、民生品にまでソフトウェア無線が普及していないのが現状です。
 ワンセグTV付きの携帯電話やスマートフォンのワンセグデコーダーとか,カーオーディオ(カーAV)の地デジ復調はソフトウェア無線が採用されているようです.また東海道/山陽新幹線とか山手線,小田急,京浜急行などのディジタル列車無線はソフトウェア無線を採用しているそうです.
 そういう意味では,それなりに普及が始まっているように思うのですが,
いかがでしょうか?

 ところでPRFX-1は,厳密にいうとソフトウェア無線ではないというご指摘があろうかと考えております.PRFX-1のRF変復調は,FPGAによるハードウェア信号処理だからです.正しくは,RR (Reconfigurable Radio)と呼ぶものになろうかと存じます.

>手前味噌になりますが、
>http://www.arismusen.com/FPGA/ の ddc_Rev0.zip
 有用なソースの情報をありがとうございます.

>記事内では、NCO_1MHzの置き換えに使えるかと思いますが...FFTを自作されてらっしゃるようなので、少し違うでしょうか。
>※ALTERA FFT/IFFTのIPはそのままOFDM無線機に使用できます
 特集中でも言及していますが,今回は説明を簡素化するために
FFT/IFFTを使わず,乗算を使って処理してあります.

以上,ご返信申し上げます.
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[RFW41] USB Blasterのコンパチ品
 editor  - 18/2/17(土) 9:05 -
 Amazonを見ていると,送料税込み2,000円以下で売られている
USB Blasterのコンパチ品があります.
 調べてみると,下記3種類が出回っているようです.

(a)白地にゴールド・ラベル
EPM3064+74LVC244+FTDI
 3V動作対応のCPLD(EPM3064)を使っている.たぶん純正に一番近い回路構成.
 純正デバイス・ドライバが使える.

(b)白地にブルーのラベル
PIC18F14K50+74LVC244
 PICマイコン使用.純正デバイス・ドライバが使える.

(c)白地にブルーのラベル
ST32F101+74HC244
 詳細不明.

 上記(a)(b)に関してWindows7 (64bit),Windows 8 (64bit),Windows 10 (64bit)上で動作するかを森榮様に確認していただきました.
 結果的にWindows 7〜10のいずれでも動作したとのことです.

 下記は森榮様のコメントです.

(a)白地にゴールド・ラベル
EPM3064+74LVC244+FTDI
 書き込みも、SignalTapII(誌面で紹介したデバッガ)も問題なく動作しました。
実用上は差支えありません。
 筐体ラベルに「HighSpeed」と書いてありますが、USB-HighSpeed(480Mbps)というわけではなく、Terasic製より特に高速動作ではありません。

(b)白地にブルーのラベル
PIC18F14K50+74LVC244
 書き込みも、SignalTapII(誌面で紹介したデバッガ)も問題なく動作しました。
実用上は差支えありません。
 少し、動作が遅いように感じましたが、実用上差し支えありません。

 デジタル的には正しく動いてそうですが、アナログ的なリンギングや、
FPGAにかかる過電圧の保護など、最悪FPGAを故障させるような書き込み器であることも考えられます。
 やはり、10年以上の実績のあるTerasic製がお勧めかと思います。
 互換品書き込み器は読者各位の自己責任で使用していただけたらと思います。

以上
添付画像【466_USBBlaster-Waveshare.jpg : 131.6KB】
【466_USBBlaster-Waveshare.jpg : 131.6KB】

添付画像【466_USBBlaster-Waveshare-inside.jpg : 311.5KB】
【466_USBBlaster-Waveshare-inside.jpg : 311.5KB】

添付画像【466_USBBlaster-PIC18F14K50.jpg : 121.7KB】
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添付画像【466_USBBlaster-PIC18F14K50-inside.jpg : 314.0KB】
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[RFW41] FPGAトランシーバ基板PRFX-1の試...
 editor  - 18/2/8(木) 15:43 -
 本誌に掲載した写真の基板をさらに改良し,小誌「RFワールド」のロゴなどを印刷した試作ボードが完成しています.
 現在,頒布サービスの申し込み数は14セットです.

 ご検討のほど,よろしくお願い申し上げます.
添付画像【465_PRFX-1-Proto-Ver0R1-partsside.jpg : 198.5KB】
【465_PRFX-1-Proto-Ver0R1-partsside.jpg : 198.5KB】

添付画像【465_PRFX-1-Proto-Ver0R1-foilside.jpg : 114.5KB】
【465_PRFX-1-Proto-Ver0R1-foilside.jpg : 114.5KB】

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RFワールドNo.40アンケート図書券プレゼン...
 editor  - 18/1/23(火) 15:53 -
 この度は小誌「RFワールド」のアンケートにご協力いただきありがとうございました.
 抽選の結果,下記10名の方が当選されましたので,図書カード(1,000円相当)をお送りします.
 今後とも小誌「RFワールド」ご愛読のほどよろしくお願い申し上げます.

−−−敬称略−−−
*室典*(山形県上山市)
佐**之(大分県大分市)
徳永淳一(東京都東村山市)
筑*祐*(埼玉県坂戸市)
井上拓也(東京都八王子市)
磯田 亮(熊本県熊本市)
多田 浩(大阪府枚方市)
川村雅則(岐阜県関市)
片山栄司(山口県山口市)
永瀬力也(東京都東久留米市)
−−−敬称略−−−
 ご希望によりご芳名の一部を伏せ字にさせていただきました.
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高周波Cクラスパワーアンプの動作説明につ...
 5U4GB  - 17/6/18(日) 17:41 -
お世話になりありがとうございます。
以下、よろしくご教示願います。

(1)A,B,Cクラスアンプの分類は、電力アンプの分類用のクラスわけですか?

小信号電圧アンプでは、負荷線を使ったバイアスポイント設定が説明され、TRは、コレクタ電流の飽和領域にある負荷直線上をバイアスポイントを中心にスライドして、電圧アンプとして動作すると聞いています。
このため、電圧アンプはクラス分けは無いと思います。

添付ファイル(見本)のように2SC1815は小信号用電圧アンプとして使うことも、ミニパワーアンプとしても使用できると思います。

A,B,Cクラスアンプの分類方法は、電力アンプにバイアスを与える方法を3種類に分類したもので、電圧アンプへバイアスを与える方法を分類するものではない、と考えて良いですか?

(2)電源電圧が低い場合の、Cクラス(パワー)アンプの動作

添付ファイルのCクラスアンプでは、入力信号のマイナス側がカットされて出力されています。
しかし、RFキャリアがベースに入力されると、ベースにDC電圧が発生します。

すると、ベース電圧は0Vではなくなり、Cクラスではなく、AB級のような動作になり、入力信号がFC電圧底上げされて、入力電圧、出力電圧共に、マイナス側がカットされない増幅をすると思うのですが、いかがでしょうか。

(3)TRのコレクタ電流不飽和領域でのアナログ乗算特性

これまで、小信号TRアンプは、負荷線を使った設計法から始まっているので、TRはコレクタ電流がちょうど飽和したところにあり負荷線上を移動しています。

ここで、電源電圧VCEを低くとると、コレクタ電流を飽和させない領域では、TRをアナログ乗算器に近似できる特性が出てきます。

このTRのコレクタ電流不飽和領域での近似的なアナログ乗算特性については、これまで殆どその動作特性を説明した本が無いような印象をうけますが、いかがでしょうか。
添付画像【402_2sc1815-C-class-Amp-NotAlways-C-class.png : 256.4KB】
【402_2sc1815-C-class-Amp-NotAlways-C-class.png : 256.4KB】

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 editor  - 17/7/9(日) 13:52 -
pass-byさん,書き込みありがとうございます.

▼pass-byさん:
>2004,8,乗算回路を作る その1,トランジスタCooking!〈第9回〉,連載,p.223,6,柴田 肇
>という記事がありました。
 上記はトランジスタ技術の連載記事でして,それをまとめた下記の単行本が2007年に発売されていました.あいにく,すでに絶版です.
「トランジスタの料理法―シミュレーションと実験で学ぶアナログ回路の構築技法 (Analogue Master Series―実務に役立つ研究&解析)」
柴田 肇
http://amzn.asia/2kP9e8Z

 初級を卒業して中級レベルの門を開かんとする読者に好適と存じます.
 
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 ラジオ屋  - 17/8/23(水) 16:07 -
 少し前の話題ですが。Cクラスアンプについて気になったので投稿し
ました。

>(1)A,B,Cクラスアンプの分類は、電力アンプの分類用のクラスわけ
ですか?

→いいえ,違います。A,B,Cクラスはリニア増幅素子(具体的には
真空管,トランジスタ,FET)のバイアスによる動作形式の分類で,電
力アンプに限らず小信号アンプでも使われます。


>小信号電圧アンプでは、負荷線を使ったバイアスポイント設定が説明
され、TRは、コレクタ電流の飽和領域にある負荷直線上をバイアスポイ
ントを中心にスライドして、電圧アンプとして動作すると聞いています。

→負荷線を使った設計ではコレクタ電流が飽和領域になることはないと
思いますが,誰に聞いたのでしょうか。ちなみに負荷線上をスライド
するのは大電力オーディオアンプも同じでしょう。


>このため、電圧アンプはクラス分けは無いと思います。
>A,B,Cクラスアンプの分類方法は、電力アンプにバイアスを与える方法を
3種類に分類したもので、電圧アンプへバイアスを与える方法を分類する
ものではない、と考えて良いですか?

→いいえ,一般的にはそう考えません。HiFiオーディオアンプに関しては
小信号アンプにAクラス以外を使うことはありませんが,特定の分野で
使わないからといって分類がなくなるわけではありません。A,B,Cの
クラス分けは,HiFiオーディオアンプのためだけにあるわけではないの
です。


>(2)電源電圧が低い場合の、Cクラス(パワー)アンプの動作
 添付ファイルのCクラスアンプでは、入力信号のマイナス側がカット
されて出力されています。
 しかし、RFキャリアがベースに入力されると、ベースにDC電圧が発生
します。

→ いいえ,この回路図ではベース・エミッタ間がコイルで直流的に
ショートされていますので,ベースにDC電圧が発生することはありま
せん。コイルの巻き線抵抗を無視できない場合や,コイルに直列に抵
抗器を追加した場合は,ベースにDC電圧が発生します。


>すると、ベース電圧は0Vではなくなり、Cクラスではなく、AB級の
ような動作になり、入力信号がFC電圧底上げされて、入力電圧、出力
電圧共に、マイナス側がカットされない増幅をすると思うのですが、
いかがでしょうか。

→いいえ,発生する電圧はマイナス電圧(NPNトランジスタの場合,
PNPトランジスタではプラス電圧)ですので,よりCクラス(導通率が
下がる方向)になります。


【参考1】
 増幅器のA,B,Cのクラス分けにおいて導通率(流通率ともいう)は,
入力のサイン波1周期(360度)に対して出力に寄与する割合をいいます。
Aクラスは導通率100%,Bクラスは導通率50%,Cクラスは導通率50%
未満ということです。ABクラスは導通率50%を超え,100%未満を
いいます。
 なお,editorさんは導通角θで説明していますが,数字が違って
います。『θ=360°ならAクラス,θ=180°ならBクラス,θ<180°
ならCクラス』ですね。

【参考2】
 5U4GBさんは,HiFiオーディオアンプを念頭においているので,
『小信号アンプは,Aクラス以外はあり得ない』と思うのかも
しれませんが,高周波アンプ(とくに同調形)は小信号でもCクラスを
使いますし,逓倍回路では積極的にCクラスアンプを使います。
 なお,HiFiオーディオアンプでは電力増幅でもCクラスアンプを
使うことはありませんが,オーディオ帯域でも単一周波数アンプで
あればCクラスを使うこともあります(たとえばセラミック振動子の
駆動など)。
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 5U5GB  - 18/1/11(木) 1:17 -
遅れて失礼します。つい先日、ひよっこという朝のドラマで
向島電気のラジオを製造する話が出ていました。

番組は面白かったのですが、どうもあの時代あたりから
おかしな電気の設計時代が続いており、
進んでいるメーカと、そうでない本や教科書、セミ・プロの
技術格差が広がっていて、本の記事も、
どうもずーと昔からおかしいのではないか?と思うようになりました。
以下その本の数例です。(かなり壊滅的な理論と思いますよ。)

C級アンプ式AM送信機 文献 (設計論理が根本的におかしいと思うもの)

(1)作りながら学ぶ初めての高周波回路
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/36/36431/36431_p108-109.pdf

(2)低電力変調と高電力変調の比較http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/H13/html/H1312A14_.html

トランジスタの等価回路について(電験三種・電験二種
(設計論理がおかしいと思うもの)
https://www.youtube.com/watch?v=xvf-CtUcWE0

だいぶ前から既にデジタル時代になっているのに、
ああそれなのに、数式で考えるとかできてなくて、
ソフトウェアでは昔からずっとあるところの、トップダウン設計、
段階的詳細化など、基礎から考え方も含め、設計理論の教育を見直さないとだめなんじゃないかなと感じてます。

特に上の3例何を見ると同じ内容のものが、未だにネットに極めて大量に同じ内容でたくさん見つかるんです。

これらを読むと、全然、教育が進んでない気がして、特に仕事や大学の場合、
書籍の改訂も無いまま、相当にやばいんではないかなと・・・。
(書籍でも、同じような、コピペが続いているんではないでしょうか。)

先進国の教育内容と比較して見て、愕然としてるというのが実情で、
早く内容の適切な本の出版と、そうした教科書を使った学校での教育充実をしてほしいんです。
よろしくお願いします。
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 ラジオ屋  - 18/1/14(日) 13:45 -
▼5U5GBさん:
 Cクラスアンプに対する,5U5GBさんの誤解についてはご理解いただいた
ということでよろしいでしょうか。


>どうもずーと昔からおかしいのではないか?と思うようになりました。
>以下その本の数例です。(かなり壊滅的な理論と思いますよ。)

→壊滅的な理論とおっしゃいますが,私にはそうとは思えません。
 私の知識不足かもしれませんので,具体的に「ここは間違いで,正しくは
こうだ」というように指摘していただけたら幸いです。


>だいぶ前から既にデジタル時代になっているのに、
>ああそれなのに、数式で考えるとかできてなくて、・・・

→「デジタル時代になっている」と「数式で考える」は,何の関連もない
ように思いますが,どのように関連付けているのでしょうか。


>設計理論の教育を見直さないとだめなんじゃないかなと感じてます。・・
>教育が進んでない気がして、・・・
>書籍の改訂も無いまま、相当にやばいんではないかなと・・・

→言葉からは切迫感が伝わりますが,何を言いたいのかよくわかりません。
 「ここはこれだから駄目だ,こうするべきだ」というように,具体的に
指摘していただけないでしょうか。


>先進国の教育内容と比較して見て、愕然としてる・・・

→先進国とは米国を指しているのでしょうか。
 以前紹介していただいた海外のユーチューブ画像を見ても違いが
判りません。もちろん,米国の教育動画は全世界の人たちが見ていますので,
洗練されていると思います。
 それに対して,日本の教育画像はほとんど日本人だけが見ていますので,
万人向けでないところがあると思いますが,内容が特別劣るとも思いません。
 「ここはこれだから駄目だ,こうするべきだ」というように,具体的に
指摘していただけないでしょうか。


 いずれにしても,教育の話がしたいのであれば,表題が「高周波Cクラス
パワーアンプの動作説明について」ではわかりにくいと思います。
 あらためて,内容に合った題名でスレッドを立てなおした方がよろしいか
と思います。
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C-BOARD Moyuku v1.01b6