A ラジコン、赤外線、リモコン (25)
260425 おもちゃラジコンの40MHz送信基板（テスト用）[2026年04月27日（Mon）]
【経緯】
トイラジコン界隈では、 TX-2/RX-2 のプロトコルは、ほぼ標準になっている
先日は、電池金具のメンテナンスで完治退院だったが、今のうちに、40MHzのトイラジコン治療技術も磨いておかねば
数年前に、タッチセンス操作の 27MHz送信機を作った経験はあるが、40MHzは未経験
今回は TX-2 40MHzの送信基板を自作し、トイラジ治療時の「テスト用」として備えておく試み
【発振周波数の確認】
初めに、クリスタル発振のRF基板を自作し、その周波数をオシロで観測、本当に40MHzのキャリア波形が見られるかを確認する
RF部分のみを単独基板で、回路設計する
試作確認後に部品定数を最適化したもの
少し大き目のユニバ基板なら私でも実装可能
GNDパターンはスズメッキ線２本で配線する
在庫部品で何とか間に合わせたが、心配は
40MHzクリスタルがオーバートーン発振用
いざオシロを持ち出して来て、２段目Ｔｒのベース端子に接続
ドキドキしながら、その波形を観察したのが、以下の画像
測定中の波形が、綺麗に重なって見える
STOPして周波数を見ると、40.686MHzだ！
オーバートーン水晶でも 40MHzで安定発振
自作と言っても回路設計は、名張市つつじが丘おもちゃ病院さん のブログ中、2014年5月に公開されたドクター研修会用の コルピッツ発振+パルス変調+ローパスフィルタ回路をベースにして、部品定数を 40MHz用に置き換えたもの
10年以上も前の記事と、サポート継続に敬意を表しつつ感謝する、有り難うございます！
（さらに昨日は、40MHz版も公開されている）
私は、ターボ無しでキャリア制御あり、乾電池２本で電源SWも省略して実装
当方のオシロ波形では、Vｐ-ｐでも 約１.５Ｖだったが、おそらく大丈夫だろう
【エンコーダ】
エンコーダのファームウェアは、これも Dr.大泉さんが精力的にアップデートされていて、その時点での最も廉価なデバイスが選択できる
直近では PY32F002A で８ピンのデバイス AL15S6 が追加サポートされている
GPIO化と、ファームの書込みは、周囲との接続前に行うと安心
LEDはキャリア制御で点灯させるべく、電流制限1KΩを空中配線
カット＆トライは２段目のバイアス抵抗だけ
アンテナの代わりに、オシロで観測した波形
コントローラを逆さまにすれば、Jozen ラジコンも操作可能
【到達距離の確認】
S8050は電流増幅率が大きく中出力向きなので、3V駆動でも予想以上に電波が出る可能性あり要注意
その一方で、トランジション高周波特性は100M〜150MHz程度（最大でも200MHz未満）
40MHzの増幅効率はそれほど高くないので、「微弱電波」に抑える設計では、むしろ好都合
実際に動作試験をしながら、68Kから減らしていく
ここだけはピンソケットを使ったので、交換が簡単
実機での動作試験を繰り返し、今回は 47KΩで、室内用としては必要十分 な操作感となった
ドクター手持ちの、40MHz送信機とするには、少々出力が小さいほうが、車体側の受信基板のテストには好都合かと思われる
【参考情報】
・部品定数の置き換え
以前から気になっていたが、コチラの ビンテージRCカーの修理に特化したスペイン語のブログ が参考になった
40MHz帯の送受信機や電子基板のトラブルシューティング情報が提供されている
私は念のため、部品定数の置き換えについて、グーグルのＡＩモード検索で確認してみた
ただし、これは基本波発振の水晶が前提で、オーバートーン発振を抑える設計方針だったが、でも、その回路で 40MHzで綺麗に発振しているではないか
結果、オーライで、ここはあまり深く追求しない
・今回試作の「まとめ」
当方の送信機は、ターボ無しの代わりにキャリア制御を有効にし、アプリ起動時の「２秒待ち」も有効、実機にて走行テストを重ね、最終段のＳ８０５０のバイアス抵抗値は、結局、４７ｋΩに落ち着いた
消費電流は、システム全体で、稼働時は ２２ｍＡ、スリープ待機時は ６.４μＡで、電源ＳＷは省略した
キャリア制御信号でＬＥＤが点灯することを確認した
・電波到達距離の計測
見通しの良い直線距離で、操作可能距離を計測した
６８ＫΩ→ ３ｍ やや離れると、操作が不可能
５１ＫΩ→ ５ｍ 部屋の対角線で、操作不安定
４７ＫΩ→ １５ｍ 室内用として必要十分、快適操作
２２ＫΩ→ ２０ｍ やや、飛び過ぎる
同じトランジスタでも、個別に調整が必要かも？
・率直な感想、「アナログも面白い」
最近は、「技適対応」を気にするあまり、無線を扱う電子工作が少なくなった気がする
でも、適法な電波強度・品質の範囲内に収める回路設計や、基板への部品配置の角度や配線長で成否が分かれるような、痺れる経験があってこそ、40MHzのオシロ波形がピタッと止まって見えたとき、本当に久々に、昔の初歩のラジオ製作の頃の感動を思い出した
取り急ぎ今回は送信機だけだったが、車体側受信機の方も 40MHzに （部品をそろえ次第）挑戦してみたい
いやあ、アナログ電子工作も面白い！
【ダウンロード】
８ピンデバイスは入出力の本数が少ないので、 NRSTピンも GPIO機能で使っている
その設定方法は、開発者のブログで 専用ツールが用意されていて、私はブログ記事を熟読した上で全面的に信頼して、そのツールを便利に使わせて貰っている
私の送信機のプロジェクトは、上記ツールや回路図なども同梱して当方共有フォルダで公開する
なお、このプロジェクトは、複製・改変・再配布は自由であることを、付け加えておく
トイラジコン 40MHz用エンコーダ のディレクトリは
\TX2_RX2_REALTEK\TX2_F002A_8
プロジェクト名は、PY32F002.uvprojx