Low-Distortion 2-Tone Generator |
SD8901CYの特性が出だした後、バランスドモジュレータを実験し始めて困ったのがAF発振器でした。なんせ、AFOSCは15年くらい前に作ったICL8038の「高」歪み発振器with電源はスイッチングレギュレータという代物しかなく、これでは、SSBの変調波形なんかまったく測る気になりません。また、2−toneOSCもありますが、20年ほど前の741と2SK30のAGCウィーンブリッジ型OSC(歪み率が1%程度)で、これも使う気がしませんでした。そこで、一念発起し、この際だから「本格的低歪み」2−toneOSCをつくり、周波数切り替え型にして、できればAMPの歪みも測れるようなAFOSCならないか考えてみました。
いろいろ回路集を見ていくうちに、どうも、ウィーンブリッジタイプよりはステートバリアブル型のOSCのほうが、低歪みが容易に得られるらしいことがわかりました。この辺は、もう確立された技術なので、あまり「うだうだ」考えずに「定番」回路を作るほうが、失敗が無くていいと思います。ということで、回路はアナログIC活用ハンドブック(CQ出版社)P195の稲葉保氏の設計例を使わせていただきました。回路図は、ちょっと面積がかさばるので、このページの最後尾に置きます。
下図はその構造です。
(VR) (FREQ-SW1) (SELECT) (FREQ-SW2) (VR) (Low-VR) (Output*2)
内部の様子
全部ジャンク箱出身なので、つまみがばらばら
2組のステートバリアブル型OSCとその出力のコンバイナーのOPアンプから構成されます。電源系統はOSC毎に独立させて、干渉を防ぐようにしました。電源は-/+12Vのレギュレータを2系統となります。とりあえず、外部の安定化電源から-/+15Vをもらって、さらに安定化しています。開いた部分には充電式の006Pでも4本入れようと思っています。
ちょっとアップの図
このように、相変わらず、空中配線主体で、どうしても必要な場合に限ってランドを生基板上にカッターで切り抜いています。いつもの方法ですが、これが一番早く、また、強度/信頼性もそんなに損なっているとは思いません。回路の特徴は、ステートバリアブル型でも、振幅制御にCA3080なるVCA素子を用いています。トランスコンダクタンスアンプというもので、FETを用いた簡易型より、低歪みになるようです。昔はいくらでも手に入りましたが、今はRCAが存在しないので、手に入らないかと思いきや、WEBで探ってみるとRSコンポーネンツに在庫がある記述を見つけました。それも格安なので、入手難部品は無いと思います。 また、OPAMPはJFET入力のLF356を贅沢に使いましたが、このあたりの周波数なら、TL084/082クラスで十分だと思います。これならパッケージあたり、4/2個入ってるので、実装密度が上げられます。実装上の注意としては、電源系の出カップリングを十分、気をつけましょう。見てお分かりのとおり、あちこちに10uF//1uF//0.01uFでデカップルしています。
2-tone時のIMD特性 582Hz(600Hzのつもり) と 1760Hz(1800Hzのつもり)
上の写真はIMD特性を示しています。あまり調整らしい調整をしていませんが、ほとんど作りっぱなしでここまでいきました。出力が10Vp-pくらいになるように、利得を調整するVRをいじっただけです。3次のIMDは-76dB以下(多分-80dB近いと思われる。なぜなら、ここに歪み成分による持ち上がりが見えなく、雑音に埋もれているから) また、%でいうと、0.01%以下ですので、ここまで押さえられればまったく十分でしょう。2次の歪みも観測レンジ外です。このスペアナのDC付近の特性は、70dB程度のダイナミックレンジのようです。これ以上、微小な歪み成分を検出できません。それでも、当初の予定どおり周波数設定を増設して、低歪みAFOSCにすることができそうです。
2toneなので、発振器が2台あるのをいいことに、200Hzから15kHzまでスポットで12点の周波数が設定できます。ただ、今のところ、400Hz、600Hz、1kHz、1.8kHzの4点しか、抵抗値を設定していません。ここまでくれば、簡単なので、おいおい、追加していこうとおもっています。
しかし、あとになってびっくりしましたが、この回路くらいなら、ケースも含めて、買出しは無しでした。しこたまパーツを買い込んでいたことが解りました。これからは、どんどん作って、パーツボックスを「軽く」しないと・・・・・・
2−toneOSC/AFSGの回路図