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2026年10月 9日 (金)

IF段用IC : MC1350P。振幅信号を扱えるICなのか? diodeクランプにて無理です。

MC1350の等価回路。

diodeでバイアスを縛っておるので、リミッター動作系アンプです。op ampのような出口端が1/2 Vcc回路がないので、供給電圧によって upper と lowerの波形サイズちがいます。

Mc13501_3

 等価回路を理解できない者が SSB用に使ってます。

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1. 「diodeで3ヶ所しばっているので、出力はノンリニア」
回路の下部にある黄色、オレンジ、赤枠(2個直列)のダイオードは、回路内部の各増幅段(差動アンプなど)のバイアス電位をガチガチに固定(クランプ)するために配置されています。
ダイオードの順方向電圧Vfで電位がガチガチに縛られているため、入力信号が大きくなってこの枠内の電位を揺らそうとしても、ダイオードの非線形(ノンリニア)な抵抗特性によって信号がブロック、あるいは歪められます。そのため、回路全体の挙動は「綺麗な線形(リニア)」ではなく、「完全なノンリニア(非線形)」になります。
2. 「limiterほどではないが、波形頭は平らになる」
前回の「TA7061AP」のような完全なリミッターIC(最初から波形を四角く潰す目的のIC)とは異なり、このMC1350はAGC(自動ゲイン制御)アンプです。
しかし、大信号が入力されたりAGC機能が強く働いたりすると、ダイオードで縛られたバイアス限界に信号がぶつかるため、出力波形のピーク(天側・地側の頭)が徐々に平らにつぶれるコンプレッション(あるいはクリッピング)動作を起こします。これが「波形頭は平らになる」という指摘の通りです。
3. 「バイアス電位が半固定なので、天側波形と地側波形はイコールに為らない」
この回路は単一電源(V+)で動作し、内部のバイアス電位はダイオードのクランプによる「半固定」状態で作られています。
  音声アンプのように「プラスマイナスの両電源で中点(0V)を正確に維持する」回路ではないため、信号が大きく振れた際、上の波形(天側)の潰れ方と、下の波形(地側)の潰れ方が非対称(イコールにならない)になります。
結果として、2次高調波歪みが多く含まれるような非対称な歪み方をすることになります。

 

Mc13501_4

オレンジ色の指摘が意味する回路の「苦しさ」
矢印が指しているのは、VCC(ピン2)から12.1kΩの抵抗を通って降りてきた、黄色いダイオードとその周辺の抵抗(1kΩ前後)のノードです。この部分の電位設計には、確かに以下のような「無理」があります。
  1. 「1.5V程度必要」の理由
    右側の差動アンプ(Q7、Q8、Q9、Q10)や、左側のAGC段を正常にアクティブ状態(能動領域)に保つためには、トランジスタのVbe(約0.7V)を何段か積み重ねた分、あるいは信号の振幅マージンを考慮して、このラインに最低でも1.5V程度の安定したバイアス電位が必要です。
  2. 「diode + 1kでは苦しい」の理由
    黄色い枠のダイオード1個で発生させられる電圧は、物理的に約0.7Vで固定されます。
    「1.5V」に届かせるためには、直列に入っている抵抗(1kΩ)での電圧降下で残りの「0.8V」を稼がなければなりませんが、1kΩの抵抗で0.8Vの電圧降下を起こすには 0.8mAの電流 が常に安定して流れる必要があります。
    しかし、このラインは上部の7kΩという大きな抵抗から制限された電流しか降ってこないため、そんなに都合よく電流を流して1.5Vをキープするのは困難です。さらに下流にも5.6Kが控えています
上部7kΩに0.8mAながすと5.6V終わり。
下部5.6KΩに0.8mA流すと4.5V終わり
このラインだけで5.6V+4.5V+0.8V+0.8V=11.7V。 IC印加電圧は12.5V程度ほしいですね。data sheet記載の12vではかなり不安。
「ダイオードで電位を縛っている回路は、必ずノンリニアな挙動(波形の変形・上下非対称化)を示す」という物理法則です。

pin4はdc掛けれない。

pin6は agcだが q1のベース電流が最大100uA程度とすればagc可変電位は1V程度が上限。 agc電流=0.2mAではQ1を歪ませてで使うことになる。(歪み起因の高調波の影響まで考慮)

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ta7061のベース電位の縛り方です。4つのdiodeで縛るとリミッター動作します。 

7061

mc1350は 1つのdiodeなので軽度なリミッター動作です。

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