謎 の TR で 遊 ぶ (2008.9.14)




(SIGMA Macro 50mm F:2.8 1/80sec D70s)

 いきなり変なタイトルですが、本当ですから仕方がありません。JA4LAOさんと掲示板でやりとりしていて、ノートンアンプで「低IMの特性が得られるトランジスタをヤフオクで入手された」と聞きました。最初は半信半疑(失礼!)だったのですが、値段も安いし、猫またぎ状態だったので、2回にわけて100個も落札してしまいました。合計2400円(送料込み)ですから、駄目でも損した気は起きないと思ったのでしょう。

 LAOさんは意欲的にノートンアンプやDDSを展開していらっしゃって、特性追求に余念が無いようです。私も昔、同じような時期がありました。しかし、最近はまったくの根性なし(大笑)なので、同じ土俵で「張り合う」のは止めにして、一連の使用例をメモに取っておくことにしました。ですから、このTRをお持ちでない方にはまったく情報としての意味がありません。悪しからず、お含みおきください。

まずは、NFBアンプとしての特性です。以前に、2SC1043なるCATV用?の石を使って、当時はけっこういい特性だなぁと悦に入っていたものが出てきました。これは、オールバンドTRXの1stミクサーのポストアンプに使いましたが、同じものを作っていたようで、下の写真のように謎のTRを実装してみました。コア類は全部FB801です。いろいろ変えてみようにもFB801-43以外の適当なコアが見当たらなかったので、このまま変更はしませんでした。




謎トラに換装したNFBアンプ
(28mm F:2.8 Macro 1/60sec IXY Digital 910s)

 これで、ちょいちょいと測定を始めたのですが、当初Vcc=9V Vss=-5Vでやっていましたが、どうもこの電圧ではIIP3が下がらず30dBm近辺でした。LAOさんにSOSを出したら、電源電圧が足らないとのアドバイスをもらいました。んでもって、Vcc=18Vにして、トータル23Vでやったら、IMがすっと落ちる点がありました。ただ、これは、F特性がありそうで、各バンドで、IcとIM特性には密接な関係があることがわかりました。それを以下の表に示しておきます。

F(MHz) IIP3(dBm) IC(mA)
3.5 41 35
39 40
14 38 50
21 38 62
50 38 80


 念のため、3.5MHzのIM特性を載せておきます。下側はぜんぜんIM3が見えないのですが、なにかとキャンセルアウトされているのかしら?




M3の様子(3.5MHz)
Input:2dBm×2
Gain:6dB

 最後にF特性です。下図のディスプレイラインが-11.5dBmで、これが平坦部の出力レベルです。(入力レベルは-17.5dBm)これに対してマーカーが3dBダウンとなるところを表していて、それが154.6MHzというかなり広帯域なアンプになりました。どうも、この特性から考えると、このTRのfTは500MHzどころではないような気がしています。おいおい、単純なアンプを作って測定すればわかるでしょうが、この石は業務用のFMモノではなくて、やっぱりCATV用のリニアリティのいい石なのではないかと考え始めています。




NFBアンプのF特性


<1Wアンプ> 【2008.9.20】

 NFBアンプとしては、稀有な特性をたたき出す謎のTRですが、Pcが7-8Wということなので、PAとしての特性はどうなのか気になります。なんせ、最近は1-3WクラスのPA用の石が払底しているので、こんな@24円の石が活用できれば、かなり視界が開ける感じがするからです。ということで、まずは定番のトロ活にのっている1Wアンプ(但しバイアスはレギュレータ使用)を組んでみることにしました。



 上はまずはシングルでやって、結果がよければプッシュプルにと思って、謎TRを2個マウントしてみました。んでもって、ざーと得られた特性を以下の表に示します。あまり気合が入っていないのがわかる表ですね(笑)。そうです、あまり飛びぬけた特性ではないのです。Vc=15Vでの結果でPEP=1WのときのIM3を表にしてみました。PEPからの値を(内)に示しておきます。結論からいうと、「まったく平凡な特性」に尽きるようです。ただし、ゲインの多さが特筆モノで、楽に20dB以上を稼ぐことができます。

F(MHz) PG(dB) IM3(dB) Ic(mA)
3.5 26 −31 (−37) 50
21 25 −30 (−36) 40
50 24 −33 (−39) 40


 ただ、それ以外につてはあまり見るべきところがありません。この調子だと、これ以上突っ込んで特性を追求することはないかもしれません。この特性の傾向はJA4LAOさんの50MHz1Wのアンプの例と傾向はまったく同一なので、多分、この石の実力はこんなものなのでしょう。もともとパワーを取り出すための石ではないのかもしれません。最初の勢いが大いに殺がれてしまった感はあります。



50MHzのIMDの例
20dBのATTを挿入している

 最後に50MHzのPEP=1W時のIMの様子を示しておきます。まぁ、そうは言っても、うるさいことを言わなければ、ハイゲインのPAとして使うことはもちろん可能です。要は得られた特性に対して、PWZ的に興味が湧かなかったというだけなのですが。。。。。


<SBMの場合> 【2008.10.4】


 さて、この謎のTRもだいぶ素性がわかってきました。用途によっては意外な高性能を出すのですが、スイッチング素子としてのミクサー用途はどうでしょうか?以前、2SC1426を用いて、ハムジャーナルの特集にのっていたSBMを作ったときは、当時としてはいい性能だったことを思い出します。それに気をよくして何例か作ってみたのですが、いずれもいい特性でした。

 その思いがあるので、ノートンアンプでいい特性を出しているこのTRはミクサーとしてどうなのか気になるところです。んで、早速作ってみることにしました。




SBM
(ソフトバンクモバイルではありません(笑))


 回路は当時と同じです。ただ、エミッタのバランスは無視しています。この抵抗はもろに損失に利いてくるので、バランス動作でなにか悪さが発見されたら、そのときに考えることにします。

 ということで、特性を出したいのですが、結果からいうと惨敗です。
まず、損失が大きく、ミクサーとして、まったく魅力がありません。いろいろな条件を変えてやっていましたが、−10dB以下にはなりませんでした。これではトップアンプなしで使う場合、ちょっと厳しいものがあります。おまけにIIP3も悪い。30dBm以上にはどんなにやってもなりませんでした。この結果をみると、ほかにいいミクサーはたくさんあるので、あえてこのTRを使おうという気が起きません。

 ノートンアンプの実験では高電圧をかけると歪が大幅に減るのですが、ミクサーでは電圧を可変してもあまり変化がありませんでした。この回路では、IF信号のコールドエンドでスイッチングする素子としてTRを使っているように見えるので、高電圧動作のTRに残留するオン抵抗(って概念があるのかしら?)が高いことが原因なのかもしれません。この辺は素人がうだうだ言ってるだけですから、あまり深く考えないでください。ただ、結果はあまりよくないのは、JA4LAOさんもご確認されているので、間違いはないと思います。

 100個も買い込んでしまいましたので、ノートンアンプとしてはもちろん、時にはPA、また、思い出したように他の回路に応用してみることにしようと思います。