7MHZメイン基板の製作ver11

2016/3/21
ver10の基板も気に入らないので、又作りました。
基板が無いので、先月、秋月へ行ったら、3SK103と3SK294が売ってました。
どんな物かと思い3SK103を1袋(2個入)買いました。
規格から云うと3SK74をそのままの回路での互換は、無理そうでした。
3SK74と差し替えましたが、やはり、動きません。

実験の結果、MIXの場合、D=10V程、G1=1.5V程、G2=2V程で、変換効率良さそうです。
まあ、D(ドレイン)は、耐圧以内で有れば、10V前後であまり、差は無いと思います。
この手の、FETは、耐圧が、比較的に低いので、電源電圧には注意が必要です。
(多分、高速動作させるので絶縁距離を少なく(薄く)する為と思います。
PCのCPUも高速だと、電圧が低い見たい。???)。

下の回路のAGCも、+2V位から-0.5V位変化します。結構上手く行かなくて、
何回も基板作り直しました。
最初から実験すれば良かったですが、基板を作ってから実験した為です。
理論的には動くと思っていたのですが、動かなくて、下の回路に成りました。

本来3SKのFETはG2に掛ける様ですが、G1でも問題無い様です。
この、AGC回路は、殆どの3SKxxxのFETに対応出来ると思います。
依って、3SK74に、こだわる必要が無さそうです。

AGC感じも、増幅度も3SK74と同じ感覚に成りました。

部品が付いたら、写真UPします。

今回の基板は、結構いじりました。
ちゃんと動くかは、分かりません。
回路は、今までの回路と殆ど同じですが、配置を、いじりました。
後、今度から、DLL-VFOとメイン基板は、分離しようと思います。
なので、100x100位の基板予定です。
そうで無いと、変更しないDLL-VFOの基板、部品、手間が、無駄に成ってしまうので。

2016/3/31
今週の日曜日基板製作しましたが、パターンミスで、基板の在庫無くなってしましました。
そこで、急きょ、秋葉原へ行き基板を買って来ました。
ついでに、秋月で3SK294と云うチップ型のMOSFETを買いまいした。
何とか基板が出来たので、その前に、3SK294が、大丈夫か実験しました。
結果は、駄目でした。
駄目な原因は、発振です。それもIF増幅1段で、です。
参考回路では、ゲートと、ドレイン、ソースはシールドで分離して有りました。
500MHZでPG26dbは、強敵です。
でも、3SK103も900MHZで10dbですので、こちらも強敵と思いますが、
3SK103は、同じ回路でも大丈夫でした。

3SK294は、色々定数を変えても発振して、しまいました。
どうにか、発振させない程、までにすると、今度は、増幅度が可也少なく成りました。
チップ部品は、あまりにも小さいので、自分が使いこなすのは、一寸無理な感じです。
しかし、AGC回路は効いて居る様です。Sメータが0に近づくと、外来ノイズが大きく成ります。
依って、AGC回路は大丈夫そうです。発振を止める技術が無いだけです。

土曜日、日曜日で部品を付ける予定です。上手く行くと良いですが。
今回は、3SK74で、受信テストの予定です。


2016/4/2
基板出来ました。試験もしました。
今度は、ラダークリスタルフィルター8段、にしました。性能良くなるかと思いましたが、
体感では、今迄とあまり変わりませんでした。
受信も、送信も大丈夫そうです。と、云って特別性能が上がった訳でも有りません。
受信は、3SK74で無く、3SK103にしました。順調に動いています。


出来た基板



2016/4/12
受信テストしていたら、Sメーターが0に近くなるとノイズが小さく成る現象が出ました。
答えは、簡単で,G1の電圧が無信号の時、1.6V位に成ってしまうからです。
AGCの敷居電圧を変えるため、抵抗値を10Kと1.2Kに変更しました。
これは、MIXの場合電流は、ピンチOFFまでは、行かなくても、スイッチング動作
させる為、ドレイン電流は、流しすぎない事と、思います。
IF増幅は、電流を増やすと、増幅度が大きくなりました。
結局定数を変えて解決しました。
回路図の抵抗値少し変えました。

2016/5/5
4/29から連休でしたので、送信部の実験したら、変な現象が出てしましました。
下の写真です。斜めの線はカメラの問題です。
おかしいのは、送信アンプのコイルを回して調整すると、急に下の写真の様に、波形が伸びてしまします。
ピークで成ります。今回の基盤のはXtalフィルターへの信号が、一方方向になる様にしました。
その結果、送信アンプと、BFOが、近く成ってしまいました。
そこで、BFOを別の基盤よりつなげて見ましたが、変わりありませんでした。
どうも送信RFアンプに問題がありそうでした。別の基盤より送信MIXの信号を今回のRFアンプに、
つなぐと、下の写真の波形に成りました。そこで、今回の送信RFアンプが問題であると考え、コンデンサ、
FETを交換しましたが、変化なし、最後に7MHZのコイルを交換したら、良くなった感じでした。
で、今度はこの基盤で再試験したら、また、下の写真の波形に成ってしまいました。
結局原因、不明です。対策に時間が掛かりそうです。

検証実験では、
送信RFアンプの出力側コイルの二次側に、抵抗を付けると、安定する。
送信アンプを付けると安定する。

そこで、上記を踏まえて、今日、再度基盤を作りました。
結果は、わかりません。
,






2016/5/21完成しました。
送信波形が歪むので、作り直しました。はっきりした原因は分かりませんでしたが、結果は「まあまあ」でした。
対策は、送信アンプの出力は、BFO側でなく、SSBフィルター側に移動し、出力は、10KΩの抵抗を付けました。
BFOの出力のLPFは、無しとしました。これは、二つ理由が有って、一つは、送信アンプと位置を離すため、
もう一つは、LPFが無くても、事実上問題無いと考えました。(根拠は有りません)
クリスタルフィルターは6エレ、終端抵抗は、1.5kΩにしました。
いずれも、性能には影響ないと思いますが、若干送信出力が下がりました。(30%位)
それと、DBMのキャリア負荷抵抗は510Ωから220Ωに変更しました。
理由はキャリアサプレッションが良く成ると思ったからです.SN76514の参考回路では、もっと低い様なので。
受信は、3SK74としました。
余談ですが、クリスタルフィルターの通過帯域は、広い方が良いのですが、あまり広いと、
遠くの方でキイキイ音がするので、あまり広いのは良くないと思います。
最初-6db当たりで4KHZ程有りまして、遠くでキイキイ音がするので-6db当たりで3KHZ位にしました。
いい感じです。

出来た基盤です。やっぱりBFOと送信アンプが近いな!。BFOのLPFも欲しいな!。
しばらく使って見ることにします。でも、BFOを別基盤より供給しても、送信波形はあまり変わらなかった。
と、云うか、これ以上配置変更を考えるのは、自分では無理そう (;^_^A。。



2016/8/23
お盆休みが有ったので、又作り直しました。
BFOにLPFを追加して、BFOの位置を少しずらしました。
依って下の回路にLPFが追加の形に成りました。
定数は、下の回路と少し違いますが、基本は同じです。
試験しましたが、なんとなく良さそうです。
他の所でも書いてありますが、最初は音が鳴り、動けばOKでしたが、
自分好みにするには、結構時間がかかりました。
よく、匠の職人がまだまだ修行とか、云ってますが、
なんとなくわかる感じです。

こんな基板でも、10年かかってしまいました。





 
回路図UPしました。

2017/01/03
また、作り直しました。上の写真の様に基盤だけでは、気になりませんが、
配線すると、写真の右上の、電源、スピーカ、RFコイルが、結構狭いです。
そこで、その部分を広くしました。これにより、若干すっきりしました。
後、下の回路図に書いて有る様に、AGCアンプの2SK241のソースが、直接接地されてます。
実際特に問題は、無いのですが、FETが0バイアスの場合、IDSS分の電流が流れます。
依って、1.2KΩの抵抗には5〜6mAの電流が流れます。
1.2KΩx0.005=6Vで6Vの電圧降下が有ります。例えば9Vで6V電圧降下が有る場合、
FETには、3Vしか電圧が掛かりません。依って、増幅度が落ちます。
そこで、ソースに抵抗を付けると、マイナスのバイアスが掛かりIDSSが、減ります。
依ってFETに掛かる電圧が増え、増幅度が上がる様にしました。
あまりゲートにマイナスを掛けても増幅度が落ちるので、最初50Ωの抵抗と1μFを付けました。
ここで、問題が有って、基板のスペース上、各々ソースに抵抗は入れられないので、
二つのソースを一緒にして、落としました。
計算では、上手く行く筈だったのですが、低周波発振を起こしてしましました。
簡単に云えば、差動増幅器になってしましました。
で、1μFを100μFにすれば、大丈夫だったのですが、100μFを付けるスペースが在りません。
そこで抵抗を少なくして行きました。25Ωでも多少発振します。10Ωですと大丈夫でした。
そこで、ソース抵抗を10Ω+10μF(セキセラ)で落ち着きました。
電圧で、0.5V位アップします。まあ、いいか、と、云う感じです。
増幅度は、少し上がって、Sで1位多く振れます。
後、CWも出来る様に、キャリアバランスをずらす抵抗と、キャリア周波数をずらす回路と、
RFアンプにキーを入れられる様に、又、以前送信アンプの波形が可笑しかったので、
抵抗で、MIX出力とRFアンプの出力を抵抗で落としました。実験では、大丈夫そうでした。
なかなか、気に入った基板ができませんね!。
これで最後にしたいですが、???。


仕事の都合で、4か月掛かってしまった基板。





2018/4/7
今迄、DBMは、トランジスタで組んだ、ものでしたが、DBM用ICが売ってたので、
使いました。NJM1496の1496シリーズは、性能が良いと云われています。
依ってこれを使って見ました。

このICは、14Pで使わない足が何本か有ります。
それなら8Pで作って欲しかったです。まあ、使い方の問題ですが。
14Pの問題かも知れませんが、結構パターンが、長くなってあまり良くないです。
まあ、それは、良いとして、結果は、まずまず良いです。
波形も綺麗です。この辺は、流石1496です。

基盤は、5枚位失敗してしまいました。

BFOと送信アンプが、近く何回か作りました。
結構離しましたが、後で見ると近いです。
今は、完成していませんが、更に離しました。



 


2018/5/19
やはりRFアンプとBFOの間が近いので、基盤作り直しました。
またもや、基盤は、5枚位失敗してしまいました。

2018/8/18

貰った検波用ダイオード、1SS108?、が無くなってしまいました。
1N60Pと云う検波ダイオードが流通してるので、代替品で使えるか試してみました。
OMの方のデータですと、小信号では、若干感度悪そうです。
で、代替品に成るかでは、自分の判断では、問題ない、と、いう結論でした。
但し、自分が作ってる無線機での話です。

写真で一番左は、1N60P、大きな入力としました。
ある程度大きな信号になれば、感度差は少なくなります。
写真右に行く程、小信号でメータが大きく振れます。
1N4148は、シリコンダイオードですので、0.2,3Vの世界では、全く振れません。
1SS108?は流石ですね!。

ちなみに、リング検波にも使用しましたが、体感では、問題ないです。
メータで比べると、結構な差有りますが、実際は、よく聞こえました。




2018/10/24
最近、秋月に行ったので、3SK241、3SK291買って実験しました。
結果は良さそうです。
3SK241は、3SK74と同じく、G1,G2ともと同じバイアスで、動きます。
つまり、G1は、0V位、G2は+電圧、Dは、5V位が良さそうです。
3SK291は、G1,G2共、+電圧を印加します。

F800MHzで20db位GAINが有るからさぞかし、大きな音がするのかな、なんて思ってましたが、
体感では、さほど、感じませんでした。

只、3SKのFETの選択範囲が広くなったので、非常に嬉しいです。

もう、3SKのFET入手不可と、思ってましたが、未だ何とか入手出来る環境は、
素晴らしいです。

ちなみに、前回3SK294上手く行かなかった、原因は、現在分かりません。
これが、又、小さくて半田付け大変でした。

3SK241、3SK291共、3SK294より大きいので、未だ助かります。
(それでも小さいですが。)

ちなみに、混合回路も大丈夫でした。

本当は3本足の、2SK192や普通のトランジスタの方が、入手や基板簡単に出来ますが、
体感では、変換GAINが少ないです。

トランジスタは、ベース側に直接同調回路つなげないので、FETの方が高入力抵抗なので、
使い易いです。


2019/06/03

以前もそうですが、BFOと送信RFアンプ近いです。
そこで更に距離を開けました。
実際、広げた距離は、2.54mm
たかが、2.54mmでも、結構時間とお金を費やしてしまいました。
見た目は、以前のと、変わりませんが、基板上の、AGC、NJM386を狭くしました。
送信部は、無理でした。この位が自分では限界のようです。
BFOの距離が気になるのなら、BFOを別基板にすれば良いと思うかも知れませんが、
そうすると、今度は、BFOのスペースを、何に使うかが、問題です。
仮試験の結果は、良さそうでした。


          

TOPに戻る