NFBアンプの製作(6)

NFBアンプの製作(5)を書いたのが4/8だったから、２ヶ月強の間隔があったことになる。
２信号発生器とNFBアンプは、ニワトリと卵の関係か、なにしろこれから作るNFBアンプは２信号発生器に組み込むことになる。そして完成した２信号発生器を使って次のアンプなり受信系を調整することになる。
だから、２信号発生器に組み込むアンプがいい加減なものだと、将来的に問題の切り分けに苦労することが予想される。

そのNFBアンプ（に限らないが）の部品構成で、自分自身が部品から作る必要があり、なおかつ、ゆえにセットのキモとなる部分が入出力の伝送線路トランスとFBトランスである。ここに使うコア材、線材、巻き数、巻き方次第でセットの出来栄えが左右される。

トロ活こと「トロイダル・コア活用百科」110ページの「伝送線路トランスの周波数特性」によると、コアに対する巻き数は、５回巻きでは配線の悪影響を強く受け、１０回巻きの方が理想的と述べられている。私の4/8の実験では９回巻きで、-1dBの実測値は175kHzであった。
今回同じコアFT50-#77で10回巻きとし、測定してみたのが上の画像だ。
巻き数が1回増えて、-1dBのポイントが175kHzから157.5kHzに当然のごとく下がった。
ちなみに500kHzでは-0.4dBほどであった。
とくに問題もなさそうなので、NFBアンプの入出力トランスはFT50-#77に10回巻きで行こうと思う。

NFBアンプの製作(5)

アートワークはほぼ完成したので、家庭のインクジェットプリンタで写真用紙に高品位印刷をして、それを原稿に会社のコピー機で版下を作った。そこから先は感光にしろ、アイロンにしろ、プリントゴッコにしろ、時間が掛かるので週末まで放置することにする。

実装部品の中で下準備をしていなかった入出力のトロイダルコアでお遊び。
コア材は手持ちの関係で、FT50-77と決めてある。あとはこれに何回巻き巻きするかを決めるだけ。いつものように トロイダルコア技術計算 のお世話になって計算する。条件は指定減衰周波数(-1dB) のポイントを100kHzとした。計算値は8回巻きと出た。実験は9回巻きから始めてみた。
実験サンプルはこんな感じ。




で、この時の波形もキャプチャしておいた。




測定では、-1.0dBのポイントは175kHzとなった。
別に長波から使いたいわけではないが、530kHzでフラットになってくれていればよいので、今回の9回巻きか、もう少しマジメに巻き巻きして8回巻きで十分だと思う。

NFBアンプの製作(4)

全体の実装イメージの把握と、部品の配置を確認するために、レイアウト画面を実寸でプリントアウトし、部品を発砲スチロールの上に仮差ししてみた。これをとことんやらないと、後で修正の嵐となり、二度手間、三度手間となる。


入出力のBNCコネクタからトロイダルコアまでの配線が長いのが気になる。
VHFから上のアンプなら落第だろう。ここは、最初は同軸ケーブルでパネルまで飛ばす予定だったが、パーツ数の削減（コストダウン）とロスの低減を考えてコネクタでのダイレクト出力とした。扱う周波数が中波と短波ローバンドなので甘えが出てしまった。
この撮影の後で、Vccを2Pのコネクタにした。あとは、各コーナー４箇所のビス止めを１点アースにする予定。モノを立体的に見ると、いろいろな問題点やアイデアに気が付く。
半田付けはまだまだ先になりそうだ。

NFBアンプの製作(3)

EAGLEで作った基板パターンがだいたい固まってきたので、ここに記録として残そうと思う。
例によってお目汚しには違いないので、大きな画像は用意していない、あしからず。


RFアンプたる2SC5337は表面実装部品なので、そこに接続されるパターンは部品面側に赤く表示されている。その他の部品はトランジスタとは反対側でパターンに半田付けされる。そちら（裏面）のパターンは青色で表示されている。
ピンクの枠線は、実際には赤と青の枠線が重なっているのだが、これはグラウンドのベタ塗りのエリアを表示している。逆に言えば、入出力のトランスと、アンプのトランスの合計4個の下には、グラウンドも信号もパターンが無い状態にしてある。

まだ少し気に入らないところがあるので、これで最終型ではないけれど、ほぼこれに近い形で1回目の試作をしようと思う。

NFBアンプの製作(2)

実は昨夜タラタラと苦労して書いたのが反映されなくて、またもや（実際よくある）FC2のBLOGにやられたか！と蹴飛ばしたくなる衝動を抑えて、一日頭を冷やしたところで書くことにする。

NFBアンプだなんて意気込んだところで、私は高校、大学とも文系で電気の素養なんぞ無いので、とどのつまり誰かの製作例を猿真似をすることになる。だから誰かが、「このＴｒが良い」とか「この回路が良い」と書いたり、発言されるのを見てパクルことしかできない。

で、今回のアンプはＣＱ誌の製作記で取り上げられ、Ｗｅｂでも製作例が出ていた2SC5337を使って、回路も同じようにノートンタイプのNFBアンプとしてみた。しかし回路図は見つけられても基板パターン図は無かった。それはそうだ！かっての「ラジオの製作」でも「初歩のラジオ」でもない。パターンくらいは自分で考えろと言われそうだ。簡単なパターンなら、自分で基板に直接マジックで塗り塗りしてエッチングするが、少しくらいは小ぎれいに仕上げたいので、今回からは専用のPCソフトの世話になることにした。

実は今まで知らなかったが、その手のフリーで使えるソフトがいくつかあることがわかった。
その中からEAGLEと言う名のソフトの評価版をインストールしてみた。
ドイツ製で、英語表示の画面なので、わかるようで、わからない。仕方が無いのでCQ出版から出ている入門書を買ってみた。やっぱりよくわからん。もー、こんなものアンインストールだと思ったが、他の事に気を紛らせてから時々、根気良く、ネチネチと粘着してたらなんとなくできるようになってきたから不思議だ。

せっかくなのでほぼ完成した回路図を貼り付け。
今度はこれを元に同じソフトでパターンを描く予定。たぶんルール無視の下手な回路図なので、拡大版の画像はナシ。

NFBアンプの製作(1)

昔むか～しは、ループアンテナと言っても受信アンプを使わなくとも平気だった。
ひとつには、昔の受信機に過大な信号を入力して、自爆しても意味無かったのが、最近の受信機では少しはマシになって、アンプを入れられるようになったこと。
あるいは、２４時を過ぎるとNHKと近隣諸国の放送が終了して、中波バンドが静かになっていたこともあったかも知れない。

最近の受信機はほとんどプリアンプを内蔵していて、わざわざ外部にプリアンプを設ける必要はないのだが、中波帯の場合、例えばアンテナ出力を４分配しているとか、受信機の中波帯はプリアンプが入らないとか、アッテネータが入っているとか、そんな事情で外部にプリアンプを設けることがある。

ところがこのプリアンプがなかなかクセモノで、下手に作ると、一緒にオバケまで作ってしまいかねない。中波のチャンネルはほぼすべて何か出ているので気が付かないこともあるけど、1611kHzから上を聞いてみると、本来出ていない日本のラジオ放送が聞こえることがある。これが相互変調によるオバケ！　都市部に住んでいるBCLにとっては切実な悩みだ。

まだある。中波のどこに合わせてもＳメーターが５よりも下に下がらない。本来の9kHzステップのchとchの間に合わせてもである。ところがループアンテナを静かに回して行くと、地元の強い局が弱くなるスポットがあって、その位置だと今までS=5よりも下がらなかったノイズレベルが３まで落ちるとか、そんな経験もある。

だから受信アンプに求められる性能は、受信機よりも先にオーバーロードしないことと、ノイズをふやさないこと、この２点につきる。現代の中波受信機はIP3が+30dBm程度、NFが5～10dB弱と言ったところ。だからこれから作る受信アンプは少なくとも、このあたりの数値がターゲットとなるかな。