2016年5月21日土曜日

パワーアンプの製作(1)

こちらのサイトを参考にオーディオアンプを作ってみました。
これが、かつてテクニクスが開発したclass AAという回路だそうです。


まだケースを買っていないので、無線部室に落ちていたパンチングメタル(ちょうどM3のネジが入る大きさの穴が開いている)のうえに基板を固定した状態です。

元の回路とは電源やホイートストンブリッジ周り、使用したオペアンプが異なって(LM675→LM1875)います。
まだ音が出ることをチェックしただけという段階なので、ケースに入れて放熱もきっちりしてから詳細をアップしたいと思います(実はまだ回路図を清書していない)。

また、現在はアンプ全体を±15Vで動かしていますが、LM1875だけにはもっと電圧をかけられるので、もう1種類±15Vの電源を追加する代わりに今ある電源の電圧を少し上げることを考えています。

6月はじめに大学の試験があるので、ケースに入れるのはその後になりそうです。

2016年5月7日土曜日

中波カット用HPFの製作

私の家のちかくには強力な中波放送局が多く、遠距離受信にとっては悩みの種でした。

主力として使っているΔLOOP10には以前から2種類の中波対策(これこれ)を施してあり、アンテナ直下のアンプは飽和しないようになっていました。

しかし、主力受信機であるSDRplayのTuner AGCをONにするとHFのあらゆる周波数で中波放送が聞こえてしまう現象は長らく放置されたままで、仕方なくゲインを下げたままで短波を聞いていたのでした…

これまで中波をカットするHPFを導入しなかったのは中波BCLもやりたいと思っていたからですが、二兎を追う者は一兎をも得ず、の諺を思い出し、短波に専念することにして先日ついに導入を決めました。
中波カット用のHPFにはいくつか市販品があるようですが、最初からそんなものに数千円も使う気は一切ありません。 
計算ツールのサイトとLTspice(電子回路シミュレータソフト)を使って適当に値を決めて部品を買いました。

最終的に、上図のような回路に決めました。周波数と減衰量の関係(シミュレーション)は下のグラフの緑の実線のような感じ。


さて、実際にこのフィルタを作るとなると、回路本体以外にも金属ケースやコネクタなど様々な部品が要るわけですが、今回はそれらを全部中古(以前作った短波受信用アンプをばらした)で済ませました。そのせいで余計な穴がたくさん開いていたり傷だらけだったりと、なかなかひどい外観になりましたが仕方ありません。

周波数が低いので空中配線でも良かったかと思いますが、念のため生基板をカッターと彫刻刀で削って回路を作りました。あまり出来が良いとは言えない基板なので、写真はアップしません…

こうして手抜きだらけで完成したHPF、さっそくSDRplayに繋いで使ってみました。

1.中波

設定: LNA Off, Gain Reduction 92dB Freq: 1134kHz

・HPFなしの場合


・HPFありの場合


HPFによって、文化放送が約65dB減衰しました。ほぼシミュレーション通りの性能です。

2.短波

設定: LNA Off, Gain Reduction 62dB Freq; 9880kHz

・HPFなしの場合


・HPFありの場合


ほとんど差はないようです。

3.超短波(FM放送)

設定: LNA Off, Gain Reduction 62dB Freq; 81.3MHz

・HPFなしの場合


・HPFありの場合


これもあまり違いを感じませんね。


実はアンテナアナライザとダミーロードでいろいろ測定したのですが、測定結果を無線部室に置いてきてしまいました(回収したらここに載せます)。


というわけで詳細なデータはまだ用意できていませんが、このHPFはなかなかよくはたらいてくれているようです。
これで今後の短波受信がより快適になると思います。

2016/05/09追記
無線部室から回収してきたデータを以下のグラフに示します。
アンテナアナライザ MFJ-259と自作ダミーロード(50Ω)を使って測定しました。
ダミーロードの特性が悪いため、HPFの実際の特性は下のグラフより良いと思います。

グラフ1 インピーダンスとリアクタンス

グラフ2 SWR

2016年5月4日水曜日

SDRplayを金属ケースに入れる

私がメイン受信機として使っているSDRplayはプラスチックのケースに入っており、外部からのノイズを受けやすいという弱点があります。

そこで、RTL-SDR.comに載っていたこちらの記事 "SHIELDING THE SDRPLAY RSP WITH COPPER TAPE" に触発されたこともあり、ケースを金属製のものに交換してグレードアップを図ることにしました。

まず、秋葉原でタカチのMX2-8-11という、カーブが付いていてカッコいいケースを購入。
タカチならMBやYMシリーズなどもっと安いケースもありますが、デザインを考えて少しだけ奮発しました。

ところがこのMXというケースは側面の一部がプラスチックでできており、そのままではシールド効果に疑いがあるため、プラスチック部分には内側にアルミテープを貼ることにしました。
(本当は全体がアルミでできているMXAシリーズが欲しかったのですが、秋葉原でも置いている店が少ないことと、さすがに高すぎることもあって中止しました。)


まずは無線部の部室で穴開け。SDRplayの基板固定用ネジはよく使われているM3ではなくM2です。



穴あけが済んだらプラスチック部分の内側にアルミテープ(ダイソーで購入)を貼り、基板を入れます。内部にはほとんど余裕がなく、ぴったりです。



元のケースとほぼ同じくらいの大きさです。SDRplayよりだいぶ高級なFDM-S1によく似た雰囲気になり、良い感じです。
これでノイズが減ることを期待しています。まあ、気休め程度の効果しかない可能性が高いですが…



ΔLOOP10復活

しばらく前から故障したままになっていたΔLOOP10の修理がようやく完了しました。
経過は以下のとおりです。

1.突然何も聞こえなくなる
2.接触不良を疑うも、見つからず
3.OMさんからのアドバイスに従いトロイダルコアを巻きなおす
4.強い放送局のみ聞こえるようになったがnull調整ができない
5.アンプが片側しか動作していないと推定
6.トランジスタを全交換
7.null調整ができるようになったがゲインが極めて低い
8.室内BOX内部に接触不良を発見
9.ハンダ付けをやりなおして修理完了

1~7の間は室外BOXにばかり注目していたことが、恐らく元々の故障理由だったと思われる室内BOXの接触不良を見逃してしまった原因でしょう。
3~7の間で何が起こっていたのかよく分かりませんが、故障していない部分をいじくったことで二次災害を起こしてしまったのかもしれません。

さてようやく完治したらしいΔLOOP10ですが、最初の分解の時に中波の除去フィルターを外してしまい今も再取り付けしていないため、短波のあちこちで文化放送が聞こえるというような状況になってしまっています。
今後再びフィルターを取り付けて、快適なBCLを楽しもうと思います。