７８Ｆ９２２２のコーナー（２０）
オーディオクラフト工房（５６）

更新日：２００８年８月１６日

新作コンパクト高性能FMラジオユニットを作ろう
前回製作した高性能FMラジオを今回はコンパクトタイプの透明ケースシリーズで作り直します。せっかく作った高性能タイプを持ち運んでいろんなところで聴いてみたいと思ったからです。しかしながらここでひとつ問題があります。そうです。このFMラジオのICを製造していた「新潟精密」さんは一度倒産したのです。なんとか復活はしていますが、現在のところこのICの通信販売はなくなっています。多分現状では皆さんの環境で再現は不可能と思いますので、製作記事としてながめて下さい。個人的にはこのFMラジオ用のICを含めて新潟精密さんが開発製造販売していた各種ICの再開を期待しています。
今回は手持ちにあった「新潟精密」さんのFMラジオモジュール「NS953M-26AW-02F1」で製作しました。
新作コンパクト高性能FMラジオユニットを作ろうの基本仕様
１）周波数を0.1MHzステップで受信出来ます。受信周波数は76.0MHz-107.9MHzです。海外の周波数にも対応しました。しかしながら受信出来る環境でないので海外の周波数の確認は出来ていません。
２）プリセットの周波数を10個まで設定しています。
３）ステレオとモノラルの切換えが出来ます。（キーの2重押しで切換え）
４）コンパクトタイプですので、アンプは別ユニットとしました。
５）８文字２行の液晶モジュールで周波数を表示します。
新作コンパクト高性能FMラジオユニットを作ろうの全体構成図
まずは全体の構成図を示します。アンプは別モジュールです。
（新作コンパクト高性能FMラジオユニットの構成図）
①FMチューナーユニット
新潟精密さんのNS953M-26AW-02F1を使用します。マイコンからシリアル制御するモジュールとなっています。チップはBGAタイプとなっています。はんだ付けには苦労しますがここを乗り越えると難しい部分は全くありません。ステレオ出力の部分まで全てを含んでいるのでこのチップのみで構成出来ます。クロックには32.768kHzの水晶発振子を用います。今回はこのチップをDC3.3Vで駆動します。（前部にも記していますが現在このICは購入不可です。）
FMチップへの制御はNECの小ピンマイコンuPD78F9222を使用します。シリアル制御なのでこのクラスのマイコンでも充分対応可能です。キー操作と、FMチップ制御、LCDモジュール表示を行います。電源はDC3.3Vで駆動します。
表示は８文字２行の液晶表示ユニットを駆動します。これはDC5Vで駆動します。
②ステレオアンプユニット
私のパーツ箱に眠っていたNECのICを使用しました。1W程度の出力ですが、夜中にバックグランドミュージックとして聞くには充分です。このICはDC9Vで駆動します。このラジオのアンプにD級アンプを使おうとしましたが、アンプからのノイズがラジオに影響して受信ノイズが増える結果となりました。ということで、アンプは通常のアンプを使います。
新作コンパクト高性能FMラジオユニットを作ろうのFMチューナーブロック
新潟精密さんのFMラジオモジュール「NS953M-26AW-02F1」を使用します。マイコンからクロック、データ、ラッチの3線シリアルで制御します。端子がBGAとなっているのではんだ付けには工夫が必要です。
（FMラジオモジュール）
幸いにもボールのピッチが0.8mmですので、逆さまにすればなんとかはんだ付け出来そうです。大きさが丁度44ピンのQFPの変換基板に乗りますので、基板に両面テープで貼り付けて使用端子のみをはんだ付けして行きます。線材の被覆を剥いた中から取り出した銅線を使用すれば太さも丁度よくはんだ付けが出来ます。肉眼では見るのがつらいので拡大鏡でのはんだ付けとなりました。
仕様書を見ながら必要な端子を配線していきます。
（FMラジオモジュールを裏面[ボール面]から見た図）
配線可能な同じ接続は出来るだけチップ上で行います。立体部分がありますので配線順序に充分注意して下さい。接続先は次の通りです。
（FMラジオモジュールの接続）
（配線後はリード間がショートしないようにエポキシで固めました）
全体の回路図を示します。
（新作コンパクト高性能FMラジオユニットの回路）
ポートの設定と接続は次の通りです。
（メインマイコンポート設定）
シリアル制御についてはFMラジオモジュールの仕様書を見て頂くとして、ここでは簡単な説明に留めます。このモジュールの中間周波数は通常のFMラジオとは異なり、375kHzのスーパーへテロダインとなっています。上側/下側どちらのスーパへテロダインを選択することも可能ですが、今回は初期値である下側を使っています。
周波数の設定は次で求められる計算結果を送り込むことにより決定されます。
Lower：PCNT ＝ （受信周波数 － 中間周波数375kHz） / 8.192kHz
　（例）受信周波数 76MHz のとき
　PCNT = (76000kHz - 375kHz) / 8.192kHz = 9231.6 = 9231 (小数点切り捨て)
　　　　　= 240Fh (16 進)
全ての周波数について計算した表をまとめます。マイコン内部では都度計算しています。
（周波数-設定値対応表）
モジュールに設定するレジスタは全部で14個あります。レジスタ指定4bit、データ指定8bitの合計12bitのシリアルデータを送ります。
SW1/SW2が0.1MHzステップステップ周波数設定操作、SW3/SW4がプリセット選択操作を行います。SW1/SW3の同時押しでステレオ/モノラルの切換えを行います。ステレオのノイズ感がある場合はモノラルにすることによってノイズの全くない受信が可能です。（あたり前か）
しかしながら高性能の受信によりステレオ時にもノイズの全く感じない受信が可能となっています。
液晶の表示は次の通りです。簡単な局名を下の行に表示します。
（LCD表示の内容）
マイコン制御は3.3Vですが液晶モジュールは5Vです。一応問題なく動いています。
新作コンパクト高性能FMラジオユニットを作ろうのアンプブロック
ステレオアンプは別ユニットとしました。スピーカーは外付けとしています。ちょっと古いですがアンプのICはNECのuPC1316を使いました。電源はDC9Vです。今回はアンプのゲインを下げて使っています。（Ｒｆ＝４７０Ω）
（アンプ回路図）
新作コンパクト高性能FMラジオユニットを作ろうの完成までの姿
（コンパクトにまとまりました）
（レイアウトはこんな感じです。アンテナは一旦RCAタイプとしました）
（レタリングをして完成です）
（ステレオアンプもすっきりと）
（地元FM局を受信中です）
（ＮＨＫ・ＦＭ受信中です）
新作コンパクト高性能FMラジオユニットを作ろうのマイコンソースファイル
ソースファイル一式はこちらからダウンロードして下さい。フォルダごと圧縮しています。全ファイルが入っています。ライタで書き込みする実行ファイルも含まれています。
FMラジオもこの透明ケースのコンパクトシリーズで製作できたので、出張がまたまた楽しくなりますね。出張先でいつもとは違う放送局を聴くのもまた楽しいと思います。これかもどんどん実用的な製作を行って行きたいと思います。このFMラジオはアンテナのみで受信すると、どうしても感度が低いようです。ちなみに私の場合はCATVのケーブルにつないで再送される放送を聴いていますので、感度はバッチリですが、アンテナの場合のプリアンプを次回は作りたいと考えています。ご期待下さい。
これからも「ＮＥＣ７８Ｋ０/Ｋ０Ｓマイコン開発室」はどんどん楽しくなります。

ＮＥＣ７８Ｋ０/Ｋ０Ｓマイコン開発室へ戻る