μＰＣ1676Ｇを使った広帯域アンプ工作 －やっぱり１段でいいかも －

２０１７／０１／２４　（火曜日）　晴れ　　北風が吹いて寒い一日


μＰＣ１６７６Ｇを使った広帯域アンプを工作した。
増幅度を欲張って２段増幅にしたが、ちょっと動作が神経質そうな感じだ。
これを超再生受信機の高周波増幅に使うには問題があるかもしれない。
そこで細切れランド切貼り方式で１段アンプを作ってみた。




ＩＣやチップコンデンサの小さな部品を取り付けるには細切れランド切貼り方式は難しかった。
壊したチップコンデンサは５個以上・・・　
段差のある細切れランドに押さえつけて半田付けしたらすぐ割れてしまった。
ＩＣもピンセットで挟み損ねて跳ね飛ばして無くしてしまった。



悪戦苦闘の末、出来上がった１段増幅アンプ。（下のもの）
完成は翌日（２５日）になってしまった。



オシロ（高入力インピーダンス）による波形観測での増幅度確認。　一応、１５０ＭＨｚ付近で１４.８倍だ。



ＮＷＴ－１５０スイーパーで５０ＫＨｚ～３００ＭＨｚをスイープしてみた。
そのグラフはこんなものでした。



－４０ｄＢ　ＡＴＴを挿入してスイープしたグラフを基準にすると、１段アンプのゲインは２０ｄＢぐらいだ。
オシロ波形観測結果ともほぼ一致している。

余談ですが、ＮＷＴ－１５０の測定結果をグラフ表示するのには「Ｇｒａｐｈ　Ｍａｎａｇｅｒ」の機能を使うと便利です。
今までこの機能の使い方が判らず不便をしていましたが、この機能を使うと別々に測定した結果を一つのグラフ上に
表すことができて便利です。

この例では４つのスイープ結果を一つのグラフ上に表示しています。
（凡例とか文字は書き込めません。　文字の書き込みは他の方法で行います。）



さぁ、次はこのアンプを実際に使ってみなくては・・・・・

μＰＣ1676Ｇを使った広帯域アンプ工作 － ＩＣ追加・２段増幅に ー

２０１７／０１／２３（月曜日）　晴れ


ＩＣ一つの１段増幅で６～７倍の増幅ができるようになったので次にもう一つＩＣを取り付けてみた。





小さな部品の半田付にも慣れてきた。　二つ目のＩＣの取り付けは簡単だった。



増幅度はかなり上がったようで、入力回路にオシロのプローブを触れると発振状態になってしまう。
入出力をオシロで観測して増幅度を求めることはできなくなってしまった。
まっ、１段増幅で６、７倍の増幅なら２段では４０倍程度の増幅になるはずだ。
４０倍っていうと３２ｄＢぐらいだから　－４０ｄＢ　を入れてスイープしてみよう。





スイーパーの入出力端子間にー４０ｄＢのＡＴＴを入れてスイープしてみた。
描かれるグラフの１５０ＭＨｚ付近で－４０ｄＢになるように設定した。




入出力端子間に－４０ｄＢ　ＡＴＴと　２段増幅のアンプを入れてスイープした。
グラフは０ｄＢ以上に上がった。





そのままアンプの電源を切ってみる。
電源の入っていないアンプはただの邪魔ものだからこんなに減衰したグラフになる。





この３枚のグラフを合成して１枚に纏めてみた。




①のラインがアンプの増幅で②のラインに持ち上げられたというわけだ。
その差は約４０ｄＢある。
これは１００倍の増幅度になる。
入出力インピーダンスなどは無視しているからこのとおりではないだろうけど、かなりの増幅度だ。
その分、アンプの動作は神経質な感じで基板に手を近づけたり、接続コードを移動させたりしただけで
波形が微妙に変化してしまう。
実際に使用できるようにするにはまだまだ試行錯誤を繰り返さなくてはならないだろう。

でもまぁ、これで少しは進歩があったということこかな・・・

μＰＣ1676Ｇを使った広帯域アンプ工作 － 増幅度チェック ー

２０１７／０１／２３（月曜日）　晴れ


何でこんなことに夢中になっているんだろう・・・考えてみればバカみたいだなっ（他人事のように）。

昨年の８月頃、「超再生受信機」を作ってみたいな、という思いが浮かび、
ジャンクボックスをひっかき回して古い部品を探して回路を組み上げた。
何とか航空無線らしき電波を受信することができたが、感度が低くて強力な信号しか受信できない。
そこで高周波増幅回路の工作に取り掛かったがこれがまた難しい。
異常発振ばかり起きて増幅どころではない。
ある日、秋葉原の部品屋で「何でもアンプー１」というキットを見つけた。
説明書によるとＤＣから１.２ＧＨｚというとてつもない周波数範囲を増幅できる、とのことだ。
もう新しい部品は購入したくないが（古い部品を何とか減らそうと思っているのに・・）
思わず買ってしまった。
そして組み立て・・・　小さな部品が数点だからすぐ出来上がってしまった。
胸を弾ませてテストしてみたが、全然作動しない。
工作友人曰く、「過大な入力を加えて壊してしまった」とのこと。
ふーん、そうかぁ、知らないうちに壊してしまったんだな・・・　まぁ、勉強になったからいいか・・
（何て諦めましたが大枚２０００円の出費がちょっと惜しかったな？）
たまたま、雑誌に広帯域アンプの記事が掲載されていて「μＰＣ１６７６Ｇ」という専用ＩＣのことを知った。
相当昔に製造されたＩＣでもう製造はされていないが、通販で入手できるらしい。
ネットで検索したらすぐ販売店が見つかったので購入してしまった。（また部品が増えた！）
それがこのＩＣだ。
小さい！　とても小さい・・・　米粒よりも小さい。　ピンセットでやっと摘まめるぐらいだ。
何とか苦心してプリント基板に取り付けて回路を組み立てた。
おっかなびっくり通電した・・・データシートの規定の電流が流れて先ずはＯＫ。
そして今日、信号を入力して動作をチェックした。


ＮＷＴ－１５０スイーパーとＰＣオシロを接続してテスト。



アンプは２段増幅回路だが先ず１段増幅でテストしてみた。






２００ＭＨｚでは入力０.８ｍＶ　出力は６ｍＶだから増幅度は７.５倍かな？


１５０ＭＨｚでは６.５倍。



１００ＭＨｚでは６.３倍



５０ＭＨｚでは１０.５倍の増幅度だ。




大体１０倍近い増幅度が得られている。
雑誌の製作記事でもゲインは２０ｄＢが得られると書いてあるから１０倍という増幅度は良いところだろう。

次にＮＷＴ－１５０（スイーパー）に接続して入力周波数を連続的に変化させて（スイープ）各周波数における増幅度を
表示させてみよう。
出力が２０ＤＢぐらいならスイーパーの０～＋３０ｄＢの表示域に表示できるはずだ。
今日はその実験もしてみた。


パラメータの設定を＋３０ｄＢにすると＋表示領域が広がる。
スイーパーの入力と出力を直結して（ゲインは０ｄＢ（減衰も０ｄＢ））５０ＫＨｚ～３００ＭＨｚをスイープ。
周波数が高くなるとレベルは低下していく。
１５０ＭＨｚ付近で０ｄＢラインを横切るように設定した。



スイーパーの出力をアンプで増幅して入力に戻す。　
低周波では減衰が大きい。　１０～２０ＭＨｚ付近ではゲインが大きい。
上図のグラフとの差がゲインになるはず。



ＮＷＴ－１５０でスイープしている様子を動画でご覧ください。





ＩＣ１段の増幅は何とかうまくいったようだ。
次は２段増幅にしてみよう。

専用ＩＣによる広帯域アンプ工作

２０１７／０１／２２（日曜日）　晴れ


パターンを張り付けたプリント基板をエッチング液に浸して不要な銅箔を除去した。

エッチング液を温めて反応を早める。　コンロは定置型ボイラーのバーナー部を使う。
以前は（お代官に気を使いながら）台所の流しでエッチングしていたが、今は作業台で遠慮なくできる。



パターンを張り付けた基板を液に沈める。

不要部分が除去荒れたことを確認して取り出す。
　



水洗い後張り付けたパターンを取り外して銅箔面に半田メッキをした。



チップコンデンサーの取り付け（半田付け）。　米粒より小さいので大変だ。



コンデンサーが正常に半田付けされたかテスターで容量を確認した。
コンデンサーの容量は１０００ｐＦだ。

秋葉原の電子部品屋でかった１０００円のテスター。
周波数カウンターや４００ｍＡまで計れる電流計も付いている。　これはお買い得だった。
容量チェックはオープン状態でも０.１１ｎＦ（１１０ｐＦ）を示している。


コンデンサーの端子にテスターを当てて計測してみると　１.２５ｎＦ（１２５０ｐＦ）　と表示された。
オープン時の１１０ｐＦを差し引けばコンデンサーの容量は　１１４０ｐＦ　だ。
定格は１０００ｐＦだからほぼそのとおりだ。
他のコンデンサーも同様だった。
こんな小さなコンデンサーなのに案外正確なので感心してしまった。



次はＩＣの取り付けだ。
これはコンデンサーよりちょっとだけ大きいのでピンセットで摘まむことができて半田付は楽だった。



ＩＣ取付は一つだけにした。
先ずは１段目の増幅を確認してみることにした。


ＩＣを一つだけにして入出力部を取り付けた。



回路を再点検してから電源を入れてみた。
テスターが示す回路電流は２２ｍＡになっている。

データーシートによると電源電圧５Ｖ時の無信号時の回路電流は最小１２ｍＡ、標準１７ｍＡ、最大２２ｍＡと
なっている。
最大電流と同じになっているが、ま、大丈夫だろう。
（インピーダンスとか何とかは全然無視だからね・・・・・・）




さぁ、次は増幅度のチェックだ。
だけど、その前に机の周りを整理しよう。
机の周りは工具やら配線材料やら資料やらでゴミ屋敷のようだ。
こんな状況でテストを続けるとまた前のようにＩＣを壊すかもしれない。

「せいてはことをしそんじる」

昔の人は良いことを言うねぇ・・・・・

広帯域アンプは専用のＩＣを使うことにしました

２０１７／０１／２１（土曜日）　晴れ


何とか手持ち部品で１５０ＭＨｚ付近を増幅するアンプを作ろうと頑張ったが
いい加減な部品と、もっといい加減なオイらの工作では４、５倍に増幅するのが
やっとだった。


何度やってもわずかしか増幅されない。　増幅度を上げようとすると異常な発振を起こす。







たまたま見た雑誌に専用のＩＣを使った広帯域アンプの記事が出ていた。
回路は案外簡単だ。
ただ、この専用ＩＣは相当古いものらしく大分前に製造終了になっているが、
通販のストアーでは扱っているところもあるとのことだった。
そこでインターネットにこのＩＣの型番を入力して検索してみたところ何件かの
取扱店が表示されてきた。
値段もそれほど高くはないのでこれを使うことにして注文した。


雑誌に記載されていた回路図。
数ＭＨｚ～１.２ＧＨｚを増幅できるとのことだ。
ＩＣ一段で２０ｄＢ（１０倍）のゲインがあるとのこと。　２段にすれば４０ｄＢ（１００倍）になる。



ＩＣの端子は４つしかないからパターンを作るのは簡単だ。
でもＩＣやコンデンサは米粒より小さいから工作はとても大変だ。


パータン図を見ながらマスキングテープを張り付けていく。


マスキングテープを張り付け終えたところ。　これをエッチング液に浸して露出部分を溶かしてしまう。



マスキングテープ張付けでもえらく苦労したが、次なる工程の半田付けはもっと難しいかも・・・
何しろＩＣやコンデンサは米粒より小さいんだから・・・




今度はＩＣを壊さないように慎重に工作しよう。
４０ｄＢもゲインがあるアンプなんて凄いなぁ・・・・・