I built a prescaler kit. This kit is for the Agilent Universal Counter Model 53132A.It is distributed by AKC, a group of Japanese amateur kit developers. This kit includes all components as well as a dedicated printed circuit board. It is designed to achieve high performance with fewer parts and is easy to assemble. The 53132A with the kit was able to count up to the frequency over 4GHz. I am very satisfied with it. (2020.08.19 de JA9TTT/1 Takahiro Kato)
【Agilent 53132A】
少し前の機種ですが、このAgilent 53132A型ユニバーサルカウンタには満足しています。高精度な測定が短時間で可能だからです。もちろん「高精度」を実現するためには外部から十分な精度を持った基準を供給する必要があります。 上限周波数は225MHz（公称）ですが、私が必要とする周波数測定はほとんどがそれ以下ですから支障はありませんでした。
しかし、稀にVHF/UHF帯の周波数を測りたいこともあって、上限周波数に物足りなさを感じていたのも事実です。 オプションには3GHzまでのプリスケーラがあって、それを追加すれば上限を伸ばすことが可能です。 オプションの動作原理は単純そうですから、比較的容易に作れそうです。どうしても必要なら手作りでも・・・と思っていました。
以下、キット開発者グループ(AKC)会員のJR1KDA岩崎さんが開発されたプリスケーラキットを53132Aに付加する話です。 わたし的にはかなり満足できました。
5年ほど前に必要に迫られて53132Aを購入しました。 中古品を購入したのですが何もオプションの付いていないものでした。 中途半端な精度の周波数基準は内蔵されていなくても支障はありません。 外部から高精度を供給すれば良いのですから。 ただ、第３チャネル(Ch3)のプリスケーラはあれば良かったと思いました。
ある時、中華通販を見ていたらアジレント製測定器のオプションが様々売られていることに気づきました。 調べてみたら53132A用のプリスケーラ・オプションもあったのです。 その当時も7千円弱だった筈ですから案外安いとも言えますが、使用頻度を考えると直ちに必要とも言えないためそのまま先送りになっていたのです。 いずれ中華モノを購入するか、1.2GHzくらいまで測定可能な物を自作しようと思っていました。
Facebookから時々案内のメールが来ることがあります。
少し前ですが、誰か知り合いのお誕生日とかで案内のメールが来たのでした。 それで久しぶりにアクセスしてみたら、偶然にJR1KDA岩崎さんの投稿が目に入りました。
Agilentの53181A用のプリスケーラをキット化したというアナウンスでした。 確か、53181Aと53132Aは共通のオプションが使えたはずです。 そこで、さっそく頒布希望を表明しておいたのでした。 その後すぐ、詳しい案内があって頒布も始まりました。
さっそく入手したのがこのプリスケーラ・キットです。 カウンタに組み込むためのすべてのパーツが揃っています。面実装部品が殆どのため、紛れないように個々に包装してあるなどとても丁寧なキットだと思いました。 岩崎さんのサイトから資料をダウンロードして組み立て開始です。
回路は合理的なものです。 上の方の中華通販で購入できるものは、おそらくAgilentオリジナルのコピー品でしょう。写真を見るとかなりたくさんの部品が載っています。
しかし頒布のキットも機能は同じです。 少ない部品で済むのは恐らく開発された時代が違うからでしょう。 今では数GHzで動作する広帯域アンプやプリスケーラのチップは非常にポピュラーになりました。 移動体通信関係の進歩も貢献しています。 信号系にはわずか2つのICが使われているだけです。 広帯域アンプと1/64分周できるECLプリスケーラです。 あとは定電圧電源のICが一つだけという簡潔なものです。 ほとんどの部品が面実装型ですが製作はそれほど困難ではないでしょう。
手順に従ってチップコンデンサとチップ抵抗をハンダ付けしました。 少々ハンダの盛り過ぎの感じもしますが、確実に付いているようなので良しとしました。
あいにくφ0.5mmのハンダしか無かったのでどうしても多めにハンダが付いてしまうのです。 もしハンダを購入するならφ0.3mmの細いものを使うとよいでしょう。 あるいはクリームハンダを塗布し、面実装部品を全部載せてから基板全体を加熱して一気にハンダ付けするという方法もあります。 しかし、部品数は少しですから手載せ・手ハンダでも困難はないです。
おそらく、プリスケーラのチップ：μPB1507GVの搭載が一番難しいでしょう。 組み立て説明書にも書いてあります。 足ピッチが狭くピン数も多いからです。
慣れは必要でしょうが非常に先が細いハンダ鏝と細いハンダを使えば1ピンずつハンダ付けして行くことも可能です。 私の方法は1ピンずつではなく纏めてハンダ付けする方法です。 やや先の太いハンダ鏝と太めのハンダしかないので、1ピンずつのハンダ付けは難しいのです。 慎重にやってもどこかでハンダブリッジが発生します。 そこで、ハンダブリッジは気にせず、確実なハンダの回りを重視します。 後からハンダ吸い取りリボンを使って余分を除去すればうまく行きます。 写真はそのようにしてハンダ付けした様子です。 ここが製作最大のポイントなので入念に確認しておきます。
SMA型コネクタ（オス）に細い同軸ケーブルをハンダ付けします。 BNCコネクタの組み立てに慣れていれば何と言うことはありません。 しかしHAMの多くはM型（UHFタイプとも言う）がお馴染みですから、だいぶ違うこれは迷うかも知れませんね。
写真のような順にパーツを挿入します。シールドの網を広げて長さを切り揃えたら先端のピンをハンダ付けします。 その後、ハウジング（外側の金具）に挿入してケーブル側の押さえを十分に締め付ければ完成です。 但し、どうしてもスッポ抜け易いのでケーブルを強く引っ張るのはやめたほうが良いでしょう。 圧着で組み立てられたコネクタつきのケーブルを買ってくると面倒がないんでしょうが、まあコネクタくらい自分で組み立てましょうね。hi
両端に角形のコネクタがついているフラット・ケーブルは完成品が付属しています。 SMAコネクタが付いたケーブルの他端は芯線とシールド網を分けて短めに切ってハンダ上げしておきます。 それをパネル面用のBNCコネクタの端子にハンダ付けしておきます。
このBNCコネクタはインピーダンス不整合型ですが、周波数カウンタなので大丈夫でしょう。心配なら別のものを使えば良いですが実際に支障はなかったです。
プリント基板は部品の未装着はないか確認します。 さらに電源のラインほか信号ラインもGNDパターンなどへ短絡していないか拡大鏡で十分な目視をしておきます。 私は仮配線で5Vの3端子レギュレータの動作や消費電流を確認するなどカウンタ本体への装着前に可能な確認はなるべくやっておきました。 従って、何の心配もなく装着することができました。
写真のようにカウンタ内部に装着します。 カウンタのフレーム金具にはオプション装着を想定した穴加工がされています。 従って、プリスケーラ基板の取り付けのための穴加工などは必要ありません。
いまでは特殊な工具では無いかもしれませんが、カウンタ本体からケースを外すためにトルクスネジ用のレンチあるいはドライバが必要です。 ケースは背面のパネルの左右両端と、背面下側のネジ1本の計３本のトルクスネジで止まっています。
基板を浮かせるスタッド・ボルトをフレーム金具にナット止めし、写真のような位置に基板をビス止めすれば基板の装着は完了です。ネジ止めの部分には必ずスプリング・ワッシャも入れておくことをお勧めします。もしあればネジロック（商品名）を少量塗布すれば完璧でしょう。 あとはフラット・ケーブルと同軸ケーブルを取り付ければ装着は完了となります。
部品の確認から始め、基板の組み立てやカウンタへの装着などおおよそ4時間くらいでした。 初心者の場合、もっと入念な確認を行ないながら組み立てる方が良いかも知れません。しかし休日を1日も使えば十分完成できるはずです。
最後に最高カウント周波数や感度などの測定を行なっておきました。 写真のように約4.1GHzくらいまで測定可能でした。 3GHz以上を目標としたキットのようですが、信号の大きさなど測定条件が良ければ4GHzくらいまで計測可能になるようです。
少し注意が必要なのは、何も信号は入力せず・・・要するにCh3はオープンのまま・・・だと自己発振のような、ランダムな周波数表示になることです。 これはプリアンプなどと合わせて、ECLプリスケーラが高感度なためのようです。 個体差はあると思いますが、私の製作例では2.6GHzくらいでランダムな表示をします。 もちろん、規定の大きさの信号を与えてやればきちんと測定できるので心配はいらないでしょう。 このような現象は以前作ったECLプリスケーラでも同じように起こったのでこうしたプリスケーラでは固有の現象のようです。
1GHzの測定例ですが、最小で-30dBm、最大で-5dBmあたりまでが適当な範囲です。 これ以上大きな信号を与えると2倍あるいは3倍の周波数を表示します。 おそらくプリアンプもしくはECLが飽和してしまい、自身で発生する高調波をカウントするようになるのでしょう。 十分な感度があるので、必要に応じてアッテネータを付加するなど使い方を工夫したいと思います。 これで430MHz、1.2GHz、2.4GHzの機器など製作するとき周波数の確認ができるようになりました。
☆
最近はあまり見に行かなくなったFacebookですが、たまたま覗いてみてよかったと思います。 せっかくのKit頒布を見逃したら残念だったでしょうからね。hi hi
だからと言ってFacebookを頻繁にアクセスするつもりはありません。たぶん時々覗くくらいでしょう。 全部と言う訳ではないんですが、あそこは何となくリア充の自慢合戦の場のような雰囲気があって私にはチョッと場違いに感じるのです。（爆） 文字数制限はありますが構造的にtwitterの方が幾分マシな感じなので時々覗くことがあります。 まあ、そちらもあまりアクティブではないんですけれどネ。SNSは色々あってどれが合うのか人それぞれですしお好みもあるんでしょう。（笑）
何だか最後は変な方向へ行ってしまいました。(SRI) このプリスケーラ・キットはHAMフェアのようなイベントでの頒布もお考えだったのかも知れません。しかしコロナの現状ではイベント開催も難しそうです。 せっかくのキットが埋れてしまうのは勿体ないと思っています。 ご紹介したプリスケーラ・キットには満足しています。作りやすく、しかも十分な性能を持っていると思います。 JR1KDA岩崎さんFBなキットありがとうございました。 ではまた。 de JA9TTT/1
（おわり）nm
14 件のコメント:
加藤さん、おはようございます。
JR1KDA岩崎さんのプリスケーラは関西自作の会のメンバー間でも話題になってました。
私も使用している53131Aにもプリスケーラを付けたなあと思い調べてみますと2013年に純正のコンパチ基板？を取りつけていました。
当時のBlogを見ますとかなり部品点数が多いです。
https://je6lve.blogspot.com/2013/12/blog-post.html
でも取りつけて動作確認で使用してからは一度もCH3を使っていない気がします、こんなことなら7年間待っておけば良かったかも（爆
JE6LVE/JP3AEL 高橋さん、おはよう御座います。 今朝は空気が入れ替わったらしく爽やかでした。残念ながら、すでに気温は30℃超えてしまいましたが・・・。早く秋が来て欲しいと思う反面、夏が終わってしまうのも寂しい気がします。w
さっそくのコメントありがとう御座います。
> メンバー間でも話題になってました。
ご覧の様に作り易くて性能も良好ですからもし53131A、53132A、53181Aをお持ちでしたらFBなキットだと思います。簡単に性能アップできますので。hi hi
> 2013年に純正のコンパチ基板？を取りつけていました。
そいの様ですね。 高橋さんはリッチですからすぐに付けられたんだと思います。私は使用頻度が低いのを想定してなかなか手が出せませんでした。（笑）
> 当時のBlogを見ますとかなり部品点数が多いです。
中華モノの写真でもわかりますが、部品数はずっと多いようですね。比較して訳では無いのでなんとも言えませんが、機能はそれほど違わないのではないでしょうか？
> 動作確認で使用してからは一度もCH3を使っていない・・・
まあ、そんなものでしょうね。 多分、私もすぐに使うことはなさそうです。ただ、最近になって1200MHz帯の実験をしてみたい時があるので周波数の測定機能は欲しいと思っていました。
測定器をフルに使うことは稀ですけど、その機能がなければ測れないのでキットを作って備えておきました。hi hi
お早うございます。
今朝早くは少し涼しい感じがしましたが日が高くなるとどうなるのでしょう…
2年前の今頃、Iさんの関西転勤を機にHP53131AをQSYいただき、その後の懇親会席でHさんからプリスケーラーについてもヒントを授かりました。
μPB1507GVとMMICひとつを用いて。予想外にあっさり2GHzなどの測定が実現してしまい我が家の主力測定器として活躍しています。といっても2GHzがウチにある信号源の上限ですが(Hi)。それに、そもそもそんなに高い周波数を測定する機会は皆無に近いのですけどね。
当時もネットでプリスケーラ基板を売ってましたが、ちょっとお高く、ここで紹介されているKDAさんのキットの価格であれば迷わず購入していた気がします。
雑誌の製作記事しかなかったものが、それぞれのHPやブログでの作品の公開という時代になりましたが、これからはkitの開発・自己表現という方法があるのですね。 ディスコンを意識せざるを得ない部品調達や、技量のダイナミックレンジが広い購入者への対応などという新たな苦労はありそうですが、作った側も上手にフィードバックするなどして優れた機器が定番化すれば良いですね。
加藤さん
ご紹介いただき、どうも有り難うございます。
中華製の ADF4350-Development-Board を使って HP53181 用プリスケーラーの上限周波数を見てみたら、3.5GHz が上限でした。プリスケーラーの素子によってだいぶ違いがあるようです。
でも、仕様上は 3GHz なので、仕様は満足していますし、下限の 500MHz より下でも動作していて、メインのチャンネルと測定範囲が重なるので目的は達成できていますし、良かったです。
Arduino で 2.4GHz 無線モジュールを使ったウォーキートーキーを作っているお兄ちゃんが製作動画を公開していて、いつか試そうと思うので、その時に使えるかなと夢見ています。
JE1HBB 瀬戸口さん、おはよう御座います。今朝は爽やかでしたが既に３０℃をだいぶ超えています。まだまだ暑くなりそうですね。
いつもコメントありがとう御座います。
> 我が家の主力測定器として活躍しています。
53131Aをお持ちでしたか。このシリーズ、意外にお持ちのお方も多いようですね。
> そんなに高い周波数を測定する機会は皆無に近い・・・
VUHFをメインに製作を楽しまれるお方でもないと利用の機会は少ないでしょうね。それでも測定できるようにしておく意味はあると思っています。
> これからはkitの開発・自己表現という方法があるのですね。
kitの頒布で皆さんと情報を共有しつつ製作を楽しむ時代だと言えるでしょう。昔は雑誌しかありませんでしたが、今はそういう時代なのでしょうね。
> 技量のダイナミックレンジが広い購入者への対応などという新たな苦労・・・
自身の技量を棚上げして高度な製作に取り組む人もおられるようですから、サポートする方は大変でしょう。作り損ないの面倒を見るなんて・・・ね。でも最初からそれが面倒に思うならkitの頒布などやめておく方が賢明なんでしょうね。hi hi
> 優れた機器が定番化すれば良いですね。
海外のkit頒布などかなり定番化するものが多いようです。JAのHAMも積極的にアピールすれば同じように世界で広まると思います。 皆さん頑張っていただきたいものですね。
UnknownさんはKDA岩崎さんですね。hi このたびはkitの頒布ありがとうございました。
いつもコメント有難うございます。
> プリスケーラーの素子によってだいぶ違いがあるようです。
カウント上限周波数のバラツキはあるでしょうね。 あと、測定条件によってもだいぶ違うようでした。 ベストな設定で4.1GHzくらいということで、確実なのは3GHz少々と思った方が良いでしょうね。
> メインのチャンネルと測定範囲が重なるので目的は達成できています・・・
そうですね。 225MHzとの間にギャップができると使いにくいですから。 私のものも大丈夫そうでしたので、どれでも大丈夫なのではないでしょうか？
> その時に使えるかなと夢見ています。
きっと役立ってくれるだろうと思います。 私も1.2GHzの機器など手を出そうかと妄想しているところなんですよ。w
加藤さん
すみません。
名前が
Unknown（Google アカウント）－ログアウト
となっていたので、Google アカウントが使われるのかと勘違いしてしまいました。
あーあ、加藤さん、”マイクロ波”病に感染しちゃったんですか？
なかなか、治らないですよ。
１２００MHｚの機器ですか、それとも２４００MHｚの機器ですか？
ＧＰＳロックの局発をＴＲＶに組み込めば、２４ＧＨｚ以上でも、「待ち受け」ＱＳＯもできますよ。
すみません。茶化してしまいまして。私も、Agilent 53132A型ユニバーサルカウンタが欲しいな。
昔、秋月の６桁カウンタキットを作った時、常にプリスケラを入れていたので、カウンタの表示が、常にパラついていましたね。入力をショートしてもダメでした。やはり、プリスケラの発信でしたね。
JR1KDA 岩崎さん、気を使わせてすみません。
どなたのコメントかわかれば支障はないので。(笑)
不便な仕様で済みません。
JI1HVI 仲野さん、こんにちは。 非常に暑いですねえ！ 39℃近くまで行ったようです。空調から出れません。w
いつもコメントありがとうございます。
> なかなか、治らないですよ。
あ、だいじょうぶですよ。まだHF帯でやる事がいっぱいありますから。 1200MHz迄はカバーしておきたいだけですので。
> 「待ち受け」QSOもできますよ。
既にルビジウムやGPS基準の局も多くなって来たようですね。ルビは安定までの時間が短くて良いので便利です。下手なOCXOなど使うよりメリットは大きいと思います。固定局ならGPSも良いのですが常時運転なのはイマイチ。
> 常にバラついていましね。
ECLプリスケーラの特性のように思うのでやむを得ないのかも知れませんね。
おはようございます。猛暑はとりあえず今日までの我慢だそうですが、もう結構です。それでも、熊谷あたりはまだ涼しい方ではないのでしょうか。40℃まではいっていないようですから…（汗）
掘り出し物に恵まれたようで何よりでした。超一流計測器メーカーの互換オプションをアマチュアが用意できるというのは、かなりレアなケースだろうと思います。言い換えれば、今回のようなケースではプロもアマも選択肢はそれほど多くなかった、ということなのでしょうか。
狭ピッチICのハンダ付けは幅広のコテ先で一気にやるのがプロ流のようですね。以前の職場で実際に見せてもらいましたが、手際の良さに感心しました。100ピンくらいはあったように思いますが、あっという間でした（笑）。
現用のハンダごてには3.2mm幅の平型（D型）コテ先が付いており、狭ピッチICだけではなく通常のSMDもこれでやることが多いです。後者には少々太すぎますが。一般的な丸形コテ先の出番はすっかりなくなりました。狭ピッチICに特化するなら、幅が5mmくらいのK型コテ先がいいとされているようです。
Facebookですか。今後二度とお付き合いすることはないでしょう。何が気に入らなかったのか、一方的にアカウントを停止してくれましたので。こうなると、こちらからもう手出しはできないので、宙ぶらりんになった個人情報がその後どうなったのかを考えると気味が悪いです。何しろ、あのFacebookですから。
たぶんSNSでしょうが、四六時中スマホ画面ばかりを凝視している人たちは、よくそんなに見る場所があるものだと思いますね。大きなお世話ですけど（笑）。私なら、そんな時間があったら何か新しいことでも考えるか、寝ます（笑）。連日の暑さと朝早くからの出稼ぎで寝不足なものですから。
JG6DFK/1 児玉さん、おはようございます。 今朝もだんだん暑くなってきました。 当地は先日40.5℃の最高気温が出た群馬県・伊勢崎市と隣接しており同じく熱暑が続いております。w
いつもコメント有難うございます。
> プロもアマも選択肢はそれほど多くなかった、ということなのでしょうか。
測定上限周波数を伸ばすには、いまではプリスケーラが常套手段になったのでしょう。 昔はヘテロダインで周波数を落とす測定範囲拡張方式もあったようですが完全に廃れたようです。
> 幅広のコテ先で一気にやるのがプロ流のようですね。
私もSMDのハンダ付け講習のときそのような方法を教えてもらいました。1ピンずつでは均一で綺麗なハンダ付けは難しいからだと思います。
> 幅が5mmくらいのK型コテ先がいいとされているようです。
SMDパーツ毎に適したコテ先を選ぶと良いのでしょうが、アマチュアではなかなかそこまでは・・・。（笑）
> 個人情報がその後どうなったのかを考えると気味が悪いです。
最近もイッパイ情報が漏れたというニュースがありましたからねえ。 まあ、クレジットカードの情報などは初めからインプットしていないでしょうから金銭的な被害はないと思います。しかしどんな風に悪用されるか心配もありますね。 私はFbに必要最低限の情報しか提供していませんけれど。w
> よくそんなに見る場所があるものだと・・・
サイトやニュースのブラウジングと言うよりも、お友達からの返信待ちか返信作業をしているんだと思います。よくはわかりませんが、あまり意義のあることはしていない？ 暇つぶしとか遊びの一環でしょうからそれで良いのかも。hi hi
電車の中でゲームに興じるお方も多いようで、以前のように活字（新聞や雑誌・書籍）を楽しむ人は確実に減ったように感じられます。出版社が大変なのはよくわかる気がしますね。
ネットを覗いて見たら、53132AにはGBIBが標準で付いているんですね。
2002年に買った秋月のカウンタキットには、控えめにシリアルインタフェースが付いていました。
そこで、PC9800から1分ごとに測定コマンドを送り、測定値を記録させ、受信機や外付けVFOのコールドスタート周波数漂動をプロットさせました。
真空管に囲まれた受信機のL.O.は30分ほどで変動が逆方向となり、温度補償の成果を実感しました。
一方、半導体式の外付けVFOは変化方向がずっと変わらないかわりに、変化が緩やかで、これはこれで総合的に見れば、低コストで実用的な安定度を得られる方法と納得。
いまやUSBしかインターフェースが無いPCが多いですが、PIC18FシリーズにはUSB内蔵のものがあるので、PICカウンタで自動計測のものが作れそうです。
とはいえ、アナログVFOの安定度を気にする時代ではなくなってしまいましたね。
JR1AWH 篠田さん、こんにちは。 北関東は雲が出て気温も少し下がり気味です。 このあと夕立が来襲しそうな空模様になってきました。 涼しくなれば嬉しいのですが・・。
いつもコメント有難うございます。
> GBIBが標準で付いているんですね。
このカウンタの時代になると標準で付けてもそれほどコストアップにならなかったのでしょう。でもそれから少しすればUSB-IFの方が好まれるようになりましたね。
> VFOのコールドスタート周波数漂動をプロットさせました。
昔は時計とにらめっこで周波数を記録したものでした。よほど急激に変動がなければマズマズのデータが採れたと思っています。hi hi
> 温度補償の成果を実感しました。
なるほど。そうでしたか！ 真空管機は発熱量が膨大ですから自励発振器を内蔵するのは無謀に近いのですが、それで実用になっていたのですからかなり温度補償の研究をされていたのでしょうね。
> 低コストで実用的な安定度を得られる方法と納得。
半導体式発振器は近くに熱源さえなければすぐに安定してしまいます。 作ってみますと全半導体式の受信機は非常に有利なことを実感します。 まあ、それでも周波数は動くのですけれどね。hi hi
> PICカウンタで自動計測のものが作れそうです。
USB-IFはなくてもシリアルIFは付いたマイコンが大半ですので、中華モノのUSB-シリアル基板を介せば簡単にUSBでデータのやり取りができそうです。今は便利な時代です。hi
> アナログVFOの安定度を気にする時代では・・・
そうですよね。 DDSなりPLLで安定度の良い発振器が容易に実現できるのですから、LCの自励発振器で安定度の良い発振器を作っても価値はなくなってしまいました。 ダイヤル機構や周波数読み取りも考えたらアナログVFOには少しのメリットもないしょう。これも時代かと。
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