| 発振回路が出来たので、次はバッファだ。 (1) 発振回路からの出力には、まだ高調波が含まれている。基本波より少なくとも６０ｄＢは減衰させること。 (2) ５０Ωの負荷に、３Ｖの出力が出来ること。 |
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発振回路はコルピッツとする。 コルピッツをチューンして、ここまできれいにしたのだが、まだ２次高調波が－４０ｄＢもある。 あと２０ｄＢ減らしたい。 |
| 基本は２ＳＫ２４１のソース接地として、同調回路をどう入れるか検討する。 まずは、当たり前に、ドレインに負荷として入れて、周波数特性を取ってみた。 全然ダメ。 写真のスパンは５ＭＨｚなので、１目盛りが５００ｋＨｚだ。ピークが４５５ｋＨｚ、１目盛り離れたあたりが２倍の９１０ｋＨｚだが、２ｄＢ程しか違わない。 これでは第２高調波を取り除くことは出来ない。 こういう当たり前の回路では、選択度は期待できないことが分かった。 |
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| では、負荷とフィルタを別にしたらどうだろう。 フェライトビーズで９：１のトランスを作って、負荷とする。ＩＦＴとは小容量で結合する。 またもや失敗。何故かは分からないが、ハイパスフィルタのようになってしまった。なかなか手強いぞ。 |
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| では、ＩＦＴをもう一個おごって、背中合わせにしてみる。 おっ、こいつはなかなか良いじゃないか。低い方はバッサリ切れて、高い方も第２高調波のあたりは４０ｄＢほど下がっている。 |
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| しかし、ゴテゴテしているなあ。９：１トランス無しではダメかな。 やったね。回路が簡単になった上に、特性も良くなった。シンプルイズベスト、ということか。 ドレインとＩＦＴが明らかにミスマッチだが、大丈夫みたいだ。こういう事はやってみないと、理屈では予想できない。 |
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| さらに、入力側に簡単なセラミックフィルタを入れてみる。 うわあ、これは汚い。汚いけれども、減衰率は稼げている。これで行こう。 |
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| 念のためだが、出力側にセラミックフィルタを入れたらどうなるだろう。 だめだ、汚い上に、減衰率も悪くなった。 |
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| 実際に水晶発振器から４５５kHzを入れて、各部分のスペクトルを見てみる。 |
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【Ａ点】 バッファアンプの入り口。即ち、発振回路の出力そのもの。 ２次高調波が－４０ｄＢ、３次、４次と１０ｄＢずつ下がって、５次以降は見えない。 （注）左端はスペアナの直流成分。これは無視する。 |
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【Ｂ点】 セラミックフィルタを通したスペクトル。 おお、これで十分じゃないか。高調波が全く見えなくなった。 後は、必要レベルまで増幅するだけだ。 |
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【Ｃ点】 と思ったら、何じゃあ、こりゃあ。 せっかくきれいなスペクトルを、２ＳＫ２４１のアンプがひずませてしまっている。 ダメじゃん。 |
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【Ｄ点】 １個目のＩＦＴの出力。 ちょっと綺麗になった。 |
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【Ｅ点】 ２個目のＩＦＴの入力側。 一応、高調波は無くなったようだ。 |
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【Ｆ点】 バッファアンプを含めた、この水晶発振器の出力スペクトル。 ２次高調波以下は全く見えないので、分からないが、少なくとも－７０ｄＢ以下にはなっている。 十分綺麗な正弦波だと思うが、もう少し増幅する必要が有る。 |
| しかし、考えてみれば、「セラミックフィルタで綺麗にする」→「２ＳＫ２４１で汚くする」→「ＩＦＴ２段で綺麗にする」であれば、最初のセラミックフィルタは不要だし、そもそも、水晶発振器の出力はそんなに綺麗でなくても良かったのではないか。 とりあえず、「４５５ｋＨｚの安定した」「綺麗な正弦波」までは出来たので、このルートの探索はここで一区切りにしよう。 次の課題は「５０Ω負荷に３Ｖの出力」、だ。 これは、電力に換算すると、約２００ｍＷなので、ＱＲＰ送信機並みの出力になる。はてさて、この綺麗な正弦波を崩さずに２００ｍＷに出来るのか。 次のチャレンジを、お楽しみに。 |
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