スーパー ヘテロダイン。 Detection of Wave

スーパーヘテロダイン受信機

スーパー ヘテロダイン

従って、桁数が多かったりrootの入った数式の計算は誰もが嫌がり、専ら計算図表を使ったラフな計算で済ませていたものだ。 幸か不幸か、ラジオの回路部品はバラツキが結構あったので、それでも十分だったが、IT技術のすざましい進歩をとげた今日、その恩恵にあずかるのも悪くはなかろうとEXCELを使って 「トラッキングエラー・シュミレーション」を試みた。 結構使えそうなので掲載してみる。 1.スーパーヘテロダイン受信機の宿命・・・トラッキングエラー 電波が過密になればなるほど選択度の高い受信機が望まれる。 ストレート受信機ではこの選択度に限界があり、今日の受信機は殆どがスーパーヘテロダイン方式となった。 しかし、それにもいくつかの欠点がある。 その一つがトラッキングエラーの発生だ。 左の図にトラッキングエラー計算に必要な要素を全てを表わした。 入力回路 L1:入力同調コイル Cta:浮遊容量とトリマーの合成 Cm:バリコン 発振回路 L2:発振コイル Cso:浮遊容量 Cpt:パッティングコンデンサー Cto:トリマーコンデンサー Cm:バリコン スーパーヘテロダイン受信機は、到来電波の周波数と局部発振周波数との差がIF増幅回路の周波数に一致した時に受信ができる。 実際の選局行為は局部発振回路のCmを可変して行ない、局部発振周波数は受信周波数よりIF周波数分だけ高くしてある。 発振回路に連動して動く入力回路のCmと同調コイルL1の共振周波数が丁度IF周波数 (455khz)分だけの差を持てば理想なのだが、理論的に不可能である。 そこで、局部発振回路のバリコンにパッティングコンデンサーCptなるものを直列に接続し(発振周波数の変化幅を少なくする)、局部発振周波数で決まる受信周波数と、入力回路の共振周波数が一致しやすくしているのだ。 これらの条件でバリコンの容量Cmを最大値から最小値まで変化させた時、受信周波数 (発振周波数からIF周波数を引いた値)と入力回路の共振周波数との差がトラッキングエラーとなる。 計算が面倒なのは昔も今も変わらないのだが、 HR少年なら持っているだろうExcelを使えばいとも簡単に算出してくれる。 表の中で太い赤字となっている部分を変更すれば全て計算に反映されます。 自作派の皆さんのお役に立てば幸いです。 (ついでながら、パッティングコンデンサーは高価のようですが、50pf程度のトリマーと固定コンデンサーの組合せで十分目的にかなう事がシュミレーションすれば判ると思います。

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ダイレクトコンバージョン受信機

スーパー ヘテロダイン

語源と用法 [ ] ヘテロダインという単語はギリシア語の「 hetero」(異なる)と「 dyne」(力)に由来する。 この技法は1901年に、カナダ人技術者によって発明された。 が入力をに変換する際に、この原理を利用している。 入力信号を受信機内部()で生成した信号とし、和と差の周波数を生成する。 これにを使い、必要な方だけを取り出す。 フィルタは通常固定であり、一般にの場合は455、の場合は10. 7MHzを使う。 代わりに内部(局部発振器)で生成する信号の周波数を変化させることで選局する(つまり、例えば差が455kHzとなるような周波数だけを選別するので、内部で生成する周波数を変化させれば同調する周波数が変化する)。 受信機は、アンテナを使って電場を検出するのではなく、光に対してヘテロダイン操作を行い、その結果をで電気に変換して処理する。 さらに言えば、光ヘテロダイン検出において、局部発振器の発する光の帯域幅と入力信号ビームの帯域幅は解析において無視できない広さである。 一般にそれらを混合した結果の方が帯域幅がずっと狭くなるため、処理しやすい。 「ヘテロダイン」という用語は、上述したヘテロダイン操作で信号を混合することで得られる新たな周波数の1つを指すこともある。 変位の和(参考。 音響でいう「うなり」。 455kHzでうなっている) 数学的解説 [ ] ヘテロダインは次のような三角関数の性質に基づいている。 この信号は、原信号に対してそのよりも十分に高い、または低い方に離れた周波数でなければならない。 右辺は2つの余弦波の和であり、周波数帯域を区切ればそれぞれを別々に信号として取り出すことができる。 上記の式に出てくる正弦波は、いずれも完全な信号波形と等価ではない。 しかし、任意の波形はによって正弦波の組み合わせに変換できる。 すると、その個々の周波数要素について、上記の式を適用できる。 応用 [ ] 高感度光学検出 [ ] 光の周波数は実現可能などんな電子回路の帯域幅よりも高いため、光学検出器は全て本質的にエネルギー検出器であり、振動する電場を検出するわけではない。 しかしエネルギー検出は本来、二乗検波であるため、入ってきたあらゆる周波数の光を混合したものになる。 したがって特定の周波数だけを精密に検出するにはを使い、2つのごく近い波長の光を入射させ、その差分にあたる周波数の電気出力を得る。 これによって極めて狭い帯域で検出でき(光学フィルターで実現できる帯域よりも狭い)、参照光の位相と波長の精度に従った精度で測定可能となる。 アナログビデオテープへの記録 [ ] 多くのアナログでは、色情報を制限された帯域幅に記録するため、色信号の搬送周波数を変換する必要がある。 これを「ヘテロダインシステム」などと呼ぶ。 例えばを(および)に記録する場合、色情報の標準搬送周波数である3. 58MHzから約629kHzに変換する。 をVHSに記録する場合も色信号は同様に変換される(ただし、元の周波数は4. 43MHz)。 PALをUマチックに記録する場合は2種類の非互換な規格があり、それぞれハイ・バンド とロー・バンド と呼ばれていた。 他に色情報をヘテロダインシステムで記録するものとして、( Video-8、 Hi8)がある。 この場合のヘテロダインシステムは、放送用の周波数で変調された信号を1MHz未満の帯域幅の媒体に記録可能な周波数に変換するためのものである。 再生時には、記録された色情報信号を逆変換して標準の副搬送周波数に戻し、テレビなどに送り出す。 ダビングの際も逆変換して送り出し、録画側で再度変換する。 一部のプロ用やハイエンド機器では、逆変換・変換せずにダビングできるコネクタを備えていた。 脚注 [ ]• 堀桂太郎著「アナログ電子回路の基礎」p. 89 東京電機大学出版局、2003年、• 低い側が使われることが多いが、中波や長波ラジオのように低い側に余裕が無い場合や、バンドプランの関係で妨害や影像の都合など、高い側を使うことも珍しいわけではない。 : hi-bind• : low-band• チャールズ・ポイントン著「 Digital Video and HDTV: Algorithms and Interfaces」モルガン・カウフマン・パブリッシャーズ、2003年、PP 582~583、 参考文献 [ ]• アルバート・グリンスキー著「 Theremin: Ether Music and Espionage. 」、イリノイ大学出版局、2000年、 関連項目 [ ]•

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スーパーヘテロダイン受信機

スーパー ヘテロダイン

信州の田舎発ラジオ工作 自作とキット 中心blogです。 トランジスタラジオキット,真空管短波ラジオ(自作 、真空管レフレックスラジオ、自作AMワイヤレスマイク、FMワイヤレスマイク 真空管 、ダイレクトコンバージョンキット製作、 LC7265表示器など計 353例。 自作ラジオの周波数表示記事、真空管ラジオ修理記やFMチューナー修理記など。 またラジオ自作派にお手伝い用基板領布中。 20代は半導体ラジオ修理技術者でした。 factory automation機械設計屋を30年やってます。 画像多数にてPCで見ることを推奨します。 ************ 資料画像等はお持ち帰りいただいてOKです。 リンクフリーですが、記事にする折には、ご一報ください。 FMラジオは、少し迷っている部分があるので、もう少し思案する。 オイラは不器用なので、数多くつくらないと腕が上がらないから、つくる。 BT-2Vだとスピーカー空間が狭くなるので、BT-1V。 電流の余裕はほとんど無いと想う。 足らないかも、、。 「バリミュー5極+双2極」のEBF80(テレフンケン を中間周波数増幅とAM検波。 「3極+5極」の6AB8をAF段。 6AB8はラジオ少年さんがお薦めしている球 先日の6球スーパーよりは小さいサイズ。 バリミューの複合管で有名なのは6AZ8。 過日オイラは6LM8(バリミュー5極 でラジオキットをまとめてある。 ********************************* 絶賛、発振中の4球ラジオ。 検波直後の波形をオシロでみることにした。 オシロで見ると、綺麗に455になっている。 BC帯下側では、いたって普通の波形だが、700KHZあたりからこの写真のようになる。 IFは軽く動作させていても、0. 3Vも出てくる。 発振の切っ掛け用コンデンサーを撤去しても、セルフ発振していた。 色々と確認していくと、IFTのシールドが甘いのが判った。 IFTの天側中央の調整用穴から、455Khz信号がバーアンテナに正帰還している。 相が360度回って、発振している。 この「穴付きIFT」をバーアンテナとここまで接近させたのは、このラジオが初めての記憶。 いままでのラジオではバーアンテナコイルとは50mm程度のスキマは確保してきた。 今回、シャーシを小さくしたので、 距離も縮めてみた、、、。 が、アカンかった。 「ネジが凸しているタイプ」に換装したら、普通に聴こえた。 そういうことや、、、。 6BE6の過発振原因が判っただけでも由としたい。 これは、回り込みせずに鳴っている。 ******************************** 別なIFTを換えると正常動作するので、 このIFTの中味の結線を見た。 もともとP,B等の表示がないので、適当につけたのだが、 「1次側が地側、2次側が天側」で使っていた。 360度、相が回る側が、調整用穴に近かった。 360度回ると発振するのだが、「2次側は磁界による誘導なのにかなり影響がある」ことが このトラブルで判った。 手元のIFTを幾つか見た。 大部分は1次側が天側になっている。 180度、相が回った状態(NFB? で使うのが、ポピュラーらしい。 で、1STのIFTの方向を換えてみた。 6BE6の1次側を天、IF球の2次側を地にして使った おお、正常動作する。 思い切って、ここまでバーアンテナを近づけた。 NFB状態?なので、発振はしない。 バーアンテナとシャーシーが近づいたので、 同じインダクタンスにするのに4巻き追加した。 丸ダイヤルもつけた。 VRを絞ってのSP端のVTVM値は0. 7mV。 5V掛かっている。 6Vにした。 この電源トランス(BT-1V でも、なんとか鳴らせることがわかった。 一時、AFを6EH8にしたが、RK4. 5V時の電流が20mA流れていたので、6AB8に戻した。 音は普通。 3極管の6AV6に比べるとこの6AB8の方が格段に良い。 音質面では、6AV6は使わない方がよいのだろうなあ、、。 OUTトランスのインダクタンスと、このCで共振周波数ができるので、 本来ならつけないのが好ましい。 デイップメータで4mH単体の共振点を探ると、概ね1000Khzあたりにある。 実装してから4mHの共振点を探ると、 オイラのアナログデイップ 750Khz下限 では測れない。 それ以来、100円チョークを使っている。 お馬鹿なオイラは、数多くつくって経験値を上げています。 無事、鳴っていますので、製作終了ですね。 テレフンケンの双2極+5極複合管EBF80 ********************************* 以上、4球スーパーの製作記事でした。 本ラジオは都内の知人の処にQSYしました。 さて少し考えてみよう。 6SK7-GTの1番ピンの接地の必要性は、動作点に依存する。 至って軽い動作なら浮いていても支障はない。 しかるに「mustで接地」ではない。 実際に電子が飛びかうエリアは格子形状の金属で覆われてはいるが、目視で確認できるようにそれは接地はされてはいない。 フローティング状態でどの程度の遮蔽効果があるかは、田舎者のオイラにはわからん。 教科書的思考しか出来ないタイプには、理解できない分野になるかも知れんな。 によれば、6SK7のno,1ピンはshell。 6SK7-GTではno,1ピンは管内結線されておらずbase sleeveに管外結線されている。 base sleeveは英語を学んだお方ならベーススリーブと楽に読めるはず。 先達への敬意も含めて「ベーススリーブ」と正しく呼称することが後人の取るべき道である。 間違った呼称するのは勝手だが、日本語まで亡ぼしては駄目だ。 マツダのによれば、base sleeveはベーススリーブの日本語になっている。 やはりメーカーのエンジニアは正しく呼称している。 「ベーススリーブ」以外の名をつけているとすれば明確に歴史に反する。 ghost in the shellはオイラも好きな映像だ。 shellはそういう意味だ。 6D6を銀紙で包んで実験すれば遮蔽具合の傾向はぼんやりと判るとは想う。 どなたかの実験挑戦を希望する。 ************************* ST管の6Z-DH3Aの「ヒーター・ピンはどちらの方をアースすべきか?」が 先達によって書籍化されていますので、ご一読をお薦めします。 全波整流していると、倍数の100或いは120ヘルツで聴こえてくるのは、皆様がご存知の通り。 さて、SP端子にオシロとVTVMを接続し、真空管ラジオのVRを絞り、周波数ツマミを触って受信周波数を変化させてみよう。 周波数変化に伴ないオシロ上での波形の大きさが変わることが体験できる。 VTVMの値の変化をメモしよう。 VRを絞っているのに、何故信号の変化具合がオシロで判るのか? ラジオはRF部を持っているので、VRを絞ってもRF部信号がコールドから入ってくることはオシロを眺めていれば誰でも判るほどの基本だ。 電子はマイナスからプラスへ流れることは中学物理で教わってきたね。 真空管によっては、オーバーシュート波形(オシロ上 が出る球もある。 この場合はその球を交換する。 20mVくらいのリップルならば平滑回路の段数は足りている。 5mVまで下げれば good. コンデンサーの容量よりも、段数の効果があることは先達が発表された表を見れば理解できる。 ST管IF2段スーパーでの波形を参考にUPしておこう。 6Z-DH3Aの1番ピンは接地する。 理由は。 間違っても6Z-DH3Aの6番ピンを接地したり、 平滑回路の接地側引き回しをしくじらないこと。 修理済み品 ST管、ミニチュア管 をYAHOOで見かけるが、かなりの割合で配線が間違っている。 メーカー製ラジオ ST管、ミニチュア管 では、だいたい平滑回路の接地側が下手。 その結果ブーン音が強い。 真空管ラジオ ST管、ミニチュア管 を手に入れたら、まずは配線と接地ピン番号を疑うことからのスタートをお薦めする。 1目盛りで20mVゆえに、レンジで5~6mV程度だ。 +Bの5~6mVは出力トランスのOUT側で「幾つの数字になるか?」は、中学生算数の範囲だ。 オシロを眺めて ノイズ対策されることをお薦めする。 「ipod、スマホ、mpプレーヤは直流が後段に出てくる」ので、直接続は真空管にとってはNG。 その知識がないままに修理し販売する者 知識レス が圧倒的多数なので、注意された方が良い。 の小型版。 とまとめて公開中。 *********************************** ラジオの外部入力の使い方 1,電蓄 電気蓄音 は 蓄音器式スタイルがスタンダードであったが、ラジオ 真空管 の登場によりが 電気再生方式 電気蓄音 にシフトしていった。 電気の力により音を再現する 再生する のはラジオが最初の大衆道具だろう。 よれば「ラジオ放送開始の5年後の1925年から電気録音、真空管増幅器とスピーカによる再生の歴史が本格的に始まった」と記述がある。 岡部館長殿多謝です。 電蓄、現在ならアンプなどの音響機器の回路原点はラジオになるだろう。 さて、真空管ラジオには外部入力がついていることが多い。 これは電蓄対応ゆえにPUと表記されていることが多い。 「 PU」の意味は中学生英語の範囲。 輸入品だった電蓄が国産化され、LPレコードの普及した1955年ころから一般家庭にも電蓄が普及していく。 真空管ラジオの回路図を見れば入力インピーダンスは検討がつく。 どうみても数オームにはならない。 歴史上、後に登場してくる真空管式プリアンプの入力インピーダンス具合は が参考になる。 Web master殿に感謝いたします。 試しにFMラジオのイヤホンジャックからの音を インピーダンスが1万倍以上は違うので,???の音になる。 fmラジオの出力が充分にあるので、この音を聞くとインピーダンス整合がどうしても必要になることが体感できる。 オーディオマニアならFMチューナーからの信号をアンプにつなぎ王道に沿って音出してしてくるが、「真空管ラジオをお持ちの方の場合、FMラジオのイヤホンジャックから入力端子へ接続するする 或いはiphoneの低インピーダンス出力を入力端に接続する」とマッチングを無視して常道を超えた使い方をしてくるのを見聞きする。 爆発はしないからご当人は思慮なく結線していると想われる。 スマホもiphoneも直流が外の流れ出す回路が主流だ。 たまたま非力すぎるので真空管ラジオから煙は上がらないが、真空管にしてみれば「まてまて、それは止めてくれ」状態ではある。 まだ実測したことがないので近々にトライしてみよう。 う~ん、電圧増幅の3極管グリッド電流を5mA流してよいのかどうか? スマホは非力すぎて100mWの半分もでないことも分かってきた。 真空管の動作説明をよく読めば、グリッド電流5mAが流れることの事の良し悪しが理解できると想う。 2,インピーダンス整合は、「昇圧トランス」あるいは「 ヘッドアンプ」による。 MCカートリッジのようにインピダンスが数十オームのものを昇圧させることはaudio系では普通である。 「 mc カートリッジ ヘッドアンプ」で検索すると回路は多数あるので自作は難しくない。 また、「1000円程度で手に入る周波数特性が良好な小型トランスは残念ながら市場に無い」。 ST-14などは低域がスカスカ。 特性を測らずとも音出してすぐ判る。 真空管用出力トランスとして売られている1000円クラス 国産 のものは、共振点のような音圧ピーク点が低域にあり10dB近くもちあがっている。 これをフラットな特性ぽくゴマして鳴らすことが、自作波には求められている。 数千円出費して特性が良いものを入手することを推奨する。 そのトランスがラジオ内に格納できるかどうかも検討する必要がある。 磁束漏れを拾うpick upに成らぬように留意することは当然のこと。 「 音質に目を瞑りトランジスタ用トランスを使う」ことは至極アマチュア的である。 オイラはトランジスタ用小型トランス方式はお薦めしない。 上記2通りの対応策があるが、選択権は己にあるので熟慮するように。 これは真空管ラジオの常識だが、出力トランスの1次側にコンデンサーが付いている。 この理由は、ラジオ工作者ならば知っているので改めては記さない。 3極管のプレートの100pFも音域特性に結構効いている。 このコンデンサーのお陰で4kHzや8kHzなど高域ではラジオの出力特性がかなり垂れ下がっている。 また隣接放送波の耳障りなシャリシャリ音を減らすためにもラジオでは、AF部で積極的にHi-cutにし、通信向けの音にする。 audio系の音域特性とは全く異なる。 測れば一目瞭然だが、測定器なしで外部入力で鳴らせば高域の伸びがないのですぐに判る。 高域の垂れに無頓着ならば、真空管ラジオで外部入力を鳴らせばよいだろう。 大半の電気工作者はHi-cutの通信向けの音よりhi-fiを好むと想う。 「SP端から、音が出れば満足」の水準で支障なければ真空管ラジオの高域垂れ特性に依存して、音を楽しむこともある。 音が判るお方は、外部入力を真空管で楽しむ為にラジオでなく真空管アンプに移行していると想う。 チープなトランスは使っていないので周波数特性は良好だ.基板 kit が必要なら問い合わせのこと。 ************************************* まあ、オイラ的にはラジオとaudioでは音域特性の設計思想が異なるゆえ、目的に合うもので音を楽しむが王道だ。 「ラジオでは、あえて高音伸びないように工夫がされている」 通信向けの音 と繰り返し申し上げておく。 音の聞き分けができるならば、真空管ラジオの外部入力で音を楽しむことは困難なことに気つくと想うが、近年は聞き分けが出来ないuserが多いらしい。 1月3日追記 実験をした。。 真空管ラジオの外部入力 PU,PHONO への音源考。 真空管を痛めないために一読をお薦めする。 5月27日追記 ipod等のdirect drive speakersで、電流が次段に流れ込む機器に接続する方法は。 スマホから入力してみた。 普通に鳴るよ。 のようだ。 ipod 系は100mWも出ないようだ。 えっと想うほどドライブパワーがないことも判ってきた。 非力すぎる。 テストループは90年代には製造されていたかどうかも妖しい。 オイラのは1970年代後半の製造品。 目黒も松下も大松も標準信号発生器用テストループの製造は2000年には終了していた。 販売在庫品も底をついた。 現行流通品はゼロ状態だった。 さて、そのテストループが数十年振りに製造された。 さんから販売開始された。 自称「ラジオのプロ修理技術者」もこれが入手できるとホっとするだろう。 「パイプベンダーの曲げ型をよく見つけたなあ!!」と驚く。 日本の会社よりメッキ処理が上手い、こりゃ驚いた。 インローに拘って丸研してある。 通常は「ミガキ棒のままニッケルメッキ」が加工費としては安価。 下の写真のように、ハードクロムメッキ処理は国内では2000円以上の鍍金費用になる。 機械設計屋のオイラからみて「贅を尽くした」と想える。 「ここまで手間掛けるの?」が率直な感想。 今の時代なら黒染めで安価に済ませて終了だろう。 正常、受信中。 6m,2mでバーアンテナを使うかどうか? 祐徳電子の社長さんは、松下電器の元エンジニア。 ラジオ系のエンジニアだ。 それゆえに良く判っている。 よく現代に復刻 復活 させたものだと感動し、感謝します。 復活の切っ掛けは、数人の自称「ラジオのプロ修理技術者」がテストループの必要なことをオイラのblogで知って、祐徳さんに、中古品の捜索依頼を掛けたことがが起因。 テストループの内部構造と材質はオイラからも情報提供は行なった。 機械設計屋が作るともっと手間を省いた安直なものになるだろう。 入手希望者は、祐徳さんに問い合わせのこと。 *************************** EBAYでは往時の未使用品 日本製 が、日本円で7~10万円弱で取引されている。 往時のものを必要とするならEBAYにて調達をお薦めする。 不思議なことに、テストループアンテナは日本製しかEBAYでは見たことがない。 投稿時刻 20:44 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,.

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