やっぱりダイオード・ダブラーの方が良いみたいだ

２０１８／０６／０５（水曜日）　晴れ


ＳＤＲドングルで短波放送を受信するためのコンバータを工作しようと頑張っているところだ。
今から一年ばかり前にも同じようなコンバーターの工作をしていた。
その時は１２０ＭＨｚ～１３０ＭＨｚのＶＨＦエアーバンド超再生受信機で３３０ＭＨｚ付近の
ＵＨＦエアーバンドを受信してみようとしてコンバータを工作したのだが短波放送も受信する
ことはできた。
ただし、コンバータの局部発振回路（ＬＯＣ）はコイルとコンデンサを組み合わせた自励発振で
発振周波数が不安定で使い物にならなかった。
（結果的にはＵＨＦエアバンド用の超再生受信機を工作してしまった。）

今回はジャンク箱の中から出てきた１０ＭＨｚ水晶発振子を使った実験の延長としてＬＯＣを
水晶発振方式としたコンバータを作ってみることにしたというわけです。

　　　　（以上前置き・・・・（相変わらず前置きが長いねぇ））

１０ＭＨｚ水晶発振子で発振した５０ＭＨｚを更に２倍にして目的の１００ＭＨｚを得るように
しているが、この２倍方式にはいろいろな方法があるということだった。
共振回路での逓倍方式、両波整流で得た半波出力を合成して２倍にするダブラ方式、などなど
それらを実験してみたが結果的にはダイオードで両波整流をする「ダイオード・ダブラ」が
いいみたいだ。

発振回路やダブラ回路にはトリマコンデンサを多用している。
（回路定数がいい加減なので抵抗値やキャパシタンスを可変にして何とか調整している。）
使用しているトリマコンデンサは小型で安くて便利なのだが耐久性は低いみたいだ。
調整を繰り返しているうちに回転部分の接触不良？が発生して調整ができなくなってしまうのだ。
何度も交換するので予備が無くなってしまった。
そこで仕方なく重い腰を上げて東京まで出かけてきた。

いつも行く部品やでコイルボビンを仕入れてきた。
１０ＭＨｚ水晶片もあった。　わずか１５５円だった！
その他不足していた抵抗器やコンデンサ、トランジスタ、コネクタなどを買い足してきた。
ジャンク部品を減らすつもりで始めた工作だが、逆に部品が増えてしまった。



今まで１０ＭＨｚ水晶片は一つしかなかったのでダイオード・ダブラ用とアクティブ・ダブラ用で
共用していた。　実験のたびにいちいち半田付けを外して付け替えていた。（貧しいねぇ・・・）
これからはそれぞれに取り付けたので実験が簡単にできる。


発振波形の確認にはＰＣオシロスコープを使用する。


スペクトラム確認には「簡易スペアナ（ＮＷＴ－４０００）」を使用する。



さてこれからが本番だ。　（今までは前置きの゛追加の前置き"だった。　長い前置きでごめんなさい。）


本番その１、　先ずダイオード・ダブラーによる１００ＭＨｚ出力の確認から。

水晶発振回路の出力。　これは５０ＭＨｚだ。



１８０度位相差の５０ＭＨｚを取り出すコイルの波形。　
オシロのプローブを当てると波高値は大きく変化してしまう。
だから実際の値はわからない・・・・



バッファアンプを経由した１００ＭＨｚ出力波形。　
コネクタには何も接続されていない。（無負荷状態）
１.５Ｖｐｐ近くもある。　オシロのプローブを当てているので本当の値はわからないが・・・



出力端子（コネクタっ出力）を５０Ω抵抗器で接地したときの波形。　半分以下に低下する。



本番その２、アクティブ・ダブラーによる１００ＭＨｚ出力波形を見てみると


水晶発振回路の出力波形。　



１８０度位相差の５０ＭＨｚを取り出すコイルの波形。　
トロイダルコアにトリファイラ巻したコイルで取り出した。　波形はきれいだ。



アクティブ・ダブラー（トランジスタ２石による両波整流波形を合成した）の出力。
コネクタは開放状態。（無負荷）
出力は大きいが波形は乱れている。



コネクタ端子（出力）を５０Ω抵抗器で接地。
出力は１Ｖｐｐをちょっと超える。　このままＮＷＴ－４０００に入力するのは過大すぎるかな？



さぁ、これからが本番中の本番、

ダイオード・ダブラーとアクティブダブラーの１００ＭＨｚ出力をＮＷＴ－４０００で観測してみた。


（１）　ダイオード・ダブラー１００ＭＨｚ（フィルタ無し）。
　　　　ＮＷＴ－４０００のスキャン範囲　３５ＭＨｚ～２ＧＨｚ。

７５０ＭＨｚ以上にはスプリアスはほとんど見られない。　　　　



（２）　上記条件で３Ｐフィルター（１００ＭＨｚ）を通過させたスペクトラム。



（３）　スキャン範囲を３５ＭＨｚ～５００ＭＨｚに狭めたスペクトラム。



（４）　スキャン範囲を３５ＭＨｚ～２００ＭＨｚに狭めたスペクトラム。





（５）　アクティブ・ダブラー１００Ｈｚ（フィルター無し）
　　　　ＮＷＴ－４０００のスキャン範囲　３５ＭＨｚ～２ＧＨｚ。　

全体にわたってスプリアスが出ている。　高い周波数は出力も大きい。



（６）　上記条件で３Ｐフィルター（１００ＭＨｚ）を通過させたスペクトラム。



（７）　スキャン範囲を３５ＭＨｚ～５００ＭＨｚに狭めたスペクトラム。



（８）　スキャン範囲を３５ＭＨｚ～２００ＭＨｚに狭めたスペクトラム。




この結果からみるとやっぱりダイオード・ダブラーで１００ＭＨｚにした方が
スプリアスが少なくて良い。
ただ依然として５０ＭＨｚが大きく残っているが、これはどうしても消えないから
このままにして次に進もうと思っている。

さぁて、秋葉原でコネクタも仕入れてきたから次はケースを作って基板を収めよう。