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2025年8月21日

2025年8月21日 (木)

Quadrature Demodulation : FM検波。AM検波 TBA120.ULN2111 乗算回路

LCによる共振を利用する。相は揃う。

Slide_10_4

クワドラチャFM検波はスロープ検波の延長。

メーカーの説明では、3 stage balanced produt detector

DATA sheet : uln2111を参照のこと

Uadora

Uln2111z

プロダクト検波なので、ssbの復調 あるいは同期検波に転用できるね。

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amの同期検波(負荷LCタイプ)  

https://www.allaboutcircuits.com/textbook/radio-frequency-analysis-design/radio-frequency-demodulation/how-to-demodulate-an-am-waveform/

英語の説明。

These plots show the demodulated signal for three values of transmitter-to-receiver phase difference. As the phase difference increases, the amplitude of the demodulated signal decreases. The demodulation procedure has become nonfunctional at 90° phase difference; this represents the worst-case scenario—i.e., the amplitude begins to increase again as the phase difference moves away (in either direction) from 90°.

One way to remedy this situation is through additional circuitry that synchronizes the phase of the receiver’s reference signal with the phase of the received signal. However, quadrature demodulation can be used to overcome the absence of synchronization between transmitter and receiver. As was just pointed out, the worst-case phase discrepancy is ±90°. Thus, if we perform multiplication with two reference signals separated by 90° of phase, the output from one multiplier compensates for the decreasing amplitude of the output from the other multiplier. In this scenario the worst-case phase difference is 45°, and you can see in the above plot that a 45° phase difference does not result in a catastrophic reduction in the amplitude of the demodulated signal.

The following plots demonstrate this I/Q compensation. The traces are demodulated signals from the I and Q branches of a quadrature demodulator.

おおざっぱに云うと

1:LC負荷のAM検波(同期検波): クワドラチャ検波(乗算回路+相補正回路)。

受信電波とIF段の信号; 相が90度異なると出力は最小になる。 したがって処理信号が受信電波と相ゼロ度になるためのLC共振をつかっている。同相で乗算すれば音声信号だけでてくる。クワドラ検波ではDBMが使われいるので成立する。

同期検波のdet coil.    lc並列共振の位相。±90度うごかせるのでどこかで同期する。

Lc

2:抵抗負荷での同期検波 : 純粋な乗算回路。

MC1496等DBMだけでの同期検波は、DBMは抵抗負荷の乗算回路として動作している。

LC負荷の乗算回路(クワドラチャ検波)として使う場合には、搬送波の入れ方は弱くすること。

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TBA120は等価回路が示すように同期検波にはなる。 バイアスは実験してきめる必要ある。

Tba120

SSB.AMにはULN2111が楽そうなかんじ。

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Photo

菊水 テストループ SA100。 JISに準拠。 ラジオ調整の基本。

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 菊水 テストループ SA100.

JIS C6102-1998準拠。

菊水さんから写真はお借りした。

Ksgoption

先日、ラジオ調整の基本としてテストループで電波を飛ばすことを記した。

バーアンテナで受信するラジオのために、テストループのインダクタンスもJISで定められている。JISの文面にあるようにトランジスタラジオ調整ではmustの設備になる。これを所有するのが、プロ。

家電メーカーでは、JISに準拠してラジオ調整を行なう。オイラも使ってきた。

修理業務の未経験者は、テストループの存在そのものを知らないね。

テストループを用いてラジオ調整することができるのは、国内では3人もいないようだ。ラジオ整備品を出品する大多数は測定器が無いようだね。文面がそうなっている。

修理する側の技術水準がだんだんと低くなっているので、修理済み品を入手するときは慎重に。

ヘタレ品を掴むのはご自由に。

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オイラのは目黒のテストループ。磁気アンテナでのラジオ調整用にJISで定めている道具。

014

遅延信号を位相加算させる回路のひとつにclass AAがある。Cで進相させ、インダクターで遅相させる。設計ターゲット周波数は不明。

[ClassAA とは、Technics が開発した疑似A級アンプ方式、遅延信号を位相加算させる回路だ。

テクニクスa-700の図面。

v-ampから3本信号ラインが ブリッジ回路に入っている。 V-AMP部の信号遅れは時代的に1μ秒程度か?(聴感じゃ遅れが認識できる時間はある)

ブリッジ回路はコンデンサー多数で部品点数は わずか20個。

特筆はV-AMPの同じ位置からR経由の2信号ライン。この信号がインダクター経由で後段に続く。

A-700回路では「Cで進相させ、インダクターで遅相させる。設計ターゲット周波数は不明。」

Sua700

上記回路のようにLCRによる位相回路になっておる。

この位相についてCLASS AA 信者から説明がないのは 闇。

応答遅れの概念が AUDIO AMP分野になかった時代の製品。 いまじゃ通用しないぽい。

Weaver method SSB 。復調特性。

G0UPL氏のSITEに復調特性が公開されている。SITEはここ

Weaver7

回路は、

Weaver_ssb_rx_g0upl

IQ信号をTTLで処理。

通常はIQ信号をLPFかませて除算回路にもっていく。ソフトでは、「除算+平方根」計算になっている。

実は、専用ANALOG ICは1960年には存在していた。70年代頭には流通もしていた。

販売終了品。模式図は今もWEBで拾える。 完全コンパチの後発品はない  と製造メーカーが云うので、「代替え品+工夫」で復調回路はおこしてある。

実験できる環境にいまはないので、実験はそのうち。

dk7jd.pdfをダウンロード

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IとQとをΣした回路案。 

Ssb_rx

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I とQを除算回路にもっていくとFMも復調できる。SDRとおんなじことになる。

IF段増幅の CA3089で AM復調。

FM帯 IFの増幅に使われるCA3089.

これを使ってAM放送を受信している者が居た。すんごい。 AM復調用のDIODEを使わずにICでAM復調させ、IC出力はAF信号。

「禁断のヘッドホンアンプ」 って商品が流通していた。再掲。ICガチャ派の勝利

 
単純なパクリなので、基本発振する。出口ではOFF SETノイズがスンゴイはずだが、それを隠しているようだ。

Camp22_3支援者たちのICガチャに無アドバイスなので、「OP AMPの入力インピーダンス」について何もかんがえてないわ。

 
 
 
 

 

 
 
 
 
 

01

 

Muses1

Photo_2

Kin_3

ヘッドホンアンプ 禁断 元ネタは、テクニクスのSL-P1200(100mW/32Ω 位相補償回路あり。) Aubrey Max Sandman博士1982年のWIRELESS WORLDに公開:CLASS S が世界初。 発明だね。それをまねした 会社があるのです。
 
 
動作説明はサンドマン博士から100頁超えの論文でてる。 

しかし特許申請していない、スキマをついて 某社がコピーした。英国裁判で、この回路発明者はサンドマン博士で認定された。

英国audio界では よく知られた事実。日本には報道しない自由があるので、コピー情報がこないのね。

 
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  禁断アンプは 出口側位相補償ないので、帰還発振する。 実は、1970年代の位相発振回路とイコールなんですね。 おまけに入口の位相補償は20kHzで4dBも信号が減衰するので、アンプ愛好家の回路とは違う。
 
禁断のアンプ周波数特性は、

Oip

Kindan_amp

 

Kindan3

 
 
 
先行技術のひとつには、アメリカのオーディオメーカー、スレッショルド(Threshold)社が開発した「STASIS(ステイシス)方式」。1978年: 米国にて特許(US Patent 4,107,619)が成立。1979年に STASIS 1発売。
 
 

Class_055_2

特許データベースで1970年から1990年までの間で抵抗ブッリジ回路での特許をしらべた。電力増幅特許(松下電器)の要約書をひとつひとつみた。しかし松下電器にはない。CLASS  AAの商標もなさそうだ。

米国特許(AUDIO )に対して使用料を松下電器が払っていたのが1つだけある。

原文で

US4482866.pdfをダウンロード

詳細はここにあげた。購入時期も判った。 AIによれば音響での抵抗ブリッジ特許は この米国特許1つだけだ。(権利をBBEが買った)。日本人の説明と整合するかを確認してね。

回路発明者はサンドマン博士です。 なぜなら1982年業界雑誌に公開したのです。そこには動作理論あります。 お薦めICは博士が英語で紹介してます。しかしコピーし大量生産した会社は 動作説明できていません。 調べてください

 
 
 

NE5532でバンバン発振中。 ネタもとには位相補償回路が入っているが、某基板屋のは抜けているので、相が回って発振した。

Osc_freq

Osc_mode


YouTube: 禁断のヘッドホンアンプ基板を購入し 部品実装した。NXP NE5532を載せて通電してみたら、 自己発振モードになった。

発振する理由はここをみてね。

Aa11_2

Aa12

Hasin_3

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U2の支配性がほぼないだろうと推測される回路例。

U1からの信号は 楽なところに流れていくので、高負荷へはほぼいかない。 U2の支配性は相当に妖しい。貼り付けフィルムタイプの電流センサーが西暦2000年には市場に流通しているので、実測数値を公開していいよね? どうしてやらないの?? とは見ている。

Lowosc003_2

MOSクラスAAを実現していると有名な

テクニクスa-700の図面。

v-ampから3本信号ラインが ブリッジ回路に入っている。 ブリッジ回路はコンデンサー多数で部品点数は わずか20個(1ch)

特筆はV-AMPの同じ位置からR経由の2信号ライン。これがL経由で後段に続く。これを多重帰還回路とよびテクニクスの技術中心だ。 クラス AAのプリメイン機は、必ず多重帰還回路が採用されている。

C多数なので CLASS AA 信者は、周波数特性を実測して公表してほしいね。経験ではピーキーな暴れがあるので、どう誤魔化しているか?  に興味がある。

Sua700

興亜のチップ抵抗と松下のチップコンデンサーでよい音がするので、ルビコンの出番はない分野。

オイラはコンデンサー製造機械を製作納入する側にも5年ほどいたので、ルビコンエンジニアの現社長とは35年前から既知である。技術者が経営陣にはなれない会社でもある。

 自称 class-AAの回路は、上記テクニクス図面とは考え方は違う。メーカーは遅延による影響を少なくするようにCを多数投入しているのは事実(多重帰還回路とテクニクスは呼んでいる)
 

 

 Aaaaa_2

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初稿は2024年9月26日 ここ

妖しい回路が公開されているので、使えるかどうかを考える。

 
 

回路考察

1、回路を見ると、2回路内蔵op ampでのセパレーションが悪くなるように回路化してある。

LR信号が混ざる方向の回路にした意図が不明ここに回路があった。なぜにLRを混ぜたいか?

 

2、「出口には電流がバンバンでてきて、ヘッドホンアンプの振動子は飛び出た状態が動作位置原点。これはOKなのか?」無信号時にも軽負荷状態。 ヘッドホーンメーカーは、無信号時に負荷モードになるとは想定していない。 まあヘッドホン振動コーンは早く痛むのは事実。

 

3自称class-AA回路は、 時間遅れの同相加算するので、信号処理としては「やっちゃ駄目の見本」. 信号質は下がることは事実。テクニクスはCで時間遅れ補正を考えていた。U2による遅れ時間はデバイス型番に依存するが、60nsから 30nsがop ampの一般的数字である。ブリッジ回路部では 「U1からの信号」に「60nsほど遅れた信号」を和算する信号の支配性考察は 5  

 10kHz信号は1周期0.1ms(100us=100000ns)だ。 周期100000nsの信号に60nsほど遅れて加算するので元信号はどうなるか?。支配性次第だろう。 

 

4, op ampの信号遅について。 オーバーシュートについて 」はここに公開した。

信号強弱に依存して遅延する事実が製造メーカーから公開されている。 つまり自称class-AA回路は単純加算するので遅れ時間が信号強弱に依存し、常に不揃いになる。これに無頓着な人間(感性が悪いとも云う)のであれば 採用するだろう。 ヒトは0.1ms遅延でも違和感を持つ。 

 5: op ampの入力インピーダンス大小によってブリッジ回路に流入する電流は違う。pin2のzが300kと1000Mではブリッジ回路電流は違う。電流がかわればブリッジ回路端部電位はかわる。
 
 つまりOP AMPのインピーダンスが考慮されていない。 U2Aに流れ込む電流値は重要だろう。
 「U2Aへの流入電流が小さすぎるので、U2Aは無くてもいいんじゃないの???」と思う方もでるだろう。
 
 U2Aに掛かる電圧が重要であればU2Aの入力Zは1000Mが良い。そうなるとブリッジ回路に掛かる信号電圧は変わる。その状態ではU1Aから見て 何がベストなのかのネライに困る。
 
最終的には 「U1Aから抵抗経由で出力端に出現する電流」 VS  「U2Aからの電流」の支配性になる。
 
ここの解析がないのは倫理性が弱い。1:1では支配性は弱く、1:20~50程度は必要だろう。貼り付けでカレント電流計測するデバイスも2000年ころから市販されていたので、測定する意思があるかないかだけだろう、、  それを計測すればU2Aの適正入力インピーダンスも見えてくる。
 

Fig11_2

 Fig12
 
tda2030の内部回路:入力部は非対象負荷なのでこのCLASS AAには不向き。pin2への入力結果とpin1への入力結果は異なるic.  内部回路が示すように出力のpin4は供給電圧の中位でないと動作は苦しい。
 
出口端は電位中点になる。 「禁断のヘッドホンアンプ回路」はop ampを泣かしているだけ。
 
 

Op

 
 
 
 
Q:「push-pull回路をどのように使えば class A になるのか?」
 
返答できる人物は存在しないはず。
 

Internalcircuitoftda2030

まとめ  信号の質をわざわざと下げたい意図が回路図から読み取れる。テクニクスのノウハウはCによる補正にある。それを理解できない水準らしい。

 icのsepp部を供給電圧の中位で使わないので、上側波形と下側波形とでの相似性に疑念が生じる。現実には中位にならかった。

 それだから禁断(つかっちゃダメ)だろうね。耳感性の悪い人向けの回路。

 信号強弱に依存し信号遅れ時間が常に異なるので、調整基準をどこに置くかねえ?

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禁断は重言(じゅうげん、じゅうごん)に近い。この重言使いは、韓国人にはできない、


「ある行為を禁ずること。禁制。」を禁断と日本人は云う。「禁断」は似た意味を重複させた言葉。これは どんなに学習しても異国人には理解できないね。

「重言」初出の実例は、西暦710年の私鋳猶軽二罪法一。故権立二重刑一。禁二断未然一

およそ1300年前からの日本語なので、韓国人には使いこなせないね。

noth korea 系学校 : 朝鮮学校でも重言は教えない。south korea は民団。north koreaは朝鮮総連 が仕切っている。

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モータードライバーでスピーカーを鳴らすとこうなる。 youtube史上で初のtda7072aアンプ。RK-303 RADIO で検索


YouTube: TDA7072A moter btl can drive stereo speakers

 
 
 

OP AMP でBTL化した例。 6V供給で50mWは出てくる。BGMにほどよい出力。

RK-316. RADIO で検索。 回路はここにも公開中。


YouTube: NE5532 BTL AMP : checking the doing.

 
 

「オペアンプ1個で ガツンとスピーカーを鳴らす」には、抵抗を1本入れる。 6V時に50mWはでてくる。

Rk3122

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聴感とオツムの出来はシンクロする。

以上

日本で初めてのトランジスタ seppは1962年発売のtrio tw-30になる。

1960年代半ばには有名なメーカーは半導体SEPP AMPをリリース済み。

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CLASS Dは1959年公開の古典回路。日本ではNHKが実用化した。 ここ

ダブルバランスドミクサーの理論登場よりも 9年ほど古い技術。

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アナログの動作は以下の4種。 ABはAB1とAB2にも分けることが多い。バイアスをどうするのか?の観点から分類されている。    ON/OFF(0,1)を使っているclass D,E,Fはアナログ信号ではない。

Classesofpower20amplifiers_3

A1 ,A2動作は 某雑誌が流した虚言。 ここにまとまめた。

[ClassAA とは、スタントマン博士発明のCLASS Sをフルコピーした量産型アンプ。

 電圧増幅と電力増幅を別々のオペアンプに行わせるので、単なるオペアンプ一発よりも、低歪み率で高ドライブ能力を誇る]と 博士は主張;ここ

信号遅延をコンバインした回路なので、信号質はなぞである。 

同じIC型番では成立しない。と博士は論文で明示してある。

Kibab

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