2021年2月28日の続きです。
固定抵抗⇒VR化した基板が届いた。
ssgの値が60udBVであれば、60udBV(1mV)の約1/2が基板に掛かる。
感度を追い込んでいくと50udBvのrf信号も検波され聞こえてくる。
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tube radio の検波直前から455信号を貰った。
真空管のiftが455よりズレてはいた。
YouTube: synchronous detection unit: trial with tube radio.
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通算383作例。RK-123にて領布中。
使用ICは前回記事中に明示済み。
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同期検波ユニット実験のつづきです。 前回の到達点。
A案(LC)、B案(NE567)とも違うC案(DBM IC)を基板化した。
MC1496PGのデータシートに同期検波方法が公開されておよそ52年経過した。その延長で基板化した。感度不足がよそうされたので増幅を1段入れてみた。
SSGの波形はこんな感じ。 この波形を基準に合わせこむ。
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増幅後の結合Cが大きいと拙いかどうかを確認してみた。68～100PFがよさそうだ。
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1,検波デバイスはCA3028。 NE612は電話通信向け45MHz用デバイスなので455kHzでは随分とマイナスゲインになった過去がある。
2, リミッターにはTA7061を使った. リミッター向けデバイスとしてはMC1350がFM用IFデバイスなので、小型ゆえに丁度良い。
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親機のLM386を抜いて親機からは音が出てこれない。IF信号は22PFからもらった。
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まあ、鳴った。
同期検波ユニットの増幅段はゲイン調整できたほうがよいので、それを盛り込んで確定版になる。
現試作基板の希望者がおられましたら連絡ください。
追記：確定版はこれ。
YouTube: synchronous detection unit: trial with tube radio.
真空管ラジオからも455信号は貰える。同期検波され音声に復元されたものをpuからラジオに戻しても面白い。
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・NE565を使っての同期検波例がモービルハム紙にあるが、復調にさほど感度取れないデバイスを用いてあった。オイラは、565を大陸からshippingして4回とも輸送会社でキャンセル処理されている。ebayのも止められた。どうなっているのかねえ？？
USB（
この記事はA案。
・別途 B案でまとめたのが これ。
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上述、A案基板の検波部だけを基板にしてみた。
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AM変調をいれた。
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FM変調を入れた。 ＳＳＧのFM変調ボタンが点灯している。
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AMもFMも聞こえてきた。
どういう理由かは不明だが、一昨年の実験時よりも感度がでていない。30dB超えて悪い。、、とこのA案でしばらく遊んでみよう。
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YouTube: synchronous detection: using osc-220 :RK-118
同期検波で聴くnhk第一。
SメーターをKIT-16SP(npo ラジオ少年領布品) 板上に配置してみた。
YouTube: TA7642ラジオ基板にSメータ。RK-94v2
YouTube: LA1260 middle wave radio : testing indicator . Model name as RK-81v2.
インジケータは公称200uAだそうだ。
SANSUI TU-X1 は、世界初のPLL 同期検波の製品である。1979年の発売であり、SONYからの同期検波ラジオより1年半ほど古い。半導体デバイスで同期検波を全面に出したデバイスではMC1496が最もふるい。MC1496は1968年の発売であり、データシートには「同期検波で使ってね」と広告されている。
「通常はハードリミッターが必要だが、どうしてSANSUI TU-X1に無いのか？」を確認していたら、発売終了後の1982年にその技術公開されていた。内容は読んだ。オイラのオツムではやや理解が苦しい。
非常に技術が高いメーカーなんだが、どうして消滅したのか？ 、、、と今も思う。
ハードリミッターが不要になったので音はすこぶる良いのが、TU-X1. もっと評価されるべき機体だ。この辺りの音の違いは、同期検波ラジオを自作してみればわかる。ハードリミッター起因の悩みがなくなるなら、そりゃ嬉しい。
現行日本人にはこれと同等なものは設計できないね。「見つけたら買い」
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セミプロユースのSSB,CW,FM、AMの受信機としては、The Eddystone 1570が1980年発売であり同期検波が搭載されている。当時の600ドル。レートは1ドル220円として13万円。
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JRC NRD525は1985年秋の発売である。 プロユースでは米国より5年ほど遅れて同期検波製品を投入してきた。「JRC 上田」での製造になる。発売直後に、「受信音が良い」とJRC 上田の従業員が申しておったのをオイラ覚えている。
トランジスタ3段のhard limiter通過したIF 信号を搬送波コピーとしてSN16913に入れている。これはMC1496の1968年公開データと同じ手法である。「IF段ICの自社製品がないJRCとしてはトランジスタ構成にした」と見るべきか、東芝、松下等の家電メーカーに頭を下げるのを嫌ったとみるべきか？。投影面積ではIC使用時の2倍になるが、ICを使わない理由はなんだろう。
同期検波の特性として S/N比が良い。歪が小さい。 所謂、音が良い。SANSUIとして同期検波させつつさらに低歪を狙ったのが、TU-X1. 勿論、AM放送のステレオ化に向けての回路でもあった。
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「OPアンプ+LC」を使った同期検波は1973年に回路公開されている。 ⇒ これがLC型同期検波の原型で間違いないようだ。オイラはA案として実験済み。
DBM ICを利用した場合よりは感度が出る回路になっている。
「同期検波ユニット基板」として復活予定。
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TDA1072の代わりにこのTDA4001を使えば同期検波ラジオが出来上がる。とても簡単にラジオとしてまとまるので、中級者向けのデバイスだろう。
YouTube: synchronous detection: homebrew, trial
オイラは機械設計屋のおっさんです。
synchronous detection.
NRD525は SN16913を利用している。
オイラの実験では ターゲット信号をPIN 2にいれた方がベターだった。
今我々が確認できるsynchronous detection(DBM 式)の資料としては1968年発売のMC1496データシートがある。phase具合は右下に表現されている。
「MC1496とSN16913のどちらが波形が綺麗か？」では、MC1496の勝ちである。SANSUIはMC1496採用なので、賢い選択をしている。
SANSUI TU-X1 は、世界初のPLL 同期検波の製品である。1979年の発売であり、SONYからの同期検波ラジオより1年半ほど古い。半導体デバイスで同期検波を全面に出したデバイスではMC1496が最もふるい。MC1496は1968年の発売であり、データシートには「同期検波で使ってね」と広告されている。
「通常はハードリミッターが必要だが、どうしてSANSUI TU-X1に無いのか？」を確認していたら、発売終了後の1982年にその技術公開されていた。内容は読んだ。オイラのオツムではやや理解が苦しい。
非常に技術が高いメーカーなんだが、どうして消滅したのか？ 、、、と今も思う。
ハードリミッターが不要になったので音はすこぶる良いのが、TU-X1. もっと評価されるべき機体だ。この辺りの音の違いは、同期検波ラジオを自作してみればわかる。ハードリミッター起因の悩みがなくなるなら、そりゃ嬉しい。
現行日本人にはこれと同等なものは設計できないね。「見つけたら買い」
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同期検波の特性として S/N比が良い。歪が小さい。 所謂、音が良い。SANSUIとして同期検波させつつさらに低歪を狙ったのが、TU-X1. 勿論、AM放送のステレオ化に向けての回路でもあった。
オイラは機械設計屋のおっさんです。
YouTube: synchronous detection: homebrew, trial
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トラッキングはこれからだが、上述のように作動した。素直に動作した。このIC利用ならば半田工作の敷居は低い。
このプロト基板に余りがあるので希望者は連絡ください。
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追記
・市販のOSC赤コイルだと受信範囲が420～1600kHzになった。⇒ oscコイルの自作は必要。使えた。
・455kHzスイッチングがaf段に流入してくるので、stopperを追加する。
・afcの使い方はこれから。osc部には内蔵の電圧レギュレーターから電圧供給されているので内部Cを0.05PF位？変化させるAFCになるだろうと、、 あるいはトランジタ内部C変化利用だが、トリガーは後段から持ってくるのか？？？？ 。。
パワコンノイズが強くて変化がよく判らない。回路は残しておく。
YouTube: synchronous detection: homebrew, continued trial
包絡線検波と違って、そこそこの電波強さがあるとガツンと聞こえてくる。トラッキングは最初手間取った。
「IFTが1段 ＋ SFU455」ゆえにサイドのキレが甘い。W55Fあたりに換えるかどうか？
TDA4001基板(プロト)が届いた。
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。
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。
TDA4001ラジオ試作基板は届いた。
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。
搬送波を抑圧してDSB-SCにして飛ばしてみた。
YouTube: TA7642,LA1600,TDA4001を聞き比べ。 TX側はDSB-SC.(MC1496)
TDA4001ラジオはごく普通に聞こえる。 DSB受信用にTDA4001はお薦めできます。
原理的にはSSBもTDA4001だけで復調できるはず。おいおいと実験を行う。
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「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。
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) 実装したのは背景黄
・CA3028
・LM373 : 1970年にリリースされた
・MC1496 山水チューナーで実績
・NE612
・SN16913 日本無線 受信機で実績 ⇒ 造った。RK-154
・sony cx857 :やや高価
・sony cxa1376 ：やや高価
・TA7640 ：東芝のIC, 廉価、
・TA7641 :東芝のIC, 廉価 ⇒ 使った。製作記事。東芝のRP-80が有名
・TA7687 ⇒CQ誌に作例あり ⇒ 造った。記事
・TDA1220 価格は廉価。 しかも簡単
・TDA3845 ：廉価
・TDA4001 ：価格は廉価。 しかも簡単 ⇒ 使った。製作記事。
・U4468 ：廉価
・U4488 ：廉価
YouTube: synchronous detection: homebrew, trial
YouTube: 同期検波基板の通電確認 ：synchronous detection
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②
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 ⇒ 使った。製作記事。
MC13122 ：廉価
LM565 ：廉価
S041 ：廉価
NE570
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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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同期検波ユニット基板(RK-123)を真空管ラジオに繋げてみた。
YouTube: synchronous detection unit: trial with tube radio.
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。
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
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。
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。
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。
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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。
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。
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。
追記
上記基板の音。真空管ラジオのIFから信号を貰った。この基板は領布中。
YouTube: synchronous detection unit: trial with tube radio.
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東芝製 同期検波ICを採用した例
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
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。
・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。FM専用と信じられているTDA7000でプロダクト検波させた作例。
YouTube: checking tda7000 for direct conversion RX.
・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。
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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。
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今日はicのメーカーをテキサスに換えてみた。
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はい、波形は綺麗になりました。
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。
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。
1,
同期検波前段のIFゲインを確認しておく。
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。
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3,
同期信号Freqが455に近づいてきた。
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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。
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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。
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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。
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。
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CA3028に見られる差動入力特許が1963年に提出：公開されている。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。
ギルバートセルが1967年に発表された。それ以前からCA3028,LM3028等バランスドミクサー作動するものが存在していた。 1963年申請特許にはダブルバランドミクサーも出願され有効になっているが、それを簡略化したものがギルバート氏から提案されたので 後発ではあるが彼が有名になった。 恐らくは特許分類で 電子計算機分野の発明で提出したのが成功要因だろう。
「1963 年にハワード ジョーンズによって最初に使用された初期回路の一般化されたケースであり 1967 年にバリー ギルバートによって独自に発明され、大幅に拡張されました。」と原典に書いてある。 初期回路の一般化とは 2トランジスタを簡略したことを指す。同じ年代の米国人からの評価がさほどなことをみても、ハワード ジョーンズ回路の簡略版との位置づけであっているようだ。
下のはCA3028(TA7045)等に使われている差動回路である。
これも申請は1963年。1966年公開特許。FIG1とFIG2の隙間を狙ったようなのがギルバート・セル。往時のエンジニアがさほど誉めていないことの背景は上記特許にある。推測するにFIG1（簡易版）,FIG2（高級版）で全部特許を押さえられるとおもっていたんだろうが、隙間を攻められちゃったね。
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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DC受信機では古い。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の発展形な可能性はある。
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。
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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。
・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。
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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。
・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: synchronous detection using one IC :1ICでつくる同期検波ユニット：RK-165
deviceはta7641.
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RK-154: deviceにsn16913.
YouTube: 同期検波基板の通電確認 ：synchronous detection
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deviceにca3028 :RK-123
YouTube: Now testing synchronous detection unit
YouTube: synchronous detection unit: trial with tube radio.
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同期検波のスーパーラジオIC TDA4001の作例
YouTube: tda4001 ：自作ラジオの入感 1月30日
YouTube: TA7642,LA1600,TDA4001を聞き比べ。 TX側はDSB-SC.(MC1496)
AMでなく搬送波をMC1496で下げて、DSB波を造り飛ばして受信確認。 TDA4001は復調できました。
SSB受信にTDA4001は使えます。
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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。
、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。
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。
同期検波作例のカテゴリーはここ。
IF=455kHzでFosc=456.5(LSB用)させた例 ：記事はここ。
YouTube: product detection: osc freq=456kHz using NE612.
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プロダクト検波する差動回路は1963年に2回路が記載された1出願されておる。IC型番ではCA3028( LM3028.TA7045) . その後に 「 出願済み 2回路の隙間を突いた ギルバートセル回路 」が公開されている。
往時の同僚が現存しており半導体ラジオ掲示板の書き込みをみても、彼を誉めてはいないので、隙間をついたとみるのが正解だろう。
日本ではTA7045のプロダクト検波が知られている。CA3028の ジャパンコピー(ライセンス料支払っての製造）がta7045。
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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54年前からデータシートにずっと公開され続けている。これが理解できる程度のオツムは必要だ。 半導体デバイス使用での日本語による説明はこれより後世のことなので、原典の英文理解がベターだ。
1968年発売のMC1496が、５年のちの1973年刊行本に日本語で紹介されているので、日本語印刷物でも50年前からだ。 ご本人に学ぶ意志があるのであれば、その為の資料は書籍として出回っている。 タダで知識を手に入れようとするのは、オツムの弱い人間が思いつくことだ。 スキルupの為には、自己投資は必要である。 タダで知識を手に入れつづけた結果、日本の技術はかなり下向きに進んでいる。日本国としては公的に白旗を上げた(総務省 2021年レポート)
オイラからみりゃ、あんたが技術低下に貢献している。
英語文献を見ると日本では紹介されていない回路がそこそこ見つかる。ラジオ技術は欧米からの輸入技術なので、本国文献のほうが詳細に記述してある。
・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。JRCの受信機にも同期検波が搭載されておる。
・SN16913で同期検波基板化したのが RK-154。
下動画が「本記事時点 最新の同期検波作例 2020/nov/30 時点」（後続で3種類の基板 公開済み）
欧州製同期検波デバイス(TDA4001)を採用。性能は最高。 難点はICがやや高い。秋月さんに泣き入れすれば取り寄せてくれるだろう。
YouTube: synchronous detection: homebrew, trial
このラジオ基板は領布中。6石ラジオキットが組み立てるチカラがあれば、鳴らすことが出来る基板になっている。(非常に鳴らしやすい）
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日本製同期検波デバイスを使った中波帯ラジオ。この基板も領布中。上の動画よりは技術力を必要とするデバイス。
YouTube: ta7641ラジオ： そこそこ鳴るようになった。
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これは 廉価で有名な lm567で同期検波させたもの。技術がさらに必要なデバイスなる。
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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。
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。
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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。
YouTube: Single tube radio : reflex . 6AW8
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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。
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。
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？ 」
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。
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