２００８.１０.２７
ＤＤＳクロックの改善
１ｓｔＬＯ、２ｎｄＬＯともにＤＤＳを使ってみようということになりました。
ここでの問題点は、ＤＤＳはスプリスの巣ですので２つ使うことによりかなり厳しい状況になるのではということです。
ジェネカバ機能は採用しませんので、ＨＡＭＢＡＮＤにどの程度入り込んでくるかということになります。
これは計算できませんので実際に作ってみないと判りません。
しかし、いろいろ対策を施してＤＤＳのスプリアス自体を低減しておけば少しは良くなるのではと思いクロックの４４０ＭＨｚ信号のスプリアスを徹底して低減してみました。
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作り直した４４０ＭＨｚクロックです。 左側は、１０ＭＨｚ基準信号用ＯＣＸＯです。 |
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出力スペクトラムです。 １ＧＨｚまでの範囲で見える範囲にはスプリアスはありません。
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上記４４０ＭＨｚクロックをＡＤ９９５２のクロックに使って作り出した ７６．６８ＭＨｚの信号です。
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ＡＤ９９５２の出力にＤＷＭ−ＢＰＦ（３段）を入れた状態です。 この後、＋１５ｄｂｍ程度まで増幅しても出力にＬＰＦを入れると 見える範囲ではスプリアスは見えなくなると思われます。 |
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作った２ｎｄＬＯです。 ＡＤ９９５２の後に、 ＤＷＭフィルタ３段＋謎のＴＲＡＭＰ＋ＬＰＦ３段の構成です。 これで出力は＋１４ｄｂｍくらい出ます。 |
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出力スプリアスの様子です。 （スペアナの入力に２０ｄｂのＡＴＴ挿入） 第２高調波がここまでは下がるのですが、この後にどんなフィルタ を持ってきても変化なしです。 主経路ではなく別の経路で出ている可能性もあります。 この1週間あれやこれや試してみたのですが一旦ここで 打ち切って次に進むことにします。 そのうちに対策がパッと浮かぶかもしれません。 |
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近傍の様子です。 とりあえずは、見える範囲にはスプリアスは見当たりません。 |
ＰＢＴ
ＰＢＴ（ＰＡＳＳ ＢＡＮＤ ＴＵＮＩＮＧ）の実験をしてみました。
手持ち部品を出来るだけ活用したいので、いろいろ周波数関係の考察を続けていましたが結局
１２．８ＭＨｚの水晶でフィルタを作り、７．６８ＭＨｚの水晶を使ってＶＸＣＯしてみようということにしました。
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構成図です。 ＤＢＭでの損失を考慮して１２．８ＭＨｚで１段増幅します。 ＤＢＭには、ＴＵＦ−１を使いました。 |
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１２．８ＭＨｚ ８素子のフィルタです。 ６ｄｂ帯域幅で、２．８ＫＨｚです。 |
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出来上がったものです。 左上 ５．１２ＭＨｚＩＦ２段増幅＋ＤＢＭ 左下 ７．８６ＭＨｚＶＸＣＯ 中上 １２．８ＭＨｚＸＦ 右下 １２．８ＭＨｚＩＦ１段増幅＋ＤＢＭ＋５．１２ＭＨｚＩＦ２段増幅 右上 ＡＧＣ時定数 フィルタの損失も全部含めてＩＦ部としてのＧＡＩＮは１００ｄｂになり ました。 |
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ＰＢＴを中心に持って来たときです。 |
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通過帯域の下側を狭めたときです。 |
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通過帯域の上側を狭めたときです。 どうもすっきりとした特性になってくれません。 なんとかＰＢＴの働きはしてくれています。 |
しかし、どうもしっくりこないのでこの２ＳＣ２３４８を使ったＩＦＡＭＰはあきらめて作り直すことにしました。
今度使ったのは、ＭＣ１３５０です。
どうもＴＲを使ったものは部品点数が多くなり、実装の問題もあり回り込みや迷結合などいろいろあり安定動作には問題がありました。
（自分の腕が未熟なだけですが・・）
その点ＩＣでは部品点数も大幅に少なくなり（腕の未熟さもカバーしてくれそうです）製作も楽になります。
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ＭＣ１３５０を使ったＩＦ回路です。 ＰＢＴを含んでいます。 （再現性については、全く考慮していませんので定数は記入 していません） ＡＧＣ検出回路は、清水さんの回路をそのまま使わせていた だきました。 |
最初は、１２．８ＭＨｚの水晶でＰＢＴ用のフィルタを作りました。
この時の、ＰＢＴ用のＬＯは７．６８ＭＨｚにしました。
この周波数関係が最悪でした。
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これは、ＰＢＴを働かせた時の出力の様子です。 なぜか、両脇にスプリアスがあります。 この原因が判らず、２日間悶々としました。 結局原因は ５．１２ＭＨｚ×３＝１５．３６ＭＨｚ ７．６８ＭＨｚ×２＝１５．３６ＭＨｚ という周波数関係にありました。 最初は、ＬＯの高調波の影響だろうと思ってＬＰＦを入れて 第２高調波をー５０ｄｂｍ下げましたが変化無しでした。 結局は、５．１２ＭＨｚ×２＝１０．２４ＭＨｚ ７．６８ＭＨｚ×３＝２３．０４ＭＨｚでこれを引くと １２．８ＭＨｚになります。 又５．１２ＭＨｚ×４＝２０．４８ＭＨｚ ７．６８ＭＨｚ×５＝ ３８．４ＭＨｚの差も１２．８ＭＨｚになります。 元々ミキサはこういう高調波を大量に発生させるところなの でこういう周波数関係はいっぱいあるということになり左図の ようなスプリアスのオンパレードとなったようです。 |
そこで、ＰＢＴ用のフィルタを９．８３ＭＨｚの水晶を使って作り、ＬＯを１４．９８５ＭＨｚの水晶を無理やり１４．９５ＭＨｚにＶＸＯして作ったところスプリアスの呪いからは
開放されました。
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作った９．８３ＭＨｚのフィルタの特性です。 ６ｄｂ帯域幅は３．１ＫＨｚと少し広いのですが１５．９５ＭＨｚのＶＸＯが 結構動くのでこのまま使ってみます。 このＶＸＯは、結構無理して動かしているので安定度が少し悪いです。 １０ＮＨｚ台がパラパラと動きます。 通過帯域が数１０Ｈｚ程度動いても、受信音にそう変化があるとも 思えないレベルなのでとりあえずこのまま使ってみることにします。 どうしてもダメというときには、水晶屋さんに特注することにします。 |
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この周波数関係でＰＢＴを働かせたところですが、スプリアス は見事に無くなりました。 |
下の画像はＰＢＴを働かせたときの様子です。
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このＩＦ−ＡＭＰの入出力特性です。 全体としてのＧａｉｎは、約１００ｄｂです。 |
今回ディスプレィには、大型ＬＣＤを採用してみようということにしました。
今回使ったのは、秋月で売っている「ＳＧ１２８６４ＡＳＬＢ−ＧＢ−Ｒ０１」というものです。
使い方としては、Ｏ−ｆａｍｉｌｙさんのＨＰを参考にさせてもらいました。
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表側の様子です。 大型ＬＣＤには サブ周波数表示 ＲＩＴ表示 ＶＦＯ切替表示 Ｓメータ表示 ＰＯメータ表示 を表示させています。 |
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裏側の様子です。 左側のＡＶＲが「ＡＴ９０Ｓ８５３５」でＬＣＤ表示用です。 その他に、ＤＤＳ制御・ＲＥ・７ｓｅｇ表示データ出力等を受け持ち ます。 右側のＡＶＲが「ＡＴｍｅｇａ６４４Ｐ」で７ｓｅｇ表示、ＢＡＮＤ−ＳＷ の切替等を受け持ちます。 プログラムは、まだ途中でＶＦＯの切替やＲＩＴ操作などを追加 する予定です。 今回ＢＡＳＣＯＭ−ＡＶＲの正規版を購入しました。 ＡＴ９０Ｓ８５３５のプログラムは現在約６ＫＢあり、デモ版では 書き込みできません。 又ＡＴ９０Ｓ８５３５の変わりにＡＴｍｅｇａ６４４Ｐを使ったところ ＬＣＤの表示が乱れました。 原因はよく判りません。 サブ周波数表示を大きく見やすくするために１６×８Ｆｏｎｔを 作りました。 １６×８Ｆｏｎｔ全部は作っていなくて、使用する必要最小限のもの しか作っていません。 ８×８Ｆｏｎｔは、 “＞”を“■”に “＄”を“−”に変更しています。 |
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大型ＬＣＤの詳しい表示内容です。 デザインは仮のデザインです。 変更は、プログラムを替えればすむので簡単です。 Ｓメータ・ＰＯメータ表示は左側から棒グラフが伸びたり縮んだり して表示します。 周波数表示の下にある横棒は、その桁が変化することを示して います。 |
１ｓｔＭＩＸについては、以前２ＳＫ１２５を使ったＭＩＸの実験をしてその後もう少しいいＭＩＸが出来ないかとバスＳＷＭＩＸなどを実験してきましたが
どうもいいものが出来ませんでした。
（バスＳＷＭＩＸもＩＦが低い周波数ならすばらしい結果が出ますが、今回のようなＩＦ＝７１ＭＨｚというような高い周波数では難しいということです）
現状では、これ以上のＭＩＸは望めないということで、２ＳＫ１２５を使ったＭＩＸですすむことにします。
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実験基盤です。 同じ定数では、周波数によって性能にバラツキがでます。 そこでＢＡＮＤ毎に定数を変更することにしました。 コアはヤフオクで入手した、詳細不明のコアですが結構いい 結果が出ています。 ＦＢ８０１−４３でもほぼ同じ結果になります。 電源電圧は＋１０Ｖ、−５Ｖで電流は全体で約１００ｍＡ流れて います。 １本あたり１２ｍＡくらいでほんのり熱くなる程度です。 |
各周波数でのＩＩＰ３の様子です。
入力した２信号は、＋１０ｄｂｍ １０ＫＨｚ離れ
スペアナ（Ｒ３２６７）の入力に２０ｄｂのＡＴＴを挿入
ＬＯ入力は＋１７ｄｂｍ入れています。（このレベルが一番いいようです。多くなっても少なくなってもＩＭ３は悪化します）
スプリアスの項目では、マーカーが付いている信号が目的信号です。（ＩＦ出力）
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周波数 |
変換損失 |
ＩＩＰ３ |
ＩＭ３ |
スプリアス |
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３．５ |
７．３ |
３７ |
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７ |
６．５ |
３５．５ |
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１４ |
７．９ |
３７ |
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１８ |
７．５ |
３６ |
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２１ |
６．２ |
３９ |
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２４ |
７．８ |
４０ |
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２８ |
５．４ |
３９ |
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５０ |
７．３ |
３８．５ |
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掲示板でいつも情報交換していただいているＪＲ１ＰＷＺ清水さんとのやりとりの中で「ＳＤ８９０１」が入手出来ないと書いたところ、清水さんのご好意により少しなら
手持ちがあるのでお譲りしてもいいとのことで、ありがたく少し譲っていただきました。
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譲っていただいた「ＳＤ８９０１ＣＹ」です。 最高周波数 ２５０ＭＨｚ 変換損失 −８ｄｂ ＩＭＤ３ ＋３５ｄｂ となっています。 回路図等は清水さんのＨＰ記事を参考にさせていただきました。 |
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実験基盤です。 使っているコアは ＲＦ入力 ＦＢ８０１−４３ トリファイラ４ｔ ＩＦ出力 謎のコア トリファイラ５ｔ ＬＯ入力 謎のコア トリファイラ５ｔ ＬＯレベル ＋２５ｄｂｍ 実際に使うＬＯではなく、ＳＧからの入力です。 |
謎のコアとは、ヤフオク入手のコアで詳細不明のものです。
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直径が約１３ｍｍ 内径が約７ｍｍ 厚さが約５ｍｍ のものです。大きさはアミドンのＴ−５０シリーズより少し 大きめです。 写真のように３本の線が５ｔ巻いてあります。 直感的に使えそうと思い入手しました。 |
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この「謎のコア」の伝送線路トランスとしての特性です。 |
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こちらは、同じ条件で測定した「ＦＢ８０１−４３」の特性です。 謎のコアのほうが低い周波数でも使えそうです。 |
各周波数でのＩＩＰ３の様子です。
入力した２信号は、＋１０ｄｂｍ １０ＫＨｚ離れ
スペアナ（Ｒ３２６７）の入力に２０ｄｂのＡＴＴを挿入
ＬＯ入力は＋２５ｄｂｍ入れています。
スプリアスの項目では、マーカーが付いている信号が目的信号です。（ＩＦ出力）
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周波数 |
変換損失 |
ＩＩＰ３ |
ＩＭ３ |
スプリアス |
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３．５Ｍ |
６ |
４７．５ |
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７Ｍ |
６．３ |
４６．５ |
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１４Ｍ |
６．７ |
４７ |
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１８Ｍ |
７ |
４５．５ |
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２１Ｍ |
６．９ |
４５ |
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２４Ｍ |
７．３ |
４１．５ |
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２８Ｍ |
７．８ |
４３ |
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５０Ｍ |
６．５ |
３７ |
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２ＳＫ１２５を使ったＭＩＸよりかなりの性能ＵＰになりました。
このＳＤ８９０１は、電力がほとんどいりません。今回流れている電流は約３ｍＡです。２ＳＫ１２５が約１００ｍＡ消費するのに比べると大幅な省エネです。
ただ、このＳＤ８９０１を使うためにはＬＯのパワーＵＰが必要です。