通信型受信機のプロダクト検波とBFOについて

真空管式受信機のプロダクト検波とBFOについてまとめてみました。
プロダクト検波
6BE6を用いたものが簡単で一般的です。9R59DSなどで用いられて
いました。また,私のST管の高1中2受信機でも,
6BE6相当の6WC5によるプロダクト検波を使っています。
その他,12AT7などの双3極管を用いたものもよく動作します。
このいずれかが一般的ですが,個人的には,ノイズの面で後者が勝っているように
思います。
ST管高1中2の6WC5の状況は概ね次の通りです:
- 信号を第3グリッドに入れる:大きくても10mVくらい。
- BFOは発振グリッドに、5から10Vくらい。
- カソードバイアスは0.5から1Vくらい。
といったところで、それなりに動きます。
なお、Ep=170Vくらい、ESg=110Vくらい,プレートのRLは20Kです。
BFOと信号を逆にするなら、バイアスはもっと深くしたほうが良いようです。
プロダクト検波は(2乗検波は)、原理的に大きな偶数次歪みを出しますが、
信号入力を押さえて歪み(特に混変調歪み)を逃げる(2乗されるから、入力を半分に
すると歪みは(歪み出力は)1/4になる)というのが、基本的な
使い方になります。
そういう意味で、入力電圧は、どの辺まで歪みを許すのかといったパラメータになり、
また、カソードバイアスは定入力の時にどのくらい歪みが出るかという
パラメータになります。
上では入力を10mVとしましたが、これは決して大げさではなく、
目安としてこのくらいまででないと歪みっぽくなります。
6WC5の回路は,すぐ横でFT101で信号を出したとき(大入力),AGCも
効いた状態で、7mVpp位の入力になるようにしています。
このとき、IFT出力は、最大では5Vppくらいありますから、
6BE6入力をいかに絞る必要があるかがお分かりいただけると
思います。
一見無駄ですが、選択度とAGCのためにはしっかりIF増幅をする
必要もあり、仕方ありません。
また、カソードバイアスは、そういったレベルの2信号(いわゆる
2トーン)をいれて(101をSSBの送信機として利用)、その差信号
(2次の混変調積)がもっとも小さくなるように調整します。件の
6WC5では、調整はブロードで,0.8Vくらいのときに最小になり
ました。
なお,BFOからの第1グリッド入力は5Vpp強くらいでしたが,歪みは,
このBFO出力に関連することはいうまでもありません。
それで、上記の様に調整すると、音声が小さく、サーというノイズも
大きくて、弱い信号がよく聞こえないということがあります。
これが6BE6プロ検の限界です。弱い信号が,いわゆるミクサーノイズに
ブロックされてしまうのです。
対策としては、
- AGCの効きを良くして、強い信号では充分ゲインを押さえて入力が
決して数mVを越えず、かつ弱い信号は大きく増幅して6BE6に
なるべく大きな信号をいれられるように工夫するか、
- あるいは単純に、大入力の時の歪みを許して、結合を増すか、
- さらには,ノイズの小さな回路に変更するか
しかないと思います。
こういった意味で、AGCをきちんと管理することは重要です。
また,単純なノイズの観点からは、上記のような歪みとの両立を考えると,
経験的に双3極のプロ検の方がよく動くように思います。
BFO
トリオのBFOコイルを用いるのがごく一般的ですが,この説明書にある
カソードタップのハートレー回路は予想以上に周波数変動が大きく,
使いづらいものです(ハートレーが悪いわけではなく,コイルの構造やタマの
使い方を含めて総合的に見た回路が良くない)。むしろ,使えないといっても
過言ではありません。
コイルはそのまま用いるとしても,少なくとも回路構成はクラップなどの回路
に変更した方がベターです。不要のIFTを持っていれば,そのコイルをそのまま
クラップ発振用のコイルに用いることもできます。可変帯域を必要以上に拡げることもなく,
たいへんうまく動作します。
また,455KHz付近の水晶の手持ちがあれば,VXOにすることも可能です。
この場合コイルは,昔のテレビの水平発振用のものが使えます。可変範囲は2~3
KHzに限られますが,まず充分です。
なお,いずれにせよ,発振管のプレート電圧は安定化することが必要です。
ヒーターの安定化も,QRH対策としては大きな効果があります。
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