どよよん現象＠アマチュア無線 AGCのそもそもの条件は!?

AGCのそもそもの条件は!?

2017-03-15

　今日の都内は小雨混じりで寒い一日でしたが、週末の暴食（実はカレーをしこたま食べました・・・）で気になる体重を落とそうと「地下鉄一駅分」を歩きました。増上寺から東京タワーに向かうようなルートでしたが天候が芳しからず・・・「目の保養」になるようなものは見当たりませんでしたが、帰宅後に体重計に乗ってニンマリすることができました

　仕事の合間に考えることは、数日前から拘っているAGC回路のことです。IFアンプの我が儘な特性をできるだけ「自然な強弱」にするというのが命題なんですが、そもそもの条件・・・どんな風に受信信号の強弱をコントロールするのかについて、より具体的に考える必要があるなぁと考え倦ねていました。そして、今日の仕事合間の道中に「参考になる受信機持ってるジャン

」と当たり前のことに気付きました

そう、ひとまず手持ちのメイン・リグたる「TS-590D」のAGC特性を確認してみようと思い立ちました。既に戦列の最前線であるSG「HP8648B」を使い、TS-590Dの信号受信具合について「AGC ON」と「AGC OFF」でどんな塩梅なのか確かめたくなったわけですね。

　上記SGの最低出力は0.036μV（dBm換算で-136dBm）に当たりますが、0.2μV（S/N10dB）までは余裕な筈のTS-590Dで聞こえるかどうかというのが帰宅後の最初のヘッポコ実験・・・お～

見事に復調できました。そして、AGC ONの状態でSGの出力を上げていくとS3～４辺りでAGCが利き始め、それ以上に出力を上げていっても"音量的”には変化が無くなりました。

　この辺りの様子をグラフで纏めてみました。

　このグラフでは、Sメータ指示の電力値（dBm＠50Ω）に加え、対応する電力値に対してIFアンプ出力を「S3～4程度で一定になる」という条件を「92dBの利得」として、AGC制御後の出力を描いています。また、前提としてS9+60dBの電力である「-13dBm」をIF出力・・・即ち、IFアンプが全く動作しない状態を最大出力電力と仮定しています。

　AGCが利いていない領域はS0からS4の部分ですが、これはTS-590DのAGCを切って実際に聴いてみると、「小さい信号は音量が小さく、信号が強くなるに連れて徐々に大きな音量になっていく」という至極当たり前の様子。この大凡20数dBの差については、どよよん耳（=多分、一般の人の耳程度だと思います）でも「自然な強弱」という範囲（特に音量調整はいらない範囲）に収まっていますから、AGCのセッティングとしてはこんな感じで良さそうです。
　また、「IFアンプのゲインが92dB」という条件が整うと、市販のリグに負けない「受信部」が作れることになりそうです。勿論、IFアンプに到達するまでに利得があるかないかということも考慮に入れなければなりませんが・・・。
　さらに、-13dBmがIF出力電力としてこの場合のAGC出力電圧を仮に1Vとした場合、AGC回路の利得として20数dBは必要ということになります。この辺りが、次の実験課題ということですね。

　雑然とした考察ですが、AGCのコントロールモデルとして市販リグをサンプルにした場合は、ざっとこんな感じに収まるんじゃないかな