AGC回路の検討

2017-11-15      
 11月も半ばとなりかなり寒くなってきました。千葉県北西部の風物詩である「早朝の霧」も何度か発生しましたが、今朝は一段と濃い霧で、ちょっと幻想的な風景での出社となりました。
 今週末はまたしても孫娘の七五三などあってへっぽこ工作・実験時間が取れるか判らないため、少しでもその設計フェーズを進めるべく、この記事を認めておきましょう。

 まずは、ブロックダイアグラム的な絵図を。



 では先頭から。AGCアンプは、既に半年以上も前になりますが実験を済ませています。50mVくらいの入力で2V程度の出力が得られる回路ですが、IFアンプの最後段の出力を拾うだけですから、まずは入力インピーダンスが高いことが条件。出力は比較的インピーダンスの高いAD変換に直結しますから、まぁそんなに神経質にならなくてもいいでしょう。

 AD変換部分はPICのAD変換・・・10ビットの分解能で受けることにします。IFアンプの総ゲインを凡そ100dBとすると、これを1024分割した値で受け取りますから、かなり細かい階調になるはずです。問題は変換速度。これが遅すぎるとAGCループとして遅延が生じてしまいますから、できるだけ高速な変換速度が必要ですね。まぁ、PICのクロックを数MHz以上にすればこの変換処理には数十μSしか掛かりませんから、そんなに神経質になる必要は無いでしょう。

 AD変換の結果は、IFアンプのAGC曲線(でいいかな)を考慮した電圧を出力するようにデータ変換し、その値をPIC外付けのDA変換に渡します。ここは、デバイスのチョイスによりSPIインタフェースで渡すことになりますが、シリアル通信で数十μSは必要になり、その後にDA変換にも数十μs・・・あまり問題にはならないでしょう。

 AGC回路の最後尾は、IFアンプの制御電圧との整合を図る部分です。今回はMC1350が前提ですから、凡そ5Vから7Vくらいの出力にするために、いわゆる「ゲタを履かせる」ということになりますが、ここはオペアンプに任せてしまいます。

 AD,DA変換とオペアンプの「ゲタ」には適切な電圧の供給が必要ですが、この辺りはボリュームでの調整となります。全部で4つの調整箇所が必要になりますからあまりスマートではありませんが、試案の段階ですから放っておきましょう

 さぁ、この設計通りに実現できるのか・・・ちょっとワクワクしています

MC1350のAGC特性

2017-11-01      
 三連休の初日には、我が愛する宇宙人一号の運動会が予定されています。当初予定は10/14だったんですが、当日は雨で順延。 翌週末は台風二十一号で雨、そして先週末も雨となり、流れに流れて11/3に予定がずれてきました。ところが、今晩の天気予報を見たらまたしてもあまり良い天気では無さそう・・・よっぽど強烈な雨男子か雨女子がいそうです。

 今週は、ブレボに組んだMC1350アンプが工作机の真ん中に置いてありますから、帰宅後に少しだけ実験を進めています。そして、入出力に同調回路を背負った形の標準的な回路を組んで、利得の様子を見てみました。



 ”標準”なんて気取ってますが、言わば「カタログ通りで何の変哲も無い」ということです RiとRoは必要に応じて入れても良いという意味で、入力側はインピーダンスの固定に、出力側は発振防止用にといったところ・・・今までの実験にも時々登場しましたね。

 さぁ、この回路の利得の様子です。



 特に説明は要らないでしょう。入出力の同調回路のQがあまり高くないためかなり広帯域に増幅してしまいますが、実験中は安定に動いていたことから再現性は良さそうです。

 さて、ここまで組んだらやはりAGC特性は測っておくべきでしょう。

 AGCの測定は出力をどの程度にして測定するかがポイントですが、ひとまず復調回路への入力として必要十分であろう”0dBm”としています。手探りですが、このアンプの1dBコンプレッションレベルは+10dBmくらいだったんで、0dBmはそこから10dBダウン・・・直線性は保たれているレベルでしょう。



 AGCの制御電圧範囲は緑の両矢印で示した範囲くらい・・・この範囲の特性を見ると、-20dBから下に向かっては比較的リニアな特性のようですが、そこから上の方はお世辞にもリニアとは言えませんね。まぁ、この辺りを上手く制御できるAGC回路の完成が最終目的ですから、とやかく言うのは止めましょうかね

 実際のIF回路ではこのICを2つシリーズ接続することになりますから、AGC特性はもっと違った感じになると思いますが、とりあえず基礎データとしては採れたと思っていいでしょう。そろそろ寝ましょうかね
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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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