元々アイディアとしてはあったものの、以前知人の集まりでフロントエンドの話をしていた時に、「最近の流行りはスイッチ」だと言われた辺りから火が付いたのかも知れない。
手元にあるもの・一般に入手しやすいもので構成するので、雑誌の記事や他人の発表したものを丸ごと真似してデバイスの入手に翻弄されることもなく、リペアするための”予備”を抱えて置く必要もない。
U1の出力がＨになるとマルチバイブレーターの発振が止まる。
U2はアナログアンプだけれど、U1のOUTがHの間はU2のOUTはLに固定されるのでスイッチとして使える。便宜上OFFの状態と呼ぶことにする。U2がOFFの状態の時は出力が”Ｌ”になるので、たとえINから入った信号がゲート側から信号が漏れてもGNDに落ちる。また、DiがONになるのでINから入った信号はDi・U1を経由してVccに流れGNDに落ちると思えるので、非常にアイソレーションが高いと考えている。（元々はノイズブランカのゲートとして使おうと思っていた）
以上を踏まえて逆相を組んでやれば…理論的には、出力トランスの中点を基準に両端は同相なので反対側にLoは現れない。ゆえにシングルバランスドモジュレータが成り立つ。はず。74HCU04ベースの話なので、少なくても入手に関しては心配は無用だと考える。性能面に関しては、”Gain”はプラスになると考えていて、ポストアンプが不要になることと、Loは正弦波よりも矩形波(短形波)の方が変換出力は大きい(変換効率が良い？)と考えている。
残念ながら、Webで参考になる材料を探しても全く見つからない。悲しいかな所詮素人が考えたことなので、”発想の限界”と言うか”想像力の欠如”と言うべきなのか、都合の悪いことは後から出てくると思うが、それはそれで対処することを楽しみたい。
構成部品は、全て一般に入手可能な汎用のモノで構成出来る。
| xxU04 | 74HCU04が一番ポピュラー。制限は増えるが4069という手もある。 |
| Di | 高周波で使えそうなスイッチングDiなら何でも1N4148でも何でも。 |
| トランス | FB101・FB801・FT25-43等結果オーライな方向で。 無ければ少々大きくなるがパッチンコアもOK。 |
| C・Ｒ・ＶＲ | 手元にあるもので。 |
出力が足りない時にＲの設定を変更するだけでは足りない場合は、ゲートをパラレルに増やしていけば対応できる。複数パッケージされたものを使う場合はパッケージのオーバーオールでの消費電流に注意が必要。歪の改善も出来るかも知れない。
OP-AMPがデバイスを変えると音が変わるように、歪み方等も変わる可能性もある。
スリーステートやNANDなどを使えればもう少し簡単になりそうだけど、私の知る限りアンバッファーの選択肢がない。VFO等のLo部分やCW・FM等の送信系ならアリかもしれないが、矩形波なうえに内部で多段接続されていたりするで扱いは厄介…かな
・アナログ信号を扱う限りアンバッファーが鉄則。これは実験の予定無し。
平衡変調が出来るなら、うまくバランスを扱ってLoの漏れ量を加減すればＡＭ送信機になってくれるだろう。
並行してラッチングリレーの駆動回路も実験しているのでX'tal Filterの切り替えはラッチングリレーでやりたい。
シングルステイブルリレーの少電力化の方法も考えたので、都合に合わせて採用したい。
今回の回路はLoに方形波(矩形波)を積極的に使おうと思っているので、次段がX'Fでなければ出力トランスを同調型にした方が意図しない高調波等は少しでも減らすことが出来そう。よく考えてみたらリングDiのDBMではやったことがない。
ICのDBMの場合(私は殆どSN76514N)は同調式にしたことはあるけど、Di-DBMではやったことがない。
アクティブ素子とパッシブ素子の差なんだろうか？私には詳しいことは分からないが、30年以上も前…電子工作を始めた頃…に雑誌などを真似て作り始めた頃に”そういうもの”として覚えてしまった。
先日お仲間に教えていただいたのだが、入出力のインピーダンスはVRを仮の負荷として測れるそうだ。入力側は最大出力になるように、出力側は無負荷の半分の電圧になる抵抗値を測ればいいらしい。簡単ｗ彼も受け売りとのことｗ全く頭のいい人がいるものだ。
トランスの代わりになる差動入力の方法を考えなければならない。あまり複雑にし過ぎると有り難みもなくなるし、無駄に電源を食う傾向が強くなる。折角ポストアンプ無しで良さそうなところに辿り着いたのだから、手前のMICAMPで平衡出力出来る構成にして部品点数も増やさないで済むようにしたい。無い知恵を振り絞って出た答えはOP-AMP反転増幅と非反転増幅を利用することで、TrやFETよりもCMOS OP-AMPのの方が電力的に目標に近そうな気がする。
やはり74HCU04だけで完結する。位相反転部はGain=1にすれば良いと思う。やっとモノになりそうだ。少々部品点数は増えたが許容範囲と思いたい。
困ったことにLTSpiceで74HCU04のシミュレートがうまく出来ないまま数カ月も時間が経ってしまった。このアイディアが浮かんだのは半年も前のことだが、この八方塞がりの状態を打開しなければ実験の準備が先に進まないので、いよいよ周囲の電子工作好きな方々に尋ねてみたのだが、何方も同じような状態に陥っていたようだ。
致し方ないので手探りで実験を進めることにする。
AMの変調がうまくできたらAHCUを使って50MHzで利用するのも悪くないし、SSBにするならX'Fの周波数は10MHz以下の物がが多いのでHCU04で十分だろう。
AHCUを使いきってしまい手元に無いので、相当品(伝搬遅延時間)として74LV1GWU04Aを使うことにした。コアはFB801かFT37-43でもいいけれど、折角小さく出来るのだから、手持ちで一番小さなのを使うことにする。
直径2mm長さ3mm程度なので、トリファイラで4〜6tとなれば手持ちではΦ0.08mmのワイヤを使うことになるだろう。
| パッケージコード | JEITAコード | ||
| 74SU04F・ | SSOP5-P-0.95 | SOT-25 | SC-74A |
| 74SU04FU・74LV1GWU04A | SSOP5-P-0.65A | SOT-353 | SC-88A |
HCU04はユニットが6個あるので便利だが、高周波を扱う上で配線が長くなるので不利になる。いや、長くなろうが障害にならなければいいんだろう。最終的に如何に平衡化できるかが腕の見せ所？結果オーライというのが正解か…。74LV1GWU04Aは、この実験をするためにあるのじゃないか？と思えるような構造をしたデバイスで、非常に期待をしている。
変換基板にハンダ付けしようとして…老眼が進行していることに気づいた。2.54mmのピンピッチよりも部品のほうが小さいんだな…。これならブレッドボード(以下BB)上でも使える。
DIPだと少々工夫しないとBB上で１列足りなくなるか？フラットパックに変換基板を使えば変換基板上にも部品を載せられるので、特に高周波だとありがたい時が多い。
バランスドモジュレータ？ ① HCU04 xxU04 インバータで平衡変調？
バランスドモジュレータ？ ② HCU04 xxU04 インバータでプロダクト検波？
バランスドモジュレータ？ ③ HCU04 xxU04 インバータで逓倍混合？逓倍変調？
バランスドモジュレータ？ ④ HCU04 xxU04 過大入力の対策
バランスドモジュレータ？ ⑤ HCU04 xxU04 SSBモニター
以降まとめページ「74xxU04 Balanced Modulator･Mixer 計画」ヘ
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