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2009年11月19日 (木)

折り返し点

今週で大学の2学期の日程が全て終了、来年3月に3年目が始まるまで3ヶ月半の夏休みに入った。

2学期を振り返ると、一番キツかったけど多くのことを学んだと思えるのが13週間かけてFMトランスミッターをデザインしたElecteng209アナログ・デジタル回路設計。

完成した回路はこちら

Fmtransmitter1

概要を記すと、まず左下のミニジャックから入った音声信号が、赤い大きなコイルのある発振回路を通って約30MHzのFM波に変調。その右のトランジスタと一番小さな赤いコイルのあるLCタンクによって約90MHzの3rdハーモニクスのみが増幅される。最後に一番右の径の小さいコイルのあるパイマッチング回路により、50Ωのアンテナから最大出力の電波を空中に発信する仕組みになっている。

設計の第一ステップはシミュレーターとエクセルを使って最適な数値を算出すること。デジタル設計はFPGAのデザインソフトを使って好みの曲を論理回路に変換するところまでが第一段階。選曲は映画「未知との遭遇」にした。

第二ステップはブレッドボード上に回路を再現して実際にパーツを抜き差しながら設計した。コイルは自作しなければならず、思うような数値が得られず苦労した。発振回路はコイルとコンデンサの数値の組み合わせで周波数が決まってくるし、コイルはデリケートなので巻き方によって得られる数値も千差万別になるからだ。このあたりでシミュレータは必要不可欠だが、あくまでも机上の理論であることを痛感することになる。試行錯誤を繰り返しながらなんとか形になったのは、チームを組んだマレーシアからの国費留学生Najによるところが大きい。彼は電子系のプロジェクトの経験があったので無数にある道筋から適切な道順を選んで、時間との戦いでもあるプロジェクトを実質的にリードしてくれた。

最終の第三段階はPCB上で回路を組み上げていく。PCBはデザインソフトで完成されたデータを大学の製作部門に送って加工してもらう。昔は穴あけを自分でやっていたが企業などで作業をする場合もデザインソフトを使うケースが多い関係でいまはそのようになっている。できあがったPCBボードにパーツを一つひとつハンダ付けして最終的に写真のようなかたちにした。

Fmtransmitter2

Fmtransmitter3

上は実験用に製作した秋月電子製キット

Fmtransmitter4_2

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コメント

私も、大変でしたがいい成績を収めることができました。マレーシアとかインドネシアからの学生は、優秀でまじめな人が多いですね(よその国から来た人も多分そうでしょうけど)。

なんだか難しいことをされたのですね。いまだに、プラズマとLCDの違いがわからない自分にとっては、??な感じです。

休み中に、お会いしましょう。夏美ちゃんは、お元気ですか?

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