FT-101Zをお気に入り受信機に改造3


FT-101Zを「お気に入りの受信機に改造」、今回はAF UNITの特性確認と改善案をまとめてみます。

2015.3.15　2015.4.12追記
はじめに
　受信機のフィーリングを決める要素として、受信音がありますが自作機やFT101Z頃のメーカ機ではあまり重要視されていないようで、とりあえず音が出ていれば良しといった 設計思想でしょうか。受信音を自分好みに仕上げていくのは自作ならでの楽しみですし、低周波段での調整なので比較的いじりやすい改造です。今回はFT-101ZのAF UNITを自分 なりの音づくりを楽しんでいきます。

オリジナル特性
　まずはオリジナル特性でBC342のオーディオ出力をFT-101ZのAF UNITに入力して聴いてみました。BC342と外部SPによる受信音は素直な音質で「お気に入りの受信音」なので、 これをマスターとして比較しながら改善点を抽出していきます。

改善内容、対策1
　左の写真はFT-101Z AF AMP部の回路図、

　対策1としてuPC2002の電源バイパスコンデンサー(C01)を100uから1000u/35Vに変更、合わせてICの電源ライン12Vを新たに追加した15Vラインに変更することで改善できました。 15Vラインの追加は使用した電源トランスの12Vラインの電流容量が少なく、代わりに余裕のある30V/1.5Aのラインから取った為です。
　対策3として、信号ラインのカップリングコンデンサ(C27,C17,C07,C02)をそれぞれ1uFから4.7u、470uから1000uFに変更しました。結果は低域周波数が伸びてやや改善しましたが 、やはりマスター音に比較するとまだすっきりしません。この話をいつも7.195MHz AMでQSOいただいているJA0BZC局に話したところ「uPC2002はLM383の2ndソースで音質が悪く、 LM383に変えると改善するので1ヶ送りますよ」と教えていただきました。交換したところ、音質は一気に改善しました。今までオーディオマニアだけの話と思っていましたが、改めて ICの選択の重要性を再認識させられました。
を
　 対策2
　左の写真はSP出力ヒスノイズ軽減の為にSPラインに挿入したLPF。SPラインへのLPF挿入は以前の製作プロジェクトで実験済みですが、同じように手持ちのパワーインダクター(220uH)を 巻き直して0.8mHとし、1uFのコンデンサーと組み合わせてLPFを構成しました。
　左の写真はLM393単体動作時のSP出力、LPF無しと右写真はLPF有りのSP端子波形。波形写真のシンクロ設定はいずれも2mV/div 0.5ms/div AF VRの設定は約12時、LPF無しで2mVpp程度の ヒスノイズですがこの位でもヘッドホンで聴くとはっきりとノイズが判りますが、LPF有ではノイズは聞き取れないレベルに改善できました。当局は通常ヘッドホンを使用しませんが、静かな 受信音を目指すならSP端子のLPFはぜひ追加したいところです。叉uPC2002のヒスノイズは5mVpp程でしたので、IC交換によりヒスノイズと音質の両方が改善できます。

追加盛り込みしたいAF周りの改善
　AF周りの追加改善項目として、1.オーディオMUTE回路の追加、2.S/Cによるカットオフ周波数可変LPFの追加を予定していますが、オリジナルAF UNITには実装できないので新規に基板を 製作して追加する予定です。


その他の改善項目 2015.4追記
　本ユニットの評価中、RF AGCをOFFにするとオーディオ出力が簡単に歪むことにきずきました。IF出力は正常なのにオーディオ段で歪んでしまっています、原因はQ08段のバイアス設定不良。Q08 出力2Vpp程度以上で出力がクリップしてしまいます。AGCをONで使用する限りではオーディオ出力は1.5Vpp程度に抑えられるのですが、それでもAGCの頭では歪みがでます。対策としてR17を15kから 12kに変更しました。結果5Vppまでダイナミックレンジが拡大し、AGCの頭での歪は改善できました。他にもR16は回路図では5.6kの記載ですが実装上は56kになっています。5.6kでは全く動作しませ ん。
　他C15は10uFが実装されていますが、低域(100Hz)でのF特が-5db程度と良くありません、22uFに交換して-2.2db(@ 100Hz)に変更しました。低域周波数は例え耳に聴こえなくてもしっかりとのば しておかないと?せた音質になってしまいます。
　他C16は0.001uFが実装されていますが、高域(3kHz)での-10dbとちょっと落としすぎでしょうか。今回はAMモードも追加しますのでとりあえず削除としました。全体特性を見たうえで100〜220pF 程度の実装を予定しています。
　細かくみていくと意外と、メーカ設計定数に対して「自分だったらこうするのに」という設計点が出てきます。メーカーでは部品定数の共通化やコストとの兼ね合いで採用出来ない定数も、自作 では簡単に細かくチューニング出来るのがいいですね。

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