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2017年9月3日

2017年9月 3日 (日)

AMでの乗算回路。「変調トランスレス変調」。DSB with carrier

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AMでの乗算回路を眺めていた。CQ 誌1979年2月号に「変調トランスレス変調」が記載されている。当時、特別なネーミングはないようだ。1970年~71年に公知された泉弘志先生の変調回路も「変調トランスレス変調」だが、これと云うネーミングはない。

JH1FCZ氏のFCZ誌は1976年からなので、 それが2番目の記事になるだろう。AF用ICの出力(等価回路上ではトランジスタのコレクターに相当)から電流を流して、被変調トランジスタを駆動する。これは泉浩志先生の回路と同じだ。 泉先生の回路は、トランジスタで被変調トランジスタ駆動する。共に被変調トランジスタを 半導体経由にて信号重畳した電流で駆動させる回路だ。 

DSB with carrierになる。

資料

P1010001

この記事中に通称「変調トランスレス変調」回路がある。オイラの手持ち資料ではこれが3番目に古い。

一番古いのは泉弘志先生の記事だ。(1970or 1971)

真空管6WC5での変調波形(ワイヤレスマイク)を挙げておく。7極管1本で「OSC」と「乗算」してくれる重宝なアイテムだ。

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6SA7,6BE6,7Q7も同じ波形になる。

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加算回路での変調具合。抵抗4本のブッリジ回路で「搬送波+信号」させた。受動式加算回路。

ラジオで受信できるので「変調が掛かっている」が「波形は加算回路のもの」。広義での変調。A級動作回路をトランス変調しても、この「加算回路による変調」になる。

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次に、3SK114を使った変調波形。能動式だ。雑誌記載の回路そのままで実験。明らかに 「加算回路による変調」だ。

雑誌には変調が掛かると明記されているが、広義での変調になっている。これが「変調が掛かった波形」なら上記の抵抗ブリッジによる波形も 変調が掛かった波形と強く云える。

波形からみて、「3SK114使用なのか?」

「単に結線したのか?」 の回路違いは見つけられない。

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かなりのマイナスゲインなので注意。 抵抗ブリッジによる加算回路の10倍以上ロスる。 損失大にてオイラは推奨はしない。

雑誌等ではロスの大きさについての情報はない。 

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これは、「変調トランスレス変調回路」のひとつ。 下側がクリップしている。

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タンク回路レスでの「変調トランスレス変調」。 ラジオで聴くと深い変調だ。両波でなく半波。

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過去の実験詳細はここ。アナログに興味のある方はどうぞ。

オイラの本業は省力化機器の機械設計屋だ。

ポケロク考察。TA7358Pを歪みなく1Voutで使う。DSB-SC

TA7358を振幅変調に使えると思っているオツムの悪い大人が多いので公開する。どうしても振幅変調に使いたいのであれば、取り扱いDBM出力量は0.2V前後、電流は数mAに収めること。

TA7358を使った作品では変調波形が公開されていない。この意味を考えること薦めるね。送信DBMもので波形紹介がないのは不自然。

現実は、DBM通過後の波形は下写真になる。   クリッピングされている。 AM変調からほど遠いので、それをみて考えることを薦める。

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久し振りになるが、

「TA7358Pのクランピングダイオード呪縛の脱出」について忘れぬようにnoteしておく。

記事全般はこれ。 実験履歴が確認できる。




①工夫せずに使った場合。

1、 mic信号を4番ピン入れると、6番ピンでは-4~5dBされて出てくる。 画像あり。

2,  ピン番号1,2,3の遣い方にもよるが15dB~40dBのゲインが取れる。「FM-RF IN」ユニット。

3,  TA7358Pを工夫なしに使うと6番ピン出力で0.25v以前に歪みだす。 6番ピンには1mA程度流れているので、歪まない範囲(0.25mWのQRPP 入力)で使うなら支障はない。

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上記から、 送信側の立場で考えると「4番ピン、キャリア量0.3V前後」から6番OUTでは歪む出すことがわかる。 ギルバート氏考案のDBMではキャリア注入量は0.6V前後必要。弱いとスイッチングしないので注意。

「FM-RF IN」ユニット(ピン番号1,2,3)は 歪まぬレベルで使えばよい。MIC出力にも依存するが40dBも取ると歪むだろう。





②工夫して使った場合。

1,   6番ピンOUTは1Vでも歪まない。

2, 「入力強さ≒出力強さ」となり低下がないように見える。

3,キャリアも調整でBESTに追い込める。

③工夫内容を反映した図面を挙げておく。

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1V超えでも歪まない工夫済み。

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1Voutでも歪みなく作動するがそこまで拘らずとも他デバイスにするのも手立ての一つ。「乗算回路に何を使うのか?」だけだろう。DSB-SC用の乗算回路で簡便なものは何だろう???。

JF1RNR氏のような動作範囲であれば歪まない上限ギリギリで使えているのだと想う。(4番ピン出力の挙動をみながらMIC信号増幅を軽くする等)





繰り替すが、

元の回路図のままで送信時に歪むことなく作動させるには、実験から見て6番ピンoutが0.25v程度。1mA流れるのでinput0.25mW相当。 これをアンプ1段で100倍してinput25mW。こういう使い方なら回路図通りだ。適正変調になるように搬送波の注入量を可変することがmustになるだろう。DBMで充分なスイッチングさせるには注入キャリア0.6V前後は必要なので、上記のような動作は微弱すぎて無理。つまり歪まぬ動作は現実性がない。

◇工夫した回路なら6番ピンoutを1Vでも良いので、0.25Vout時の4倍は出せる。

特許公開2004から下写真は借りてきた。従来技術として公知されている。

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TA7358を工夫無しで使うと5dBほどロスる。これは4番ピン⇒6番ピンでロスる。DBMの理論上のロスは3dBと明記ある。受動素子を使うとそういう値になる。

今回、受信時の5dBロスは効いてくる。その分、RF段でのゲインが余計にほしい。

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無工夫時のTA7358による変調波形を紹介しておこう。 ⇒2019年にUPした

充分なクリッピングされていることが判る。小入力時からこのような波形なのでcomp動作とは異なる。

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入力側のレンジが狭い。 音質も劣る。 ⇔ その意味では等価回路通りの音質だ。

こんな工夫が必要であれば、東芝 TA7320(OSC+変調)が簡単であり波形はTA7358より綺麗だ。

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変調デバイスとしてデフォルトスタンダードなMC1496の波形も念の為紹介する。

1968年発売なので52年の歴史がある。HF帯使用ではMC1496が最も綺麗な変調になる。

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AM高級チューナー(SANSUI TU-X1)にはMC1496が採用され同期検波を受け持っている。音質もよいからメーカーが採用するんだよね!!

7MHzを受信するダイレクトコンバージョン製作。CQ誌から学ぶ。その4

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偶々MPX coilを手配できたので、雑誌記載と同じノッチ回路にした。

ノッチが2段ならばLPFも2段だろうと、、。 雑誌記載の値だとオイラの好みより300Hzほど低いので数値は変えた。初段と次段ではLPF回路は異なる。

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MPX coilが到着したら、ノッチ具合を確認する。その後基板手配。

JA1AYO 丹羽OMも記事中に書かれているが、信号の増幅度はAF段に依存する。ラジオキット2P3のように、6石ラジオキットでは大まかに捉えると 「MIX+IF+IF」(60dB程度)+「AF(55dB)」≒115dB程度は増幅している。5球スーパーだと30~40dBほど劣る。

ダイレクトコンバージョン機のAF部が 6石ラジオキットと同じ増幅度なら、[MIX+IF+IF]の増幅度を、[RF+DBM]で担う必要がある。[RF]の増幅度は15~20dB前後ゆえに、「どうやって差を少なくするか?」が課題になる。6石ラジオキットを7Mhz用に変更したほうがしっかりと聴こえる。

例えばCYTECさんのキットは、UPされている回路図のようにトランジスタでSN良く構成されている。このSNの良さが他者キットにはない。あのDBM回路がダイレクトコンバージョンの最終形だとオイラも想う。SN良くまとめるには、DBMはCYTECさんのようになるしかない。

今回はCQ誌に学ぶことがスタート点。Tノッチも含めて学ぶ, CR回路とLCR回路での比較もできればなあ、、と。

暫らくは待ち状態。

7MHzキット一覧

追記

プロト基板ができた

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