発振源は後付けの電圧計だった・・・

2017-05-20      
 今週末の予定を上手く遣り繰りしたら今日一日は夕飯当番以外ノンビリできることになったんで、「絶賛発振中」の電源の原因調査・・・実は昨日帰宅してから片付けちゃいました ちょいと記事にしておきましょう。

 格安入手した実験用電源「DK-911」はサンハヤトの「教材」という位置づけのものです(完成品はDK-910)。回路が非常にシンプルでコンパクト、また3.3V、5V、9V、12Vといった「よく使う電圧」にワンタッチでセットできるところが横着者の自分には打って付け。勿論、この程度なら自作も簡単ですが、「既製のケースで手作り」ではなかなか真似のできない大きさと「オーク価格」に惹かれて手に入れました。入手後は各ヘッポコ実験で活躍。切り替え電圧の読み取りが「ロータリーつまみの先の表示」であり、老眼以前に早とちりの多い自分にとっての「馬鹿避け」として、秋月の小型デジタル電圧計を前面パネルに両面テープで貼り付けました。
 一時、APB-3の測定時にノイズに悩まされましたが電源接続ケーブル対策を施したら大人しくなり、数日前に「低周波で発振していそう」と気付くまで実に快適に使用してきました。

 さて、実際に発振している様を「APB-3+オシロのプローブ」でキャプチャできてしまったことから、昨晩はひとまずこの電源の定電圧レギュレータ「LM-317」の異常発振を疑い、パスコンをあれこれ付け直してみました。しかし、全く改善しません 少し頭を冷やし、「まさかなぁ・・・」と思いつつも後付けのデジタル電圧計を取っ払ったら・・・



 発振の「はの字」も無くなりました。原因は明らかに電圧計だったというオチ



 今日は取り外した電圧計をターゲットに、800Hzの発振が電圧測定端子にリークしないよう、あちこちにパスコンを取り付けてはチェックしましたが、大きな改善が見られなかったため諦めました。電圧計から発せられる800Hzの信号とその高調波達の様子を採っておきました。



 70KHz付近りまで、規則正しく並んでいるのが判ります。低周波領域ではちょっと邪魔になりそうですね。ただ、この「800Hz発振」はこの個体の問題なのかも知れませんから、これ以上の言及は止めておきます。少なくとも、100KHz以上では影響は無さそうですしね。



 ちょっと寂しくなっちゃった電源・・・いやいや、性能が優先してこそなのが「源」たる装置の在り方ですね・・・ナンチャッテ

実験用電源が発振してやがる!

2017-05-18      
 今日は定時過ぎに退社して帰宅。夏至にかなり近い時期ですから、会社を出た時点ではまだ日没前で、天気が悪かった(所々で強い夕立があった)雲間に大きな夕日を拝みながらの帰路でした。

 今週は定時上がりの日と残業の日がマチマチ。週初めも早く帰れたため、実験中である「SSB復調アダプタ」の低周波部の動作を確認しました。まぁ、難しい回路ではないため確認自体はあっという間に終わったんですが、ヘッドホンを接続して入力をショートすると、何やら「普段聴いているCWトーンが鳴りっぱなし」のような発信音が極々小さな音で聞こえてきます。耳鳴りかしら・・・と思って電源を落とすと聞こえなくなることから、「実験中の回路が怪しい・・・」ということであれこれ当たってみても原因が分からず、「ひょっとして電源かなぁ・・・」と違う電源に変えると、何と発信音が消えてしまうという事実 詰まるところ、一昨年の正月過ぎに某オークションにて「ドクター野口×2枚」で手に入れた実験用電源が原因であることが判明。ただ、この日はその裏付けには至らず、今週末にでも確認しようと思って棚上げしたんですが、今日の「早め帰宅」で確認することにしました。

 普段使う程度の直流電圧(大凡15V以下)では、我が主力測定器にして"最高値”のAPB-3にオシロのプローブを接続することでノイズの状況の測定なんて”お茶の子さいさい”なんですが、一度修理に至ったこの装置には何となく「直流を重畳する」というのが嫌でやったことがなかったんです。しかし、今回の発信源の確認手段としては「これしかない」と奮起し、今日はこれを敢行した次第。



 APB-3の入力インピーダンスを1MΩに切り替え、オシロのプローブを接続。無論、プローブの倍率は「x10」に設定してあることを確認してデータを採ってみました。



 見事にキャプチャー成功・・・というか、本当に発振しているようです が、発振周波数が800Hz程であること・・・自分のCW運用の周波数である800Hzと符号したんでこれにはちょっと感心。かなりポンコツ耳になったなぁと思っていましたが、まだまだイケる・・・のかな

 証拠は取れましたから、お出かけ予定がある今週末の空き時間を上手く使って”撃退”しようと思います。

SSB復調アダプタ組み立て中・・・

2017-05-15      
 先週は飲み会が多かったことからちょっとグロッキーだったため、一昨日の土曜日は「半日半寝」で時間を浪費してしまったものの、日曜日は何とかあれこれ片付けつつ、古いIC利用の「SSB復調アダプタ」を秋月C基板に組み付けました・・・と言いたいところなんですが、またしても片手の が邪魔して捗らず()、終盤の作業である基板の大きさに似つかわしくないケミコンの取り付け直前で挫折してしまいました

 今日は定時帰りで時間が取れたことから、ひとまず基板を完成まで持っていきました。



 漸く秋月C基板に、例の”タコ星人”こと主役のLM1496Hが右側、今日取り付けたちょいと奮発したケミコンが左側に収まりました。ケースはタカチのYM-100・・・これ、何のために購入したのか覚えていませんが、手狭な実験机にはお誂え向きの大きさです。あとはパワーランプと音量調整用のボリュームです。これにコネクタ類が揃えば、ケース加工して納めて終了なんですが、平日の作業進捗としてはそんなに進まないでしょうなぁ

 逆に、ケースイン以前のバラック状態で基板に組んだ回路の諸特性を確認しちゃった方が良さそうですから、明日以降の帰宅後はこの辺りに手を染めたいと思うものの、果たして早く帰れるんでしょうか

 そうそう、我が定番の秋月C基板、紙エポとガラエポとで「ABCDマーク」の位置が違っています。ご愛用の皆さん、お気を付け下さいね(って、既にご存じでしょうね・・・)。

古いICで復調回路作りを画策

2017-05-07      
 この連休はALL JA参戦に始まり、途中出勤日があったことに加えて「我が愛しの宇宙人」・・・否、漸く「ほぼ地球人」に成長した孫娘の所へ遊びに行ったり、伯父の所に「我が血族の歴史」を聞きに行ったりしていたため、工作関係は殆ど手付かずで最終日を迎えました。

 ジャン測カウンタの修理と並行して進めていた「水晶発振テスタ」は、ブレッドボードでも良好に動作したためそのまま万能基板にでも組んでしまえば良かったんですが、IFアンプの本格的な実験に必要となるもう一つ組んでおきたい回路部分の検討に手を染めてしまいました それは、SSB/CWの復調部。低周波アンプも一緒に組み込んでキチンとケースに入れておけば、後々の「受信系の評価」にも使えるものになるだろう・・・ということで、どんなデバイスを使おうか検討を始めました。

 本当は、今後よく使いそうなNJM2594を味見がてら使ってみようかと思ったんですが、少し前に部品箱を整理していたら出てきたかなり古いDBM用の超有名(だった)ICを採用することにしました。



 LM1496H・・・これは、自分が高校時代に50MHz⇒21MHzのダウンバータを作成する際にローカルから分けて貰ったものです。1つしか持っていないことからなかなか実用品に採用することができず、部品箱でいじけていた次第。丸いCanタイプですが、足を上手く曲げてやれば万能基板にも収まります。これを復調部のメインデバイスとし、後段にオペアンプでちょっとした低周波アンプを組んでしまえば、そこそこ質の良い復調アダプタになるでしょう。

 このICに着目して、データシートから回路図を抜き取りました。



 実はLM1496Hのデータシートには、12V単電源で動作するSSBのプロダクト検波回路は載っていません。そこで、NJM1496Dのものを参考に抜き取ってきました。ポピュラーな14ピンのものとCanタイプの10ピンのものとではピンアサインが違うため、この部分を修正しています。

 キャリア入力のインピーダンスは青色で囲んだ抵抗で決めますが、原本に抵抗値が書かれていなかったことからひとまず51Ωとしました。同様に、SSB入力はオレンジで囲んだ抵抗が入力インピーダンス・・・1KΩが入力インピーダンスとなります。
 2,3番ピンの間に挿入される抵抗により、変換ゲインがある程度調整できます。回路図の値としている100Ωではゲインは高く、1KΩ辺りとしてゲインを抑えている回路もありますから、この辺りは組んだ際の調整要素でしょう。
 赤で囲んだ抵抗とコンデンサはいわゆるE12系列には無く、自分としては新たに購入する必要がありますが、別にE12系列の近似値で納めてしまっていいようにも思います。

 着目すべきさらなるポイントは、AF出力にRCでLPFが組まれている点です。実際の受信機にする際には、この辺りが「聞き易さ」に寄与する部分ですが、IF信号を復調したオーディオ出力をピュアに評価するには邪魔になるかも知れない・・・ということで、AF出力のインピーダンスを10KΩとしてこの部分をシミュレーションしてみました。



 SSB(3KHz)或いはAM(6KHz)は遜色ない程度に透過させ、それより高い不要なオーディオ信号・・・即ちノイズを軽減する様な形になっています。まぁ、それ程目くじらを立てなくても良さそうですね

 後段のAFアンプを含めた回路図は既に作成済みですが、こいつはきっと完成まで持って行きますから「次回」のお楽しみ・・・ってことで、GW休みの工作関連作業はこれにて。

修正 17/05/09>
 LPFのシミュレーションの際、抵抗値を間違えました。グラフを差し替え・・・かなり広域まで減衰なしのようです。

ALL JA 2017 参戦記

2017-05-01      
 夜間の40mがQRP参戦にはかなりキツいことが解った昨年の参戦から早一年・・・代わり映えのしない設備で「出場する意味あるのんか」という自問自答を乗り越えて、何とか「足跡以上」の結果が残せた今年のALL JAの様子も、例によって「老後の楽しみ録」として記しておきましょう。

 コンテスト当日はゴミ出し時間の8時半直前に起きたもののそこからマッタリしてしまい、アンテナのチェックは午後になってからになりましたが、家人の協力よろしくベランダを占領することができたため、ホンの30分程でアンテナ周りの準備完了。その後ログソフトのバージョンアップを済ませ、放っておきっぱなしのパドルで打鍵感覚を確かめたら長点が送出されず・・・。あれこれ確認したら、接点部分の接触不良であることが判りさっさとクリーニングして一息つくと、1時間半程昼寝をカマしてしまいました

 夕飯を済ませてから釣竿君をセッティングして・・・と思ったら何やら雲行きが怪しくなり、雨が降ってきました。レーダーを見ると、丁度自宅に雲の端が掛かる程度に見えたため、そのままセッティングして部屋に戻ると何と稲光と雷鳴が 仕方なしに上げたばかりの釣竿君を一旦引っ込めて、これまたベランダ内にロッドダイポールをセッティング済みの6mをワッチしながら様子見していると、20時を回った辺りで雨は止み、雲の切れ目から星が覗き始めました。再び釣竿君をセットアップ。そして、6mを30分程⇒40m味見⇒80mドップリという作戦を頭の中で確認し、落ち着いて開始時間を迎えました。

 スタートの6mはいつも「1局目」に手こずりますが、今年も結局21:06になってしまいました。それでもその後は30分のS&Pで14局となり、ここ数年では最もハイペース。そして、早めに40mを覗き見。昨年に比して明らかに「まだ開けてる」という日変化に救われ、1,2,3,4,7,8,9エリアとQSO成立するもののペースは上がりません。22時半に近づくとあちこち出感気味になっていくのが判り、40mに見切りを付けて80mにQSYしました。

 このところのコンテストでは80mの調子が良い半面、どこかの家のTVから発せられるバズ・ノイズが酷く、これが夜半過ぎくらいまでのオペレートを邪魔します。今年もこの状況はあまり変わらないものの、どういう訳か3.520MHzから上の方は比較的ノイズが少なく、S&Pがそこそこ捗り、最初の1Hは28QSOとかなりの高レート。その後も比較的ハイペースで続けることができ、何と休憩無しで04時までの長丁場となりました。これ、実は「昼寝」の効果・・・眠気で集中が切れたのが04時だったという塩梅です。その後、一旦休憩して80mに復帰したもののかなりDupeが増えてきたため04時半に納竿し、6mの「未だ起きてる局」を5局程捕まえて05時に仮眠としました。

 翌朝は09時起床。本当は、もう少し早く起きて・・・とも思いましたが、最近元気のない40mより弱いEsが期待できるハイバンド狙いで起床時間を決めた次第。アンテナを繋ぎっぱなしの6mから運用再開しましたが、そんなに沢山の局は居らず、10m⇒15mの順でオンエアすることとして10mを一巡。「もう一周」と思いバンド下端に戻ると47県を発見 打上角の高さなら任しとけ とサクッとゲットし、その他のEs入感を探ったものの見つからないため15mへ。

 15mは6エリアが数局入感しており、これらを優先してマルチ増量を目指しました。極めつけは「お巫山戯CQ」に47県から呼び出され、またしても「5WはQRPに非ず」を実感。そして、11時半を過ぎるとEsが弱まってきたため40mへ。

 40mは昼ガレなのか各局かなり弱くて応答が悪く、一旦昼食で引っ込んだら一気にやる気がどこかに行ってしまいました。この辺りは、昨年からの悪い癖。とは言え、局数が増えないことにはやる気は出ません。そこで、「昨晩好調だった80mで自分的新記録樹立」に目標を絞り、何とか夕刻・・・80mが開け始めて釣竿君が出竿できるまでの時間帯である17時からの2Hにオンエアできるよう、ステルス君をロングワイヤーに見立てたオンエア(この方法は2012年の参戦である程度行けることを確認)ができるようにセットアップ。そして不敵にも()昼寝をして80mオープンを待ちました。

 17時前には起き出して80mのワッチ開始・・・流石に17時まではノイズしか聞こえませんでしたが、俄に「CQ TEST]が聞こえ始めました。そして、空振りCQが多かったからなのか、東北エリアのマルチで空欄だった04県局に拾われ1マルチ増お相手のパワーは「H」ということですから、パワーだけでも20dBの差を乗り越えてのQSOは圧巻でした。こうして、7QSOを増量することができました。

 19時からは釣竿君が再登場。無論、かなりの局数を「消化した後」ですから残り2Hでの増量にはあまり期待していなかったんですが、何と20QSO超の上乗せをすることができ、局数・マルチ共、このコンテストの「自己新」をマークして閉幕となりました。

 結果的に気合いの入った80mですが、マルチは以下のようになりました。



 過去を振り返ると、やはり北海道の各支庁と九州は穴あきになります。この辺りはアンテナの打上角による「1ホップの到達距離」より、その県の局数云々に依存するものと思いますが、あと数マルチは増量しそうに思っています。そういう意味で、80mのマルチ目標は当面「40」ということになりそうです。

 さて、最後に恒例のスナップ。



 これは、釣竿の「竿抜け」を防ぐキャップです。プラスチック製のため経年変化でくたばったようで、底が抜けてしまいました。まぁ、ラフな使い方の中で良く持ったと言えるのかも知れず、「共に戦ってきた同志の記録」としました。

 結局、80m主体のコンテスト参戦・・・来年までに大きな改善は望めないかも知れませんが、上手く予定を調整してまた参戦したいと思います

やっと直ったと思われるジャン測カウンタ

2017-04-26      
 先週末の土曜の朝、不具合再現待ちのジャン測カウンタが漸く不具合を起こしました。この状態で、被疑であるリセットIC「TL7700」のピン電圧を測ると、確かにCPUリセットに接続されているピンがリセット状態になっていることが確認でき、かつ例によって急冷剤を吹きかけると直ることも確認しました。その上、再現しなくなった時のようにこのICを前後左右に揺すぶっても不具合の状態は継続・・・漸くこれで、ほぼこのICが原因であると同定しました。

 一方、中華に注文中の交換用ICは来ないばかりか、キャンセルの状態になっています。ショップに拙い英語で「どないやねん」と文句を言ったら、「どういう訳か空港から戻ってきたんで、再度送る手配をするでヤンス」という明らかにおかしな言い訳をカマされたため、痺れを切らしてRSオンラインでTSSOPタイプを注文してしまい、昨日の晩には到着しました。そして、今日はセミナー受講で早帰りできたため一気に作業することに。



 そもそもの大きさは普通の8ピンDIPですから、まずは変換基板乗せ。ハンダ大盛りに吸取線の組み合わせでサクッと工作を完了。その後、カウンタの基板から"不具合野郎”を取り外し・・・と、これが結構手間取りました。経験のある方々には解ると思いますが、スルーホール基板からの部品の抜去は、手動のハンダ吸取器でシュパシュパやりながらでは結構難儀な作業。その上、古いハンダは変な粘り気があり、これがまた作業を難航させます。新しいハンダを少し足しながらランドの端の方をこて先で暖めつつ、良い具合にハンダを吸い取る・・・この作業に小一時間掛かってしまいました。



 ICが抜けた後にICソケットをハンダ付けし、リセットICを挿しました。序でに、予防保守として2次電池も換装。そして通電・・・。



 セルフテストで10MHzを測定していますが、何とか今回の修理は上手くいったよう。一晩放っておいて動いているようであれば、多分大丈夫でしょう

 漸くこのジャン測カウンタも戦列復帰かな・・・続編が無かったら、直ったんだと思って下さいな

再現しないと直し辛いジャン測カウンタ

2017-04-17      
 昨日までの休日には、壊れかけのRadio・・・ならぬジャン測カウンタの様子見をしました。時間が経つとカウント不能になることから、無調整水晶発振回路の「最適に近いコンデンサ値」を求めつつ、その周波数を測りっぱなしにして不具合の再現を待つ作戦にしました。ところが、直前記事に書いた通り、肝心の不具合現象が全く起きなくなってしまいました。



 TL7700周辺の回路です。電源ラインから2つの抵抗(図中のR186,187)で分圧してサンプル電圧を取り出し(凡そ0.5V)、この電圧値で電源ラインの変動を監視し、大きく変動した場合はSC-7203の中枢部であるCPU(80C39)にリセットを放り込む仕掛けですから、もしこのICが誤動作を起こしたらそれこそ何が起こるか判りませんね。右隣のスタンバイ回路もCPU動作から見れば「動作を止める仕掛け」ではあるものの、「TL7700に急冷剤吹きかけで問題解消100%」であったことから今のところは被疑範囲とは考えていません。

 注文中のTL7700は未だ到着せず、IC換装時に「何れ壊れる可能性が高い部品」として同時換装しようと頼んだスタンバイ回路のバッテリーが先に到着してしまいました。まぁ、上記の通りこのバッテリーが悪さをしている訳ではないと考えていますが、「予防保守」の観点での換装しようとしています。



 それにしても「物理的なショックで直ってしまう」なんて、昔のブラウン管TVを彷彿とさせますね。無論、「直った」と言い切るわけにはいきませんが、最新式の測定器ではほぼあり得ないのでは・・・

ジャン測カウンタは壊れたのか!?

2017-04-13      
 桜を過ぎ、漸く本物の春到来・・・日の入りもずっと遅くなり、早めに退社して空を見上げると薄暮が密やかに迎えてくれます。あれだけ煌びやかだった宵の明星は、どうやら役目を終えたようです。
 4月から職種が変わったお陰で不慣れな雑事に追われているものの、少しずつ呼吸が整ってくれば、中断中のIF関連の実験に目が行くようになる一方で、周辺回路の検討も並行して進めています。このところは、クリスタルフィルタに仕立てるつもりの発振子の諸元を知るべく、「やはり簡単なテスト回路が要るなぁ・・・どうせ作るなら長期使用に耐えるようなものがいいなぁ」と欲が出てきてしまい、あれこれ考え倦ねています。

 実は水晶発振のテスト回路の実験途上で、「初めてのジャン測」たる周波数カウンタが誤動作を起こすようになりました。電源投入後暫くはまともに動いているものの、暖まってくるとLED表示が全部消えてしまうという有りがちな挙動・・・どこかのデバイスが熱でサチっちゃうパターンです。早速、フタを開けあちこち弄くり回して怪しげな部分を見つけました。



 変なメンディングテープが貼ってある部分は、心臓部たる発振部分の温度を測るための造作。その手前にあるデバイス名が完全に消えてしまった8ピンのゲジゲジが、どうやら不具合原因のようです。

 このIC「TL7700」は、電源変動監視用のICです。このICがかなり黒ずみ、劣化していることが見て取れますね。不具合を起こした状態で、ここにエアーダスターを吹きかけると時折正常に戻るため、急冷剤を買ってきて吹きかけ実験・・・すると、百発百中で正常化することが判りました。少々古いデバイスですが、かなりポピュラーなICであることから「まぁ、どこかで売ってるでしょう」と探ってみると、入手は容易そう。早速、「中華取引」で取り寄せることに・・・到着したら換装作業を行いたいと思っていました。

 ところが、この少々煤けたICを前後左右に揺すぶってみたら不具合が起きなくなってしまいました。ひょっとすると、このICの経年変化というより、「足の接触不良」という感じだったのかも知れず、ハンダあげやり直したら直ってしまうかも

 今週末は、この辺りをもう少し追っかけようと思います。

ちょいと古い広帯域アンプの低域拡大

2017-03-22      
 暇を持て余していらっしゃるそこの自作派の旦那ぁ、今回はまたしても「ちょいと古いシリーズ」・・・ちょい古広帯域アンプの低域特性を改善しようってな試みだぁ、さぁ、お立ち会い、お立ち会いぃ・・・とまぁ変な口上はさておき、今回の趣向は、きっと暇を持て余していらっしゃるそこの自作派の旦那が部品箱に眠らせていそうな広帯域アンプICを、使い易いように少しアレンジして使ってみようという試みです

 NEC製の広帯域アンプICには、随分お世話になった気がします。とりわけμPC1651G・・・ペケポン型のミニモールドは、秋月がまだ「亜土電子」だった頃に「亜土電子」で何個か購入し、FM受信用のプリアンプや周波数カウンタの前置バッファなど、いろいろお世話になりました。そして、まだ実験途上であるノイズ・キャンセル用の広帯域アンプでも使ってみようと思うデバイスです。無論、こいつは既にディスコンですが、若松通商さんなど国内でもまだチラホラ見られますし、自分自身も随分前に追加購入した奴を在庫しています。

 μPC1561Gの数年後に登場したμPC1677Cは8ピンのDIPタイプで、これも大勢の自作派OM(そんなに居たっけか)に恩恵を与えたICでしょう。自分も1つだけ持っており何れどこかで使ってやろうと思っていたんですが、「最後の1個」となるとなかなか手付かずとなり、結局「死蔵」の運命に・・・。その後「中華取引の使い手」()となり、何気に広帯域アンを物色していると、次のシリーズであるμPC1678Gを日本円で70円くらいの単価で発見 ひとまず10個を購入したもののそうそう広帯域アンプの出番はなく、単に死蔵在庫を増やす格好になってしまいました

 このところのヘッポコ実験で部品をひっくり返していたら、この「半死の1678」を発見。丁度ちょっとしたアンプが入り用になるかも・・・と漫然と考えていたこともあり、実は一昨日、密かに小さな基板に組んでみました。

 μPC1678Gを含め、この頃の広帯域アンプには出力がオープンコレクタになっているものがあり、終端として適当なインダクタを接続する必要があるんですが、これを逆手に取った「得意な周波数帯が調整できる」というメリットを持っています。自分が使う周波数帯はHF帯ですから、概ね30MHz以下の周波数特性が良好であれば、ちょいと愛でてやろうという気になるわけです では、カタログ値としての利得の様子はというと・・・



 10MHzから100MHzくらいまでの利得は平坦ではなく、とりわけ10MHz辺りはたったの10dB程度の利得に留まっています。それより低い周波数帯では殆ど役に立たないことは明白。ただ、これは推奨回路としての代表的な特性であり、終端用のインダクタのインダクタンス値と入出力コンデンサ容量を大きくすれば、もっと低域まで引っ張れる筈なんですね。そこで、そもそもUHF帯に重きを置いたICに中短波帯を任せられるのか・・・この辺りの実験をやってやろうというのが、今回のヘッポコ実験です。

 まずは回路図。



 何やら三端子が大威張りの回路図ですが、とにかく出力にインダクタンス値がかなり大きいインダクタ(100μH程度)を置いて低域への周波数延ばしを図ろうとしています。さらに、入出力コンデンサの容量もカタログ値よりかなり大きくしています(0.1μF)。



 メインの基板は、少し前から秋月で売っている「Dタイプ」にしました。回路が簡単なためこの基板の大きさでも十二分であり、上手くいかなかった時の"秘策"の部分までパターン化しましたが、どうやら必要なかったようで・・・というわけで、どんな特性になったのか、早速ご披露。



 40MHzまでの特性です。測定データとして、この範囲で一番低いゲインの所と高いところ(但し、40MHz付近の跳ね上がりの部分は避けています)の差を取ってみましたが、0.17dB程度の差・・・まずまず平坦と言っていいでしょう。また、HF帯域内の一番ゲインのある所(15MHz付近)との差は0.1dBでした。

 さらに怪しげな下の方はというと・・・



 5MHzまでのクローズアップです。中波帯の下端付近に赤いアンカーを置いていますが、この辺りまでは十分な利得があり、かつHFの下の方との差が殆どありません。ローバンドを超え、中波帯までカバーする広帯域アンプとしても抜擢できそうですね

 今回は、インダクタとして秋月で味見入手した小さなトロイダルコアも使ってみました。周波数特性的には、元祖トロイダルコアたるアミドン・・・ではなくFair-RiteのFT37-43と差異はなく、単価30円のコアも使いようであることが確認できました。#43材は各社のものが市場に出回っており、個々にAL値が違っていますから「巻いて実測」が必要ですが、この仲間に安価な(得体の知れない)コアも入れてやった方が現実的(リーズナブル)かも。無論、シビアな歪み特性を追求するような場面では、IMD特性等も実測した方が良さそうですがね。

 IFアンプ製作合間の「つまみ食い」にしては、案外良さげな結果が出て大満足です

AGC回路の初段の決定版・・・かな!?

2017-03-18      
 この三連休の初っ端は、久々に公私共予定のない穏やかな一日です。4月からコマーシャル上の担務が大きく変わることから、来週辺りから引き継ぎで忙しくなりそうですから、その前に十分英気を養っておこうと少し寝坊をしました。そして昼食前から、AGC回路の初段に置くアンプ部分の様子を調べてみました。

 実はこの実験自体は、数日前の帰宅後に実験回路をブレッドボードに組んで味見しており、これをそのまま使ってのデータ整理が中心。それでは、実験で求めた各部品の値を記入した回路図を披露。



 まず、入力はIFアンプ出力の目安として-13dBmを前提とし、入力コンデンサには4MHzで3KΩ程度のインピーダンスとなる12pF、ご本尊のFETには手持ち在庫数の関係からひとまず2SK192AのGRランクを選びました。

 今更書く必要もありませんが、FETはIDSSのバラツキが激しく、無作為に選んだ4本のGRランクのIDSSは7mAから12mAまでとなっており、終端抵抗を1.8KΩに固定して探ってみましたが、ソース抵抗値をかなりキチンと選んでやらないと出力電圧に影響が出ていました。
 結果的には-13dBmの入力に対し770mV程度のDC出力が得られました。後続にADコンバータを直接接続する場合、1V以上になると扱い易いんですが、ちょっと足りません。ただ、これは入力コンデンサのインピーダンスを高くしようとするあまり、この部分で入力信号がかなり小さくなっていることが原因です。試しに入力コンデンサを22pF(4MHzのインピーダンス換算で1.8KΩ)に換装すると、出力電圧は1Vを超えてきます。

 さらに追加実験。IFアンプの出力には通常「復調回路」が接続されます。ここにダイオードを用いたDBMやSBMが直結されると、かなり低いインピーダンスで終端されることになります。そこで、このアンプの先頭に「仮想終端」を置いて、低インピーダンスの復調回路が接続された状況を作り出してみました。すると、出力電圧は約半分(770mV⇒340mV)になりました。この辺り、実際の受信機に仕立てる場合の設計要素になりそうです。ICの復調回路ではもう少し高いインピーダンスで受けられそうですから、「復調回路はICで簡素に・・・」というのも選択肢に入れられそうですね。

 そして、さらに追加実験。これは、アンプの負荷抵抗(ドレイン抵抗)をインダクタに換えたらどうなるか・・・という実験です。



 負荷には手持ちのマイクロインダクタから、ひとまず4MHzでインピーダンスが2KΩ程度になる「100μH」(インピーダンス換算で2.5KΩ)を選んで動かしてみました。また、バイアス回路はそのまま(0バイアス)とするため、ソース抵抗は取っ払っています。
 この状態で、出力電圧は2.1Vとなりました。勿論、ドレイン電流はほぼIDSS値となるため消費電流的には抵抗負荷より少し不利ですがまぁ数mAの差ですから、これを我慢してあくまで「1V以上のAGC電圧抽出」に拘ってもいいかも・・・。

 ただ、この回路には2点の問題があります。それは、このコイルがIF周波数の出力源となることとコイルの誘導です。このインダクタにはIFからの信号が入力された上に増幅していますから、受信機の中に組み込んだらこの信号がインダクタから不要に輻射されてIF入力側に戻っていくと不味く(これは抵抗負荷でも考えられるが、インダクタ負荷ほどではない)、かつこのコイルが誘導で受信機内部の不要な信号を拾う可能性がある(IF信号と関係ない信号でAGCが動作してしまう:手を近付けると、出力電力が少し変化することから類推)という芳しからぬ事柄であり、少なくとも漫然と受信機内に配置するのは御法度と言えそうです。

 さて、AGCアンプとしての実験自体はこれで終了にしていいんですが、その他に手持ちのFETでどんな感じになるかをざっと探ってみました。以下、抵抗負荷での確認事項です。

 ◆ 2SK241

 電力利得が2SK192Aより高いことから、上記の回路でソース抵抗を上手く調整すると(というか、ランクによっては取っ払っても)もう少しゲインが稼げます。12pFの入力コンデンサでも1V出力は可能であり、在庫の問題が無ければこちらをチョイスした方がよさそうです。

 ◆ 2SK246

 今回の実験ではIF周波数が低いことから、汎用の(高周波用でない)FETの可能性も見てみました。ドレイン抵抗とソース抵抗をそれぞれ探って最適値を探したところ、230mVくらいの出力電圧が出てきました。が、電圧利得換算で10dBほど小さくなってしまうことから、この選択は難しいでしょう。

 ◆ J310とJ211

 在庫豊富なJ310に加え、J211についても最適値化して見てみました。特にJ310は「住む世界が違う石」といった感じで、ソース抵抗をかなり大きく(数KΩ)してバイアスを深くしないと、電流が・・・。その上、何れも2SK192A/2SK241より利得が稼げず、出力電圧も500mVから600mV程度・・・無理をして使う程でもないと思いました。

 インダクタ負荷のコイル部分を同調回路にするのも「アリ」ですが、とりあえずこのセクションの実験は終了にします。次は制御対象となるIFアンプ本体かな
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Author :どよよん無線技士
こおるさいん:JM1DPL

アパマンというハンデにさらにQRPまで課し、失敗連続のヘッポコリグや周辺機器の製作・・・趣味というより「荒行」か!?

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