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KiCAD 5.1.2 をインストールしてみました [Simulation]

 無線用 PC に入っていた古い KiCAD 4.0.1 を 5.1.2 にアップデートしました。

世の中の趨勢が Eagle から KiCAD に向かっているし、ライブラリも入手できるようになってきたのでプリント基板 CAD を KiCAD に変更する事とし、アップデートしてみました。
KiCAD-512.jpg
これからしばらくは基板 CAD の復習です。
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HeyWhatsThat Path Profiler を使ってみました [Simulation]

 先のアイボールで面白いサイトを教えていただきました。

地図で2点間を指定すると電波伝搬をシミュレーションしてくれます。
ピークを挟んで3点を指定すると、山岳反射もシミュレーションしてくれます。
Path.jpg
なかなか面白く、山岳移動では事前のシミュレーションができて便利です。
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SimSmith で 0mH(メートル高)オフセンター給電ダイポールのマッチング(T マッチ) [Simulation]

 今度は T マッチ回路でマッチングを見てみました。

これが結果です。
9-OM-T.jpg
その時の SWR です。
10-OM-T-SWR.jpg
これだとマッチングが取れています。
以前に作った T 型のアンテナ・チューナーの回路定数を見てみると、ポリバリコンが 10~270pF、コイルが T68 #2 に 9T、20T、34T でした。この巻き数でコイルのインダクタンスを計算すると、2.778μH、13.715μH、39.635μH になります。
この値を使って、SimSmith で計算しなおしてみると、コイルを 20T で選んだ時に次のようになりました。
11-OM-T-tuner.jpg
SWR がこんな感じです。
12-OM-T-SWR.jpg
今度、前回の実験では使わなかった自作アンテナ・チューナーでマッチングを試してみようと思います。
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SimSmith で 0mH(メートル高)オフセンター給電ダイポールのマッチング(π マッチ) [Simulation]

 今度は π マッチ回路でマッチングを見てみました。

これが結果です。
7-OM-pi.jpg
その時の SWR です。
8-OM-pi-SWR.jpg
何とか入力側と出力側のコンデンサ、中間のコイルが妥当な値に入りました。
でも、手持ちの自作アンテナ・チューナーは T 型なので、π 型のチューナーを実験しないとダメかなぁ....
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SimSmith で 0mH(メートル高)オフセンター給電ダイポールのマッチングを考える [Simulation]

 前回、0mH(メートル高)オフセンター給電ダイポールの準備をした際、測定したアンテナ・インピーダンスのマッチングを SimSmith を使って考えてみました。

前回の記事はこちら
測定したインピーダンスは、6.081MHz で 160Ω - j 431Ω となりました。
これをリグ側の 50Ωにマッチングさせる事を考えます。
結果はこれです。
5-OM.jpg
アンテナとパラにコイルを入れて、直列にコンデンサを入れています。
で、その時の SWR はこちら。
6-OM.jpg
これでマッチングは取れますが、本当に電波が出るのでしょうか。
いま一つ不安ではあります。
次に、できたらトロイダルコアを使ったカプラーの動きが見えるか、試してみようと思います。

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SimSmith を動かしてみる [Simulation]

 先日、インストールした SimSmith を動かしてみました。

添付されてきた QRP ARCI の記事を見ながら動かしてみましたが、記事の書かれたバージョンがかなり古く、今一つ、使いこなしが良く分かりません。
仕方がないので200頁もある PDF のマニュアルを見てみるしかなさそうです。
〔ダイポール・アンテナと50Ω出力のマッチング例〕
1-72-dipole.jpg
〔1/8波長同軸ケーブル〕
2-1by8-coax.jpg
〔1/4波長同軸ケーブル〕
3-1by4-coax.jpg
〔3エレメントの例〕
4-F-box.jpg
記事の図に書かれた内容を入れただけなので、使いこなしが良く分かりません。
もうちょっとユーザー・マニュアルを見て、使い方を理解したいと思います。
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Digi-Key から KiCad シンボルとフットプリントライブラリが公開されている [Simulation]

 Digi-Key からのメルマガを見ていたら、KiCad シンボルとフットプリントライブラリが公開されているようです。

ここです。
Digi-KeyのKiCadシンボルおよびフットプリントライブラリとKiCad EDAツールの紹介
で、
・KiCadライブラリと同じオープンソースライセンス
だそうです。
さらに
「当社のライブラリはGitHubで入手できるので、最新のバージョンにリンクすることが可能です。」
と素晴らしい対応です。
これでプリント基板 CAD を Eagle から KiCad に変えようかなと考え始めました。
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SimSmith のインストール [Simulation]

 Groups.io などでスミス・チャートの計算に良く使われている SimSmith をインストールしてみました。

SimSmith は AE6TY / Edward S Harriman, Jr OM が配布しているフリーなスミス・チャート計算ソフトです。
サポートサイトはこちらです。
W0QE OM による解説のビデオもあります。
〔インストール手順〕
① サポートサイトから最新版をダウンロードします。
② ダウンロードしたファイルの中からインストール・ソフトを起動します。
  64bit OS の場合は、windows-x64_16_6.exe を起動します。
③ 起動すると、Windows がいくつか警告を出しますが、続行します。
するとインストールが開始します。
1-install.jpg
Next をクリックして
2-install.jpg
また、Next をクリックして
3-insta.jpg
インストール先を決めて
4-inst.jpg
ファイルの紐付けを決めて
5-inst.jpg
追加のオプションを決めて
6-inst.jpg
インストールが終了。
Finish をクリックすると、SimSmith が起動します。
④ SimSmith が起動すると
7-err.jpg
最後のファイルが読めなかったとダイアログボックスが出て
8-err.jpg
リリースノートの内容が表示され
9-star.jpg
Tell me more later をクリックすると SimSmith のウィンドウが開きます。

インストールができたので、Example を使って一通りの動作を勉強してみるつもりです。
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Autodesk から古いバージョンの Eagle ライセンスを再送してもらえました [Simulation]

 以前、プリント基板を設計するのに Eagle を使いました。

しばらくぶりに昔の設計データを見ようとしたら、その間に PC も入れ替わり、ライセンス・ファイルが行方不明になってしまっていました。
それで、Eagle を買収した Autodesk のサイトから古いライセンス・ファイルを貰えないかを問い合わせたところ、Autodesk から古いバージョンの Eagle ライセンスを再送してもらえました。
最新版に比べるとメジャー・バージョンで2つも古いのですが、個人が使う機能的にはそれでも十分です。
最新版では1ヶ月単位のサブスクリプションもあるので、使いたい時だけ1ヶ月単位でサブスクリプションを購入して使うのも良いかと思います。1ヶ月で¥2,160ですし。
フリーの KiCAD もあるのですが、それぞれ癖もありますし、慣れもあります。1ヶ月のサブスクリプションでもサポートが受けられる点に魅力を感じてしまいます。
フリーな KiCAD ではユーザーグループのサポートしかないですから。
取り敢えず、今回は古いバージョンを動かしてデータを見てみます。
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Analog Devices から LTspice マウスパッドが届いていた [Simulation]

 旅行中に Analog Devices から LTspice マウスパッドが届いていました。

DSC06779.JPG
これから LTspice を使う際に活用できればと思います。
でも、Analog Devices も応募者全員にプレゼントなんて太っ腹ですね。
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LTspice で PWM 信号を作る [Simulation]

 今日、近所の本屋さんを覗いてみると、CQ出版の新しい LTspice 本が出ていました。

パラパラとめくっていると、PWM 信号の作り方が出ています。
なので、買って帰ってきました。
PWM 信号の作り方はビヘイビア電源を使うようです。
これから本を読んで試してみようと思います。
これができたら PWM 信号をアナログ信号へする LPF の特性もシミュレーションしてみるつもりです。


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プリント基板 CAD [Simulation]

 今までプリント基板 CAD には Eagle を使ってきました。

しかし、Eagle が Autodesk に買収されたあたりからトラ技での扱いも減り、最近はフリーの CAD ソフト KiCad に押されています。
では、KiCad を使えばよいかというと、ライブラリの問題が出てきます。
今まで Eagle で作りためたライブラリを KiCad に変換するのは膨大な作業が必要です。
また、海外のサイトにあるライブラリも Eagle 向けに作られたものが多いのも事実です。
今月号のトラ技はプリント基板 CAD である KiCad の特集です。
ライブラリが揃っているなら、一度、使ってみるのも良いかもしれません。
以前に KiCad は試したことがあるので、また試してみようかとトラ技を買ってしまいました。
プリント基板作成は CAD で設計して基板屋さんへ頼むのが楽です。価格も安いですし。
〔今月号のトラ技〕


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電波伝搬シミュレーション・ソフト Radio Mobile を試用してみた [Simulation]

 ローカルのコミュニティ FM 局からの電波がなかなかうまく受信できないため、我が家までの電波伝搬をシミュレーションしてみようと考えました。

ネットでググった結果、使用する電波伝搬シミュレーション・ソフトにはフリーの Radio Mobile 使う事にします。
これは VE2DBE OM が開発して、アマチュア無線界にフリーで公開しているソフトウェアです。
インストールとシミュレーションには下記のサイトを参考にさせていただきました。
http://tamagomemo.blogspot.jp/2012/11/radio-mobile.html
http://tamagomemo.blogspot.jp/2012/11/radio-mobile_18.html
http://tamagomemo.blogspot.jp/2012/11/radio-mobile_29.html
で、インストールと地形図のダウンロード、シミュレーションまではできたのですが、
OpenStreetMap の地図データを使った、地図とシミュレーション結果の重ね合わせができません。
Firefox、IE、Edge といくつかのブラウザーで試してみたのですが、地図のエクスポートができないのです。
う~ん、ちょっと頓挫しています。
Radio_Mobile_Kaon.jpg
ここ(http://www.g3tvu.co.uk/Quick_Start.htm)やここ(http://radiomobile.pe1mew.nl/)を参考にもう一度使い方を理解したいと思います。
どうも Google Map からも地図情報を取れるようなので、その方向で考えたいと思います。
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また、こんな本を買ってしまった (本の写真を追加) [Simulation]

 アメリカの古本屋さんを見ていたら IEEE/OUP Series on Electromagnetic Wave Theory シリーズの「Field Computation by Moment Methods」を見つけてしまい、つい買ってしまいました。

この本は EZNEC や MMANA のもとになっている Moments 法の解説本です。
すごく詳しく考え方の解説が基本から応用まで書かれています。
で、私には猫に小判、豚に真珠状態ですね。
理解するというより所有している満足感を楽しんでいます。
古本なので元の所有者は本に書かれていました。 アメリカの University Abertay Dundee という大学の図書館が所蔵していたようです。 中身はとてもきれいです。

DSC06513.JPG
DSC06514.JPG
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思考実験 デジタル式AM送信機を考える [Simulation]

 今年のハムフェア自作品コンテストのお題が「7MHz帯AM送信機(トランシーバーも含む)」だったので、デジタル式AM送信機を考えてみました。

元になっているのは、前に RTL を書いた NCO (DDS) があるので、それをキャリヤとして AM 変調をかける方法です。
① AM 波の再確認を行い、
② オーディオ信号を AD して、サンプリングをアップサンプリングすると
③ それを NCO(DDS) の出力と掛け合わせ、AM 信号を作る
という方法です。
デジタル式AM送信機_0001.jpg
これに制御部として Arduino をつなぎ、LCD 表示や操作スイッチとのハンドリングを行います。

ここまでは考えたのですが、実現にはツールの再立ち上げとかがあって、申込までには間に合わないですね。

Eagle の不具合? [Simulation]

 先日、K3NG キーヤー Arduino 内蔵版でパタン抜けが発生した件です。

Eagle で確認して見ると、未配線箇所が残っているのに残りの未配線数が 0 になっています。
しかし、レイヤーの指定で未配線レイヤーを指定するとちゃんと表示されています。
今度からは未配線レイヤーを指定して、未配線箇所が残っていないかを確認しないとまずいですね。

このままでは気持ち悪いし、手直ししたい個所もあるので、そのうち基板の修正を入れて作り直そうと思います。

注意を要する 2N2222 Eagle ライブラリ [Simulation]

 今、PCB CAD ツールを使って基板の設計をしていますが、ごく一般的な汎用トランジスタ 2N2222 のライブラリに関して問題を見つけてしまいました。

2N2222 は汎用品として定番のトランジスタです。 しかし、入手性の問題から通常は他の汎用品 2N4401 や 2N3904 で代用される事も多いです。 今までもそれで置き換えてきました。

SparkFun は、自身が販売している部品に関して Eagle ライブラリを提供してくれています。 ありがたい事です。
しかし、SparkFun が販売している On Semi 版の 2N2222 は、足の配列が標準的な配列と異なるのです。
これが On Semi 版の配列です。
On-Semi-2N2222.jpg
そしてこれが Micro Ele 版です。
Micro-2N2222.jpg
180度配置が異なっています。
TO-92 のパッケージを使う他のトランジスタの場合は、Micro Ele 版と同じになっています。
2N3904.jpg
2N4401.jpg
回路や基板を SparkFun の Eagle ライブラリにある 2N2222 で設計して、実際に配線する場合に他のトランジスタで置き換える場合は注意しないとエミッタとコレクタが入れ替わってしまいます。

2N2222 は、LTSpice などでも良く出てくるので、注意しないといけないですね。
なんで On Semi は逆の配置にしたんでしょうね。

KiCad IC / LSI ライブラリ作成ツールがあった (モジュール編) [Simulation]

 コンポーネントは外形を小さく作れないという、問題点がありましたが、今度はモジュールの作成ツールです。

モジュールの作成ツールはこちらです。

① 同じくパラメータを設定して
3_mod.jpg

② Assign Pad Properties をクリックすると
4_mod-pad.jpg
こんな画面に切り替わります。
ここで、下のほうにある
5_mod-pad.jpg
Preview Module をクリックします。 すると Preview データが作成されます。

③ Preview 画面
6_preview.jpg
ビューワーで見ると、そこそこなライブラリになっていますね。

④ モジュールの作成
今度は、Build Module をクリックすると、モジュールが作成されます。

⑤ ライブラリの確認
実際にレイアウト・エディタに読み込んでみると
7_mod-layout.jpg
そこそこ出来ているみたいです。
ちょっと拡大してみると
8_mod-layout.jpg
Pad の逃げがくっついてますね。 これだとリアルタイム DRC がうまくないですね。

KiCad IC / LSI ライブラリ作成ツールがあった (その2) [Simulation]

 コンポーネントの生成、その2です。

前回作ったコンポーネントは外形が大きすぎて回路図を書くのに向いていません。
そこで、いじれるパラメータを小さくしたバージョンを作ってみました。

〔パラメータ指定画面〕
1_setup.jpg
ただし、ここで指定できるのはテキスト・サイズぐらいしかありません。

〔出来たコンポーネント〕
BGA-272B.jpg
テキストが小さくなっています。

実際に回路図に配置してみると
1_load-schema.jpg
ぜんぜん大きさが変わっていません。

そこで、元のライブラリ・ファイル(テキストです)をテキスト・エディタで確認してみると
2_compere-lib.jpg
DRAW パートの数字が変わっていません。
どうやら、このツールはピンの間隔は固定で、ピンの数に応じて外形や配置を決めているようです。
う~ん、ちょっと使いづらいですね。

KiCad IC / LSI ライブラリ作成ツールがあった [Simulation]

 ネットを検索していたら、KiCad 用の IC / LSI ライブラリの作成ツールを見つけました。

ここにあります。
これがスタート画面です。
1_Lib_gen_component_setting.jpg
BGA チップのコンポーネントを作る場合は、BGA を選んで外周と内周のピン数を入力して、Assign Pins をクリックします。
するとこのような画面が表示されます。
2_Lib_gen_component.jpg
ピンの Name と Orientation、Type を設定していきます。
最後に
3_Lib_gen_component_button.jpg
Preview で確認して、Build Library Component をクリックすると、Component Name の付いたライブラリが作成されます。
これを開いて確認してみます。
プロジェクトに作ったライブラリを追加します。
4_set-lib.jpg
ライブラリエディタを開いて、作業ライブラリを選択します。
5_set-work-lib.jpg
次にコンポーネントを読み込みます。
6_load-component.jpg
ライブラリブラウザを使ってコンポーネントを選びます。
7_load-component.jpg
で、ライブラリエディタに読み込むと、
8_load-component.jpg
ちゃんと出来ています。
これを回路エディタに読み込んでみると、
9_read-to-schematic.jpg
なんと、A4 の用紙からはみ出しています。

う~ん、これでは困るので、もう少しサイズの小さいコンポーネントを作れるようにサイズのパラメータを調整しないとなりませんね。
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