フランクリン発振回路を利用したLCメータを色々と試作してきました。PICから始まり、Arduinoに移り、最新のものはOLED表示になりました。現在ESP32-C3を活用し新LCメータができないかと模索しています。アイデア出してGeminiさんやchatGPTさんやClaudeさんから意見もらいLTspiceで確かめ、回路設計し、Arduinoスケッチを書いてデバッグしようとしているところです。
その話の途中でちょっと脱線し、Qiitaへ投稿したらどうだろうかとの話が出ました。ということで、まずは今まで手掛けてきたフランクリン発振回路を活用したLCメータの紹介をすることにしました。
LCメータと言うと秋月電子が扱うテスターなどが有名ですが、無線機の同調回路用のコイルを巻くときに欲しいインダクタンスは数十nHからｎHから数μHが多く、測定対象範囲から外れます。nanoVNAにアダプタつけると小インダクタンスも測れますが、手軽なマイコン試作で、実用性もあるということでこのLCメータ試作は試してみる価値はあると思います。原理ですが、LC共振による移相発振回路とマイコンの周波数カウンタ機能、基準コンデンサをベースに連立方程式を解いてL・Cの値を求めるという面白い組み合わせです。また、Arduinoを使うと、関数、ライブラリ利用によりスケッチが簡単に作れます。
参考試作例ーーーーーーーーーーーーーーーー
このLCメータの試作ですが、CQ誌掲載記事(2009年ごろ)見て、これは面白そうとWEBで探したVK3BHRの記事を参考にPIC16F88と74HCU04を使い設計試作したのが手始めです。記事掲載プログラムはアセンブラだったので、記事に書かれた原理を元にPICのCで書きました。
その後PIC16F648に替え内蔵コンパレータを使いましたが、性能いまいちでした。
Arduinoに移り、NANOを使い、74HCU04を発振回路に使いました。この基板をEUのハムに送って、意見をもらい、現在のスケッチV2.4となりました。
最近思い立って、表示をOLEDに切り替えました。
知人に基板を配り追試・活用していただいております。また、試作するのに必要な回路図、部品表、基板のガーバーデータ、スケッチをGITHUBで公開しておりますので、簡単に追試できます。
YOUTUBEでも紹介しています。
ーー後日談ーーーー
Hackadayにポストしてみました。そしたら2800㎴まで行きました。https://hackaday.io/project/204883-turning-impedance-into-frequency-an-lc-experiment
このＬＣメータは回路方式がユニークなだけでなく、無線機ホビイストが手巻きする空芯コイルとかトライダルコイルの容量を測るのに使えるという実用性も関係すると思います。
また、ATmegaではメモリーが限界なので、RASP PPに載せ替え実験してみました。
https://nobcha23.hatenablog.com/entry/2026/02/25/234451
3.3V動作にも対応しているので、基板作り変えてみようかと思ってますが、いつになるかな。RASP PPへの移植でハイライトになるのはPIOを使った周波数カウンタ機能ですね。
RASP PPとなると、R909-testerと言うプロジェクトを進めましたので、追って紹介しましょう。