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オーバートーンVXO実験-1 (1/3)

2012-11-06      
 AD9834を手に入れると同時に5次オーバートーンは片付けたのですが、5倍した周波数より少し下のクロックが欲しくなり、何とかしてちょっと下に・・・と普通にトリマと小さなLを水晶と直列に突っ込んだりしたのですが、次数が大きくなるとなかなか普通の方法では動いてくれません。
 しかし、ここで安易に白旗を揚げて基本波を5逓倍するのはちょっとナンセンス。ピュアなクロックを食わせたいなぁ・・・と考えあぐねた末、先日まで意気揚々と実験を続けていたJH1FCZ大久保OM考案の「スーパーVXO」で引っ張ってみようと思い立ったわけです。5次オーバートーンはJA9TTT加藤OM考案の回路ですから、二大巨匠のアイディアをまさにパクッただけですが、あまり実験例・製作例がなかったので、思い切ってやってみました。



 本当に「モロパクリ」で恐縮です 先日作ったオーバートーンの実験基板に、回路図上の左の方にあるL,C,TCを追加しました。



 この際、形は問題じゃない と言い訳しつつ、LにはT37-6×14回巻き、TCはジャンクのトリマ・・・Maxで115pFのもので、構造はフィリップスのに似ています。スーパーVXO用のコンデンサは4.8pFの黒頭のセラミック・・・温度係数=0です。

 さぁ、通電・・・ところが、全然発振しません。可変できる部分が1カ所増えたので、どの順番で調整したらいいのか判らなかったのですが、とりあえずこの状態で水晶のコールド側とグランドをショートすれば発振することを確認(って、まぁ当たり前ですが、どこか別の所が外れたり壊れたりしていないかの確認)できたため、とりあえずTCは容量最大として、発振ポイントを探りました。写真に赤く写っているエミッタ抵抗並列のトリマは結構ポイントがブロードだったためひとまず放っておき、先に7Kボビンのタンクのコアを(入れる方向に)回していくと周波数カウンタにそれらしい表示が しかし、周波数は何と60MHz代の後半。ただ、非常に安定した発振をしているようで、測定レンジが10KHz単位で見ていた周波数カウンタの値は「ビタッ」と停止しています。
 直ぐさまスペアナアダプタにつなぎ替えて波形を見ても、きちんと「5次」で発振している様子。そこで、恐る恐る今日取り付けたフィリップスもどきのロータを回すと、周波数が変わっていきます・・・即ち、大成功かな

 さぁ、問題はここからです。いくら何でも低すぎる発振周波数を持ち上げようにも、周波数を上げていくと(つまり、このトリマを回していくと)途中でVXO発振が止まってしまう・・・ただの5次オーバートーンに戻ってしまいます。そこで、7Kボビンのコアを少し抜く方向に動かすと、このトリマの最大容量での発振周波数・・・つまり最低発振周波数が上がることが判りました。なるほど、このタンク回路と発振周波数の関連も見逃せないと言うことですね。
 まぁ、書いてしまうと簡単なんですが、この「法則」に行き着くまでに、VXO発振でなくなったり発振が途中で止まることしばしば・・・。やはり、ある程度判って動かすのと、試行錯誤の連続で押し通すのではわけが違います。今回の実験は先駆者が少なかったことから、とにかく「やってみんべさ」の連続しかなかったものの、何とかこの回路のクセが判ってきました。

 ◆ タンク回路を「発振絶好調」の位置に調整すると、VXOとして動かなくなる
 ◆ 水晶と直列のトリマは、「最大容量」に合わせておき、抜いていくとよい
 ◆ エミッタ抵抗と並列のトリマの値は、発振し始めたら余りいじる必要はない
 ◆ 水晶のケースをアースした方が、周波数の変動は小さくなる

 この記事、やたらと長くなりそうなんで、ここで一旦切ります。続きはこれから・・・と思うのですが、もう今日が終わるわけですか・・・寝ちゃったら、明日アップしようっと。
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いまはTCXOがほしい

オーバートーン発振ではVXOが使えないといういわば常識へのチャレンジですね。
基本波発振での水晶の等価回路とオーバートーン発振での等価回路に何か違いがあって、そこがつかめればVXOの可能性があるんじゃないかなーとは思っていました。しかし、とにかくやってみるという心意気には脱帽です。
健闘をお祈りします(^-^)/

動いたら止まって・・・

いえいえ、単に頃合いの発振周波数のクリスタルって、案外見つからないんでねぇ。
そもそも、周波数の大元を動かそうってのが、そう簡単には上手くいかないんでしょうけど、自分に必要な程度の安定度なら実現可能かなぁ・・・ってところが関の山です。
何れにせよ、諸先輩の知恵無くしてはなりたたないこと。いやぁ、本当に感心しています。
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