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昨日は、マルツのダイレクトコンバージョン受信機（MRX-7D)でDSB波(基板ナンバー RK-16)を確認した。
◇◇
今日は、「AMエキサイタ基板」をdsb状態にしてTA7320基板（基板ナンバー RK-8)で確認。
はい、普通に音として出てきました。歪んでいるのはTA7368起因だと想う。MRX-7Dではここまで歪まないね。TA7613基板でも同じ傾向なので TA7368はやや動作点が？？らしい。 調整道具としてはもっとDSBが弱いのが望ましい。
「マルツのキット」と「TA7320 基板」の2種でＤＳＢなことを確認できたので、充分OKだ。
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5月27日、追記。
AMとSSBの受信実験中であったTA7613基板がまとまった。 3.5MHz帯で確認できた。
このAMエキサイター基板とTA7613基板を組み合わせるとrig化できる。
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昨日は、osc確認だけ出来た。
◇今日は、先ず「osc強度をデータシートのfigのように, 「10MHzで160mV(rms)近傍」を狙う。500kHzと10MHzの2つ線があるので、7MHzでは130mV(rms)近傍だろうと勝手に推測してみた。
オシロ読みで130mVくらいだと想う。この上下のどこかにヌル点になるosc強度がある。
②
現発振強度でのヌル点にあわせてみた。Vレンジを拡大してみても4mV位らしいが、シールド小屋ではないのでノイズ多々で今ひとつだ。
③上の搬送波状態でAF信号を加えた。 変調波形を確認。 まあまあな波形。キャリアサプレッション具合の数値化にはスペアナがmustのようだ。 「工夫して測れないものか？」と思案中。
「AF信号入力時の変調波形高」VS 「AF信号入力無の波形高」はおよそ300mV/4mVになる。これをこのままdB換算してよいのかどうかだ。
④
波形確認には ダイレクトコンバージョン受信機(MRX-7D)を持ってきた。
音として聴こえ波形もでてきた。 周波数が数ヘルツふらつくが「送り側」あるいは「受け側」なのかは不明。
AMではないことが確認できた。これで「DSBの送り側」として使えそうだ。
⑤
SSGからAM信号をMRX-7D(ダイレクトコンバージョン受信機)に入れてみた。 受信側のVR最大でこの状態。AM電波では、かなり遠くで音がする程度だ。上の写真時と大きくことなる。
改めて本基板からは「AMではない信号」が出ていることを確認した。
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①当初想定したように「ダイレクトコンバージョン受信機の調整道具」として使えることを確認した。調整信号としては強いので、電波を飛ばして使える。有線で際までもっていくと受信側で拾ってくれる。
②もともとは、AM エキサイター基板だ。 「中波ラジオ用」をFCZコイル使用にてamature radio向けにしただけだ。
◇DSB時に抑圧性を考えると、DSBではFCZコイル2次側から搬送波をMC1496に注入した方が良いので、パターンを変更して、1次側からでも2次側からでも注入できるようにした。 下のP1が2次側になる。
P1を使ってMC1496へ信号を渡せばDSB時に都合よい。
この基板は手配した。届き次第領布。
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7.181MHzは発振できた。
調整用ＶＲを触っていた。
◇ ダブラー(音)の波形。 右が入力信号。左がラジオで受信した波形。時間軸は写真のように同じだ。
MC1496は調整具合で1番ピンへ入れた信号周波数の2倍の周波数信号をアウトプットできる。 このことはデータシートに書かれている。
データシートのようにダブラー動作できた。 MC1496回路は、「RK-13」と同じ。キャリア調整VRでほどよくダブラー作動する。
この状態では2倍音を聴いているので、「ダブラー音」を使うチャンスは、どうなんだろう？？
良い子はマネをしないように、、。
◇◇◇◇◇
本来のAM変調。送信波は7.181MHz. ＶＲ最大だと入力3mVくらいで歪み出す。
bufferの電流は、抵抗値に掛かる電圧から算出して 10mA. このbufferからの信号線をバーアンテナに4回巻きつけて測った。
12Vで10mAだから 恐らく50mWくらいの出力だろう。 FINALも同じ電流値にしておいたが40～50mAくらいは流したほうがよいと想う。
FCZコイルの線径が0.1mmなので80mAあたりまで流せる。 基板のパターン幅は0.04インチ以上あるゆえに1A流せる計算になるので、FCZコイルが熱くならないように注意する。
3端子レギュレータはSTMicro推奨。「3端子レギュレータから発生する電波ノイズ」及び「レギュレータから電源ラインヘ流出するノイズ」を考慮すると推奨できるメーカーはかなり限定される。 もっとも良いメーカーはこの容量サイズが無い。
この基板向けだと、100mAタイプでは苦しい。
「2番ピン⇔3番ピン」の1KΩ抵抗を増減させるとゲインは変るが、「1K⇒500」にしても4割も増えないので300オームあたりにする必要があるが、バランスが崩れてくると想う。7MHzあたりではマイナスゲインにはならない水準。 7MHzダイレクトコンバージョン受信機でDBM-IC採用だと体験上マイナスゲイン範囲に落ち着くことと整合する。
「DSB用回路」と「AM変調用回路」では、回路形は同じで4個抵抗値が異なる。「DSB用抵抗値」でAM変調を掛けるのは実際苦しかった。 この辺りはメーカーも確認してあることが分かった。、、とダイレクトコンバージョン向けの送信測定器として使う場合には,final段電流は10mAも必要ないと想う。（強くて困る)
基板の用途は、
1, AMエキサイター (FINAL は40～50mAが上限)
2, ダイレクトコンバージョン受信器むけ 送信測定器。(DSBエキサイター)
作動確認できたので、希望者向けに5月21日から領布します。
◇DSB時の注入キャリア量は、キャリア周波数に依存することがデータシート(fig. 22)に明示ある。7MHzだと150mV(rms)前後が推奨されると思う。現回路だとOSCが強力すぎるので、OSCコイル2次側から注入等の工夫が発生するとは思うが、その辺りは題名がAM変調回路なので、ご勘弁ください。
◇DSB時にはDSB用値に抵抗値は変えること。その方がキャリアが出てこない方向なことが実験でも確認した。
◇AM用としてはオシロ読みで0.3～0.4V程度で支障ない。AF信号とのバランスにはなる。 キャリアを抑制することなくしっかりと出力してもらう必要がある。 ただしRFで1Vも入れると歪むことが波形観測できるのでほどほどに。AM専用ならば750Ω⇒680Ωの方がよい感じである。
◇水晶振動子を別なメーカー品の7.011MHzを載せてみた。OSC強度が3倍ほど強い。 AM用でも発振過多だ。 「同調回路コンデンサーのＱ大小(共振時)で発振強度が10%は異なる」ことは、過去の記事でご紹介済みだ。 おそらく7.011水晶の製造メーカー品はQ(共振時)が大きいのだろう、、と。 「水晶メーカーに合わせた抵抗値にする」ことも必要だ。サトー電気取扱いの7.181MHzならば図中値で支障ないと思う。
搬送波形と受信音は無縁なことは、ここで確認済み。
すでに公開済みのLA1600ラジオ基板とセットにすれば、QRPのrigがまとまると想う。
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ここでOSC確認、此処で変調確認した7MHz AMエキサイター実験。
このVRを基板上に反映させる作業が残っている。
先ずAF信号は約400Hzにしてみた。
上の信号をmc1496に入れると、AF信号の正・負にあわせて波形がでてくる。
やや負側が弱いが調整VRで負側が強くもできるので、充分に調整範囲だ。
◇
中波トランスミッター時には気つかなかったが、 MC1496へ供給する「AF信号強さ」と「RF信号強さ」はほぼイコールになるらしい。 中波トランスミッター時は1:4の比だったので、正規基板が届いた改めて確認しよう、、。
たまたまRF=0.5V（オシロ読み)にしたら、AF信号は100%変調には0.45Vほど必要になった。
MICアンプ部は0.3V程度しか出ないのでやや非力だ。 あるいはキャリアを0.3Vに下げるか？ 発振強度はコンデンサーによる強弱があり1割程度はバラツクことはここで確認済みだ。
、、と云うことでMICアンプ部を1Voutできるように1段トランジスタを足そうと想う。
２０１７年7月スタートで、乗算回路でのAM変調を実験していた「AM変調項」。このAM変調項には加算回路でもAM変調として電波が飛ぶことが確認できている。(効率は非常に悪い)
◇ 実験内容を受けて回路化した。
5月20日 追記
実験内容を踏まえた基板が仕上がった。
1:4の比率でよいようだ。 ＶＲmax時には、入力3mVで100%変調になる。キャリアを弱めてもっと小入力で100%変調にしてもよい。
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下記情報は、お手軽なDCワイヤレスマイク(真空管)製作の記事をご紹介する。
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MC1496の作動確認中だ。 さきほどAM変調が綺麗になったので、水晶発振回路の見直しを始めた。
◇OSC強さは0.5V程度。 ICが入力max1.0Vなのでこの程度でよい。
◇カウンターで読んでみた。
7.181にあわせこめば良い水準まで来た。
◇
OSCも出来て、AM変調もOKなので、回路を直した。
1,コンデンサーが1個追加になっている。
2,バイアス点調整にピン番号5への抵抗は可変抵抗になった。
バッファーへの電流は、電源のメーターを信じると20mAは流れているようだ。 0.02Ax14Ｖ=280mWにもなるが、ほんまにそうかなあ？
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MC1496 AMエキサイターの実験中です。 7.181に成らないのは中休みして、綺麗なAM波形生成にトライした。MC1496は正電圧だけで作動するが、「正負電源が必要」と誤って認識されている方がまだいるようで残念だ。
◇データシート記載の抵抗値だと、下のようにAF信号の負側の増幅度が足らない。
バイアス点が寄っていて拙いことが波形から分かる。注入周波数によってもIC内部のCが効いてくるだろうことは予測つく。
中波トランスミッター(MC1496)では、どうもたまたま適正なICと遭遇できたようだ。
バイアス抵抗はMC1496だと5番ピンに吊るしてある。
◇バイアス抵抗をVRに換えて、適正波形にもってきた。
この時SSG出力はこの値。 これよりキャリアが強いとバイアス抵抗を追い込み調整。
どうもＲＦ入力強さに応じてバイアス点を動かす必要があるらしい。この辺りに触れたweb記事はないようだ。さほど実験が為されていないこともわかった。
このSG信号をいれた場合では、5番ピン抵抗はこの数字になった。 20KのVRで追い込むのが正解のようだ。
まあ、MC1496の部品点数を減らすことに注力するより正常な波形を生成することに注力するのが、正しいだろう。、、と云うことで データシート上の固定抵抗のうち3個はVR化必須なことが分かった。
7MHz自作でこの波形なら、まあ悪くは云われまい。MC1496基板は追加VRを載せるように訂正中。
◇ このAM電波をラジオで受信してみた。
、、、と支障ない波形で受信できた。
次は7.181にする回路工夫だ。
◇◇
追記
NE612でもDSB波形にはなるが、MC1496と比較すると波形綺麗具合ではNE612はまあ劣る。オイラとしてはDSB(SSB)送信機としてはMC1496しか推奨できない。実験ものとしてのNE612採用は支障ないだろう。
NE612は負荷を触れないのでどうしても生成された波形はそれなりになる。この辺りは先輩諸兄のレポート通りだ。
「簡便だが波質が劣る NE612」 ＶＳ 「手間がかかるが波質 高品位のMC1496」の選択になる。
2019年5月追記
SN16913のAM生成波形が内部負荷にしては綺麗だ。RK-52.
短波帯であればSN16913もお薦めする。
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AM EXCITERを実験中だ。
今年3月に 中波 AMトランスミッター(基板)をまとめた。 下の動画のようにトランスレス変調としてMC1496を採用した。
YouTube: AM transmitter ,useing mc1496.
非常に綺麗な波形が作れるMC1496だ。理想的なAM波形。
変調トランスのような非フラット特性デバイスで変調せずに済むので、低域から広域までフラットなことが嬉しい。 この基板は領布中だ。
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AM変調にベストと想えるMC1496を7MHzにて使いたい。
水晶振動子を載せてみた。 MC1496回路にはJA1NID大槻OM推奨のように「おまじない」も入れた。発振周波数の合わせは、インダクタ(FCZコイル)で微調整できる。 トリマーを実装すると発振強度が跳ね上がるので、今回は使わずに進めたい。
DSB用にこの「おまじない」は必要だとオイラも想う。データシートを見比べるとDSB用とAM用では回路は同じで、幾つかの抵抗値が異なる。 キャリア漏れを最少にすればDSBになる。
AM 変調を追いかけていたらMC1496に辿り着いたのでAM EXCITERとして基板化中。
ICソケットの実装向きを間違えた。7.181Xtalはサトー電気さんで取り扱い中。
◇まず 水晶発振具合を確認。 R25=3.3KΩ時
タンク回路があるので発振波形は綺麗だ。
JA1NID大槻OMはタンク回路の2次側からの取り出しをされていたが、オイラは1次側から信号を貰っている。
◇ R25=10KΩ時。
ここまでOSC強度を下げても酷くならないのはタンク回路のお陰。
データシートでは1V推奨ゆえに、R25は10K或いは9.1Kで良いと想う。
発振周波数が7.185～7.190になった。 下がらない。 、さて？
◇7.181MHzまで下がった、、、と云うのか、水晶への印字が7.181となっていたので、7.181にした。
osc強度は低い、波形も？？？だ。
◇7.190では綺麗な波形。
この水晶子に適する発振回路は、オイラの回路とは違うことが分かった。
ここで幾多実験したように水晶に回路をあわせることが必要らしい。
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定本「発振回路の設計と応用」によれば、4.000MHz水晶で6kcは可変でき、8.000MHz水晶では16kc. およそ0.15%くらいが可変範囲(fp-fs).
さすれば7.181MHzだと10kc程度は動くらしいが、綺麗な波形で6kcどまり。歪んでプラス4kc.
オイラの回路だと fpは7.190MHz.
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すでにBC帯のMC1496トランスミッターは基板化済みだ。
しかし、amature radio用にたまたまDBMデバイスMC1496を 使う基板をいま試作中だ。
受信側（direct cover) と 送信側(AM EXCITER)の2種類を基板試作中。
「高校の頃に、CQ誌あるいはMAM journalでＭＣ1496を紹介していた記事を読んだ」記憶が残っていたので、 探してみた。
、、と見つけた。
性能面では、MC1496＞＞SN76514 なこともさっと書かれている。
そりゃそうだ。データシートを読めば、MC1496の優秀具合が判る。
、、とP.C.B化にあたり ポイントも載っている。 SSBでバラモジ検討しているなら、この本を既読だろう。この本は今日もyahoo ac にある。 ここ半年ほど見かけつづけている。必要な方へ、今なら入手は楽だ。
この記事中に「リンクで取り出したとしても水晶振動子の発振強度は1v,2vはすぐ出てしまう」とあるが、その通りで、供給電圧程度の発振強度はあるので9v供給ならば8v位はでてしまう。 この強さを1v程度に絞ってmc1496に入れてやるようにする。
mc1496の電圧ゲインについても実測値が載っている。
「AMのトランスレス変調」を追いかけていたら「MC1496」に辿り着いてしまった。変調波形は綺麗だ。 真空管をトランス変調したのとは、波形が違うように見える。
以上、古書の紹介でした。
2018年4月18日 追記
問い合わせがあったが、 「HAM journal NO,13」に記事があるので、還暦過ぎならば既読のはずである。オイラですら記憶から記事を見つけてきた。
WEB上の情報より確実に記事内容は上である。
ダイレクトコンバージョン受信機 でのトライ。
heath kit HW-8ではMC1496によるDCに為っている。 このことは往時自作していたならば知っている。
43年前発売のHW-8と同様にMC1496を使ってみよう。
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AM変調(DSB変調もOK)にMC1496を使った トランスミッター基板（BC帯)を先日興した。(基板ナンバー RK-13。 )
では受信側でつかってみよう、、と試作基板で実験中。データシート通りにしてみた。 おそらく6番ピンと12番ピンは波形が綺麗になる値にすることが必要なはずだが、データシートでは固定抵抗推奨だ、、。
外付け部品がややあるのでamatureには不人気だが、巧い動作点を見つけるためには「動作点をIC内部抵抗に依存」するICでは非常に困る。
ＪＲＣからセカンドソース品が出ているように、プロユースで非常に好まれているんじゃないかなあ、、。
外付け部品(主に抵抗)の数量を減らす際に注意しなけばならないのは、「等価回路上でのトランジスタ相互間のアイソレーション低下がないこと」が前提になる。オイラが所有する測定器ごときではそんなものは計測できない。それゆえにメーカー推奨の回路にして、ベストな抵抗値を探すことになる。
OSCは1Vも入れればOK.
「受信時MC1496ゲインとしては6dBも取れればOKじゃないか？」と予想中。
ta7358は受信側で使うとマイナスゲインなことを昨年春に確認している。概ねマイナス6ｄＢであった。
TA7320はややプラスゲインだった。
「 MC1496の場合、数dBもゲイン取れれば由」だろう。外部抵抗でゲインは可変できる。
、、と 小出力のSSB(DSB)試験電波発信器(HF)が無いことに気ついた。 本基板確認の為に△△△Wも不要なので10mW程度の 試験電波発信器が欲しい。
MC1496のAMトランスミッター基板(中波)で「OSCコイル⇒水晶」に換えたものを昨日手配した。これで試験電波発信器が揃うだろう、 その後に「DSBをいれて受信実験の予定(5月上旬」
真空管でも12V作動しトランスミッターになる。基板ナンバー RK-09。
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先日の実験のように、「乗算モードと 加算モード」の2モードで作動できるMC1496で、AM トランスミッターを自作した。 とある真空管ラジオの音を確認しつつ半田した。
AM変調方法の一つとしてこのような方法もある。
変調トランスのような周波数特性を悪化させるものが無いので、可聴周波数特性は至って良好。
アンテナマッチング用コイルスペースもある。
通電前にVR3,VR4は3.3K～4K程度に合わせておく。
1,先ずOSC確認をする。
2,OKならばMIC回路にAF信号を入れMIC-AMP部のゲインを合わせる。目安はVR1出側0.12V近傍でクリップするようにR8を合わせる。 MIC-AMP部のゲインはMAX50dBはあるので5～7mV信号INで130mV出にするのがお薦め。
3, VR3,VR4を触って波形を合わせる。
4、取り分け上下のバランスに注意。
textに記載のような綺麗な変調波形だ。
5、飛んだ波形をラジオで確認。「5mV入れると過変調になる」ように合わせた例。
動画にした。
YouTube: AM transmitter ,useing mc1496.
MC1496を使ったAM トランスミッター基板がまとまった。
RFは2段あるので軽い動作にしてある。20cmの電線で1m飛んだのでほどよい強さだと想う。
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通算242作例。
「基板ナンバー RK-13」にて領布開始。
調整点があるので上級者むけの基板になった。
2018年5月20日追記
Amatuure radio用に AM エキサイター基板を興した。このように7MHzで動作確認した。
DSB回路とAM回路では形は同じで抵抗値が少し異なる。 AMエキサイターではあるがDSBエキサイターでもある。 ＤＳＢでは搬送波の適正注入レベルがデータシートに記載されている。
ダイレクトコンバージョン受信機の調整道具として、このAMエキサイター基板を興した目的も含まれている。
労働裁量制度が話題中だが、前国会だと思うが国会中継(NHK)をみていたら、
答弁にたった政務次官が、「私共公務員は民間ほどの能力がありませんので労働裁量制度の対象には含まれない」と述べていた。
法案成立後に、「労働裁量制度の解釈と運用」が公知されてそこには公務員が対象外になることをぼんやりと匂わせる記述があるだろう。「解釈と運用」ってのは、日本行政の通常行う手法だ。
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AM/SSBラジオの基板もかなり進んだ。
JA1AYO丹羽OMが1982年に公知した回路がベースになっている。丹羽OMには意匠権で相談済みだ。使用について承諾をいただいてある。
バリキャップも配置した。
周波数可変は、「バリコン(メイン)+バリキャップ(微調整)」が使い易いと思う。 微調整用バリキャップ10PF程度のが具合よい。
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ラジオ工作のお手伝い用に、2018年6月10日から AM/SSB 2モード基板(基板ナンバー RK-17)を領布中。
周波数表示基板はRK-01。
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ＭＣ1496で VR可変して 波形変化を見た。
MC1496を使った作動例では紹介されていない挙動を動画UPした。
ICメーカー推奨のようにICに12Ｖ印加中だが、動画のように推奨R値ではちょっと駄目なことも判った。
YouTube: AM変調項2。 「MC1496での加算動作？？ 乗算動作？？」
「MC1496を使ったAMトランスミッター」での作動確認中である。
所謂、「乗算回路による波形」と「加算回路による波形」の2つともVR位置によって計測できる。
、、と上記内容を受けて可変抵抗の方が好ましい処は、VR化した。
「加算モード」⇒「乗算モード」になると出力が1/10程度に減る。波形だけでなく出力も変わることが動画で確認できる。
幾多の本をみても、まあAM変調は、乗算回路で生成されるらしい。それでは加算モードで生成されたモノは何と呼ぶのか？
シミレーションソフトでは、この作動再現は出来る？ or 出来ない？
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MC1496を載せたトランスミッターの続きです。
乗算回路の雄としてMC1496は知られているが、真実はどうなのか？
オイラにとって初めてのデバイス,MC1496の作動具合を確認していく。
1、OSC具合の確認。 適正注入量を探るのは後ほど。
2,WEB等で見られるＣＲ値にしてMC1496に低周波信号を入れてみた。
波形は所謂乗算回路で生成されたものになった。 上下の不均等が気になる。下側の伸びが無い波形。
OSC波形よりも上下比が悪化している。その要因は？？？
3, 固定抵抗⇒可変抵抗に換装して波形を見た。
4, 加算回路で頻繁にみる波形も造れた。 「波形からは加算回路」と云える。
この状態から負荷を変えていくと、下の波形が作れる。MC1496を採用しても加算回路で作動することが確認できた。 「加算動作⇔乗算動作」は6ピンの負荷次第だ。 加算動作時は変調が浅い受信音になっていた。やはり、「加算動作でも変調はできるが浅い」。 2つ固定抵抗をSWで切り替えて「加算動作⇔乗算動作」の違いで遊ぶことも出来る。
6ピンの抵抗値で加算にも乗算にも使える。理論式には抵抗値の数値や電圧差に依存する記述は無いようだが、事実は計算式に登場しない外部部品に依存する、、、。 と、MC1496には乗算モード、加算モードの2通り作動モードがある。
良い子は真似をしないように。
4, こんな波形もつくれた。上側の伸びが無い波形だ。
元の作動点に戻してみた。
5,
この辺りがいいんじゃないかなあ？
MC1496,10番ピンへの入力はMAX100mV（12V作動時)。 110mVでは過変調になる。
これでMIC-AMP部のゲイン100倍(40dB)で良いことが判明した。 RF入力は1.6Vでも壊れることなく作動していた。 RF入力が増減してもAF入力値とは関係が弱いように思えた。
MIC-AMP部はゲイン60dB(トランジスタ3段)の回路にて、1段は余分だ。今の回路で作動するが、「mic-amp部を3石⇒2石」に訂正しよう。
◇◇作動条件が掴めたので、これら諸元を受けて基板訂正する。
下のはこの6SA7トランスミッターでAM生成させたもの。
MC1496よりも随分と綺麗な波形は、真空管による生成。
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参考の為に、「SSGからの信号」と「AF発振器からの信号」を結線したもの
上3枚の写真は2017年7月から公開中。
差動回路、加算回路による変調実験の項はここ(2017年7月スタート)。
動画1
YouTube: AM変調項1。 「MC1496での加算動作？？ 乗算動作？？」
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質問1,下2枚の写真中どちらでMC1496を使っていますか？
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AM変調項で 少し確認をしてきてたが
「加算回路で生成されたもの」は、トランジスタラジオで受信できる。
オイラは数式にはかなり弱いのだが、 「AM変調には乗算回路がMUSTではない」、「加算回路による生成されたものでもラジオ受信できる」ことは実験で確認できる。
むしろトランジスタ構成による乗算回路でのAM変調実験はAM波形にならずのままで、実験はそこで停止中だ。シュミレーションソフトと現実の整合性は謎でもある。
「DBMの増幅度」をデータシート上で眺めていくと、一桁前半のdB値の数字が載っている。公知数字と実際とは乖離することが多いので、「測定するとマイナスゲインのDBM」が結構人気があるのでオイラ的にはけっこう驚く。
雑誌等の刊行本を信用しすぎることなく実測していくことをお薦めする。
◇6石式AMトランスミッター基板(基板ナンバーRK-04)。 これは泉弘志先生の変調方式を大凡45年ぶり復活させたもの。
YouTube: 6石AMトランスミッター transmitter board. amplitude modulation.
◇真空管を12.6vで作動させたワイヤレスマイクをご紹介する。（基板ナンバーRK-09)
YouTube: 12.6Vで動作する真空管ワイヤレスマイク
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◇7石式AMトランスミッター基板(基板ナンバー RK-06)。上記の6石にbufferを追加して飛び向上を図ったもの。ver1は「ＬＣ同調負荷⇒パイマッチング回路」としたら飛びすぎた.
◇それで、終段負荷をHFトランシーバー同様に「RFC負荷⇒パイマッチング回路」に興して飛びを抑えた。
下写真のようにRFC負荷だ。Ver1.1になる。(基板ナンバー RK-06）
飛びはアンテナマッチング次第になる。 飛び過ぎは非合法になってしまうので、飛び過ぎはお薦めできない。パイマッチのLC値は、アンテナ線長に支配されるが、パイマッチ計算には幾つかの考え方があるので、よく調べて正しいと想う考え方で答えを求めることをお薦めする。（パイマッチについては充分には挙動解析されていないとも云える）
マッチング部の実装なしでもそこそこ飛ぶので、「ラジオ製作⇒ワイヤレスマイク製作」の王道に進めると想う。
、、と、RK-06の領布を始めます。 廻り込み対策に「FB(6穴)」と「CRによるLPF」をMIC回路に乗せてある。
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ST管の再生式ラジオを製作してみたい方の参考にどうぞ。
・KP-12と12Aの修理記事まとめここ。
1,RFスピーチプロセッサー（フィルター）の自作記事は ここ。 基板はサトー電気にて。
2,RFスピーチプロセッサー（フィルターレス）の自作記事は ここ。 音が伸びるのでAM変調向け。
3,マイクコンプレッサー自作基板一覧はここからdl.
4, クラニシのスピーチプロセッサーはKP-12Aより高性能。
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・RFスピーチプロセッサーは英語圏で生まれて日本にきた。 日本初のRFスピーチプロセッサーはFL-101に採用された。 FT-101が1970年リリース。
・HAM jornalの創刊号が1974年11月5日発売。時代は、FL-101、FT-501（デジタル表示）
RFスピーチプロセッサーキットが欧米では存在した。
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昨年11月にケンプロ(トヨムラ)のKP-12についてふれた。回路構成からみるとトランジスタ3個でリミッターぽい。
大別して下記のように違う。
KP-12 ⇒オールトランジスタ、INの乗算はトランジスタ3個。 OUTの乗算は1N60を４本
KP-12A⇒東芝製IC+東芝製トランジスタ。 BMにはIC.
オイラより目上の方々ならばご存知の内容になるので、読み飛ばしていただいてOKだ。
KP-12Aのかなり後期になるとフロントパネル印刷文字にAが追加されている。
◇下写真は1977年のハムジャーナルの広告。KP-12の価格が載っている。1975年には市場にあったと想うが、、。
◇IC化されたKP-12Aは、1981年には市場にあったと想うが、、。
昔の記憶を引っ張りだしてきた処で、
◇中身だ。 フィルターのシリアル番号がとても若く、このKP-12はおそらく前期ロット品。のちのち判明するがトランスの容量がギリギリで麦球(40mA)を点灯させるとavrによる9vが0.1vほどふらつく傾向がある。 その対策にケンプロがケミコンを追加してある。
上写真のように、マイラーのジャケットが半ばまで割れている。メータアンプ用ダイオードが2個見える。
◇ツマミのネジ穴位置に比べてVR軸長が不足。KP-12Aの初期も同じだった記憶。初回にくらべて廉価なVRに変わっている。コストダウンされている。
◇穴加工のリーマー痕が無い。 往時はバイト仕上げなのか？
◇まとめ
オールトランジスタ構成は矢張り凄い。 2017年夏に手持ちのトランジスタでギルバートセルを真似ても加算しかできなかったので、乗算させるには色々と細かいポイントがあるだろうと想う。
リミッター部はTA7061と似たものになっていた。回路は概ね判明したので、同じ回路はおそらく書ける。残念なのはメーターアンプ回路に調整VRがないことだ。フルに動作させるとメーター指針が振り切れてしまう。指針を信じて合わせていくと、さほど掛かっていない。
概ね42～43年前の基板を見れたことは収穫だろう。
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kp-12が不動すぎて手の施しようがないので、kp-12のケースに新しくRFスピーチプロセッサー基板を入れた作例。
YouTube: Rf speech processor: kp-12 is rebuilt . one make p.c.b of ham radio speech compressor
取り付け穴位置は同じなのでケースへは加工レスで載る。 性能はkp-12より良く低信号から動作する。
・クリスタルフィルターレスなので、高音は伸びる。nasa,cbのようなAM波向きになる。この自作基板はRK-95v2になる。市販のRFスピーチプロセッサーの音に物足りない方向けです。
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「クリスタルフィルターを使うRFスピーチプロセッサー；RK-84」は自作用基板を2020年3月10日から領布中。
今風なデバイスを使った。KP-12Aより小信号入力で作動するが、味付けはお好みでお願いします。
写真は投稿者から届いた。 RK-84の文字が見える、
Xtal filterおよび基板はサトー電気で扱い中です。webで定価わかります。
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KP-12Aの修理記事はここ。
YouTube: 不動のspeech processor KP-12Aを直してみた。その2
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自作マイクコンプレッサーの一覧は ここ。
AN829 マイクコンプレッサー。 AFタイプのコンプレッサーを自作するならば このAN829を薦める。（中級向け）
YouTube: mic-comp using an829,panasonic
さて、ｍｙ基板のmic-comp(ta2011s)をご紹介しておこう。 5dBほどのcomp状態。違和感なく聴こえていると想う。
YouTube: MIC-COMP ,useing TA2011s
◇◇小入力時にはマイクコンプレッサーがONしないように設定できる「SSM2166」.所謂バックノイズ対策ができるすぐれたICだ。専用シャックを持たない方向きのICだ。
comp開始点(1.3mV入力)の80倍である100mV入力にも追従するので COMP量は34dB?
◇◇ＮNJM2783.
これもCOMP量は30dB以上取れる。データシートによると「時間遅れ」に対して最も優秀なIC.
自作派向けに mic-comp基板を領布中。
変調トランスレス変調で、
①6石トランスミッター基板 (製作記) 基板ナンバーRK-04
②7石トランスミッター基板 （製作記） 基板ナンバーRK-06
の2つを興した。ともに泉 弘志先生が「月刊 初歩のラジオ」に寄稿した方法を用いた。
AM変調実験は、AM変調項にて行なってきた。 「低周波信号とＳＧ信号」を加算させたものは、AMラジオで音として聴こえてくることは、確認できている。 検波できるので「加算回路でも変調がのる」と定義してよいのかどうか？。 、、とAM変調は奥が深い。
◇先月のこれの続きだが、試作の基板を製作してみた。 このICの適正入力値を知りたいので基板化してみた。
◇半田実装を進めてみた。
ＲＦコイルは適切な市販品が無いので,7石トランスミッター基板(ＲＫ-06）同様に手巻きになる。
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スタンバイビーの基板はこれ。アポロのような音になる。RK-112.
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前鳴りを追加したのがRK-133.
「前鳴り＋後鳴り」スタンバイビー。
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スピーチプロセッサー、マイクコンプレッサー等で呼称されているが、商品登録上から呼称が派生しているのもあるので、大まかに整理してみる。通信向け限定で考える。
業務用では過変調による電波質低下を防ぐことが主眼とされている。AM/FM放送では音声周波数を帯域ごとに分離して処理されている。察するに幾つかつの帯域に分けているらしい。amラジオ放送局では東芝、三菱が良いと聞く。 FMラジオ放送局では海外製品だけが使用されている。
ここではHAM RADIO向けに考察する。 プロ仕様との差異及び本内容を掘り下げたピークカット等の考察はここにて更新中。
1,制御方式
①フィードバック式 ：市販品のほぼ100%はこの方式。時間遅れの制御ゆえに応答時間の長短が話題になる。有名な放送局仕様品もこの方式。
②フィードフォアード式：自作記事として日本では1作例のみ公知されている。それはJA1BLV氏の寄稿によるham journal誌。オイラもここで実験済み。リードタイムは概ね確定した。
他者の手による自称フィードフォアード式の記事はCQ誌に記載あるが、作品中ダイオードの時間遅れの考察もなく奇怪だ。
2,圧縮方式
①出力上限有方式 ：ダイオードリミッターにみられるように上限あり。
Ⅰ、ダイオードによるリミッター ⇒クリップ波形の除去をどうするのか？
Ⅱ、自動ゲインコントロール ⇒綺麗な波形で上限制限できるicが多い。SL6270,SSM2215,SM2166、NJ2783.
②出力上限無方式 ：コンパイダーIC採用では上限なし。過変調を防止できないので通信向けではない。また現瞬間流通しているコンパンダーICはSN50～60dB(SPEC上)と見事に低いので、コンパンダー方式であればOP-AMPで構成する必要がある。
3,処理周波数
①AF ：プロ仕様はこれ。
②RF ：ケンプロKP-12等。国産機初ではFL-101に搭載された。これを見て後発のトリオが頑張ったことは有名。
4、使用デバイス
①プロ仕様品は、 オペアンプで構成。 専用ICは不使用。
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アマチュア無線局向けにコンプレッサーの基本を解説した書として、「1976-11 臨時増刊」は読んでおくべきだ。詳細に書かれており後続でもこれを超えるものはないだろう。455メカフィルタでのARA回路も紹介されている。
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一番左の(A)が望まれるSSB波形。 右に行くほど質が劣る。
SSBではこの程度の波形が要求される。
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実際に製作するにあたり回路参考として、スピーチプロセッサーの製作記事の掲載本（入手しやすい)として、以下2冊は持っていたほうがよいだろう。
左のは「JA7SSB氏製作のハーモニックスピーチプロセッサー」の記事があり、これが日本で初めてのエンベロープ成分を考慮した製作記事だ。刺激を受けて高校の先輩に頼んでプリント基板製作会社にプリント基板を3枚興してもらい、その内1枚でオイラも自作した。往時は大町市内に1社・松川村に1社、計2社のプリント基板製作会社が大町・北安曇があった。エルナーが元気だった頃のお話。
FL-101のスピーチプロセッサーは別途、紹介記事がある。
①クリッパー方式
クリッパー方式は真空管全盛期でも充分に採用されており、「2極管をつかったクリッパー（制限増幅器でない方式）搭載したAM送信機製作記事」はCQ誌に掲載ある。AFでのクリッパー製作は簡単なので、現代風には「トランジスタ2個+ダイオード2個」で自作できる。音声500Hzの2次・3次・4次・5次の歪はSSBの音声帯域内にしっかりと残る。正確に述べると帯域内歪の除去方法(簡便)はない。 音声周波数の歪除去に サンスイ等の小型トランスを用いると心持改善される。
ケンプロのKP-12はこのクリッピング方式をRFで行なっている。ダイオードでクリップさせているので、スピーチプロセッサーでは無く 「RFクリッパー」だろうと、、。広告には「クリッピング開始入力は2mVrms以下」と明示されている。
KP-12は上記のように24,000円だった。クリッパーなので波形は綺麗ではない。副次の歪も発生する。高次歪は水晶フィルターで遮断する方式。群遅延特性を考慮するとフィルターレスのRFタイプに軍配があがる。
「入力0.02mVあたりからの特性が載っているが、この微小をどうやって測ったのか？」ってがオイラの興味。
「ハム局アクセサリー製作」には、AFクリッパーの製作が載っている。高次歪はAFのLPFで減衰させる。このAF方式では500Hz等の低めの音声信号の2次、3次歪等は音声帯域内に残り無線機を通じて放出される。
積極的に歪んで使う前提ゆえに音質を気にしてはダメだ。 音声帯域内の残った「高次歪み」プラス「歪んだやや耳障りな音質」によってパイルUPを抜け出すのも手立ての一つである。
ＫＰ-12はダイオード利用であったが、後継種KP-12Aでは、ＦＭ-IFリミッター用ICで作動させている。
②自動ゲインコントロール方式
放送局においては、 クリッパー方式でなく、「自動ゲインコントロール方式」が採用されていた。 おそらく現行もそのままだと想う。 幾つかのメーカー製品がWEB上でも見つかる。値段もわかるんじゃないかな？ 。放送局向けのプロ製品は簡単には検索で見つからない。
メーカー製品の心臓部中身がトランジスタ構成とは思えないので、量産型ICが載っているだろう。その量産型ICの型式を探るのも手立ての一つだ。市場が狭いので10万個とか50万個のIC製造で終わりのようにも思う。 業界では制限増幅器とよばれ、応答時間が数ms程度で設定されているようだ。 その辺りは放送局の音声担当プロにお聴きするのが正しい。放送局と云えば東芝のテレトリーだ。FM局では日本製はマイナーだと某放送局の役員から直聴きした。
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以下、9作例 マイクコンプレッサー（自動ゲインコントロール式)とスピーチプロセッサーを自作した。皆、KP-12同様に2mV入力以下でCOMP開始する。COMP開始点より大きな入力はすべてCOMPされるので、計測上COMP100%も可能だ。 程よく「上手な使い方」でお願いします。
お薦めとして、ジャパーンと叫びたい方にはSSM2165、SSM2166。落ち着いた大人向けにはAN829。半田つけ初心者向にはTA2011.
製作順に
①SSM2166(アナログデバイス) 基板キット。 2017年10月 製作記事
comp開始点(1.3mV入力)の80倍である100mV入力にも追従するので COMP量は34dB?
②NJM2783（ＪＲＣ） 2018年3月25日 製作
秋月でMJM2753を扱い出したのは2019年10月29日。 オイラの基板を入手したおっさんが泣きついて取り扱うようになった。以後製作記事が急増した。
これもCOMP量は30dB以上取れる。データシートによると「時間遅れ」に対してまあ平均的なIC.
SSM2165,SSM2166が最高速で応答するので、 njm2783はその性能にまで到達していない。
③TA2011S(東芝) 2018年3月29日 製作
DIP7なので最も半田しやすいし、最も廉価だ。
WEB上で云われるほどは悪くない。おそらく時定数を的確に選べないことをICのせいにしている可能性が強い。 動画のように違和感を感じ難い。概ね5dBほどCOMP動作させたのがこの動画。
YouTube: MIC-COMP ,useing TA2011s
COMP量は30dB以上とれる。
④ 軍用IC [voice operated gain adjusting device]の SL6270.
英国海軍での実績評価が高い SL6270。 軍用で開発され現在も入手しやすいICだ。
性能は優秀。
⑤ スピーチプロセッサ : AF。 RK-47
日米英のamature radio でスピーチプロセッサと呼ばれるが、回路はactive clipperそのもの。ダイオードリミッター。
制御回路レスにて 応答時間はデバイス性能に依存し現行ICでは1μ秒と高速だ。clipperなのでcomp動作はしない。
⑥ AN829 RK-56
非常に良い。 自然な感じでCOMPする。
YouTube: mic-comp using an829,panasonic
⑦
RF式スピーチプロセッサー。製作記事はこれ。
KP-12Aと同様にTA7061でプロセッシングさせている。KENPROよりも小信号から作動する。
YouTube: RFスピーチプロセッサーの試作中：COMP具合の確認
基板ナンバー RK-84。
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⑧
RFスピーチプロセッサー：自作の音。
基板はサトー電気にて。RK-95
YouTube: rf speech processor. using ta7061. filter-less
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⑨
上述RK-95をKENPRO KP-12に置換してみた。
YouTube: Rf speech processor: kp-12 is rebuilt . one make p.c.b
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⑩
AF スピーチプロセッサー。RK-110
AFでリミッターICを使ったもの。 初心者向け。
⑪
TDA1054.
抑え込みは優秀。 テレコICであるがTA2011より優れている。COMP上限は30dBほど。
⑫
アタックタイムが非常に優秀なSSM2165. DIP品なのでSSM2166に比べて自作しやすい。
COMP上限は30dBほど。NJM2783の応答遅れが判る方向け。
YouTube: DIY :mic-comp using SSM2165
株価だけ上がった昨今。毎日160億円投入してると日本経済新聞記事。
エンゲル係数も上げた安倍先生、がんばれ。
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1、ここの実験のように、加算回路で作ったものが、ラジオで音として受信できる。
この加算回路を変調回路と呼ぶかどうかは、電気エンジニアに質問すべき事柄である。
所謂AM変調は、乗算回路でなくとも加算回路でもできることは実験がしめしている。
「AM変調とは何だ？」が原点である。数式的に表現するのか？ 事象で表現するのか？
雑誌には加算回路でのAM変調記事もみかける。
2, NFBとは「位相遅れの信号で オーバードライブをする」事。
これは加算回路だろう。「現信号＋180度遅れた信号」の加算結果として歪みが減るらしい。 単調な波形同士を180度遅れで加算するのであれば支障はないが、音声信号のように動的なものに、時間遅れ信号を加算すると波形が異なるものを加算することになる。音声信号あるいは楽器信号で、1/2周期後の波形が同一あるいは相似になる確率は、お馬鹿なオイラには分からない。ほぼゼロだと想う。
3,ツートーン発振器でよく見かけるのは、簡便な加算回路である。むしろ乗算回路でツートン信号を起すことが論理的には優れているはずだ。しかしそれをトライするのは少数である。その意味では探究心・向上心が弱いと言えるだろう。
下のはツート－ン発振器(加算式)の波形である。AM波の波形と似ている。RFでなく周波数がAFなので目が粗いだけの違いだ。
ツートーン発振器では可聴周波数の加算回路で行なわれるが、片側の周波数が高くなっていったなら RF+AFの加算回路でいわゆるAM波の波形が観測できるだろう。
4, オシロを信じる限りでは、乗算回路でも加算回路でもAM波には成る。加算回路による電波をラジオ受信するとしっかりと音が聴こえる。算数的に 「加算回路によるAM変調」をどう表現するのかは、田舎のおっさんには無理だ。電気エンジニアの出番である。おそらくどこかに数式があると想うので探してみる。
5,歴史的には、事象がありき、その後数式で表現である。
ヒトの目で確認できる水の流れですらまともな数式はない。マニングの式の適応範囲外が多いことはよく知られている。 ヒトの目で直接確認できないものに対して数式で表現することの限界も知られている。
AM変調は奥が深い。
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乗算回路での変調を調べていったら、サーボモーターで非常によく使うPWMが RFの世界でも使われていたのね、、。
オイラが必死にモータ停止⇒起動までの時間を計測し「1ミリsecをどうやって縮めるか？」に本業邁進していた頃に、RFはすでにPWMになっていたと知った。オイラは2011年頃からの半田工作復帰だ。失われた35年間とも云える。
サーボモータなどの回転体の停止し易さってのは、起動トルクとイナーシャのバランスに依存するんだが、ここ15年ほどのものは停止させしにくい。 30年ほど前の型式のほうが停止性が良い。つまり停止性は劣る方向に進化している。この点を技術営業に問うとだいたいそれを認める。
まあそれを電気系制御で誤魔化しているだけだ。このことが分かる機械エンジニアはほぼゼロだ。設計屋は図面を書くことしか行なわないから、今の設計屋は停止性の計測などしない。
おそらく現代のモータ開発設計陣は、現場経験がないのだろう。ロートルの技術営業陣と少し会話すると、左様な嘆きも聴こえてくる。
さて、AM変調で、トランジスタで構成した場合ベース変調はFM性に成り易いことは先達の記事にある。オイラが実験してもベース変調は加算回路での結果と同じになっている。やはりコレクター電圧に重畳するのがgoodだろう。
先般のトランスレス変調も、良好に働いている。飛びすぎでなくラジオサイドに置くには至って具合良い。
Class E ってのも少し覗いてみようか、、と。
オイラは、田舎の機械設計屋だ。
100kcマーカーVer2の 詳細を忘れぬうちにupしておく。電源は積層9v電池。
①移相発振部の波形。発振強度は6v弱。エミッター電流は1.5mA（抵抗に掛かる電圧を数値換算).
②「変調デバイスが壊れた状態」での100kc水晶発振部の波形。水晶は100kcだが チョーク負荷だとこんな周波数になる。終段の入り口で測っているので、終段の影響も見れる。 チョークのインダクタンスを替えると周波数も変る。 雑誌記載ではチョーク負荷回路が多いが、現実はＬＣでの共振負荷にすべきだ。
エミッタ電流は9.5mA.(抵抗に掛かる電圧から数値換算) オシロからは高調波の存在も確認できる。
③「変調デバイスが壊れた状態」ので被変調部の波形。VccにAF信号が重畳していない、素のVccで駆動。 RF成分は180V超えだ。(200V近い).C級動作。
入り口が②写真のようにRF12V程度,出口がRF200V近傍と9V印加でのC級動作での波形でもここまで昇圧できる。。
エミッター抵抗に掛かる電圧をテスター読みして、数値換算するとエミッター電流は7mA. 乾電池が9Vなので結構なPOWERが終段入力されていることが分かる。
AM変調時のPeak powerは 平均値の△倍になるので、それだけの電流(電力）が流れても壊れない半導体を選ぶ。
④「変調デバイスを新品交換した状態」での被変調部の波形。 上の③と同じポイントで測っているが、波形が違う。 変調が浅いことも分かる。 加算回路(搬送波+移相発振)による変調のように見えるが、加算ならＲＦ強さが150V程度あるはず。
この波形をこのオシロで見るとこうなる。乗算回路での波形。
「実験で変調トランスレス変調を学習する」に手頃な基板になった。 軽微なC級作動確認もできるのでhfeに依存するかどうかも実験で確認できる。
終段と変調デバイスを同じ型番にすると、終段が壊れる前に「トランスレス変調デバイス」が過電流で壊れることが体験できた。
このマーカー基板で遊んでみたい方は、連絡ください(2枚送ります)。SASEにて受け付けます。
この実験結果とAMトランスミッターの実験情報を基にして、次に進む。
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