広帯域アンプ作成中

2013-10-23      
 「無銭家」の自作には勢い手作りやキットの測定器が多くなりますが、「アマチュアの精度」と割り切ってしまえば、そこそこ実用的なものは準備できます。流石にテスターくらいは毎回同じ動きをするもの・・・といっても、秋月のデジタルテスターで十分ですが、ひとまず同じテスターで電流や電圧を測って「これが自分の基準」と高を括ってしまえば、後はその発展系で考えれば良く、パワー計辺りは上手く校正すればそれこそ「自分基準電力」くらいは測れます

 自分の測定器群も上のような感じで自作していますが、QRPフリークとしては特に小さな電力を測定する方法の確立が必要であり、もう本当にベタですが、事前にある程度「マジ」で校正したローレベル・パワー計が結構重宝しています。
 ところがこいつにも欠点があって、ダイオード検波故に0dBm(1mW)以下の部分はリニアリティが悪く、測定誤差が大きくなってしまいます。そこで、これまたベタですが「前置できる広帯域アンプを作ろう」と急に思い立ち、ここ数日手を染めていました。

 スペック的には、クラニシ君@SGの出力が-3dBm程度であることから15dB程度の広帯域アンプに少なめのATTを前置して「10dBmくらいの出力でっせ」を狙いました。回路はトランジスタ一石で、トロ活に載っているFBを使った奴です。
 始めはFB801-43にトリファイラ5回巻きだったんですが、6mの方まで特性が伸びず、4回巻きに減らして完成させました。12Vで14mA程度コレクタ電流を流していますから、10dBm程度の出力では流石にクリップしないでしょう。


 
 最終的には小型ケースに収めるためかなりギュウ詰めで作りました。例によって紙エポの表面に銅板を貼って、グランド以外の部分をバリ取りで削る「偽両面基板作成法」で作りましたが、この方法は、PCBのパターン設計のみで結構早く製作に着手できるため、最早定番となっています。小箱に収容する際の入力用リードがまだ切っていない状態です。



 クラニシ君の出力を増幅・・・ローレベル・パワー計の電力早見表から、少なくとも10dBmを若干超えた値と読み取れ、確かにFCZ研のQRPパワー計でも10dBm辺りを示しています。まずまずですね しかし、これで完成・・・と思ったら、クラニシ君の発振周波数を可変すると、これまで以上にバンド内の出力電力変動が大きくなっています。クラニシ君自体、バリコンで広帯域発振する方法(まぁ、ディップメータみたいなもんですね)ですから、バリコンの可変に連れて出力電力が変わってしまうようです。これは、クラニシ君にローレベル・パワー計直結では見られなかった部分、今回は負荷に引き摺られて顕在化したんでしょう。

 そこで、久々に簡易スペアナ(GigaST Ver4)の登場です。アンプとATTを直列に配置、こいつをTG動作させたスペアナに接続してフラット機能を使い、アンプ動作時をフラットにして、その後アンプを外してトレースして差分を見てみました。差分が大きいほど、その周波数の増幅度が高いことになります。



 このスペアナで信用できる周波数は10MHz以上ですから参考程度にしかなりませんが、20MHz辺り(11dB程度)をボトムにほぼフラットな特性(13dB程度)で50MHzまでカバー 52MHz付近でSWRが2を超えてしまうため、この後はどんどんとゲインが下がって見えるようになりますが、ひとまずHFから6mまではカバーしていそうです。詳細の測定は、別の方法を考えたいと思っていますが、そろそろもう少しちゃんとしたスペアナが欲しくなってきました

 アンプ自体は寄生発振など無く非常に安定に動いています。自作リグ2号機で多用した回路で、自分としては「定番中の定番」ですから動いて当たり前なんですが、今回は2SC1906の代用として過日サトー電気さんで購入した2SC3776(ft:3GHz)を使って上手くいきましたから、やはり回路定数など総合的な部分も優秀だと言えますね。

 諸得性の詳細等は、ケースインしてから改めて測定しようと思っています。

 ※ 修正 2013/10/24 mV単位で測定していなかっただけで、確かにバリコンの回転に合わせて出力が変動します。ただ、それほど大きな変動ではありません。
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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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