RADIO KITS IN JA

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3石ラジオ(中波)の発展版として、　「包括線検波　⇒　同期検波」してみた。

巷ではC-QUAM同期検波が多数あるが、　そこまでの部品点数は載せたくない。、、とやや珍しい回路にした。ベースがトランジスタラジオなので、「局発　⇒　検波」まではトランジスタ構成の基板になった。

「simple synchronous detector」の文字を入れてみた。

「同期検波」と云われてもやや違和感を覚えるが、「synchronous　moter」のsynchronousと云われりゃ、耳に馴染んでいる。

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テストループからssg信号を飛ばした。　普通に受信できた。ダイオードによる包括線検波とは同調具合が違う。

大方の動作点を確認中だ。　聴こえてくるからこのままでも良いように想うが、、。

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プロト基板は10枚作成したので、これから定数を追い込む。

テストループ、SSGとオシロはこの調整に必須。

既存のC QUAMでなく、トランジスタで同期検波作動させているので、ややマニアックである。これは同期検波A案。

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下の動画は同期検波。デジタルicを1個使ったB案。B案では完成した。市場ニーズがないようなので基板領布は思案中。

YouTube: 同期検波(自作ラジオ)でnhkを聴く

続く。

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オイラは田舎の機械設計屋です。

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同期検波作動理論は多数上がっているので、其れ等を読むように。

作動理論を学んだのちに、技術課題を確認してみよう。

おそらくは、実装上の技術課題として「目標角度との角度差を±0.1度に納める方法」だろう。これは特許系情報にも多数見つかる。　この角度差の検出方法も学ぶ必要がある。

アマチュアライクに、取り分けオイラのような機械設計屋にとっては、上記の技術課題に到着することは無理だ。

位相差を造る簡便な方法は、キャパシティを利用するかインダクタンスを利用するか？　だろうと想う。

同一量の90度ベクトル　と0度ベクトルを合成すると45度ベクトルが生成される。0度と170度のベクトルでも？？？度ベクトルはできる。　

ユークリッド力学の及ぶ世界で仕事をしているオイラには、電子の動きはかなり？？？だ。　

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先日の作動確認できた回路に手を加えてみた。

実装中。

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通電して確認中。

ラジオ部はRK-44をベースにして、同期検波用のTR等を追加した簡単な回路。Lにより90度を生成。

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他には、「トランジスタ1個＋CR4点」での90度生成回路も知ってはいる。

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・開発系が遅々としている同期検波ラジオA案(アナログ：LC型同期検波)。4046は使わない。

オイラのsiteはアナログ系が主流なので、あえてアナログで計画中。　

デジタルならば簡便になる。Ｂ案ではラジオとして鳴っている。B案ならばシルク訂正し領布できる。

・A案プロト基板は20枚ほど配布済み。　技術レベルをそこそこ要求する基板です。局発レベル、IFTゲインのバランス。90度移相の信号強度。、、まあ、オイラよりも技術が上ならば楽勝かもしれんが、オイラは苦戦中。

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B案での為り具合をUPした。

YouTube: 同期検波(自作ラジオ)でnhkを聴く

B案基板はRK-67

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synchronous detection: homebrew, trial.

このICで同期検波ラジオをつくるのが最も簡単だ。　4046は不採用。

YouTube: synchronous detection: homebrew, trial

RK-118にて領布中。

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A案は　「同期検波ユニット基板」で領布予定。

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他テーマの進捗。

1, AN829コンプレッサーの制御部は　整流した電圧を利用することにした。極一般的な方法に落ち着いた。

2, CA3028は届いた。　AF帯等の低い周波数で乗算させたい場合のデバイスとして優秀のはず。

KP-12Aと同一回路にしたら波形が割れた。乗算回路ではあるが、変調向けどうかの確認中。

・NE612は設計中心が45MHzなので455kHzプロダクト検波は非常にマイナスゲイン。過去の開発経緯からta7320,ta7310もマイナスゲインなことが判明している。　

B案で作動確認した。DBMを2個も3個も使うような遠回りはしていない。4046ではない。

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①455khzに同期していない時は　sp端でこの雑音が観測できる。可聴帯域外なので聞こえはしない。

②

1khzトーン時の復調波形。　検波ユニットにこの程度の信号を入れる必要がある。

③

400hzトーン時の復調波形。

④

・B案同期検波ユニットの作動確認はできた。(検波utは30mm角の寸法と小型).　必要な入力レベルも判った。

・A案よりは感度よいことがわかった。

・中間周波数での信号のやりとりなので、ここから先は正帰還発振で苦労する。これはA案と同じ。A案は455信号の戻りで梃子摺っている。

・LA1600ラジオ(7MHz短波)では(s+n)/n=10dBになるSSG値が27udBVだ。　この同期検波utの前段に35～40dBのRF/IF AMPがあれば良い。　mixer+IF2段だとゲインが余る。

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・同期検波として成立作動したので、技術面では全部品実装での評価だけになる。

・「同期検波ユニット」として既存ラジオにも後付けできるサイズにしてある。

・RF+MIXER+ DET(SYNCRO)であれば帰還発振から逃げれし、ラジオとしては随分と小型になる。

同期検波ユニット、同期検波ICを使ったラジオを紹介。

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①同期検波ic：TDA4001

synchronous detection trail in 2020.

Another way  to do synchronous detection. It seems good. Note.

YouTube: synchronous detection: homebrew, trial

You can see two ICs on p.c.b.

この同期検波基板(RK-118)は領布中。

YouTube: synchronous detection: using osc-220 :RK-118

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②国産の同期検波IC :　TA7641をつかった基板（RK-128)

YouTube: one ic radio using ta7641 。this morning :mar 13th.

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③同期検波ユニット　：RK-123. dbmにCA3028.

YouTube: synchronous detection unit: trial with tube radio.

上述の同期検波ラジオ基板は3種類を出品中。

同期検波カテゴリーは　ここ。そこには使えるIC型番群も公開中。

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2019年時の実験記事です。

同期検波部の作動がokだったので、局発等を実装した。

全体のレベルとしてはゲイン余りなので、同期検波部のゲインもさげた。　バーアンテナが接近しているので帰還発振しない程度に弱めた。

①ssgからテストループで飛ばして確認。

②

nhkを受信してみた。

聴こえてきた。

音色がLA1600とは違うね。　真空管6AL5の2極検波或いはロクタル管の検波音に近い音色だ。6av6や6z-dh3a等複合管の音とは違う。「余計なものが除かれている」と云うべきか、、。

ラジオを120台程度製作してきたから音色についてもそこそこ云える。　半導体ラジオの音に飽きたなら、同期ラジオを製作すれば音の世界が待っている。　

回路面ではokだ。シルク訂正が残っている。

③

MIXER+IF2段＋DETになっているが、ゲインを絞っているのでIFは1石減らした方がいいようにも想う。あるいはFETでIFを構成すれば程よいゲインになるだろう。

同期検波はB案で無事製作できました。デバイスは写真のように8ピンicです。全体のバランスを確認しつつまとめる必要があるので玄人向きです。ハードルが高いので、口先おじさんには恐らくまとめられません。過去にスキルレスを棚にあげて攻撃してこられた方々がおり難儀しましたので、この基板(RK-67）は玄人向きです。　製作が楽なTDA4001基板で腕試ししてください。

YouTube: 同期検波(自作ラジオ)でnhkを聴く

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この同期検波ラジオは　３tr+1icラジオの発展形。技術としてワンランクUPになる。同一ランクのTRを使っても局発強度は随分と異なるので、その辺りを加味して調整できる技術が必要。ラジオIC LA1600で鳴らすのとは訳が違う。

ベースになるRK-44を鳴らすことが出来ないと随分無理な基板です。

セラミックレゾネーターはふらつくので使わず。

Freqは2fでも支障なく聞こえます。寧ろ倍数で音声信号を処理するので音色は滑らかです。今回ならば910もok.　理屈しか知らない人には無理な分野だと思う。

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synchronous detector.

・同期検波と呼ばれている。「sony cx857 」「sony cxa1376」がbcl　radioでは有名である。このdeviceは今も入手できる。数式を見てもオイラの頭脳では理解できない。「syncronousの範囲が何度までなのか？」が式から導かれるようには思えない。デバイス使用及びプリント基板上では信号遅延するが、このfactorを考慮した式をそろそろプロエンジニアが公開してもよいだろう。

・能動素子によるものでは大別して　①vco内蔵のタイプ　　②外部vcoタイプ　になる。データシートで確認したが凡そinput 20mVのものが主流だ。20uVで作動する優れものもある。現行製造品もあった。ざーっと見て10種類ほどのデバイスでsynchronous detectorできる。

・且て販売されていたキットでは「VCOデバイス＋DBM」の構成らしいことも分かった。この構成での作例はあちこちで確認できる。

・オイラの同期検波B案(稼働中)は、能動素子(vco内蔵)による。所謂one deviceでsynchronous detectorさせている。このone deviceでの日本使用例は初めてだろう。（過去記がhitしない).           まあb案回路図はupしておくので、製作時にレベル配分はcut and tryでお願いします。

・日本で紹介されているのは能動素子による回路であるが、オイラのA案は受動素子によるものである。

・現行デバイスでは、50MHzのamをダイレクトに音声信号できるものがある。入力は100uV以下で作動上限が70MHzだから50MHz　30udBV信号(AM)ならばダイレクトに検波は楽勝だろう.（オイラしばらくはAMダイレクト検波に手を出さない予定なので、他の方お願いします)

・2倍の早さでシンクロさせても復調できる。AMは元々スイッチングされた波形ゆえに、2倍の周波数でシンクロさせても復調する。音色面では2fがgoodだ。3倍でも成り立つと想うが未実験だ。

とメモ書き。

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・ta7613 typeⅡ (am/ssb　radio）の位相入力タイプは基板が昨日(木)出来上がっているがfedexが今日もpick upに来ないようだ。このまま月曜日のpick upになる？？ようだ。火曜日のshippingになると思う。　それにしても貨物便数の減り方が激しい。

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第三弾は、

同期検波専用のIC を載せた中波ラジオ基板(2020年11月～12月製作)。　製作記事はここ。

YouTube: synchronous detection: using osc-220 :RK-118

YouTube: synchronous detection: homebrew, trial

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第四弾。

同期検波ユニット(2type)　はこれ。　「ICレス回路で1基板」と「IC回路で1基板」。　

DBMが2個入ったICはまだ採用していない。単純回路から初めて、処処理解できたなりに高機能化していけば技術は身につく。

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第5弾はこれ.

東芝のTA7641を使った。セカンドソース品はサムソンからもでているので韓国内でもポピュラーだ。

YouTube: one ic radio using ta7641 。this morning :mar 13th.

ここにある。

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同期検波の予備知識として下述する。

・直交検波デバイスとして古いものに Sprague 　ULN2111Aが存在する。市場登場年は1967年と判明した。このFM IF IC　(DET)　で同期検波できることを開発陣は理解していた。

・実は、ギルバート氏（英国人) が米国にてギルバートセル回路発表したのは1968年である。回路公開以前にDBM作動するICがリリースされていた。ギルバート氏がSpragueに居たかは情報確認中。

・MC1496が登場したのも1968年である。このコピーがNJM1496になる。MC1496データシートには同期検波回路が公開されているので、それを実装すれば同期検波部は仕上がる。⇒DBMにCA3028を使ってまとめたのがRK-123.

米国人考案でなく、移民が主たる考案をしていたのも米国らしい。

・同期検波ICは10種類超えでリリースされていたが、今流通している型番情報はここに公開しておく。ひとつは現行でも生産中だ。日本においては東芝から2製品はリリースされていた。sonyからも出ていた。少なくとも日本製の4機種は ja  yahoo にて今も入手できるので自作は難しくない。その気があれば路は開かれている。

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今見つけられる同期検波資料は1948年の「tube ＋diode 式」のものだ。シンクロダインと命名はされている。

AM検波・同期検波ICは1970年代に欧米から販売されていたのでebayで今も見つかる。IF=455KCで開発されているので自作派向けな海外製のうち3種類はオイラも知っている。

歴史経緯を含めた予備知識はここまで。　

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次に第ニ弾について記する。

2019年4月19日からスタートしている　「中波を同期検波(自作ラジオ)で聴こう.」

A案とB案があり　「one chip IC 利用のB案」では鳴っている。完全アナログのA案は一休み状態。ICを沢山使うと子供でも同期検波ラジオ回路が仕上がってしまうので、苦労だがone chipでまとめてみた。同期検波ICの型番についてはここに記載ずみ。

YouTube: 同期検波(自作ラジオ)でnhkを聴く

・日本の同期検波の歴史を見ると

①東芝が1975年頃に開発したTA7641を載せたRP-86等。AM/FM用としてTA7687がいまも流通している。

②白黒TV時代から採用されていたものが、「SONY IC CX-857」でラジオ用に展開されたようだ。SONYが同期検波ICを開発した事は北米・欧州でも衝撃だったようで何人かが[IC CX-857]に対してレポートしていたのをWEBで確認した。製品としては、ICF-2001(1980年の発売開始）になる。　この後発でもSONY から専用ICもリリースされている。・このIC  CX-857の解説はCQ HAM RADIO 系雑誌にも載っている。

に大別できるようだ。

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基板化済み同期検波基板は技術ハードルが高いようなので、製作性を改善しようと先日、同期検波の第二弾を手配したところだ。

同期検波系基板情報は　ここに集約している。

集積回路　ICは1961年には史上に登場し流通していた。

ライセンスビジネス的には、1966年におよそ20社の合意が集積回路の権益形成された。

直交復調器としてはFM帯IC :ULN2111Aが1967年に登場しMC1496が1968年に発売されている。ULN2111AでAM同期検波が出来ることを開発側は知っていたので、それ用のICを興すに至っている。

1968年はギルバートセルが発表された年ゆえに、それ以前からDBM作動するものが存在していた。

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新しくダイレクトコンバージョン回路を作図中であるが、ダイレクトコンバージョン市販機をさらっと調べてみた。

トランジスタの40673(RCA) を採用したものが古い。MC1496は1968年には流通していた。 IEEE paperに “Applications of a Monolithic Analog Multiplier” とアナウンスされていた。

ギルバート氏とFM ICや　mc1496との関連は確認中であるが、ギルバート氏が考案発表した？とされるモノが実は製造流通品だった可能性がある。

MC1496はSL1496の型番で英国pesseyからも発売されていた。LM1496も流通した。キャリア抑圧比が-60dBと7360並みなことで1496は普及した。

日本でdc機に注目されるようになったのはミズホ通信によるところが大きい。

サトー電気の1976年価格でLM1496は500円。TA7045は600円。

40673はheath kit パーツリストにはtransistorと英文表記の時代。「電界効果トランジスタ」の活字が日本でも多数見られた時代。fetの3文字ネーミングが定着するのはもう少しのちのことだ。

3.5～21MHzでのAM波形美しさではMC1496がTOPである。HF帯txにおいてはMC1496>>NE612だろう。キャリア抑圧比でもMC1496 >> NE612だ。

tube 7360が1961年リリース、1966年に7630回路特許成立なので、1968年MC1496登場には皆驚いた模様。最も1966年には6石乗算回路がThe Review of Scientific Instrumentsに公開されおり、オランダフィリップスからは乗算の真空管回路、トランジスタ回路が1967年に公開されていた。

1496のam txはここ。

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 DUAL GATE MOS  FET (DG-MOS-FET)の作例ではミズホ通信のものが判り易いと思う。JF1OZL氏のsiteにも作例が多くある。

熊本スタンダードがcq誌に登場したのはミズホ通信から5年ほど遅れて1981年のことである。

amﾄﾗﾝｼｰﾊﾞｰ:

・オイラ的には3SK114によるAM変調に興味がある。JH1FCZが取り組んでいたテーマであることは有名だ。

・LA1600は通り抜けがあるので自励式がベスト、セパレートOSCはさほど推奨できない。

・ラジオとその延長にあるものに興味があるのでダブルスーパー（TDA1072,LA1600)まで基板化した。TCA440よりも扱い易そうなデバイスがあったので手元に届いた。

昨日のdc機はこの配置になると想う。agcも載せた。

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「ギルバート・セル」で行える動作は、

・2倍波の作成 （diodeによる2倍波より格段に綺麗)

・am復調　(同期検波と呼ばれる)

・fm復調　(外部にosc必要)

・mixer

・am変調

上記のはすべて数式で理論が公開されている。

直交検波デバイスとして古いものに Sprague 　ULN2111Aが存在する。市場登場年は1968年以前らしいことまで判明した。このFM IF ICで同期検波できることを開発陣は理解していた。

実は、ギルバート氏（英国人) が米国にて回路発表したのは1968年である。ギルバート氏がSpragueに居たかは情報確認中。

MC1496が登場したのも1968年である。このコピーがNJM1496になる。

米国人考案でなく、移民が主たる考案をしていたのも米国らしい。

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今見つけられる資料は1948年の「tube ＋diode 式」のものだ。シンクロダインと命名はされている。

これと同じことはトランジスタを採用したユニット動作で2019年に確認済み、動作具合は公開済み。しかし感度upのためにosc強度を上げていくと帰還するので、one board化は棚上げ。

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同期検波に手を出したい工作派は非常に上級な筈で、オイラが調べた上述程度のことは学習済みな訳です。　このdata sheetに公開されているIC型番はなんとなくわかった。そりゃ51年前の製造品なんで入手は無理ぽい。

・one devicで　同期検波できるのは先ずLM567 。最も入手しやすいので、この使用例は多い。オイラもこれで基板化済み。ICレスの回路は単独ではOKだが、信号帰還して苦しいので棚上げ中。別基板化すればよいことは確認済み。⇒　落ち着いたら回路公開はしたい。

・次にはS041P.

455kcでは無いが

・東芝製ICもあるが流通していないようだ。

・トムソンからは2つ見つけた。ひとつは単価400円前後で流通中。

、、と此処まで情報を挙げておけば自力で型番が判るだろう。このヒントでわからなきゃ、データシートを読むチカラが不足している。

ＦＭ　IF用デバイスでDBM内蔵なICならば　ほとんどのもので同期検波ができる。IFはリミッター動作するので同期検波のキャリア生成に使える。クワドラチャ検波周波数を外部部品に依存している型番を使えばよい。入力信号強弱に引っ張られない工夫が必要。