昨日、パーツが届いたので、早速OPアンプの電圧変換回路をブレッドボードに組んでみました。

回路は、ネットの知恵袋での検索で、質問者に対する回答の回路に、いいのがありましたので、そのまま使ってみる事にしました。

■使用する実験回路

OPアンプICは２個入りのJRCの7062Dを使用しました。１個で回路が出来上がります。

本来の入力電圧範囲は0.0V〜3.2Vですが、回路は1-5Vを0-10Vに変換する回路なので目的とは違う感じですが、これが実は思うに都合よく動作してくれると思ったからです。それは、電源投入時の初期時のポート出力電圧でのバンド開始点が必ず10MHzを設定して、それから目的の設定バンドへ切り替わり動作するというルーチン動作に出来ると思ったからです。多少検出電圧がでたとしても、ICOMの仕様で、必ず0〜1.2Vの範囲の電圧では10MHzになります。その後にFT-2000DのBAND-DATAで設定されたバンドに切り替わるという流れです。

なお、参照した回路図でので電源電圧は12Ｖですが、今回は9V電源電圧で行なっています。出力の最大が1.8/1.9MHz時が中心7.5V (範囲7.0〜8.0V）なので最大で8V出力です。RAIL to RAILのOPアンプなので電源電圧最大近辺まで出力するということで9Vにしています。ただ、マニュアルを見直したらFT−2000DのBAND-DATA出力端子には13Vの出力があるので、OPアンプ供給電源用13Ｖでやり直す必要があります。ESP32DevKitCには13Vを5Vレギュレータを通して供給します。他に回路用の電源を別途用意せず、FT-2000DのBAND-DATAソケットから回路全部の電源を供給することにします。
13V電圧変更については先ずは間違いなく動作する電圧が発生できるかの確認なので、見直しはあとにすることにします。

実験ボード（安かったので今回新たに２つ購入した内の１つです。）

早速今回のテスト回路で使いました。

ICOMのバンド設定電圧をグラフに書いてバンド幅の電圧とバンド同士の

区間電圧幅も前もって確認してあります。結構バンドとバンドの間は

電圧差幅がもうけられています。不感（不設定）地帯？　

このグラフをみているとゆとり幅電圧区間（不感地帯）があったのが

50MHzが後から付け足してなくなってしまっている経過が分かります。

（24/28MHZと10MHzとの間に無理やり設定した感じです。）

（50MHzがない状態でゆとり幅電圧区間があった24/28MHz,10MHzは

50MHzに対してゆとり幅電圧区間が無しになってしまってます。）

ESP32DevKitCのD/Aコンバーターの出力を設定するＮ値（0〜255）を

手動で入力してバンドの区間中心電圧になるＮ値を最初に求めました。

また各中心値Ｎ時の出力電圧、OPアンプの電圧変換出力電圧を測定

してみました。わかりやすいようにX軸はＮ値、Y軸はOPアンプ回路の

出力電圧でグラフにしてみました。（周波数帯も記載）

黄色の50MHzはICOM IC-AT100ではないので実際は使いません。

FT-2000DではアンテナAをICOM IC-AT100に繋ぎ1.8MHzから29MHzまでの

利用となります。50MHzはIC-AT100が対応してないので、アンテナ切り替え

のＢで使う方法で運用することになります。

■各バンドのD/A設定値Ｎに対する出力電圧

N値に対してとてもリニアに出力電圧が変換出力出来ています。

がOPアンプ電圧変換回路で0-8V(実際は0.00V(N=0〜96)〜7.92V(N=255))に

変換出来ています。

D/AでのＮ値での出力(Δは中止値との差分電圧）

（OPアンプの入力電圧）は以下の通りでした。

Ｎ          OUTPUT　　　　　　周波数帯

247 ----- 7.51V (Δ+0.01V)------- 1.8/1.9MHz

222 ----- 6.26V (Δ+0.01V)------- 3.5MHz

202 ----- 5.25V (Δ±0.00V)------- 7MHz

181 ----- 4.24V (Δ-0.01V)------- 14MHz

161 ----- 3.23V (Δ-0.02V)------- 18/21MHz

142 ----- 2.27V (Δ+0.02V)------- 24/28MHz

129 ----- 1.60V (Δ±0.00V)------- 50MHz

108 ----- 0.58V (Δ-0.02V)------- 10MHz

96以下 - 0.00V (---------- )------- 10MHz

設定Ｎでの出力の差は大きくても±0.02でした。素晴らしいと思います。

入力電圧値は特に気にせずＮ対出力の関係を重視しています。

なおバンド間でゆとり幅のない50MHzと隣接してる箇所は

以下の通りでした。参考データです。Ｈi！

（実際使うIC-AT100では50MHzがないので隣接は無しです。）

■10MHzの設定電圧1.20Ｖ上限の上下Ｎ値と出力電圧

Ｎ          OUTPUT　　　　　　周波数帯

121 ----- 1.23V(Δ+0.03V)------- 50MHz

120 ----- 1.18V (Δ-0.02V)------- 10MHz　

■24/28MHzの設定電圧2.00Ｖ下限の上下Ｎ値と電圧

Ｎ          OUTPUT　　　　　　周波数帯

137 ----- 2.02V (Δ+0.02V)------- 24/28MHz

136 ----- 1.97V (Δ−0.03V)------- 50MHz

後先になりましたが、各バンドの区間電圧範囲（仕様）です。

1.8/1.9MHz (7.00V〜8.00V) 中心 7.50V

3.5MHz      (6.00V〜6.50V) 中心  6.25V

7MHz         (5.00V〜5.50V) 中心  5.25V

14MHz       (4.00V〜4.50V) 中心  4.25V

18/21MHz  (3.00V〜3.50V) 中心  3.25V

24/28MHz  (2.00V〜2.50V) 中心  2.25V

50MHz       (1.20V〜2.00V) 中心  1.60V

10MHz       (0.00V〜1.20V) 中心  0.60V

D/Aコンバーターの分解能が不足するかと思いましたが、全く

問題ない電圧に設定できています。

また、参考回路には記載してありませんが、LPFをOPアンプ出力側に入れて

平滑化してあります。コレはとても重要で、オシロでの出力波形を見ると

リップル的に波形が時々変化がみられます。D/A出力電圧は設定Ｎに対しての

出力変化は±0.005V以下です。

OPアンプ出力にLPFを入れての電圧変化は大きいときで±0.02Vです。リニアに

倍率がかかるので大きくなっています。ただし、この変化幅電圧は設定区間の

Ｎ値巻算ではＮ≒±１以下と微小です。

上記の変化幅を大きくN±１として見積もりし、実際の7MHzではどうかを

みてみました。検出区間のＮ値は下記となっています。

下限5.00V　　Ｎ値=197

中心5.25V        N値=202

上限5.50V        N値=207

中心電圧のＮ値に対しN±5が7MHz区間検出幅です。

電圧の変動は大きく見積もっての±１カウントですからこれ以上には

上記より検出範囲区間でのゆとりNの値は間違いなく±4カウント幅あります。

まだまだ検討することが沢山ありますが今回のテスト回路での実験はD/Aコンバーターを使い目的の電圧設定ができたという点で成功ということにします。

今回の実験でICOMチューナーのバンド設定電圧が準備できたことにして、次はFT-2000DのBAND-DATA出力4BIT(D3,D2,D1,D0)を入力して周波数帯を検出するルーチンをコーディングしてゆきます。簡単なIF文のAND処理でD/Aを既にスケッチしたESP32DevKitCで追加コーディングしてゆく予定です。

つづく？