サンワ　周波数カウンタ　8013

2015.9.5追記：　都合により売却しました。　　

サンワ（現三和電子計器）の周波数カウンタです。15年くらい前に、ハムフェアで中古品を購入しました。
性能的に今一歩だったので、あまり活躍せずにシャックの隅に眠っていました。

紙エポキシ両面基板（スルーホールではない）1枚に全回路が搭載されています。プリアンプはFETとトランジスタ計7本で増幅・波形整形し、TTLとCMOSでカクンタを構成します。もちろん電源内蔵です。

SGで信号を入力し、感度を確認しました。最低入力電圧の特性を以下に示します。
周波数は100MHzくらいまでカウントするのですが、これ以上はゲートタイム0.1sで1KHz以下の数値がばらつきます。入力電圧を上げても変化しません。
（2015.7.1追記）データを取り直しました。

110MHzまでカウントするようになりましたが、もう少し上限が上がらないかトライしてみました。プリアンプ後段のボリュームとコイルを調整しました。
また、プリアンプは2SK19のソースフォロア＋2SC763のアンプですが、ゲインアップで2SK19を互換品の2SK241に交換しました。

前後しますが、基準クロックは10MHzの水晶発振です。1KHz弱ずれていたので、トリマで補正しました。

（2015.7.1追記）データを取り直しました。
上記対策後に最低入力電圧の周波数特性を取りました。10MHz以上のみリニアスケールで示します。
オリジナルでは40MHzから最低入力電圧が上昇しますが、コンデンサ追加で50MHzまでは一定電圧で推移します。70-90MHzは同程度、90MHz以上は改善されています。

実は、周波数は135MHzまでカウントします（ゲート時間0.1s、100MHz台と1Hz台は表示しない）。ただし、1KHz以下が不安定で実用になりません。
プリアンプの感度ではなく、カウンタ回路の特性で制限されるようです。基板をベタアースに出来れば改善されるかもしれません。

さて、安定度の結果が右のグラフです。本機の電源を入れ、2分間エージングしてからデータを採取しました。
信号は1時間以上エージングしたSGを用います。室内の温度変化が収まった午後0時にデータを取りました。
　　　F=50.000000MHz　Vin=100mV

基準発振が一般な水晶発振回路なので、温度ドリフトが大きいのは止むを得ません。高機能・高性能の機器ではありませんから。
1時間はエージングが必要ですね。

もう一押し何とかしたい、と考え、電源ラインとGNDラインに配線を追加しました。プリントパターンが細いので、インピーダンスを低くするのが狙いです。手持ちの耐熱電線なので、色は適当ですHi。
さらにスルーホールを強化しました。プリアンプ部の抵抗でGNDに落ちている箇所が7個ありますが、裏面にハンダ付けされていても表面のGNDにはハンダがありません。ハンダを追加し、スルーホールを実現しました。
デジタル回路も同様で、表面にパターンがあるのにハンダ付けがありません。ハンダを追加しました。
果たせるかな、132MHzまで安定してカウントするようになりました。

（2015.7.1追記）ここまでの結果をまとめました。電源・GNDを強化することで、130MHzまで動作するようになりました。

実質的には120MHzまでのカウンタと判断しました。古い機器なので、パーツが入手出来なれば終わりです。
HFの感度は十分なので、もう少し活躍してもらうことにします。

（2015.8.21追記）
ところで、背面に気になる表示がありました。100Vと書かれた部品があります。（右写真）
ヒューズボックスと思い込んでいましたが、引っ張ると3Pのコネクタと判明しました。