ssbとam受信用にはRK-63を興してある。tda1083ベースの基板である。 tda1083はIF=475(470)kHzで設計されているので、 455kcフィルターを使うと上側と下側のキレが違うことには気つく。TDA1083は、独逸製なのでIF周波数はそうなっている。
455kHzフィルターは W55Iであれば帯域4kHzでまずまずだ。
SSB専用は トランシーバー試作基板を先日興した。 SSBフィルターは 初期ICOM標準の日興製。 サトー電気でまだ販売しておるので調達しておくことをお勧めする。
私が興したRFスピーチプロセッサー基板にも使っているので、手元にあってもよいと思う。
***********************************************************
9MHz帯のCW crystal filterはいまは流通していないようだ。
455khz帯のcw フィルターはまだ流通しているが少しお高い。
共振デバイス、たとえば村田のセラミック共振利用デバイスでの F=455KC作例はないらしい。
、、とすると EVER599 type Cの出番のようにも思う。試作基板はばらまいた。
*********************************************************
なにかないか、、、とはいま考えている。
7MHzのtrx.
新規性はまったくない。
ssb filterはサトー電気で販売してい日興 9.00MHzタイプ。5000円程度で購入できる。
ICOMの初期SSB TRXに採用されていた製品。
1990年代には8000円くらいしていたが、ここまで下がると財布にやさしい。
oscは9.0015.
基板サイズは120 x 77 前後。 終段はIRF510予定 1.5Wくらいか?
IRF510の放熱はアルミシャーシ利用にするので右に配置
AGCはかけてみた。
緊急避難が終わったら、実験してみたい。
dataはあげておく。
バリキャップを周波数調整につかうと、昨日と今日では違う周波数になる。 通電後1時間もすると、アレアレになる。 バリキャップはそういう性質の商品。
ラジオのポリバリコンで主周波数は可変する。バーニアにバリキャップで10kHzくらいか、、。
ダブルバランスドミキサ特許は1965年。そこから部品をへらしたのをギルバート氏 (Barrie Gilbert) が1968年に発表した。既出のDBMと区別する意味で、ギルバート・セルと呼ばれだした側面がある。
それを読むことを進める。Gilbert_cell.pdfをダウンロード
WEB上で見かけるのが、ギルバート氏の理論延長であるとの自己証明ないので、信用してはダメなのも事実である。もともと英語論文なので英語で検察すると 日本語SITEにないものを見れる。
同年1968年にMC1496が発売された。 このセカンドライセンス品がNJM1496である。
現時点で短波帯DBM(米国産製品)ではMC1496が最高峰品。現行生産品なのでおよそ60年の歴史を持つロングヒット製品だ。
1MHz~50MHz帯ではSL1641が最高峰だ。
アナログデバイス(DBM)としては、MC1496 を使いこなせれば技術は身につく。
****************************************************
時系列で思考すると
・ギルバート氏(英国人)がギルバート・セルを発表したのが1968年 於米国。 その後1970年から祖国 イングランドに戻りplessey社で実力発揮した.
・ギルバート氏が、plesseyのlabo所長時代にリリース されたのがplessey SL640(641)。これは当時 CAN パッケージでリリースされた。
・その後時流にあわせてdip品がSL1640(SL1641)でリリースされた。 米国MC1496は日本では有名であるが、欧州ではSL640シリーズが有名である。
・sl1640(1641)の性能は至って優秀である。ne612(sa612), sn16913,njm2594なんぞより格段に良い。さすがギルバート氏である。(波形の美しさが違う)
******************************************************************
JRCからdbm NJM2594が2002年9月に@500円サンプル出荷されて、正規販売は2003年1月から行われている。エミッタフォロワとコレクタフォロワでの出力がセールスポイントではある。
・同じく2出力タイプのdbm同等品が、CANパッケージ時代からリリースされている事実がある。NJM2594よりも30年程古い。
この分野では「日本は後から付いていきます」グループだ。
日本国内での基礎研究費用は、米国の1/100程度。 「技術者は海外に行け」との国策方針がみえる。 結果、IC製法技術は、負け組になれた。液晶製造技術も負け組になれた。
HDD製造で盛り返したのは東芝。
真空管のウエスタンエレクトリックは、真空管ビジネス終了時(1988年)に建屋を取り壊すことなく保存した。 商機がきたので300Bは1997年から再生産している。2018年にラインを近代化した。 日本人とは思想が違う。大局的に看れる者がTOPにいる米国 と 小者がTOPにいる日本との違いでもある。
LCによる共振を利用する。相は揃う。
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
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。
****************************************
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。
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。
。
**************************************************************
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。
SSB.AMにはULN2111が楽そうなかんじ。
**********************************************
G0UPL氏のSITEに復調特性が公開されている。SITEはここ。
回路は、
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。
*******************************************
IとQとをΣした回路案。
*******************************
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。
ここに詳しく公開されている。SITEが閉じた場合の魚拓はここ。
webmater様感謝候。
半導体にはpn接合が存在する。
程度の差はあるがトランジスタ、fetは必ずFM変調に傾く。FM変調に転ばぬようにAM変調を掛けるのが技術ではある。
AM波を出すために安易にベース変調を掛けるとΔf(周波数ゆらぎ)が聴感上でバレてしまうので注意。
******************************************
ここから借りてきた。
信号の振幅の変化とともにコレクタ容量も変化するため、オーディオアンプではできるだけコレクタ容量が小さいトランジスタが好まれる理由がここにあります。
************************************************
************************************************
Cobが小さいトランジスタは音がよい。
Cobが大きいものほどΔf 揺らぎやすい。真空管も同様。
ベースに信号印加するとCobも変化するので、FM変調になる。可聴域では発覚しないが送信機ものでは発覚する。
AM電波をつくる場合にエンジニアは、変調回路にベース変調を採用しない。トランジスタ知識がない者は採用している。
オイラは、AM波でのベース変調を採用してない。刊行本を読んでもAM変調かけたつもりでFM変調になってしまった制作例は1960年代に公開されている。 勉強しない人間はそれを知らないだけ。
**********************************************
ベース変調AM波は、おもちゃトランシーバーで多数採用された。
電波が FM変調まじりのAM波なので、復調するには超再生が一番能率がよい。
進相がQ。ここ。
******************************************
flip flop ttl 利用では遅相を生成している。
「TTL利用で、第一象限でお仕事してもらうには 元信号をQ 。90度遅相信号をI と見なす必要あり。」 ベクトル方向CCWが重要。 時計廻りCWはあまり作例がない。(RF WORD NO22)
第4象限でのポンチ図が落ちていた。ベクトルはCW。
上の説明のように第4象限で動作する回路では、リサージュ波形は右回り(CW)になる。通常のベクトル方向とは逆向き。 やっちゃいけないとは言わないが、高校算数の理解度が???になる。
*****************************************************
第一象限。
**************************************
アナログでがAGCが必要になるが、同期検波ではAGCはない。
受信信号をIF段で矩形波にするので、弱信号が入ればバンバン聞こえる。TA7641. TDA4001
********************************
上のCQ誌回路を軽く捏ねるとLSB,USB, AMが受信できる。物理的フィルターが入っていないが、ダイレクトコンバージョンよりは混信に強い受信機になる。同期検波が混信に強い事実と同じ原理。基板サイズは70 x 105くらい。
力を入れて捏ねた回路にするとFMも受信できる全モード受信機になる(作図はしてみた。icはanalog device品)
マイナス90度を生成することが論理として正しいかは今確認中。
*******************************************
上の図がただしければ、 usb,lsb,amは下図面で復調できる。 auto gain contは70dBくらい。
基板は70 X105
位相法では、複素IQ処理を用いて、オーディオ周波数における下側側波帯と上側側波帯の重なりを解消します。複素ミキサーは入力信号をオーディオ周波数に直接変換し、I成分とQ成分を生成します(ゼロIFまたはダイレクトコンバージョン受信機)。複素ミキサー段は、正弦波と余弦波の局部発振器(例えば、90°の位相シフトで実装)と2つのミキサーで構成されます。その後に続く、片側波帯の幅を持つローパスフィルターによって最終的な帯域幅が決まります。フィルタリング後、ヒルベルト変換器によってQ成分が90°シフトされ、その後I成分に加算または減算されて、2つの側波帯のいずれかが選択されます。
英語SITEはここ。
直交での受信回路
50MHzクリコン(RK-292)で安定度実績高いSquare Active Crystal Oscillatorを使った。それにLC発振させた1.4MHzをmixさせて28.400MHzにした。 その1/4が受信周波数になる。つまりosc絡みでの周波数アバレは1/4になり周波数安定度は向上する。HC-49よりは一桁安定度高い。しかし安い。
+++++++++++++++++++++++++++++++++++
「ne612からの出力で ttlをonできるかどうか?」なので2sc1815で増幅してみた。10dBあればいいとは思う。 供給電圧を7vくらいにして波形を矩形波ぽくさせるのがノウハウになると思う。
あるいはSN16913同期検波で採用したTR3個のリミッター回路がいいかも、、。
アナログ派なので、後段にはアナログ回路を描いてはあるが、欧米日での実績が全くない回路になっている。上手に動けば すんごいが、、、 。 早く実験できる環境に転居したいね。
TTLで矩形波をつくると高調波はデシベルで表現すると6db/octという穏やかな減衰です。
例えば、高調波成分が-20dB (1/10)を下回るのは第11次高調波以降であり、周波数が1000倍に達してやっと-60db (1/1000)になる、というわけです。留意したいのは、「N次になっても1/nにしかならない」という事実です。
7MHz帯での無線機では、28MHzからTTL 90度 移相回路つくると、高調波の嵐になる。後段には70dBほどのフィルターをいれる。
******************************************************
「CR1段で90度 移相回路」できればそれがベスト。
IQ変調器には1/4周期 (90度)の移相回路が必須になる。
パラッとみると、CRによるLPFでできる。 遅相回路である。
CQ誌がここに公開しているのを借りてきた。 要点としてCRの定数で90度を作っていることがわかる。特性は遅相である。
R1 =1Kオームでそこそこ特性がいいいとのシミレーションにはなるが、実験がHITしないので信じるかどうかは、オツム次第。
*************************************************
NF技研のここにもOPAMPでの回路が公開されている。
0度( V1 )と90度( V2 )の信号を1対1で加算すると45度( V1 + V2 )の信号が得られことを示した。 とはあるが 事実はそうならないとが多い。 特定の条件下だけ45度にはなる。
CとRの定数で相が定める。
*****************************************************
Cは進相することは交流が生まれたときからわかっている。
直交変調回路では、ソフトで90度進相させてもよいし、物理的に進相させてもよい。
FLIP FLOPで進相(遅相?)した回路がでており、 どうしてそうなるか?はいま、刊行本を手配した。FLIP FLOPで180度相が違うのはわかるが90度にするのはどうするの???
******************************************
月間FBでの作例である。
TTL にターゲット周波数の2倍(4倍)を入れるのが、肝である。出てきた信号は丁度2倍速いのがソフトSDRに最適である。
情報質では、サンプリング回数が多いほうが好まれているのも事実である。
、、、と方向性はイメージできた。
*******************************************
音質重点であれば、CRで90度つくりだすのが正しい。
「CRによるLPF 1段で 」済む
********************************************
OP AMP 多段での90度移相回路は、JA3GSE氏が詳しい。ここ。 多段にすると凸凹の数は増えるので多段メリットはさほどない。
投影面積上では「CRによる1段 ]が優位である。SSBの作例者としてJA4GII氏が有名である。
FLIP FLOP利用では2F(4F)の信号源を必要とする。
fm放送受信時のLch Rch分離調整には測定器が必要になる。 ssgではfm帯周波数での調整になってしまうので、FM コーダーってのが1950年代から1960年代に測定器メーカーから売られていた。
TRIO SM-301で調整した例。2023年10月1日公開
YouTube: pilot signal 19kHz を入れてみた。
年に1回ていどはYAHOOでみかけはする。
不幸にして見落としてしまった自作派に基板データ と回路を公開する。要は19.000kHzが正常にoscできるかどうか? 音叉型振動子は38.000kHzが必要。 安定させるのは2個をパラレルにする。水晶振動子とつながるcは安定度を見て増減する等のスキルは必要。電源は8vがいいと思う。
この地域の警察署のアドバイスで薬物中毒者から緊急避難中。白い粉の売人なので数年泳がしてあげる作戦らしい。 左様なので測定器をダンボールから取り出せるほどは家が広くない。要確認の回路ではある。
①
逆相はTTLでつくる。
REGを入れたのはfm_corder.zipをダウンロード
➁
逆相はトランジスタでつくる。jk flip flop と dbm
4回路接点をつかった古典回路の調整基板。基板は作図中・
③
dbmを変えてみた。
******************************************************
回路図と基板データを公開しておく。LとRの分離調整用基板。3000円もあれば自作できる。
LとRは個々に出せる回路。パイロット19.00kHzもでてくる。
eagle cad (cadsoft usa版)はここ
。使い方はここからダウンロード。
手配先は JCL PCBが最も安い。
2017年2月19日 公開
3端子レギュレータはラジオで使えるかどうかについて考察した。
製造メーカーsiteには「発振する」と明記がある。クローズド制御ゆえに発振からは逃げられないことが多い。ホワイトノイズ発生器として多用されるツェナーを内蔵しているのが3端子レギュレータだ。ラジオゆえに数mVのノイズが致命傷になることも多いので、ノイズレス品選定することをお薦めする。
リップル除去について
オイラは御馬鹿なので3端子レギュレータの実力を疑うことにした。
①3端子レギュレータ使用の波形写真
ヒータ6.3Vを倍電圧整流し,12.6Vに為ったあとに3端子レギュレータ(9V)を入れている。負荷は2sc1815が2個なので5mAも流れない。VTVMは3mVレンジ。3端子レギュレータを使っているので、「リップルが減っている?」らしい。
リップル電圧が12.6Vならばそれの1/100は0.126V.
1/500なら25mV.
発振はしていないが、この3端子レギュレーターは230kHzで発振していた型式の1Aタイプ(日本メーカー品)。あの時は乾電池駆動だった。
今回は発振なし。あの時は発振。同じ型版シリーズで流れる容量がちがうだけなのに、、、。
等価回路が同じでもウエハーに形成されたランド幅が異なると浮遊C?も異なってくる。回路図だけでは性能を評価しにくい分野でもあると想うよ。
②3端子レギュレータ無しの「平滑回路39Ωの4段」では?
VTVMでの数値は確実に下がっている。スパイク形状のピークは同じようだ。3端子レギュレータを使わない方がリップルが少ない。
スパイク形状対策はオイラが中学生の頃から雑誌に掲載されていたので、公知の方法である。オイラがいまさら書くほどの事はない。
平滑回路の段数によってリップル減少することは公知されている。詳細な本もリリースされていた記憶だ。
負荷次第だが、この位の電圧になった。今は2SC1815が2個。
③次に3端子レギュレータ無しで「330Ωの3段+680Ω1段」。
ここまで改善された。
こうなると3端子レギュレータの能力(性能)には疑問符がつく。
VTVMの針が映っていないので0.5mVより小さいようだ。
CとRで構成した方が、3端子レギュレーターより20円程度安くつく。
CRによる平滑回路で効果ありゆえに、リップル除去が弱い3端子レギュレータの出番は遠い。カタログでは「55dBほどリップル改善されるのが3端子レギュレータの性能」らしいが、その性能は???。
オイラの実験では3端子レギュレータは,リップル除去では無能にかなり近い。さて無能なものに貴殿はいくら投資するか?
実験室で行なわれるデータ取りは実環境と異なるので「チャンピオンデータ」と呼ばれている。この用語は、エンジニアなら聞きなれた言葉だ。この3端子レギレータは残念ながら日本メーカー製である。
③9V出力にする抵抗値を少し探ろう(3端子レギュレータ無し)
68Ωの4段にした。 これで初期(3端子レギュレータ使用)よりはリップルが確実に低い。負荷は2SC1815が2個ととても軽い。
10.7Vなので 正規な負荷をつけて追い込めばよいだろう。
3端子レギュレータは整流後のリップル減少にはほぼ効果がないようだ。材料費では3端子レギュレータ使用が高コストになる。
上の写真たちでは、VTVMは3mVレンジゆえに、波形の大小の比較は簡単だ。
参考にSPEC表
公開されているSPECには上のような表がついていることが多い。本レギュレータのは表なしだったので表は借りてきた。
表からはそこそこリップル除去できるらしいことが載っている。55dBなら500分の1くらいには減っているはずだね。①の数値を
実際にはこの実験のようになった。 SPEC表を信じるか、自分で波形確認するかはご自由にされてください。
***************************************
3端子レギュレータ起因の電波ノイズと信号ラインへのノイズ流出
①電波ノイズの実例
安価にて日本へも多数上陸しているLEDモジュール(PLJ-6LED-A3)は使えるのか?
乾電池駆動にて作動させてみた。VTVMが振り切れるほどのノイズ(電波ノイズ)
電池を外すと静かになる。
ここで紹介したように電波ノイズとして飛んでいる。
基準クロックTCXOからも電波ノイズが飛んでいるね。
多くのラジオ工作者がご存知ないようだが、日本メーカーには
「三端子レギュレータは 1~3MHz 付近で発振します」の文字がある。
②電波ノイズには為らぬが,ラインノイズ流出する3端子レギュレータータイプ
波形は230kHz前後で発振中。これも国産メーカー品(アルファベット 3文字)。
+Bのラインからケミコン経由で波形観測。
③信号ラインへの漏れが極小タイプ
1mVレンジで計測なので、0.01mV程度と極小流出
これは海外メーカー品。
もっと低いタイプも流通しているが、それは後日紹介しよう。
まとめ
ノイズ大小あるので、可能ならノイズ流出しないタイプの3端子レギュレータを採用すること。
リップル除去程度は実測し確認すること。
***********************************
PIC式ダイナミック点灯表示器。
周期ノイズ流出。
ON/OFF動作させているのでその周波数のノイズを観測できる。
基板の+端子に9V(乾電池)をつなぐ。その+端子からケミコン100μFを経由してVTVM側に信号を取り込む。
これで+Bラインに重畳しているノイズが波形で取れるはず。
①乾電池がOFFなので 何も来ない。
②規則正しいのが来た。
このパルスの周期を知るために低周波発振器の信号と比較した。100Hz近辺だろう。ダイナミック点灯の周期のようだ。
VTVMが0.1Vレンジなので70mVほど電源側に漏出ている。
ヒータ6.3Vを整流後のリップルが2mV以下なので、周期ノイズの漏れが大きいことが分かる。
このままなら従来通りに乾電池駆動しか手立てがない。
③ この漏れを減らそう。
CRで回路構成した。25dBほど減衰している。 10mVレンジ計測なので4mVくらい漏れ出ている。
45dB減衰が理論値ゆえにもう少し減衰させれそうだ。
目先は乾電池駆動がノイズ面では安心だ。
周期ノイズ漏れも1~2mVまで下げる工夫を行えば、ラジオの電源トランスからエネルギー供給することもOK.
◇原作者製作のラジオカウンター(参考にどうぞ)
当然漏れました。3端子レギュレータは全く異なるメーカーだがね。
3端子レギュレータの無能には驚きましたな。
④内⇒外に流出阻止具合の確認
◇3端子レギュレータを使って供給。
◇3端子レギュレータをパスしてみた。
4dBほどは増えた。
阻止作用は4dBくらいだ。
まとめ
・3端子レギュレータはリップル除去能力はほぼ無い。
・内⇒外に向って流出を止める作用は4dBていどで、30Ω抵抗1個程度の作用もあるかないか?
よって過剰に期待せずに使用することをお薦めする。
*************************************
追記 2017/05
2012年には、真空管用+Bでのリップル低減の実験結果を公開している。
トランジスタ式リップルフィルターの作動具合もUP済みだ。
CRによる平滑回路で0.00094%のリップル率も確認している。「半導体リップルフィルターでの実力がそこまであるか?」は未実験だ。
また2012年内容と重複するが、読まない方が多いようなので。再掲した。
もともとラジオ向けの技術確認ゆえに、電波ノイズになる半導体は使用不可だ。
・日本の技術者は絶えたので、眉唾のwebsiteが多くみられる。 東芝、JRC等のノイズ大メーカーの製品を使うような電子工作siteは、ノイズに無頓着だろう。技術面では低いと推認される。
YouTube: mono to mpx device , then stereo sound on FM radio
TA7343( as is AN7420)は使ってみた。
セパレーションが良いのは、9V電池では無理。
1.5VでMPXできるDEVICEは 鈴商だけに置いてある。ともにSOPだけあるが、DIP品の流通は非常に細い。
*********************************************
FM受信時の Rch Lchのセパレーションは45dBが平均点。 55dB取れるのは優れもの。LC共振から CR共振38Kcに技術UPした頃のIC。
DSP技術もってきてもLR分離は50dB (DSPだと分離が良いと騙されるのはご自由にお願いします)
RDA5807は LR分離はわずか30dB.
SI4831は LR分離はわずか42dB.
DB45 FMラジオレシーバ(DSP 現行販売品)のLR分離が 50dB
DSP-AX459(DSP 2006年発売: YAMAHA)が LR分離 42dB.
M-CR612(マランツ 現行品)でも LR分離 42dB.
繰り返すが、アナログIC での Rch Lchのセパレーションは45dBが平均点。
DSPでは 平均はで42~45dB。上限は50dBなのでアナログよりは劣る。
**************************************************
DSPだから LR分離時に演算補正でSEP 70dBくらい狙っていると思ってたが、なんのことはないDSP黎明期からのLR分離技術の向上はない。
1970年代アナログICにも負けてしまうらしい。55年前の技術に負ける新技術って価値はあるのかねえ?
デジタルなので音響情報の50%は捨てるのは 勿体ないとはオイラ思う。
***************************************
FMジェネレータを自作する場合の参考基板。
1;cd4016使用タイプ
fm_corder_try_first.zipをダウンロード
2;リング変調タイプ
最近のコメント