昨日のハムツーリングで電子工作魂を鼓舞された私。
愛車のバイクVFR800F(RC79)にはツーリング時の通話用にアマチュア無線機を積んでいるのですが、運用には免許が必要でハードルが高いのも事実。
そこでアマチュア無線とBluetooth通信ユニット（B+COM）の同時運用をする作戦を思いつきその構築に四苦八苦。
現状はアマチュア無線側はつながっているけれど、Bluetooth通信ユニット側への信号出力が動作不良（信号増幅するはずが等倍出力）と言う状態。
回路を組み立てたものの意図した動作にならなかった日記
https://…/2024/12/22/ 自作ヘッドセット信号分配基板V3の定数決定と組み立てをした件
う～む・・・・
実験の機会が皆さんとのツーリングの時だけだとなかなか進捗しない。
せっかく室内にFTM-10Sの予備機があるので、これを使って室内でテスト出来るようにしてみようと、バイク側に設置してあるのと同等なケーブルを作成したのが前回。
室内でテストができるようにケーブルを製作した日記
https://…/2025/02/03/ 自作ヘッドセット信号分配基板の室内テスト環境を構築した件
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| ・FTM-10S無線機との接続ケーブルを製作して、室内での試験が可能に |
ここまでが経緯。
今日はこれらを踏まえてまずは室内で再現テスト。その次に原因追求といきたいですね。
マイクやらヘルメット側模擬回路、予備FTM-10Sを繋げて動きを観察してみましょう。
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| ・室内で構築した模擬環境を使って再現試験 |
室内だとオシロスコープを使えるので非常に解析がしやすい。そして現象はすぐに再現。
基板の状態だとオシロスコープのプローブ（測定用端子）を当てにくいので、同じ回路をブレッドボード上で構築して再テスト。
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| ・同じ回路をブレッドボード上で構築（右下のICは無関係） |
こちらでも動作不良が再現・・・・あれれっ！？動作が不安定！？
写真右上のスマフォは私が喋る代わりにラジコを流しっぱなしにして、その音声をマイクに拾わせて信号波形を見ているのですが・・・・時々出力波形が現れては、しばらくすると全く出ず・・・・の不定期な繰り返し。
なんだなんだ？（面白い。）
オペアンプ（JRC NJM4580DD）が壊れているのか？と思い交換してみても動作は変わらず。と言うことは白か。
オペアンプデータシートの等価回路図を眺めていたら、入力端子がトランジスタのベース端子に繋がっている・・・・？
あれれ！？オペアンプへの入力はベース-エミッタ間電圧0.6Vは最低限必要ではないのか？
今の構成では、入力バイアス電圧0.65Vを狙っているのですが、これがドンピシャでこの付近を超えるか超えないかでオペアンプが動いたり動かなかったりしているのでは？？
手待ちの抵抗を直並列に繋いでバイアス電圧を上げたら正常動作し始めた・・・・＿|￣|○
今まではバイアス電圧を電源電圧の中間2.5Vに設定しボルテージフォロア動作させていたから問題になっていなかったのか。
原因が特定できれば対策は簡単。
だがこの際にデータシートを熟読すると、電源電圧±15Vの時、入力範囲は±13.5Vとある・・・・（←ちゃんと書いてあるじゃん！（汗））
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| ・データシートをよく見たら入出力電圧幅に制限があるのね ＠ NJM4580DD |
電源電圧を単電源の5V使用の場合の値は書いていないけれど、この値は守ったほうが良さそうだ。すると信号で使えるのは1.5V～3.5Vの範囲。
この狭い範囲で最大限に増幅させる（かつ手持ちの抵抗値で実現可能な値）となると、バイアス電圧を1.52V、増幅度を2.3倍で3.49Vと設定。
ついでというか、ツーリング時の通話相手側より私が送信する音声レベルが低いとの指摘もあり、マイクからの入力インピーダンスを上げるための定数変更も実施。
新定数でブレッドボード上では動作OKなので、一度組み立てた基板の抵抗を外して強引に新定数に付け替え。
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| ・抵抗値を付け替えた基板（一部失敗した跡も） |
増幅度は信号の許容レンジが小さくなったため当初想定よりもだいぶ小さいけれど、動作はしていることが確認できました。
それでは今度は、Bluetooth通信ユニットも含めて動作テスト。
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| ・再び試験 |
惜しいっ！！
増幅度が小さくなってしまった関係で、Bluetooth通信ユニットの受信側で聞くと、室内の静音環境では言葉の内容を理解できるけれど音声レベルが非常に小さい。
実戦投入するにはもう少し増幅度を上げる必要があり、そうなると今の手持ちのオペアンプ（JRC NJM4580DD）ではダメということになる・・・・
一旦次回ツーリングはこの構成で挑むか、それとも秋葉原に行き新たなオペアンプを買ってきて定数計算をやり直し、もう1基板製作する時間が取れるか？
時間との戦いだ！！（仲間がいるとやる気が刺激されて良いですねぇ～）
