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2018年1月29日

2018年1月29日 (月)

LA1600 ラジオ基板(試作中)。ノイズがオイラの真空管ラジオより大きい要因は?

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LA1600ネタです

昨日の写真のように VR閉時のノイズは、LA1600ラジオ>自作真空管ラジオであった。

真空管ラジオは交流をシャーシに流してヒーター点灯している「オイラ的には普通の自作ラジオ」だ。しかし一般的ラジオの1/5~1/10程度の低ノイズだ。平均的ラジオ工作者から見れば「特別なローノイズラジオを自作」し続けているように見えることを最近知った。

LA1600ラヂオは、一般的真空管ラジオよりは低ノイズだ。 しかしオイラの自作ラジオよりはノイズが大きい。 

LA1600ラジオのノイズ要因を探る。2mVより小さいのでオイラが使う100MHzオシロではノイズ周波数の特定には中々至らない。このノイズ値が小さくなるとS/Nが改善される。

LA1600のSNについてはWEB上のPDFには数値が公知されている。実はLA1260のほうがよりすぐれたICである。

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◇まずノイズ要因として頻繁に遭遇する3端子レギュレータを疑う。

NON-NOISEとしてオイラが推奨する製品は5Vの種類がTO-92として生産されていた。勿論すでにディスコンになっている。現在はチップパケージ品しか製造していない。 8V,9V,15VタイプでNON-NOISE品はまだ見極めていない。5V(TO-92)タイプはディスコンだが、左のリンク先ではまだ販売中ではある。

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上写真のように3端子レギュレータを剥がした。乾電池から直印加9Vでも、ノイズ値は改善されない。

この状態でトランジスタラジオを傍らに置き、LA1600ラジオの電源を入りきりすると、LA1600通電時にAM帯ノイズが増えることが確認できた。

と、、SP端に100MHzオシロをつないで色々やっていると 電源断の瞬間に7MHz帯の波形が目視できた。+Vラインコンデンサー放電による動作波形(OSC波形?)が10mV近いものがオシロで0.3秒程度観測される。OSC波形と同じ時間軸で計測できる。ほぼ毎回確認できる。 どうやらOSCの漏れも一緒に混ざっているらしい。可聴範囲外なので1.7mVも観測される割には、ノイズ感がないので、OSC漏れが主たる要因だろう、、、と。 こういうこともあるだろうと予測していたので、AF部にはLPFは1段入っているが、効果が弱いのは何故??

そのOSC漏れ対策に「3番ピン⇔8番ピン」に抵抗(22Ω)を入れ設計したのだが、抵抗があるとOSCしないことから、LA1600は8番ピンからの微妙なRF漏れを利用しているICだとわかった。そりゃノイズが下流側に出てくるわな。SN良くまとめることはこのICでは無理でもある。単に同電圧だけではだめだった。LA1600ユーザーで ノイズに留意して製作された記事は いままではない。日本の技術水準とは その程度のものだ。 

BFOが強すぎて機能しないので、がちゃがちゃやってると発振停止中のBFO部で7MHzOSC波形が確認できた。どうやらCOLD側から来るらしい。対策としてはCOLD側を一筆書きパターン(信号の流れにそった)でまとめることになるが、、、。+V側のLPF(AF)が効かないのも納得。

電子は負側から正側に移動するので、その移動経路(負側)がはちゃめちゃだとノイズは増える。MIC-COMPなどは極力、一筆書きパターンが求められる。MIC-COMP基板

このOSC漏れ状態で観測されるノイズは一般的な値だ、アイテックのSR-7と同じだ。、、と云うことは OSC漏れ対策を取らずに 皆皆、製作しているだろう、、と。 COLD側からの漏れゆえに 明瞭な対策がないので、放置されていることもありだろう、、。

確定版では、オイラは対策し配線ルート変更した。結果としてSNは改善されている。SR-7などよりは良い。

◇BFO部の作動

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455kHzマーカー(基板ナンバー RK-07)と発振部は同じC容量にした、しかし出てくる波形の周波数は低い。プリント基板のサイズ影響もある。Cメーターでプリント基板を測ると値は大きい。こういうのは片面基板で製作した方が安全だ。

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、、と。実績のあるBFO回路を持ってきたが、 低めの周波数になっているので????状態だ。しばらくは苦労しそうだ。

この試作基板で挑戦したい方は連絡ください。 送付します。BFOを使わなければ(SSBを聞かなければ),通常のラジオ基板です。

2018年1月30日 追記

4枚送付済み。残5枚。

2018年2月18日追記

本基板が完成した。領布中(基板ナンバーRK-12)。「LA1600起因のOSC漏れ」は工夫した。

LA1600 ラジオ基板(試作中)。SELF OSCはOK。 ラジオ作動はOK.

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依然LA1600の試作中だ。

前記のように、局発不動でも通り抜け受信するLA1600だ。 「通リ抜けしない」と信じているお方が居るとすれば、おそらく実験量が不足しているだろう。

IC内部の情報が弱いのでトライアンドエラーで進行中。 写真のようにSELF OSCに基板に変更した。

RF部のOUTは同調コイルの2段にした。 

セラミックフィルターは前記実験で確認したように、ロスの少なかった側からいれた。 逆向きにした。

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データシートをみると8番ピンの電圧上限値が他ピンより低いので、3番ピンと8番ピンにそれぞれ個別に電圧が掛かる回路にした。 しかし局発がOSCしない。

???と悩むこと半日。 3番ピンと8番ピンを直接結線したら、OSCしてきた。どうも8番ピンからでてくる微小レベルの高周波信号を3番ピンに帰還させて発振させる仕組みのようだ。 そうであれば他励式もまあまあかも?

とりあえずR77の値をゼロΩにすると3番ピンと8番ピンが直結になるので、ゼロΩ抵抗で対応しSELF OSCさせた。このR77はOSC漏れ対策として入れた抵抗ではある。 「OSCが漏れてICへ悪さする対策」はむしろ邪魔だと判明した。

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◇S/S+Nが10dBになるようにSSGを絞っていくと、この値(下写真)になった。 これはMY SR-7 キットの値とほぼ同じだ。

 IFのセンターは452kHzになった。どうやっても454や455には為らない。

FM用バリコンで可変範囲500kHzほどになった。2段同調のお陰でRF OUTは可変バリコンまたはバリキャップ可変で周波数あわせする必要がある。バンド幅100kHzなら我慢できる範囲だと想うが500kHzだとちょっと、、。

osc部は周波数微調整用にバリキャップ回路を入れてあるので、メインはバリコン、微調整はVR可変でバリキャップにお任せ。

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◇ このままでもラジオとしては支障ない。あとはBFO確認が残っている。

2段同調(複同調)だと 使いにくいように想う。

◇ VRを絞っての残留ノイズを見た。 1.7mVもある。アンテナ端を短絡しても数値が変らないので、LA1600や他の半導体起因のノイズだ。 LA1600を交換しても改善されない。如何にも半導体ノイズの波形だ。ノイズ要因はこれらしい。 「局発起因でノイズ」は半導体ものでは頻繁にある。それならば解決案はある。

オイラの真空管ラジオでは平均0.5mV近傍なので、それよりはLA1600ラジオは7~8dB悪い。乾電池駆動ラジオが真空管ラジオより残留ノイズが大きいことはよくある。

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自然界では上記のようなスパイク状ノイズは存在しない。

人工的なことが下の真空管ラジオでの波形から判る。測定レンジは同じフルスケール3mV.偶々出来がよく0.3mVの残留ノイズだ。LA1600ラジオとは12dB程の差がある。

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、、、と改めて半導体ノイズの強さを認識してしまった。ホワイトノイズ源として重宝されているのは半導体だからね。 真空管ラジオは世間で想われているよりSNが良く仕上げることができる(製作者の技量のよるが、、)。

2018年2月18日 追記

ノイズ低減も出来て本基板(回路図も)が完成した。 基板ナンバーRK-12にて領布中

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