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AGCアンプとAD変換

2017-12-15      
 仕事の山がひと山越えました。暇になったとは言い難いんですが、ここ数日は比較的早めに帰宅できています。年末に向かって例年なら飲み会三昧なんですが、今春の”異動効果”で何やらペコペコしながらの無駄()な飲み会が減ったとは言えます。まさに良い傾向

 勉強不足が露呈してなかなか進まなかったAGC関連の検討が漸く少し進み始めたと思ったら、AGCアンプの特性の取り直しに逆戻りしてしまいました。半年以上前の実験では最大出力のみに着目して悦に入ってしまいましたが、AGCアンプの後段に当たるダイオードによる倍波整流後の信号はそれほど「線形」にはなっていないのではないか・・・この辺りを再実験することにしました。



 この回路は今年の3月に味見した回路構成通りに組んでいます。IF周波数は4MHzが前提。アンプの肝に当たるFETは、比較的手持ちの多い(というか、秋月で未だ入手できる)2SK192AのYランクを使っています。さらに整流用のダイオードは、V/UHFのデテクタ用途の安価(20円くらい)なダイオードを使っています。Vfが0.4V弱@1mAですから、1N60や古いショットキー(1SS43とか1SS97とか)とドッコイドッコイの特性です。要は、再現性が比較的高いであろうデバイス構成にしてみました。
 入力のコンデンサ容量は、”3月末回路”では12pFというかなり小さな容量にしましたが、「並級ダイオード検波」で出力が下がってしまったため、27pFまで容量アップ。



 検波回路への出力として-13dBm(50mV@50Ω)を仮定し、この出力を最大として入力を絞っていくと、上のグラフのような特性・・・ダイオード検波の特性がよく表れていて、予想通り”線形ではない”ということが解りました。

 この特性の出力をAD変換で受けるとどうなるか・・・実はこれを想定した実験だったわけですが、グラフを流用することでこの様子が解ります。PIC内蔵のAD変換として、10ビットで見てみましょうか。



 -13dBmを10ビットADCで表現できる最大値「1023」とすると、1dB刻みではあまり無理なく個々の「整数値」に変換されるはずです。つまり、今回の回路でも凡そ25dBの範囲はPICに無理なく取り込め、ソフト制御が可能になるというわけですね。

 問題は、90dB程度のゲイン・・・AGCのダイナミックレンジとして100dB超を想定したIFアンプのダイナミックレンジをカバーする程には到底いかないわけで、さらに検討していく必要があります。この辺りが次の記事になりそうです。
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