FT-101Z用IFユニットの製作


FT-101ZのIFユニットを改造して「お気に入り受信機」のIFユニットに利用します。右は今回の改造品と左はオリジナルのIF基板。オリジナルと比較しながら検討できるので とても助かります。あらためてオリジナルのFT-101ZSDを提供いただいたJO1LZX OMに感謝です。

2015.6.14

はじめに
 FT-101Zでは、2個のフィルターの通過帯域をずらすことによりBW可変機能を実現していますが、この機能実現のために周波数変換回路を2回通しています。このため本来はシングルスーパー で静かな受信機のはずがなんとなくざわついた受信機になっています。
 今回はBW可変回路のスルー回路の追加により、シングルスーパー本来の静かな受信機を目指します。
 

オリジナルの特性をみてみる
    
 なんとなくざわついた印象のIF部ですが、試しにBW可変回路をスルーするとゲインは低下しますがすっきりとしたS/Nの良い感じになります。ゲイン低下については、不足ということはなく、 むしろオリジナルのゲインが大きすぎる印象で若干発振ぎみにさえ感じられます。メーカでもこのざわつき感を抑えるのに苦労したようで、IF基板の裏面にはGND強化の為のシールドやGNDジャンパー が多くみられます。
 写真はオリジナルのIF基板のパターン面、GNDジャンパーが3箇所、他に回路図にはないT11のQダンピング抵抗やQ16のバイアス回路のサーミスタ温度補正回路などの対策が取られています。

     
 左の写真はIFユニットの出力(BM OUT)をスペアナで観測した波形。それぞれ最大ゲイン時の無信号時のノイズ出力を観測。
 左波形目盛は200kHz/div、右波形目盛は2MHz/div。縦軸はそれぞれRef LVL+10dbm、10db/div
 ノイズ出力の右側が拡がっていることから発振の種があるようです。右写真ではBW可変用の19MHz VXOの漏れが意外と大きく出ており、この後のBM動作やAGC動作への影響が心配です。
 ゲインは約74db(@Gain MAX設定)になっています。

組み立て
    
 BW可変回路のスルーによるゲイン低下を補正するためIF AMPを一段追加しました。写真のように子基板をつくり、元のクリスタルフィルターの跡地に実装、他BW可変回路とVXOへの電源ON/OFF回路も 子基板に組んで空いたスペースに取り付けています。
 子基板のトランスやFETはオリジナル基板内の送信部IF部から移植しました。

特性確認
     
 左の写真は改造後のIFユニットの出力(BM OUT)をスペアナで観測した波形、左はBW可変回路をON、右はBW可変回路をスルーにした状態。ゲインはBW可変回路ONで約78db、スルーで74dbです。スルー時のゲイン はオリジナルと同じですが、ノイズレベルは約5db低下できました。
 波形目盛は200kHz/div、縦軸はそれぞれRef LVL+10dbm、10db/div
 

回路
 ほぼオリジナル回路に準じていますが、発振対策として、電源デカップリング回路を100Ωから100uHに変更、同時にチップコンデンサでバイパス強化しました。
 GNDジャンパー、シールドケースは付けていませんが発振もなく安定しています。

今後の計画
 次回はフィルターユニットと組み合わせ、AGC周りの動作確認を予定しています。
 

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全体構成についてまとめ