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中波:同期検波ラジオ(tda4001) Feed

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。 

2020年11月29日 (日)

同期検波ラジオを自作しよう

50MHz帯で周波数表示させる受信機にはこれをお薦めします。

La1600zx19

La1600zx18

RJX601と同じ感度です。

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同期検波の続きです。

先日のように試作基板が届いた。

P1010040



実装してみた。

P1010046



使うラジオICはこれ。

AFはTA7368

Dsc_0002

今日は、AFCについて記億が甘いのでリアクタンス管の挙動から半導体回路への変遷歴古書を読み直している。

続いての通電具合はここ

2020年11月30日 (月)

自作同期検波ラジオ(中波)で受信できた。synchronous detection:


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。

P1010049

Dsc_0002

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?

2020年12月14日 (月)

TDA4001 同期検波ラジオ:確定版。

同期検波ラジオ:

検波後にもれてくる455kHz搬送波の流入防止にLCのLPFを入れた。前回基板にはCRによるLPFだったが、それだと非力だった。


YouTube: synchronous detection: homebrew, final trial :RK-118

今日は雪降りで商業電源ノイズが酷い。SP端につないでVTVM読みで300mVもある。太陽光発電所パワコンからのノイズがここまで醜いとは、、、。まいったねえ。

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RFCのあるのが確定版。上の動画は確定版。

P1010001

SFUは2段にした。⇒ LA1260ラジオで「SFU2段の特性公開済み。」

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程よいフェライトバーが無かった。

P1010007

P1010010

バンド幅が500~1700kHzになってしまった。 前回基板との違いはoscコイルのlotが違う程度だ。

フェライトバー90L長を手配して見た目を整えてみる。

通算376作目。基板ナンバー RK-118.

手持ち在庫は9枚.

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ICはGとBYにだけ在庫がある。

BYのALIBABAで交渉したら100pcsで買えと云われたが、そこまでは不要。

ali expressの信用高い業者を口説いてまわったら2ドル/1pcsでまとまった。ebayの半額以下で買えるルート開拓しておいたので必要ならばali expressで手配してください。

2020年12月15日 (火)

TDA4001 同期検波ラジオ:確定版。today

今日の入感具合。


YouTube: synchronous detection: homebrew, today :RK-118

現状の受信範囲は490~1300kHz. oscのLを小さくする必要がある。

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日本で現行スタンダードのは、トランジスタ用赤コイルは360uH. oscコイル赤はサトー電気、千石、kuraで販売しており、バリコンには70pf品が適合する。 机上では1002kHzに共振する。1002-455=547となる。la1600,la1260,tda1072でもこの組み合わせで525~1600はカバーした。

今回、その市販oscコイル+70pf を載せたが930kHz近傍でのoscになった。現状では2割ほどインダクターが多いらしい。oscコイルを35cm解いたら、510~1500kHzになった。50cm程度は解いたのが良さそうだ。

どうやらIC内部に10~12PFほど持っているようで、それの影響を受けないバリコン容量としては内部C x10程度のバリコンが求められる。 AITENDOに150PFバリコンがあったので手配した。ANTとOSCが同容量のバリコンは真空管ラジオでは非常にポピュラーでそれなりにトラッキングが取れる。

Dsc_0012

もっともデータシートを見ると「100pf+L」 で書かれているので、バリコンは100pfより大きい容量ものだと判る。同時にLは トランジスタ用赤コイルでは巻き数が多くてだめだと判る。

受信範囲490~1300kHzで支障なければ、トランジスタ赤コイル+親子バリコン(70PF+160PF)でもOK。

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中華製LCRメーターは壊れてしまったので,もう一度 買いなおそう。

机上では、「OSC-220 +120PF」で524KHzが受信できる。⇒ このtda4001にはラジオ少年の親子エアーバリコン(1300円)がベストぽいぞ。

⇒ OSC-220で上手にまとまった。

ラジオ少年は復活予定だ。

2020年12月18日 (金)

TDA4001 同期検波ラジオ(中波):確定版 day after today

 記事のように、「osc-220」に換えた。

無事トラッキング終了した 同期検波ラジオ。


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

nhkの第一です。

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oscには計算上、ラジオ少年の親子エアバリコンがjust fitするんだが、ポリの120pfバリコンはサササっと見たが発見できなかった。

Rk1189

aitendoに「150pf +150pf」を扱っていたので手配したら、今日届いた。oscに150pfはデカいんでシリーズにcを入れて対応した。C=510PFで具合よく納まった。520~1500kHzになった。バリコンのトリマーを回しても機敏な動きしてこないので、IC内部Cの影響が大きい。 結果、上述動画になった。

Rk11804

Rk11803

どうやら、osc コイルは200uH弱がよいようだ。

cを入れて対応することは予測されていたので、パターン上にはC1を割り当ててある。

このOSC-220は、「北海道の原先生」と「九州の祐徳電子」の2店で扱っています。

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