NORTON AMP

トランス帰還のＮＦＢアンプ（別名　ノイズレス・フィードバック増幅器）として有名な「ＮＯＲＴＯＮ　ＡＭＰ」があります。

トロイダルコアの活用百科の中の１７８Ｐ～１８０Ｐに詳しく載っています。

以前この回路は「２ＳＣ１８１５」を使って実験したことがあります。

現在作っている８ＢＡＮＤのＴＲＸのＲＦＡＭＰとしても使用を検討しています。

今回この回路の低歪実験として、トロ活の中で紹介されている低歪回路の実験をしてみました。

この実験をしてみようと思ったのは、半年くらい前にＷＥＢでいろいろ検索しているときに偶然見つけたＨＰに「ＬＡ８ＡＫ」のＨＰがありその中の

「ＬＡ７ＭＩ　ｍｉｘｅｒ　ｅｘｐｒｉｍｅｎｔ」の中に見慣れないＮＦＢＡＭＰの記事がありました。

早速実験してみたところ、１：４のトランスを使ってＧａｉｎ１２ｄｂ、１：３のトランスを使ってＧａｉｎ９ｄｂで周波数特性やＩＰＩＰ３等はＮｏｒｔｏｎＡｍｐとほとんど一緒でした。

その時は、トランスが２ついるし1個ですむＮｏｒｔｏｎＡｍｐのほうがいいなということで深くは追求しませんでした。

最近になってトロ活の改定新版をめくっていてＮｏｒｔｏｎＡｍｐの歪改善回路が加筆されていることに気が付き前に実験した上記の回路を思い出しなにか同じような

感じだなということで試してみようと思い立って実験してみました。

歪改善回路の原理図です。

これは、Ｃｈｒｉｓ　Ｔｒａｓｋが２００１年に米国特許６１７２５６３を取得しているそうです。

歪の原因はＴＲのエミッタ部分の非直線性にあるので負帰還をかけて低歪化するのだ

そうです。

今回実験した回路です。

使用したＴＲはヤフオクで入手した規格不明の「０５０２－０７」というものです。

Ｔ２に使用したコアはＦＤＫのＫ１４　ＴＦ１２０４というコアです。（詳細不明）

１：２の巻線比にしています。

ここのコアには、上記のＬＡ７ＭＩの記事中にある写真を参考にして穴の中に薄い真鍮板

（ダイソーで購入）を切って丸くまるめて突っ込んでいます。

よくリニアアンプに使われるメガネコアの中にパイプを通す方法です。

実験基盤です。

周波数特性です。

４０ＭＨｚ付近にピークが出来ています。

この歪改善回路を付加する前にはありませんでした。

帰還の位相が１８０度からずれてきているものと思われます。

ゲインは１：３：５の巻線比の計算とおり９ｄｂです。

（ＴＧ　Ｌｅｖｅｌ＝－１０ｄｂｍ）

７．００ＭＨｚ＋７．０２ＭＨｚ（０ｄｂｍ）の２信号を入力したときの

ＩＭ３の様子です。

ノイズに埋もれてよくわかりません。

ＩＰＩＰ３は＋４１ｄｂｍ超ということになります。

詳しくみたものです。

この状態でもノイズに埋もれていますのでよくは判りませんが

ＩＰＩＰ３は＋４６ｄｂｍは確実にあるのではと思われます。

この時の、電源電圧は１５Ｖコレクタ電流は３９ｍＡでした。

このコレクタ電圧が１ｍＡずれてもＩＭ３は５ｄｂくらい悪化します。

（それでもＩＰＩＰ３は＋４０ｄｂｍ超というこには変りありませんが）

いい事ばかりではありませんで、周波数を変えると極端に

ＩＭ３が悪化します。

左図は、同じ条件で２１ＭＨｚに周波数を変えてみたときです。

バイアス点を調整して最良の状態にしたときです。

Ｖｃ＝１５Ｖ

Ｉｃ＝４６ｍＡ

ＩＰＩＰ３＝３６ｄｂｍといったところです。

広い周波数範囲でＩＰＩＰ３＝＋４０ｄｂｍ超が実現出来れば

最高ですが、まだどこをどうすればいいのか闇の中です。

2008.06.22

リターンロスブリッジを使って入力の整合状態をみてみました。

まずこれは、歪改善回路を付けないときのものです。

１０Ｍ－６０ＭくらいまでＶＳＷＲが１．２以内くらいです。

歪改善回路を入れた場合です。

１５Ｍ以上でかなり悪化していますがこれを見るかぎりでは

２１Ｍ付近ではＶＳＷＲは１．４くらいです。

この入力ＶＳＷＲの悪化と上記の周波数特性で４０Ｍ付近に

ピークがあるのでＮＦＢの位相のずれがＩＭ３の悪化のもとでは

と思っています。

入力のＶＳＷＲの悪化の原因は、歪改善回路に使っているコアの影響ではと考えてコアをいろいろ変えてみました。

いろいろ変えてみましたが、フェライト系のコアはダメで

カーボニル鉄系のコアがいいようだということになりました。

あるコアを変えてみたところ入力ＶＳＷＲが改善されました。

左側が最初に使ったコアです。

フェライト系のメガネコアです。

「ＬＡ７ＭＩ　ｍｉｘｅｒ　ｅｘｐｒｉｍｅｎｔ」の記事中にある写真では

メガネコアではないですが穴の中に同軸ケーブルの網線を

入れてその中に２次線を入れて巻いていたのを見てそういう

感じで作ってみたものです。

低い周波数のシングルＢＡＮＤだけでみればすばらしい結果が

出ましたがＨＦ～ＶＨＦまでのオールバンドで考えるとダメです。

右側がいい結果が出たコアです。

ＪＵＮＫで入手したものなので詳細不明ですがＴ－３７－６に

似た性質のものではないかと思われます。

巻線もバイファイラとかいった巻き方ではなく、普通に１次側

１ｔ、２次側　２ｔ巻いたものです。

今回実験したメインのコアです。

左から、全体的に一番いい成績だったメガネコア

２番目は、ＦＢ－８０１－４３を４個使ったもの

３番目は上でも使っているメガネコアを３個使ったもの

４番目は、４３材で出来たメガネコア

２８ＭＨｚまででしたら２番目と４番目がいいのですが５０Ｍでは

厳しいようです。

１番目のコアは、低い周波数では２番目、４番目には若干劣り

ますが５０Ｍまでしっかり使えます。

（コアの中の巻き線長が影響してくるものと思われます）

ということで１番目のコアを使ったトランスを使っています。

巻線比は、１：３：５にしたかったのですがＩＰＩＰ３を全ＢＡＮＤで

良くするために１：３：４にしておのおの２倍の２：６：８巻いて

います。

０－１００ＭＨｚの周波数特性です。

０－５０ＭＨｚの間は平坦な特性になっています。

（ＴＧ　Ｌｅｖｅｌ＝－１０ｄｂｍ）

各ＢＡＮＤのＩＰＩＰ３です。

ＢＡＮＤ	ＩＭ３	ＩＰＩＰ３
３．５Ｍ		＋４０ｄｂｍ
７Ｍ		＋３９ｄｂｍ
１４Ｍ		＋３９ｄｂｍ
１８Ｍ		＋４０ｄｂｍ
２１Ｍ		＋４０ｄｂｍ
２４Ｍ		＋４０ｄｂｍ
２８Ｍ		＋３９ｄｂｍ
５０Ｍ		＋３５ｄｂｍ