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JH1LMD
アマチュア無線の話題を中心に、昔のラジオ少年が作るブログです。

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CRK-10Aの低周波増幅段がオーディオ・フィルターになっているが、高周波段は2段クリスタル・フィルターだけでは限界がある。

そこで全体の選択度を少しでも改善することは出来ないだろうか?

前回の「オーディオ・フィルターの検証」に基づいて、フィルターの周波数特性を再考してみた。

イメージ 1

出来るだけ部品交換を最小限にすることを前提にして、R21R22の抵抗2点だけで、比較的に効果が得られることがシミュレーションで判明した。

R21は220KΩを330KΩに変更して、NE5532(U2A)の増幅率を原設計を考慮してR22は2.2KΩを1.8KΩに変更した。

イメージ 2

今回は200Hz〜2KHzの帯域幅で対数表示とした。シミュレーション結果は、緑線から赤線のように高域部分の減衰が増加し、全体的なスカート特性がシャープになり、定数の関係から増幅率が上昇しています。

実際の運用結果は数KHz以上の音声が減衰して、信号音は聞きやすくなった。その反面、中心周波数から±200〜300Hz離れると弱い信号は聞きづらくなった。

本機はAGC機能がないため、周波数が離れていても強力な信号は、それなりに聞こえてしまいます。
またビート音が同様(約700Hz前後)の約1.5KHz上方の信号は、ダイレクト・コンバージョンの特性上止む負えない結果となった。

CRK-10Aの低周波増幅段には、バンドパスフィルタが組み込まれている。回路シミュレータ(LTspice)で現状の定数を検証してみた。

イメージ 1

上画像はCRK-10Aの回路に基づき、低周波部分の定数を入力した。
1段目と2段目の間にFETのスイッチャーが入っているが、音質に関係がないのでシミュレーションからは省略した。
ダブルバランスド・ミキサーの出力をV3(10mV)とした。

NE5532のモデルは、下記URLから拝借して[lib]→[sub]に「NE5532.sub」として貼り付けた。

Adding a NE5532 Op Amp Model to LTSpice

LTspiceで組み上げた回路は、ascファイルで下記マイボックスからダウンロードできるようにしたので、興味ある方はご利用ください。

CRK-10A_AudioFilter-sim.asc (4.2KB)

シミュレーション結果の画像は、少し見難いですが以下の通りです。

イメージ 2

周波数軸は対数表示にせず、あえてリニアにしてある。700〜800Hzあたりがピークになっているが、低域側はかなり良い感じながら、高域側のスロープがもう少し下がれば聞きやすいかな?・・・と感じました。


CRK-10Aの同調周波数調整

昨日「CRK-10Aの発振周波数調整」で、送信周波数と受信局発周波数の調整を行ったが、ことのほか受信しやすくなった。

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CRK-10Aの受信同調回路は、クリスタル2個でフィルターを構成しているが、この中心周波数を調整すると良いかもしれない・・・と思った次第です。

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そこで、グランドに落としているコンデンサ(C11)をトリマ60pFに変更してみた。

これは意外に効果があるようで、耳Sだけだが、調整していくとダイレクトコンバージョンのイメージ側の信号をある程度抑制できていることが解った。

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ここも前回と同じように、ケースを閉じた状態で調整可能なように穴をあけたが、だいぶズレてしまった。前回同様、寸法は修正した数字です。

次回こそ、オーディオ・フィルターのシミュレーションをやってみましょう。

CRK-10Aの発振周波数調整

考えてみれば、CWはハムの中でも少数派なのでしょうが、更にQRPと云えばますます少数派となるでしょう。そうした点で、殆どマニアックな世界になってしまった。

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当局場合、CRK-10Aのセラミックトリマ(C23、C24)の調整範囲が狭い気がしたので、付属の30pFから60pFに変えてみた。

30pFだと送信周波数と受信時発振周波数の差が少なすぎて、ビート音が低すぎた。60pFにしたところ、送信周波数は下がるものの、ゼロインでビート音が700Hz近くまで広がった。

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この際、ついでにケースにトリマ調整用穴をあけて、必要なときに調整が可能なようにしてみた。毎回パネル止めネジを8本外す手間が省けて便利です。

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当局は0.5mmほどずれて穴あけしてしまったので、修正した寸法を記録しておきます。

7010KHzのクリスタルで、送信周波数は7009KHz近傍になりましたが、セラミックトリマの調整範囲が格段に広がり、±500Hz程度の聞きやすい音で受信ができるようになりました。

折角シンプルで良く出来た回路なので、部品点数を増やさずに、次回はオーディオフィルタの調整を考えてみたいと思います。


CRK-10Aの機能を整理

CRK-10Aを運用するときの操作については、下記に詳しく書いてあるので参照頂ければ理解できるだろう。

BNCコネクタ、DCプラグ、KEYジャック、イヤフォン・ジャックと、操作スイッチは2個だけだ。

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まずKEYジャックだが、差込むプラグを検出して、ストレートキーとパドルを検出してる。パドル(マニピュレータ)は3Pプラグが使われているので、問題なく検出される。

一方ストレートキーの場合、プラグのリング(R)とスリーブ(S)の短絡を検出しているようだ。

ストレートキーで、2pプラグを使えばRSが短絡するので何の問題もないが、当局は3pプラグを使っていたので認識せず使えない。

イメージ 2 イメージ 3
       2pミニプラグ         3pミニプラグ(R-S間をショート)

マニュアルを読んで、RSをショート(図では緑線)させたところ、プラグを差込んでから電源を入れると見事に自動検出してくれました。オソマツ

実際の運用操作では、CFM(SW1)とMCU操作のSWだけである。

慣れれば簡単なのだろうが、リズムをつかむまでのSWの操作手順を、以下の通リ図案化してみた。

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エレキーのスピードは、SWを2秒以上押してSが聞こえたらSWを放す。パドルのDOT(短点)とDASH(長点)で、短点音を聞きながらスピードを上下させる。
速度セットが終わったら、最後にSWをチョンと押すと完了の合図Eが聞こえて記憶が終了する。

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コールサインを入力して記憶するには、SWを長押しするとSが聞こえて次にIが聞こえる。パドルで自局コールサインを打ち込みます。
打ち込みが終了したら、SWをチョンと短く押す。完了の合図Eが聞こえて記憶完了。

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パドルのモードを選ぶ場合は、SWを押しっぱなしにするとSIMの順に聞こえるので、Mが聞こえてからパドルのDOTを(短点)を押すとNORが聞こえて通常のエレキーに設定され、DASH(長点)を押すとバグキーとして動作する。

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CQにJH1LMD/QRPのように付加する場合は、SWを押した状態で電源を入れる。
QRPが聞こえたらCQの最後のコールに/QRPが付加されて、同じ操作を繰り返して、NOが聞こえたらQRPは付加されなくなる。

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自動CQ(Auto CQ)は、あらかじめコールサインを設定しておかないと使えません。CQx3回、DE、My Callx3回、Kの繰返しで、SWを1秒以上押すまでループしています。

CQの出し方などは、個人の好みや状況によって変化するので、当局は現在手打ちにを使っているが、自動CQ解除にパドル入力を使うと便利かもしれない。


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