唐突ですが、変調用ＢＭのお話です。私はＩＣのＤＢＭはＳＮ16913のＤＣバランス付き、μＰＣ1037、リング変調器としては1N60の選別品、ＮＤ487等をいじって来ました。今回は何を使おうかな〜〜〜〜と考えていて、昔のＨＪ1993年8月号の「手作りＳＳＢにチャレンジ」を眺めていました。これはＰＳＮ方式の特集ですが、中にアナログＳＷを使ったＢＭらしき回路がありました。つらつら眺めているうちに、リング変調器のＤｉの代りにアナログＳＷを使ったらどうかなとひらめきました。昔、真空管の6ＡＬ5を2本使ってリング変調器を作ろうかなんて考えたこともありましたが、同じことを考えてすでに特性までＨＰにアップされている方がいらっしゃいました。これではオリジナリティが無いと、その時点ではあきらめていたのですが、実はＶＮ66ＡＦＤのリングミクサーを作っていたころから、変調器にアナログＳＷは使えないかとぼんやりと気にはしていました。

　ＩＣのＢＭもいいのですが、現実的に入手できるＩＣはＳＮ16913くらいになってしまって、大変寂しくなりました。そこで、なにか面白い回路がないかなと実験しているうちに、とりあえず動いたので、今回の回路を恥ずかしげも無く皆さんのご意見伺いにアップすることに相成りました。下図をご覧ください。なんのことはない、普通のダイオードを用いたリング変調器のダイオードをアナログＳＷに置き換えただけです。動作は原理的に全く同等で、余裕ができたらそのうち類似性について説明します。

　ところで、ダイオードを用いたリング変調器はキャリアの振幅でＤｉをスイッチするため、ある程度ドライブ電力が必要です。今回はキャリア入力については、レベル変換回路をつけているのでキャリア振幅は0.5〜1Ｖｐ-ｐもあれば十分です。最初はＨＣ04の遅延時間から特性が劣化するかと思って、ＨＣ08をＨＣ04と並列に並べようかと思いましたが、455ｋＨｚくらいではその必要もなさそうです。

ＡＳ−Ｒｉｎｇ変調回路

　ノウハウとしてはＩＦトランスの非同調側はなるべく高いインピーダンスとする方がいい様です。ここでは2ｋΩ程度になっています。メリットとしてはこんな無調整回路でも、周波数が455ｋＨｚの時に、キャリアサプレッションが瞬間的に45dB程度取れました（4/21修正）。以前に60ｄＢ程度取れるというような記述をしましたが、勘違いと計測ミスの複合効果です。高精度のディジタルスペアナではなかったので、なかなか観測が難しく、機器の限界を感じました。ＲＢＷが30Ｈｚくらいでもしっかり周波数の安定したスペアナが欲しくなってきました！いまのアナログスペアナはストレージにしないとＲＢＷ300Ｈｚは測定不可能です。それも周波数が高いほうにじわじわずれていきます。

　ところで、ハイインピーダンスな同調側は3Ｖｐ-ｐくらいまで出力できます。ＩＭＤを考えるととてもこんな領域は使えないのでしょうが、アナログＳＷのダイナミックレンジの大きさにびっくりしました。おいおいＩＭＤ等についても測る算段を考えたいと思います。下図右はＤＳＢ出力です。小物測定器の項で紹介した歪の多そうなSGを使ったので、ちょっと歪んだように見えますが、ちゃんとしたＳＧで測定するつもりです。ただ、キャリアもれがないので、信号のエンベロープがきれいにクロスしています。輝度を上げすぎたので、キャリアが漏れてるように見えますが、そんなことはありません。

　ただし、この回路ではキャリアが矩形波なので、高調波成分が盛大に出ます。従って、スペアナで観測すると二倍、三倍・・・・のキャリア成分の周りに変調成分が見えます。この後のＭＦで全く消えてなくなりますが、気になるなら、疎結合のバンドパスアンプで、高調波成分を切ったほうがいいかもしれません。

　　　　　
左：実験の様子　　　　右：出力波形（gifで縮小したら画像が乱れてしまいました。本当はもっときれいです）　　　

　まだ、ちょっと見ただけなので、本当に実用機に使えるかどうかわかりませんが、ＩＣのＤＢＭよりは特性的にも良さそうな気もします。詳細は今後の検討としたいと思います。非常に簡単な回路ですから、ここをご覧の皆さんも追試をしていただいて、ご意見を頂戴できるととうれしく思います。

＜2002.5.2追加＞

　キャリアサプレッションをもう少し改善できないか考えました。どうも、キャリアの位相反転に単にインバータを使ったので、このあたりが「くさい」とにらんでいました。そこで、専用の位相反転回路（ＦＥＴ）とＬＣ共振回路による位相シフト回路（下図）を組んでみました。４５５ｋＨｚのＩＦＴをまわすとＡ-Ｂの位相差は+-20度くらい変わります。このとき、振幅も変わりますが、後のレベル変換回路で0-5Ｖになってしまうという按配です。
　
　この回路で同じようにアナログスイッチバランスドモジュレータのキャリアとして供給すると、無信号時キャリアと最大信号振幅との比では60ｄＢとれます。また、信号入力時の漏れキャリアとＤＳＢ信号（の１信号の）レベルの比では50-55ｄＢが実現できます。但し、大きな変調信号入力時（ＤＳＢ出力が2〜3Ｖｐ-ｐくらい）では40-35ｄＢになることも有ります。まあ、このへんはあとに続くメカフィルで15ｄＢは抑圧できるので、あまり気にしないでもいいと（勝手に）考えています。

　しかし、こうやって作ってみると、アナログデジタル混成の変な回路だな〜〜〜〜。

位相反転/シフト回路を追加

　さらに特性向上を図るとしたら、バランスドモジュレータのＦＣＺ450との接続点のインピーダンスが最適化されていませんので、このあたりでしょう。とりあえず、近くにあったトランスを使いましたが、トランスでいいのかあるいはもっと結合方法を考えなくてはいけないのか・・・この辺はＩＭＤ特性を測ってみないとなんともいえないようです。これにはＲＢＷが10Ｈｚくらいの高安定なスペアナが欲しいけど、こんな「ちっぽけな」回路にそんな大げさな測定器が必要では、本末転倒なので、このへんにしていおきますか・・・・・・・

ＤＳＢ波形


キャリアサプレッション＝-50ｄＢ
変調信号の高調波は-30ｄＢＣしか取れてなかったのですね。やっとわかりました。