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synchrodyne : synchronous detection (同期検波と呼ばれる検波方式) Feed

2019年4月 6日 (土)

中波を同期検波(自作ラジオ)で聴こう。プロト基板は作動ok. 

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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。

007

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、、。

008

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。

009

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。

2019年4月27日 (土)

同期検波 考。

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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。

057

実装中。

2019年4月28日 (日)

同期検波。トライ中。

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通電して確認中。

P1010021

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。

2019年5月10日 (金)

中波を同期検波(自作ラジオ)で聴こう。 続

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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。

P1010021

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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。 

2019年8月18日 (日)

同期検波ユニットの作動はOK。 B案にて確認した。 

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。

055

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。

056

400hzトーン時の復調波形。

057

・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。

Ans01

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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。

2019年8月20日 (火)

中波を同期検波(自作)で聴けた。為るほど音色が良い。

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.


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


YouTube: TA7642ラジオ基板にSメータ。RK-94v2

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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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。

058

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。

059

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。

060

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。


YouTube: 同期検波(自作ラジオ)でnhkを聴く

Ans01

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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。

P1010009

P1010018

90度相がずれても455に完全シンクロするとCRを経由してコールド側が悪さするので、その手前に合わせるのがポイントです。

90度位相の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。

 

2019年8月30日 (金)

synchronous detector のdevice

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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。

2019年9月 4日 (水)

同期検波、プロダクト検波

昨年末から年初はair band対応ダブルスーパー基板に注力し、今夏にはrjx601並感度のla1600基板もまとまった。今年後半は、同期検波、プロダクト検波の基板を興して通電し実装確認することが残された主たるテーマになってきた。

ここに興味深い考察がある。

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・DBMを使ったAM変調では、100%変調を超えると音が違う。真空管ラジオと半導体ラジオでは100%超えの音がやや異なってきこえてくる。おそらく検波側の要因に起因するのだろうとオイラは思っている。

・たまたまC級作動によるAM変調を掛けたワイヤレスマイク基板もあるが音色がどうもよく無い。JH1FCZ氏推奨のLM386使用の変調ではダイナミックレンジが取れなかった記録が手元にある。まあこの辺りは再び実験してみる必要がある。

・さて同期検波では時間軸が整合すれば良い。受信信号の2fでも3fでも元のfとシンクロ点があれば乗算結果はついてくる。am変調波形はオシロで確認できるが、元々からスイッチング波形だ。その輪郭を形成する点群を拾えば音は復元できる。ゆえにその点群データを拾いに行くのに2fで悪い理由はないだろう。むしろ2fシンクロ、3fシンクロが音質はよく聞こえた。その辺りの数式はオイラの頭脳では無理だ。

・許容範囲のシンクロ角度についてはまだ謎のままだ。理論でなく実験資料のようなものを探している最中だ。シンクロさせ易いのはVCOデバイスであり、「VCO+DBM」のデバイスも多数流通している。

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modulationの理解図。 

600pxamplitude_modulated_wavehm64sv

100%超えだと直上図のようになる。

・重要なのは、「DSBはAMラジオで検波できる」ことだ。搬送波が存在するのでエンベロープ検波が成立する。元音源の倍数で聴こえてくる。 このことはここに公開されている。およそ50年近く公開されているのでDBMを扱う者ならば知っている基礎だ。

・ここでQuestion 

下写真は「AMの過変調? それとも DSB調整中の波形か? どちらでしょうか? 」

083

製作経験があれば答えられると想う。

このような波形は ここにも紹介済み。

2019年9月 5日 (木)

プロダクト検波と同期検波の違いを教えてくだい。⇒datasheetに載っていました。。

同期検波のカテゴリーはここ

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1968年リリースのMC1496データシートに。

This circuit may also be used as an AM detector by
introducing carrier signal at the carrier input and an AM
signal at the SSB input.
The carrier signal may be derived from the intermediate
frequency signal or generated locally. The carrier signal maybe introduced with or without modulation, provided its level
is sufficiently high to saturate the upper quad differential
amplifier. If the carrier signal is modulated, a 300 mVrms
input level is recommended.

とある。 違いはデータシートにずっと公開され続けている。1973年刊行本に日本語でmc1496が紹介されているので、日本語印刷物でも46年前からだ。英文sheetでは52年前からvcoを使ったsynchronous detector回路が紹介されている。「高級チューナー 山水 tu-x1」ではmc1496使用の同期検波に為っている。

下動画が「最新の同期検波作例 2020/nov/30」


YouTube: synchronous detection: homebrew, trial

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・実際に廉価な同期検波デバイスではDBMは10個弱ある。下は現行も生産中のICである。日本にもこのデバイス搭載したラジオは国内に上陸して販売されている。このデバイスは至って廉価だ。

033

製造メーカーが

AM Demodulator
The alignment-free AM demodulator is realized by a
synchronous detector.

と言い切っている。この市販ラジオを購入し使っている日本人userがweb上でsynchronousと云っているので、聴感上も同期検波作動で間違いだろう。

・同期検波は、DBMはひとつでも成立するし、DBMを2つ使って上下単独に取り出してもよい。そこは設計者の思想による。ことラジオに関しては英語圏から情報を得た方がよい。日本よりは真実が転がっている。 

・数式を優先して思考したい方は、振動解析の結果がソフト開発会社(国土交通省指定銘柄品)ごとにまったく違う事実について深く思考することを勧める。表面の基礎理論は同じだが、行く通りもの答えが物理振動系では今も存在している。 その辺りは姉歯氏の耐震偽装で報道されてもいる。ソフト毎で解が異なるなら、基礎理論も妖しいねえ。不思議だねえ、、。

・dbmものでは負荷値によっては加算動作になる。 とある範囲の値に限って乗算動作する。常時、乗算動作ができるわけでない。 しかし、乗算動作の説明式にはこの事実は反映されていない。式とはその程度のものだ。

・dbmもので数式発見出来ないのが、キャリア注入量の大小による受信感度差考察だ。受信時では送信時よりも強くキャリアを入れると感度が高くなる事実がある。50mhzではconvertさせるのにオシロ読みで3.5v入れて感度確保している。数式で現象を説明できるのであればそろそろ関連式が公開されても良いだろう。

・そうそう、オイラの同期検波ラジオ基板は1デバイスでAM復調させている。

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アマチュアのラジオ工作においては、synchronous detectorの分野では日本からの情報は弱い。

この本は入門用であるが、synchronous detectorに触れている。

P1010026


YouTube: 「レフレックス+再生」式 単球ラジオ。

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YouTube: 同期検波(自作ラジオ)でnhkを聴く

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SSBをプロダクト検波復調する短波用基板、はサトー電気にて扱い中。

自作でSSB受信したい方むけです。「サトー電気 プロダクト検波」で見つかる。

2019年9月 6日 (金)

同期検波は one-dbmで。

synchronous detector:

1chip deviceが多くの種類で流通しているので、その周波数の歴史性を確認した。

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「同期検波」はNTSCの歴史と深いかかわりがる。

今WEB上で確認できるものは1970年代だ。

Photo

98

、と良い解説が記載されている。 数式表記より理解できるし2f成分がLPFなしでもでてこない理由もある。現場エンジニアがまとめたものなので、現代のデスクエンジニアには随分と耳が痛いだろう。

はい、この頃の日本文に詳しくでています。自力で理解できるだろう資料元は示しましたので、学習・研究ください。

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おまけです。

mc1496での同期検波図をupしておきます。これはmc1496データシートと同じ絵ですのでお馴染ですね。

P1010026

P1010024

日本語では「同期検波」の名で一括りになっているが、英語圏では synchronous detector に冠の英単語がつくものがかなりあった。作動原理が違うかどうかはこれから、あちこちのsiteを眺めてみる。

と云うことでラジオ系の技術は、発祥の国々での情報を自ら確認することをお薦めする。


YouTube: ロクタル管自作ラジオで youtubeを聴く

2019年9月 7日 (土)

挑戦中。TA7613 typeⅢ。 中波の同期検波をラジオicでトライ中。

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・ta7613を7mhzで使ってプロダクト検波させた基板がRK-63.往時の部品が流通しておらず、TA7613でFILTERを使い同相入力を誤魔化しつつ使っている。(欧州回路がそうなっている)

・TA7613はAF内蔵ゆえに基板が小さくてすむ。そこでプロダクト検波のかわりに同期検波デバイスを載せてみた。

P1010027

・しかしAMラジオ用OSCコイルでは発振しない。FCZコイルではOKで、国内流通コイル(赤)では現状駄目だ。

・LA1600や TA2003,TDA1072では赤コイルもFCZコイルも発振したが、このOSCでトラブル中。RK-63の回路と配置も転用なので作動して当然だが、どうもコイルの方向が整合しないようだ。、、

・oscコイルの2次側を入れ替えたがoscせず、、、、う~ん??。 挑戦中。

・ta7641に替えるか?

・TA7613を中波で使って判明したこと。: oscは+vラインを利用している。戻り信号を13番ピンに入れている。(これはLA1600も同様だ) 。しかしアイソレーションがよろしくなくAF信号増幅段へも回ってしまっている。2017年春製作時には、afは別なicだったのでこの問題は表面化しなかった。RK-63の挙動に不安定さが極まれにあったので領布は延期していたが、これで要因が判ったので回路修正し領布に至れる。9月16日頃にRK-63のリリース。

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YouTube: AM transmitter ,using mc1496.


YouTube: 12.6Vで動作する真空管ワイヤレスマイク

2019年10月 9日 (水)

中波を同期検波(自作ラジオ)で聴こう。第二弾。

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)。 これが最も簡単に同期検波受信する基板。製作記事はここ


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


YouTube: synchronous detection: homebrew, trial



同期検波ユニット はこれ。 2つ基板。

056



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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。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。

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。ひとつは現行生産中だ。東芝からもリリースされていたので、どこかの倉庫に多数あるだろう。

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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。

Syncro01

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3種類はオイラも知っている。やや高いので購入はしていない。

歴史経緯を含めた予備知識はここまで。 

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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。日本人が同期検波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誌系雑誌にも載っている。

・同期検波の回路は、元々MC-1496のデータシートに公開されている。データシート通りに製作すればtwo IC で鳴る。オイラが持っている資料としては最も古い。1970年頃か?。 TV系の資料はもっていないのでTV系は抜けている。 オイラのはone IC での同期検波。

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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。

2020年1月 5日 (日)

ギルバート・セルを利用したもの

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。

06_2

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。

017

amトランシーバー:

21

・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。

 

07_3

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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。

2020年3月 9日 (月)

簡便な同期検波 :実験確認中その1。

大陸では11日から全業種フル生産する。 2月から溜まっていたものをオイラは土曜日に手配した。

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簡便な同期検波の手法を確認中。 この正月に届いた基板を触っている。 

「1deviceで同期検波させる」とても簡便な方法になる。 この方式を欧州ではわりと見かける。

知的好奇心のある方は自力で調べて、すぐに解が見つかる。、、と云うことで解を得た方向けにpointを列記。

010

1,

同期検波前段のIFゲインを確認しておく。

012

011

オシロ読みで 25mV ⇒ 1000mVなので 40倍前後のゲインだとわかった。

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2、

復調デバイスをのせ、455信号を入れてみた。波形は来た。

同期信号Feqはこれから合わせる。

013

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3,

同期信号Freqが455に近づいてきた。

014

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4,

周波数が合った。 復調デバイスIC内の片側TRのバイアスがよくないが、音になってでてきた。

2fの910であわせてある。fでも2fでも検波する。3fでもする。

教科書には2f,3fについての考察・実験レポートはないので、ヒトの知恵はその程度だ。

015

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5.

1fであわせる作業中。toneは1khz。

乗算回路利用なので、「ラジオIF 455kHz と 同期検波oscの差分」 と トーン音 の2波が観測できる。 

016

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6,

1fであわせた。 写真5よりvtvmを3レンジ上げて撮像。

017

同期検波用OSCがIF段に飛び込むので、難度は上がる。 2fだとそれから逃げれる。市販ラジオはtv回路からの流用なので、455なんて低い周波数では処理していない。

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同期検波デバイスにおよそ1~2mV印加で音声信号になってでてくることがわかった。

、、と前段アンプは5~6倍程度でよい。

次はもっと波形が綺麗になる動作点探し。

2020年3月10日 (火)

簡便な同期検波 :実験確認中その2。

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今日はicのメーカーをテキサスに換えてみた。

018

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はい、波形は綺麗になりました。

019

同期検波B案は TIのICで進めることに決定。

入力信号強さが10dBも強弱変化するとVCOは引っ張られた。結果、復調音が変化する。

そこで電源電圧を5V~9Vの間で変化させてみたら、6.5V位が 信号強弱に対してベターだ。

「1 deviceで 同期検波用osc + 同期検波」しているのでこんなものか? とも想う。

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昨年4月の 同期検波A案 が良い可能性が浮上してきた。アナログ回路だが、これは信号強度には引っ張られない。2019年4月時は高周波部をトランジスタ構成にしたので調整がクリチカルゆえにB案にした経緯がある。 いまトライ中のは高周波部をICにしたのでA案で充分な気配だ。

008

2020年11月 6日 (金)

syncrodyne : synchronous detection (同期検波と呼ばれる検波方式)


YouTube: 【小仙若】 Violeta✿

ラジオの技術は日本発祥ではない。

syncrodyneとネーミングされた検波方式で私たちが見ることの出来る資料にひとつに

Syncro01

がある。1948年印刷物のpdf版になる。 これはここで紹介済み

日本語では「同期検波」でまとめられているが、同期検波においては幾つか方式が分かれている。同期検波で4つの方式は存在しているんで、電機プロエンジニアが解説本等で基礎技術について執筆してくれると助かるんだがね。欧州の学会では種類わけができているようだが、日本で調べるにはどうしたらよい??

あいにく日本では基礎学問に時間を掛けない薄ぺらい似非技術がもてはやされるので、本質を求めるユーザーは1%もいない。もう5年経過すればノーベル賞も取れないほど日本では基礎技術が衰退するので、ずばり政治家のネライ通りになる。菅首相が基礎技術研究に圧力をかけ衰退させようと頑張る様が2020年10月~11月に報道中ですね。 日本衰退して徳をする国は、某国ですね。

IRでゼニ貰っちゃったんで、自民党は中国の指示通りに技術を捨てることを実践中。

1951年にはsynchronous detectionで特許済みのものが公開特許では一番古い。tv colorでmustな為だ。TV放送のRGBの位相差の数値を理解するによい資料のひとつだ。

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同期検波を基板化した。IF=455を想定しているでCA3028を使う。NE612だとでかくロスるので455kcには不向きだ。

mc1496のデータシートに同期検波回路公開されているので、455kcでゲインが取れるIC(CA3028)を使ってみた。 前段はMC13△△なはずだが、データシートを発見できなかったので手元ICを使った。 明日、試作手配したい。手配した。

Syn

・S041P (TBA120)でも検波できるが信号強度強弱にOSCが引っ張られるので実用化には少し工夫が必要。

・もっともTBA120でのssb検波回路が20年以上web公開され続けているので、「fm デバイスでプロダクト検波できる」こと知らん奴はいないはずだ。

・DBMでスイッチングさせる為には、RF=0.7Vは必要。この数字は電波で飛ぶに充分ゆえにIFTに飛び込んでしまう。結果、帰還発振するので実装上部品距離を8cmくらい離す必要がある。市販の同期検波ラジオはダブルスーパーあるいはトリプルスーパーで帰還発振を回避している。

・中間周波数は455kHz,10.7MHz,21.4MHz,45MHz  と使われているが 電話回線からの要求でその周波数が世界標準と使われるに至っている。性能良い455kHzメカニカルフィルターを考案したのはjapaneseらしい。ne612等は45MHzで特性公開されている理由は電話回線用に開発されたものだからだ。

・音叉型水晶振動子の出現は1997年頃らしい、オイラがその製造装置設計したのが1998年なので第一世代の装置になる。

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このicを使えば同期検波してsメーターも振れるラジオができる。幸運にも現行流通品だ。

Ic

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オイラは田舎住まいの機械設計屋のおっさんです。電解コンデンサー製造装置、水晶振動子製造装置、インク製造ラインを設計・製作・納入する会社で図面書いてます。

2020年11月27日 (金)

synchronous detection (同期検波)について

nchronous detection の実験も貯まってきたので、新しく同期検波のカテゴリを追加した。過去実験も近日中にこのカテゴリーに集める。synchronous detectionも幾つかに分類されるが、日本語文献ではもうひとつはっきりしない。欧州エンジニアに学ぶのが正しいだろう。

・電機回路プロの技量を超えると、苛めを好む日本民族ゆえにイヤガラセをうける。(うけてきた). 月刊誌で公開されていることが「実験事実かどうか?」との視点は常に必要だ。「ネジ締結にはスプリングワッシャを使え」との非科学的主張が展開されたものまで存在する。yamaも歪領域での使用になるので、わざわざと歪んだ音を好む層がyamaを支持している。

・さて機械設計屋としてはそれらの方々から圧力をうけないテーマで実験公開している。日本の机上エンジニアからは、「同期検波にDBMを2個使え」なんて恍けたことを主張してきた過去事実がWEBでもいまも見つかる。実際は1つのDBM使用、あるいはBMで同期検波できる。

偶々 ONE DEVICEで同期検波したくて2019年4月から実装実験し、A案(トランジスタ使用)、 B案(LM567)でそれぞれ同期検波できている。 基板にしたのはB案だ。動作確認済みのA案回路はこれ。RADIO-TR3syn1.pdfをダウンロード

歴史を確認しよう。11月6日の記事にて1948年発行の

Syncro01

を紹介した。この頃の文献が起点となって今はデジタルでの同期検波も登場している。変調トランス使用のAM変調も、生成波形は飛び飛びでON/OFFスイッチングされているのことがオシロで観測される。従って波形確認すると100%のアナログでは無いことが理解できる。不連続が生じる信号はアナログの範疇から外れてしまう。

 その飛び飛びの波形が確認される電波を受信し、飛び飛び具合を同期させると元の音声信号が復元できる。復元にあたり搬送波相似である必要はないようだ。スイッチングさせるので同期整合が条件となる。さすれば乗算回路を使うと手早いのでDBMが好まれる。このあたりの説明はプロエンジニアが素人向けに解説本を出しているはずなので、探している。

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1年振りに同期検波の実験をしてみた。DBM ICのデータシートには同期検波回路が公開されているので、今日はDBMで同期検波するのに必要な信号強さを確認した。

1、使用デバイスは 写真のもの。このICで同期検波を担ってもらう。IC初期のDBMであるが455kHzでマイナスゲインに為らないものである。ne612は第4世代?の電話回線用デバイスなので45MHzが設計センターになる。「ne612を1MHz以下で使うのはメーカー設計思想から外れ」て、信号が減衰する使い方になるので非常に注意。

このCA3028は日本で不人気であるが、実は電圧増幅は49dB(10MHz)とメーカーが公開してる高性能なic。有名なne612よりも455kc~10MHzではゲインが取れてしまう。455kcあたりから12MHzでのラジオものにはベストなdbmである。プロダクト検波(IF=455kc)にCA3028を使う根拠はそこにある。

P1010012

 2、 SSG端で70udBVあれば同期検波した。 太陽光パワコンの動作周波数4.3kHzの電波が飛び回っているので、オシロがそれを拾って波形が綺麗ではない。

P1010013

3,

67udBvだと乗算できずにこんな波形になった。

スイッチング側がかなり強いなので、limiterからのインジェクション量可変できる回路もほしい。audio のsansuiと同様にフローテイングさせた方がよいことも判った。

P1010017

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、、とデータは取れた。

・ICメーカー公開情報のように、支障なく同期検波した。同期がずれるとバズ音ぽくなるのはLM567ラジオと同じだ。

・LM567とほぼ同じSSG値 67udBvが必要だ。

改善点を盛り込んで2次試作に向かう。

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・1967年リリースの ULN2111Aで同期検波が出来る。同期検波もできるICとしては最も古い一つだ。1968年には乗算デバイスMC1496がリリースされている。MC1496のライセンスコピーがNJM1496になる。

・1968年はギルバートセルが発表された年ではあるが、乗算するICはすで出回っていた。

・同期検波に特化したICとしていまali expressで入手できるのは これ とこれ 。他型番は入手性が??だ。頭文字UのはTECSUN PLシリーズに使われていたので、頭文字Uを使えば回路公開されているので楽だ。ともに カラーTV ICから派生したデバイスなので記憶しておくように。 これも工夫すれば使えると思う。

・「sony cx857 」「sony cxa1376」がmade in japanの検波デバイスとして今も人気が高い。

・ja  yahooで同期検波デバイスが手にはいる。 これがそうだ。回路はこれ。これは安い。

・とあるSITEでも紹介されていたが、S041P (TBA120)も同期検波に使えるので、ダイヤルUP時代から欧州作例はオイラも知っている。クワドラチァ検波用FMデバイスは同期検波に流用できることが多い。上のyahoo品の方が楽だと思う。

・中波帯同期検波ICも流通しているが、本場品なのでお値段が非常に高い。それを東アジア、日本で販売している所は無い。 ⇒ 同期検波IC型番はここにUPしてある。


YouTube: 同期検波(自作ラジオ)でnhkを聴く

上のはLM567の作例。

調整がクリチカルなので上級向けになっている。

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synchronous detectorに CA3028を用いた回路に上述内容をプラスした。本基板にてもう一度手配。

Photo

オイラは田舎住まいのFA装置の機械設計屋です。アナグマ、タヌキ、トンビが庭をうろうろしています。鷹の飛行姿を時々みかけます。

2020年11月28日 (土)

synchronous detection (同期検波)について② :検波IC

「synchronous detection (同期検波)について」を upしたら、deviceを教えてほしいとの「教えて君」メールが随分と届いた。

MC1496データシートに 「充分に増幅し矩形になったIF信号をDBMで加算してやりゃできるよ。」と1968年から公開されている。 その通りにMC1496で同期検波させたAM チューナーがSANSUIから高級チューナーとして発売されておった。

WEBで見つかるMC1496データシートは近30年だから同期検波専用ICが多数市場にあるのでその記載が抜けてたpdfばかりだ。ビギナー向けに数日公開しておく。

Mc1496syn

This circuit may also be used as an AM detector by
introducing carrier signal at the carrier input and an AM
signal at the SSB input.
The carrier signal may be derived from the intermediate
frequency signal or generated locally. The carrier signal maybe introduced with or without modulation, provided its level
is sufficiently high to saturate the upper quad differential
amplifier. If the carrier signal is modulated, a 300 mVrms
input level is recommended.

後学のために「AM同期検波できます」とデーターシートで公開されている「IF信号を入れれば検波してAF信号出力してくれる」デバイスを幾つか列記しておく。

①ラジオに実際使用された有名品として(今も入手できるもの)

LM373  1970年リリース

sony cx857 :高価

sony cxa1376 :高価

TDA3845 :廉価

U4468 :廉価

U4488 :廉価

TDA4001 :高価だが簡単 ⇒ 使えたぜ。製作記事


YouTube: synchronous detection: homebrew, trial

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実験結果が良いDEVICEとしてworld wideに知られているもの

AD8361  :廉価

LM567  :廉価

MC13122 :廉価

LM565 :廉価

S041 :廉価

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③有名でないデバイスとして

SL1461

TCA650

TDA440

TDA2540

TDA2545

TDA4426

TDA4445B

TDA4455

TDA4480

TDA4881

TDA8340

TDA9818

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④使えるんじゃないかと思うデバイス

SAA6579

TA1247

TBA990

TDA2549

TDA9811

TDA9812

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CW I/Q detection

AD9276

「CWはパルスレーザーを示す用語」として用いられ、レーダー受信できるICがかなり見つかる。



YouTube: 同期検波(自作ラジオ)でnhkを聴く

「スーパーヘテロダイン+同期検波」の優れたIC。 同期③

ラジオI C:TDA1072はトランジスタ検波だが、このラジオIC:TDA4001だと同期検波でAF信号がでてくる。スーパーヘテロダイン後に同期検波してくれるので、後段にTA7368をいれたら同期検波ラジオが完成する。upper,lowerで聞き分けたかったら後述のようにMC1496を2個使えば良い。

これは西独逸からshippingで届いた。ebay germanyを眺めていて見つけた。

このICは香港でも扱いがあるが1ケ月経過したまま未着だ。中国ではLM565は日本への輸出禁止品のようで、seller 4社から引いてもshipping 会社で皆輸出停止になった。

Dsc_0002

TDA4001ラジオ試作基板は届いた。

P1010039

実装して音だし確認だけは行った。

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・AM同期検波のチューナーでは、アキュフェーズの「T-106」が有名だが、公開PDFを見るとCSB455でOSCさせているぽい。

SANSUI TU-X1は,LM1496で同期検波させていた。1968年発売の古典的ICで回路構成すると高級チューナーになるんだね。かなり驚いた。

 

、、、とsite訪問者は、「入手可能な同期検波デバイス型番」も「検波回路」も理解したと思う。ここまで情報をオープンにして道筋は示しました。 後は自力で製作できますね。  

「同期検波専用のスーパーラジオIC」の基板が到着したよ。

TDA4001基板(プロト)が届いた。

P1010041

コイル系は、OSCとIFT、それにクワドラチャ用にインダクタンスが必要になる。フィルターはSFU455にしてみた。日本メーカー製チューナーにはW55Eあたりを使い帯域幅±7.5kHz または9kHzを狙うのが設計平均だ。

ICはここで紹介済み。

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LTM455は 台湾ECSの製造品。

W55は村田製作所の製造品。

特性が丸っきり違う。 ECSのは混信に弱い。 chineseは同じだと思っているが、ali expressでは別ものだと学習済みだ。 

「LTM455はECS製で性能が村田品よりも劣ることを知らない日本人が主流」なので、ご注意ください。 

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