突然ですが、周波数変換回路の検討

１．ＩＣを使うことを止める

理由は、シミュレーター （今は SwitcherCad�V）を、使えないからです。

全体は、前節の、BPF+高周波回路に、ダイオードによるダブルバランストミキサー回路（52.ミキサーの基礎 その１ で使ったもの）

を繋いだだけです。

単純に繋いでよい理由は

と、なって、負荷が500のものより、Qが高くなって、更に都合がよいからです。

それと、赤丸で囲んでいますが、このフィルター回路は、no goodです。

今回は、455KHzに変換された信号を扱うのですが

色々検討の結果、使えないと言う結論に達しました。

尚、ダイオードリングに使った、ダイオードモデルは、1ｓｓ16です。

実際には、手持ちの1ss97を使うつもりです。

スパイスの各種モデルは、数理設計研究所、玉置様

（ あの「「八木アンテナを作ろう CQ出版社刊」を書かれた方ですよ！ 私も読者の一人です。）

の製作されたモデルを使わせて頂きました。玉置さま、誠にありがとうございます。

 （「リンクはインターネット社会の基本、通告の必要無し。」との、有り難いお言葉ですぞ、みなさん！）

2.何故、使えないのでしょう？

赤丸で囲んだ回路は、４５５KHzの市販IFTを、元にしています。

この後ろに、セラミックフィルタを入れるつもりです。(455KHzIFTは、そのセラミックフィルタの副共振等を取り除く為です。）

手持ちのセラミックフィルタの特性の実測は

村田製作所の、CFUM455B、もしくは、CFUS455Bだと、思います。（古いので、型番が違うのです。）

私の手持ちの４５５KHzIFTは、東光TYPE 7P with Internal Capacitor

7LC-252142N0 180+5(ext)ｐF 146:37 146:20 70 ｱ 20% 455

に、よく似ています。ちがうかもしれません。同調用キャパシタ入りです。

これをSwitcherCadにて、シミュレートしてみましょう。

これを見ますと、

信号源インピーダンスが、50と、低いと、全然ピークが見つからんのです。

一方、「ダブルバランストミキサーの各ポートは数十のインピーダンスで取り扱います。」（トロイダルコア活用百科 ｐ.247）

なのです。

それに加えて、共振回路に、直列の、高抵抗を入れると、NF（ノイズフィギュア）が、最悪です。

つまり、455KHzIFTは、高信号源インピーダンスの所で、使われるべきなのでしょう。

IFTの同調容量も180pF付近だし、同調Lも、それに連れて650uH付近になるのです。

そうなると、お得意の、Lマッチでインピーダンス変換か？

これ、面倒です。

それよりも、

Nuherts社のフリーソフト、Filter Free3.0で、1stオーダーのバンドパスフィルタを使った方が、簡単です。

1.674付近のコイルは、製作可能です。

73nF＝0.073は、どうしましょ？

「抵抗＆コンデンサの適材適所 CQ出版社刊p.68 図4-4」をみますと

フィルムコンデンサなら、少なくとも２MHz以下で、使えそうです。

果たして、1stオーダーのBPFフィルターで、セラミックフィルタの副共振が抑えられるかどうか

これから、試してみる所です。

３．面倒は、通用せん！

FilterFree3.0で、コンデンサが0.1uFになるように、帯域を調整しました。

この特性がでるか？

試してみましたが、-20dBも下がりませんでした。

3-1

マイクロインダクターと、空芯コイルの特性比較

ご覧のように、コンデンサを変えないで共振周波数、減衰等を測った所

マイクロインダクターと、空芯コイルに、殆ど差は、ありませんでした。

マイクロインダクターは、1uH。

（大阪のデジットで購入しましたが、店員さんに聞いた所、太陽誘電のものらしいです。

と、言うか、太陽誘電以外のものは、出回ってないでしょうとの事です。）

で、マイクロインダクター1uHで行きます。

3-2 コンデンサでの比較

上記のフィルムコンデンサ2種と、積層セラミック及び、セラミックコンデンサ各0.1uFで比較しました。

インダクターはマイクロインダクター1uH（太陽誘電らしい）です。

緑：積層セラミック 黄：セラミックコンデンサ

緑：積層セラミック 黄：フィルムコンデンサ

特性は似ているが、フィルムコンデンサの方が損失が大きい

ついでに、タンタルコンデンサ0.1uFとの比較

緑：積層セラミック 黄：タンタルコンデンサ

圧倒的に、タンタルコンデンサの負け！

結論として、

この中では、積層セラミックに分があります。

そんで、積層セラミックコンデンサ0.1uFと、マイクロインダクタ1uHの組み合わせで行きます。

しかし、Filterfree3.0の周波数特性は、とても、望めませんでした。

3-3 積層セラミック0.1uF＋マイクロインダクタ1uH と、セラミックフィルタの組み合わせ

黄：セラミックフィルタ単体の特性 緑：積層セラミックとマイクロインダクタの組み合わせ＋セラミックフィルタ

簡単なものでも、特性が、大分改善されているのが解ります。

最終的には、中心周波数を455KHz付近にもってくる為

L=0.86uHのマイクロインダクター、C=0.15uFに決定して、以下の特性を得ました。

先ほどと比べて、ほんのちょっとだけ、改善されました。

これで良しとするか、それとも

Lマッチ＋455KHzIFT＋セラミックフィルタにするべきか、迷っています。

こちらの方が、特性がよいのに決まってますが...

4.こら、あかんわ

Lマッチ＋455KHzIFT＋セラミックフィルタにするには

インピーダンス比は、巻き線の２乗に比例しますから

終端が1.5Kとすると、並列共振回路への信号源入力インピーダンスは

より

, 解は:

すると、

Lmatchは５０から、８０Kへの変換。

Lmatchの各素子を計算すると

L=3.868ｍH     C=31.6ｐF

この事の解釈なのですが、

    並列共振回路は、共振周波数では、インピーダンスが無限大で

    信号源インピーダンスが80kΩで、これが共振回路に、並列のインピーダンスとして、存在すれば

    この回路の出力インピーダンスが、丁度、1.5kΩになると思うのです、違ってるかな？

L=3.868ｍHが必要！

堪忍してえな、降参。

しかし、大阪の共立に

太陽誘電 縦型マイクロインダクタ LHL06シリーズ 3.9mH

があるようです。

これは、丁度いい値です。

試してみる価値は、おおいにありますね。

特性が、物凄く改善されるはずやから、楽しみやわ...買いに行こかなｱ......

4-2　で、3.9ｍH買ってきました。

            緑：前出の１ｓｔオーダーBPFによるもの    黄：L-match＋IFTによるもの

下の図は、アベレージングにより、トレースノイズを低減して計測した結果です。

なるべく、左右対称になるように、IFTコアで調整しました。

所で、調整後の、IFTの共振周波数は442KHzでした！

(と、言う事は、１ｓｔオーダーのBPFも、共振周波数を、442KHz付近に合わせるべきだったか！ぬかったわー）

IFTの共振周波数を、455KHzに合わせると（IFTコアで調節する）

こないに、なります....

やっぱり、左右対称の方を、採用します。

しっかし、IFTの共振周波数が、442KHzとは....

もっとも、

手持ちの関係で、L-matchのｃ＝33ｐF（本来31ｐF）、L=3.9ｍH（本来3.868uH）やし、

L,Cの誤差もあるし...　

実は、訳解らんのですが、　 涙　(T_T)

4-3     2ndオーダーのBPFフィルタでは、どうや？

うーむ、

実現できない事もないけど、

４５０KHz付近で使えるトロイダルコアもあるけど、灰色のアミドンのやつ。

ニノミヤの5階で、T-50が、確か、置いてあったけど、買ってないわ...

455KHz付近は、あんまり馴染みないから、手持ちパーツが全然ないわ...

今回は、パスします。

そんな訳で、

今回は

マイクロインダクター0.8uH＋積層セラミックコンデンサ0,15uFの組み合わせで、セラミックフィルタに繋ぎます、 涙...

以上の考察と、その他のアイデアを纏めますと

2番目は、入出力共に５０ΩのBPFを追加して、下段はそれを纏めたもの（いけそうな気がするのですが、うまくいかん...）

1番目と3番目は、前述のアイデアそのままです。

H.16.8.25