復習トランジスタラジオ 第1石

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>>666 (一般人には見難いと思い勝手に2chの標準AAスタイルに変更させて頂きました。)
 HC123の2ブロックの単安定マルチは内部のストレー容量で結合されてるのかな?分らん?
                 560K   100pF
     Vdd>──┬───VVV─┬─┨┠─┐
                │         15|      14│74HC123
        1000μF┷+     ┌─┴────┴─┐
                ┯       │ R/C      C │
                │      1│_              │13 (クリスタルイヤホン出力)
..    GND<──┴────‐| A          Q├─VVV─○
                        │                 |  1M
            27pF     2│            ._│4
.    ┌──┬─┨┠‐┬──‐ | B           Q├─┐
     (    │ __.    │    │    ___      │  │
     (    │/l     │    │     CLR      .|  │
     (    ┷'       │    └───┬────┘  │
     (    ┯VC   │   Vdd>──┘3           │
     (  /│.       |                    │
     (    │.       ├─────────┐      │
.    └──┤     >    .          │      │
  Bar−ANT.|      >470K.          ▼※    │
.          │     >    .            ┼.       │
.          │       ├───VVV────┴‐───┘
.         V'      │   10K
.        GND     │      
.                   ┷+      ※1S1588互換
.                   ┯1000μF 高速スイッチング用ダイオード
                │
               V.GND          Vdd:2〜6V
668ふにゃ:03/09/13 23:54
>>664
解説ありがとうございます。ご指摘はもっともです。
ただ、少なくとも6石スーパーよりも高性能が期待できる
ことは間違いないと思います。
6石スーパーの無信号時のザーという雑音は気になります。
局発を他励式とすることで、局発レベルの調整により変換雑音を
低減することもできますし、AGCがある程度動作していれば
RFアンプを付加することで、さらに全体のNFが向上します。
ようするにセットノイズを0にしたいのと、外部アンテナをつないでも、
IF帯域外で不要波がクリップして大暴れしないようにというのが、
設計の考えです。

たしかにローカル局にチューニングすれば、IF段が飽和することも
十分に考えられますが、そのかわり弱いDX局は確実に捉えることができるものと
確信しています。

まー、IF段が陳腐なのは自覚しています。
実はAGCもコテコテのヤツを考えています。

今後もナイスツッコミ(解説)をお願いいたします。

669新参者です:03/09/14 05:04
>>667
わざわざ回路図を訂正していただき、まことに感謝にたえません。ありがとうございました。
昨日はじめてAAの回路図に挑戦しましたが無残な結果となり、がっかりして寝てしまった次第です。
おかげで元気が出てまいりましたので、少し回路の説明をさせていただこうと思います。

使わない方の単安定マルチのA,B,CLR入力はVddに接続、
R/C,C端子とQ等の出力端子は開放しています。
ストレ容量については...ちょっと分かりかねます。

>>668
回路もかなり出来上がっているようで、私もわくわくしながら発表をまっております。
ところでミキサの変換雑音を気にされているようですね?
参考になるか分かりませんが、トラ技でマイクロウェーブの測定機ではダイオードDBMにLOから1Wオーダーのパワーを注入して、ダイオードを完全にON/OFFさせて(ON状態では電線と同じ状態になる)NFを極限まで小さくしているといった話を読んだ覚えがあります。
またAGCも検波信号をそのまま帰還せずに積分回路を通して帰還させると、制御工学のいわゆるPI制御とよばれるものに近いものとなり、入力のレベルが上がっても出力を一定のレベルに保つことができるといったことをどこかで聞いた覚えがあります。
何かのお役にたてばよろしいのですが...取り急ぎ報告いたします。
>>668
回路図をみればちゃんと積分回路がついている(爆)
AGCの積分回路のうんぬんは撤回します(スミマセン)
671654:03/09/14 12:17
>>662
すごいフロントエンドですね。
NRD535以上かも。
私もその回路を頂いて何か作りたいなあ。(時間があれば・・・)
せっかく微弱電波を受信しても混信でNGになると悲しいので、IF-Filterは追加したいですね。
あと、IF段の前にATTかなにかを入れておいたほうが安心できるかなと。

>>664
大変参考になりました。

>>665
ホントにキモ(ry
でも面白そうな回路ですね。実際に作られたのですか。
よくこのような回路を考えつくものだと感心するばかりです。
672665:03/09/14 21:09
>>671
恐れ入ります。一応、回路は動作テストしてから発表いたしました。
技術系スレで使える専用アプロダがあるといいなあ。
AAじゃ大変だし
674667:03/09/15 17:19
>>669
内部ストレーケ結合云々は皮肉??のつもりでつ。スミマセン。
入力を単安定マルチの片側ブロックの1.2.3.4ピンを使ってるのに対し、時定数と出力側が13,14,15と、もう一つ
の単安定マルチ側になっていたので、「この2つのブロック間の結合は内部のストレーでつか?」と2ちゃんねる
特有の突っ込みの儀式をついやってしまいますた。スマソ
AAはAA板に逝って下記のエディターを拾ってくると便利ですよ。  残念乍、AA系の板とちがって余り行数が長い
AAが普通に板では使えないので分割にせざるを得ない場合が多々発生します。
本当は、AAサロン板あたりに、電気の回路図を書くスレあたりを独立して建てたいのですが、AA系板はアフォな
あらしが多いので、、電気回路図用のパーツはかなり作っておりますので入用ならば貼り付けます。
┌────────────────────────────────┐
|■2ちゃん用ツール類は、以下のアドレスからダウンロードできます。      |
├――――――――――――――――――――――――――――――――┤
| Ascii Art Editor                                        |
|  http://aaesp.tripod.co.jp/                                  |
|                                                    |
| (´д`)Edit                                         |
|  http://www62.tok2.com/home/edit/                          
675名無しさんから2ch各局…:03/09/15 20:17
>>665
トロダイルコアに巻いてるコイルのコイルデータが欲しいなぁ。
676669:03/09/15 20:19
674>>
ありがとうございます。早速ダウンロードしました。
パーツのこともその節はよろしくお願いします。
677665:03/09/15 23:04
>>675
??本当に私にふられているのでしょうか?
回路にトロイダルコイルは使われていないようですが。
678671:03/09/16 01:51
>>677
655のことと思われ、です。
679名無しさんから2ch各局…:03/09/21 15:18
ちょっと待て
電界強度がよほど強くないとICの入力電圧がスレッショルド電圧に満たない
から、放送局の見えるところじゃないと動作しないのでは?
680蛾太郎:03/09/21 15:33
2SC32はまだ使えるか。
681>>680:03/09/22 00:56
ガタロのおっさん、
井上のFDAM-1かFDFM-1のファイナルのリペアー用にでもとっときナ。
>>680
 サ○ー電気で1個1200円するぞ!!!
 博物館逝きだなぁ、
683新参者です:03/09/22 21:42
>>679
わざわざ問題点をご指摘いただきありがとうございます。
回路をみるとHC123のB入力はRF信号だけでなく470Kの抵抗を通して1000μFのコンデンサ(電源パスコンでないほう)、およびダイオードに接続されていることが確認できると思います。
電源ON直後のコンデンサ1000μFおよびB入力の電位を0VとするとQ#出力(Q出力を反転した出力)はHレベル(≒Vdd)となります。
そうなるとダイオードには逆方向のバイアスがかかるため電流はほとんど流れないので、コンデンサ1000μFの電圧(以後Vcと呼ぶ)はB入力の電位とほぼ等しくなります(厳密には27pFのコンデンサの充電電流も考慮しなければならないが、便宜上省略します)。
この状態でしばらくおくと、Q#出力がHのため10Kの抵抗を通じてコンデンサ1000μFに充電され、Vcは上昇しスレッショルドに達します。
そうするとタイマーが作動してQ#出力はL(≒0V)となりこんどは今度はコンデンサ1000μFの電荷を10Kの抵抗を通じて放電することとなるためVcは下降します。
しばらくすると(≒56μs)タイマーが切れるのでQ#出力は再びHとなりまた充電を開始するのでVcは再び上昇します。
以上の説明から分かるようにHC123のB入力にはコンデンサ1000μFからバイアスを供給されていることが分かると思います(一般のラジオでも検波ダイオードにバイアスをかけることによって感度や音質を改善している)。
また上の説明にあるようにバイアス電圧Vcは最大値を74HC123のスレッショルド電圧としてある幅で変動しています。
その幅は、スレッショルド電圧を3Vとすると、

3V / 10K / 1000μF * 56μs = 16.8 μV (近似値、ダイオードや470Kの抵抗の影響は無視した)

と極めて小さく、感度もこの位を期待したい所ですが実際には、

・HC123で発生する雑音(MOSトランジスタはノイズが多い)
・ダイオードの特性(順方向電圧Vfや逆回復電流Irrなど)
・出力パルスがバーアンテナの同調回路に逆流することで発生するリンギング

などの影響で実際の感度は数mVの信号がやっと聞こえるといったところです。
684 :03/09/23 11:19
>>679
黒?金色?
685>>683:03/09/24 02:58
スレッショルド電圧の上で動いている擬似三角波(正確には交互エクスポネンシャル波)
の上にAM変調の片側のエンベロープを重畳させる事により、振幅に比例したPWM波を作り
出している訳ですかね。 PWMの平滑(積分)は直列抵抗にクリスタルイヤホンの容量分
と成っている、と回路図から一応理解したのですが。
ダイオードはMIX用のショットキーDかポイントコンタクトゲルマか昔のレーダーMIX用の1N21B
とか1N23C見たいな物を使われているのかな?
RF入力信号によってPWM復調をするって所は、動作が昔の超再生検波にも似て面白いです
ね。
686683:03/09/25 00:35
>>685
ご明察恐れ入ります、まさにそのとおりです。
また説明を省略したことも補足していただき、まことにありがとうございます。
ダイオードも確かにショットキーD(型番不明、ジャンク放出品)で昔、まとめ買いしたものを、逆電流の小さな順に選別して使いましたが、部品の入手性を考慮して1S1588に交換した経緯があります(1S1588でも一応、動作します)。
あれから、さらに回路を工夫して、レアな高性能ダイオードを使わなくてもよい回路を思いつきました。
回路図と回路シミュレータのスクリプトを貼り付けますのでよろしければ見てやって下さい。
(説明)
ダイオードのかわりにエミッタフォロワを使いました。またカップリングコンデンサをかなり小さくしてアンテナ回路のリンギングを抑えています。
しかし、相対的にHC123からの雑音が無視できないほどひどくなったので、HC123の入力回路をディスクリートで組む方向で現在思案しています。
なお、この回路では前のものにくらべて約20dB、感度Upしました(通常の感度測定ではなく、耳で聞き取れる信号の強さといった程度に解釈して下さい)。
687683:03/09/25 00:41
(回路図)
                 560K   100pF
     Vdd>──┬───VVV─┬─┨┠─┐
                │         15|      14│74HC123
        1000μF.┷+     ┌─┴────┴─┐
                ┯       │ R/C      C │
                │      1│_              │13 (クリスタルイヤホン出力)
..    GND<──┴────‐| A          Q├─VVV─○
                        │                 |  1M
Bar−ANT    1pF※      2│            ._│4
 ┌──┬──┨┠─‐┬──‐.| B           Q├.‐┐
 (    │ __.       │    │    ___      │ │
 (    │/l        >    │     CLR      .|  │
 (  VC┷'    470K. >    └───┬────┘ │
 (    ┯        >   Vdd>──┘3          │
 (  /│.          │           100K    │
 (    │.          ├────────VVV───┤
 └──┤          │                          │
       │.          \|.┃2SA733.            │
        .|            ~~┠──┬───VVV───┘
       │           / ┃    │    220K
       .V GND .    │       │
                   │       ┷+
                   │       ┯47μF
                   │       │
            .   .V GND  V GND  ※被覆電線を数回捩ったものを使う
688683:03/09/25 00:49
(回路シミュレータのスクリプト)
* 回路シミュレータMicro-CAPV(SPICE系)によるシミュレーション

* 標準ライブラリをインポート
.LIB "NOM.LIB"

* トランジスタ2SA733を定義
.MODEL 2SA733 PNP(IS=1E-14 BF=200 RB=10 TF=1.6E-09 CJC=30P )

* ダイオード1S1588を定義
.MODEL 1S1588 D (IS=40.6586F BV=30 RS=9.1849 TT=2.88539N CJO=1.1346P VJ=1.016 M=152M)

* タイマー74HC123を定義(B入力とQ#出力以外の端子は省略した。タイマー時間は引数TIMEで設定する)
.SUBCKT 74HC123 B Q# PARAMS: TIME=1us
X1 B 1 74HC14
D1 4 1 1S1588
R1 4 1 {TIME/34E-12}
C1 0 4 47PF
X2 4 5 74HC14
X3 5 Q# 74HC14
.ENDS 74HC123

* ラジオを定義(バーアンテナ同調回路のかわりに1MHz,100uVの信号源を設定している)
V1 1 0 SIN(0 100uV 1MEG 1ms 1k)
C1 1 2 1pF
X3 2 3 74HC123 PARAMS: TIME=56us
R1 2 5 470K
R2 3 4 220K
C2 4 0 47uF
R3 3 5 100K
Q1 0 4 5 2SA733
689683:03/09/25 00:54
(続き)
* 動作オプション
.OPTIONS ACCT LIST OPTS ABSTOL=1pA CHGTOL=.01pC CPTIME=1e9 DEFL=100u DEFW=100u
+ DIGDRVF=2 DIGDRVZ=20K DIGERRDEFAULT=20 DIGERRLIMIT=10000 DIGFREQ=10GHz
+ DIGINITSTATE=2 DIGIOLVL=1 DIGMNTYMX=2 DIGMNTYSCALE=0.4 DIGOVRDRV=3
+ DIGTYMXSCALE=1.6 GMIN=1p ITL1=100 ITL2=50 ITL4=10 ITL5=0 LIMPTS=0 PIVREL=.001
+ PIVTOL=1e-13 RELTOL=1e-6 TNOM=27 TRTOL=7 VNTOL=1e-6 WIDTH=80

* シミュレーションを実行する : V(4)は "初期状態を定常状態にはやく近づけるために設定している
.PROBE
.IC V(4)=2.1452625V
.TRAN 4e-005 0.002 0 UIC
.TEMP 27
.PLOT TRAN (V(1)*1E4+8) V(2) (V(3)-7) 10,-8
.PRINT TRAN V(1) V(2) V(3)
.END