5MHz VFO の製作 その１

先日製作した50MHzDSBトランシーバはVXOなので、周波数があまり可変できません。
そこで、周波数の安定度は少し悪くなるかもしれませんが、VFOを作ろうと思います。
周波数構成は、5.1～5.4MHzとして、15MHzの水晶を3逓倍した45MHzを加えて50.1～50.4MHzとする予定です。

回路は、ソースタップのハートレー型発振回路です。
「トロイダルコア活用百科」を参考にしました。

共振回路のVCとCの組み合わせで周波数可変範囲を決定します。
最大周波数をFmax、最低周波数をFminとすると、F=1/(2Π√(LC))ですから、以下の関係があります。
　　　　VC/C=(Fmax/Fmin)^2-1
VCには30pFのFM用のPVCを使います。
VCの最大容量は公称値を信じるとして、最小値は数pFあるはずです。
また、浮遊容量も数pF加わっています。
実際は実験してみるのが早いのですが、ここでは一応設計してみます。

Fmax=5.4MHz、Fmin=5.1MHz、VC=30pFとするとC=248pFとなりました。
30pFも可変範囲があるとは思えませんので、VC=20pFとすると、C=165pFです。
この範囲の中に正解があるはずです。
VCの容量を正確に測定してみれば参考になりますが、測定条件や実装状態によってぶれますので、今後の課題とします。
今回は、C=165pFから浮遊容量10pFを差し引いて155pFで実験してみます。
手持ちのスチコンの組み合わせで33+120pFです。

LはC=165+20pF/F=5.1MHzからL=5.26uH。T-37-6コア(AL=3.0nH/t^2)を使うので、N=√(L/AL)から42Tとなりました。
このパラメタで実際に回路を組んで測定してみました。
F=5.6～6.0MHzとなり、Cが足りません。
手持ちのスチコンの関係で、Cはそのままとして、Lを増やして45Tとしました。
VCのトリマを調整して、5.095～5.420MHzとしました。

この回路図は水魚堂さんの「回路図エディタ BSch3V」で書きました。
水魚堂さんありがとうございました。

作成した基板です。


横から見たところです。
このあとトロイダルコアとスチコンをエポキシで固めて、プリント基板でシールドケースを作成して完成の予定です。

出力は9dBmでした。