FT-817/FT-897用TCXO

※【免責】このTCXOの製作，使用は１００％自己責任でお願いします。

2011年5月26日
　最近，大阪では毎週末430.190MHz付近でCWを聞くことができることもあり， 144/430MHzでCWを聞く機会が多くなっている．
　うちのFT-817にはオプションの「高安定温度補償水晶発振器」を入れていないためだろうか． FT-817を使って144MHzや430MHzのCWを聞いていると， 周波数がピタリと決まらずに，ふらふらと動いていることが多々ある． PSK31でも同様にふらふらと動く． いわゆる，QRHというやつでしょうか．
　相手が安定していないのか，自分が安定しないのわからないが， 精神衛生上よろしくない状態である． 自分の周波数が動いているのであれば， 相手局にも迷惑をかけていることだろう． うちのFT-817に「高安定温度補償水晶発振器」を入れてやらねばなるまい．
　メーカーがオプションとして用意している「高安定温度補償水晶発振器」は， 温度に依存して発振周波数がずれてしまうことを抑えた， 「温度補償型水晶発振器（temperature-compensated crystal oscillator）」 俗にいうTCXOである．
　純正オプションのTCXOを購入する選択肢もあるが， 興味本位でFT-817（FT-897も同じ設計のようです）を作ってみることにした．
選択したTCXOの周波数安定度は，±0.5ppm（25℃）と，純正品と同じである． （ただし，-30～+75℃では±2.5ppm）

折角の機会なので，プリント基板を設計してみた． 後は，プリント基板が出来てきてからのお楽しみ．
下図は，プリント基板CADの3Dビュー．

2011年6月8日
プリント基板が出来てきた．

早速，作ってみた．
1時間ほどで，部品実装とFT-817のクロックの換装が済んだ．
夜430.190MHzのCWで，実際に運用して安定度の向上を確認してみました．
430MHzでのCW運用だと，周波数がふらついてるかどうか良くわかります．
数局CWでQSOしてみたところ，周波数が動いている局と， ピタリと止まっている局の2種類がありました．
TCXOを装着する前は，どの局も動いて聞こえていたので， こちらの無線機にTCXOを装着後に周波数が動かない局は， 恐らくTCXOなどを装着されている高安定度な局なんでしょうね．

プリント基板と部品が余分にありますので，ヤフオクに出品しています．
落札していただいた方ありがとうございます．いかがだったでしょうか
FT-817とFT-897のみで動作確認いたしましたが，その他の無線機の情報など是非お知らせ下さい．
また，常時オークションに出品する余裕がないため，ショップでも扱っていただいています．

ショップ扱いのものは完成品（キットではありません）の在庫販売です．ショップのURLは，下記です．
http://hobbies.misystems.co.jp/

以下は，頒布のプリント基板と部品で製作される方向けの製作ガイドです．

実装する部品．
TCXO（X1）


上がコネクタ（左J02，右J01），下は左からフェライトビーズ（FB1），平滑コンデンサ（C1），バイパスコンデンサ（C2）．
小さなチップ部品は，いわゆる1608サイズ（1.6mm×0.8mm）．

用意した工具類（鉛フリーハンダ0.3mm，ピンセット，ソルダーアシスト）
・ハンダ：十分に細い方が良い．鉛フリーハンダは急にサラサラに溶け，冷めると急に固まるので，鉛入りハンダより使いにくい．
・ピンセット：HOZANのP-87を使ったが，チップ部品（特にフェライトビーズ）は磁気だか静電気だかを帯びていることが多く，ピンセットにまとわりつくので使いにくい．非金属製のものが良いかもしれない．
・ソルダーアシスト：チップ部品を押える時に，goot SA-10セットに含まれている”ニードル＋フック”を使っています．
・ハンダごて：写真にはありませんが，ANTEX 660TC＋TC-25を使っています．温度コントロールができるハンダごてコントローラと25Wのハンダごての組み合わせです．温度コントロールができるタイプ，25W前後，細いこて先のものが使いやすいです．

①TCXOを実装
・4つフットプリントにごく少量のハンダを流す．
・TCXOをプリント基板の1ピンマーク（○）同士の位置に注意して向き，位置を正確にあわせて置く．
・横からコテ先でハンダを溶かして仮固定する．
・仮固定できたら，ハンダ付け状態を横からしっかり確認し，ブリッジなどの問題なければ少しだけハンダを追加する


②フェライトビーズを実装
・FB1のフットプリントの片側にごく少量のハンダを流す．
・FB1の位置にフェライトビーズを正確にあわせて置く．
・ハンダを流したフットプリントにコテ先あて，ハンダを溶かして仮固定する．
・仮固定できたら，FB1の両方のフットプリントにハンダを流す．


③バイパスコンデンサを実装
・C2のフットプリントの片側にごく少量のハンダを流す．
・C2の位置にバイパスコンデンサを正確にあわせて置く．
・ハンダを流したフットプリントにコテ先あて，ハンダを溶かして仮固定する．
・仮固定できたら，C2の両方のフットプリントにハンダを流す．


④平滑コンデンサを実装
・C1のフットプリントの片側にごく少量のハンダを流す．
・C1の位置に平滑コンデンサを正確にあわせて置く．
・ハンダを流したフットプリントにコテ先あて，ハンダを溶かして仮固定する．
・仮固定できたら，C1の両方のフットプリントにハンダを流す．


⑤オープン／ショート確認
・電源ラインの確認：FBの両側とX1（TCXO）の4番ピン（C2傍）が導通しているのを確認．
・グランドラインの確認：C2のプリント基板の端側とX1（TCXO）の2番ピン（J01のシルク傍）が導通しているのを確認．
・C2の両側が導通していないことを確認．


⑥コネクタを実装
・コネクタはTCXO基板の下側からのピンを受けるようになっている．プリント基板のスロット（長穴）が隠れるようにコネクタがつきます．
・J01（3ピン），J02（4ピン）のコネクタを向きに注意して仮ハンダ付けします．
・FT-817の電池を取り出し，電源コードなど，すべてのコードを外し，フタをあけ，標準のクロックボードを外して，仮挿しして，物理的な問題がないか確認した方が良いです．


TCXO基板完成（右は標準のクロック基板）

FT-817の標準クロックをTCXOに換装．

TCXOの動作確認．
・TCXOの装着が済んだら，電源が問題なく入るかどうかすばやく確認する．
・異臭，発煙，発熱がないか速やかに確認する．
・問題があれば，直ちにTCXOを外し，原因を究明します．
・問題なければ，ローカルFM放送など，安定に受信できる局でVFOの動作を確認する．

【TCXOの調整】
このTCXOには周波数調整用のトリマがついています．
TCXOの仕様では，±3ppmの範囲で調整可能ですが，私は工場出荷状態のまま無調整で使用しています． 工場出荷時設定周波数は，±0.5ppm/+25℃±2℃です．

【回路の説明】
FT-817のクロック基板には+5V電源，グランドが来ていて，クロック基板からは22.625MHzクロックを戻す仕様になっている．
最近の純正TCXO（TCXO-9）では，TTS01NSが使われているという話があるようだが， TTS01NSはデータシートに電源電圧3.0V±5%と記載されている．
今回は，電源電圧3.0VのTTS01NSではなく，電源電圧+5Vのものを入手した．
また， 純正TCXOは，カップリング用のコンデンサがつくのみであるが， +5V電源ラインには，高周波カット用にフェライトビーズを挿入した

【チップ部品の見分け方】
・フェライトビーズ：導通してます
・平滑用コンデンサ：導通してないのがコンデンサ，大きい方が平滑用．無極性
・バイパス用コンデンサ：いわゆるパスコン，導通してないのがコンデンサ，小さい方がバイパス用．無極性

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