SDRトランシーバー3号機の製作「AGC CONT UNITの製作」

回路構成の検討

左図はAGC CONT周りのブロック図(クリックで拡大)。 　AGC制御電圧は、G40のIF信号(24kHz)を取り出し整流、増幅。一方RF ATTの制御電圧は、PICマイコンで制御されたデジタルポテンションメーター(MC4018) の中点電圧を、AGC制御電圧と加算することで、AGC制御とRF ATT制御を兼用しています。 　叉AGCとATTはそれぞれ独立して動作する様に、AGC OFF回路を設けています。

　 回路

回路はクリックで拡大。G40からのIF信号(24kHz)をダイオード整流してピーク検波。受信部全体のGAINは40db程度に抑えているので 検波効率を上げるために、整流ダイオードには0.2V程度のBIASを加えています。 　整流出力を軽くアンプし、その後反転アンプを通してAGC CONT電圧としてPINダイオード回路に供給。弱信号時は12-13V出力、強信号時には 1V程度まで制御電圧を低下させます。 　受信フロントエンド部PINダイオードの回路 　一方AGC OFFの場合、ダイオード整流電圧を強制的にGNDに短絡することでAGC動作を止めています、叉送信から受信に切り替え時、スパイク信号により AGCが落ち込んで受信感度復帰時間が長くなるトラブルが出たため、送信時はAGCをOFFとして、かつディレーを設けることで受信復帰時間を実用的な 時間に収めています。 　VR2はAGCゲイン低下の傾き、VR3はAGCスタートポイントの調整用。 　RF ATT動作の場合は、ATT CONT端子に電圧を印加します。SDR#3では-6db、-12dbのATTとしたので、ATT制御電圧として1.1V、2.0V程度の電圧を印加しました。 電圧作成はデジタルぽテンションメーター(MCP4018 秋月)を利用しました。 　抵抗でATTを構成するのに比較して、電圧制御のみで何種でもATTを構成出来、しかもIMDも問題無くシンプル化が出来ます。 　当初、R6(470k)を切り替えてAGC時定数切り替え回路を盛り込んでいましたが、あまり必要性が無く、叉IF AGCとの競合を避けるために盛り込みませんでした。 C4(33u)はAGCループ発振防止用です。

組み立て
　AGC CONT部は、セット全体が完成した上で最終的な特性追い込みになるので、デバッグし易いように別基板でAssyし、上写真の様に延長ケーブルで引き出して動作 追い込みしています。
　設計当初、予想していないトラブル対応の為、後付け部品が多くなってしまいました。

特性評価
　簡単に特性評価してみました。
周波数　7.1MHz LSBモード

項目	測定値	備考
-6dbATT精度	-4db	ATT OFF 入力20dbu時SP出力を基準としてATT ON時同一出力になるよう入力レベル可変
-12dbATT精度	-11db	同上
RF AGC動作開始レベル	50dbu(EMF)	AGC制御電圧が変化し出す入力レベルを確認
AGC時定数	1.6秒Typ	AGC制御電圧1Vから12Vまで復帰する時間

ANT IN対AGC CONT電圧とSP出力特性

左グラフは、ANT入力(dbu)とAGC制御電圧、SP出力。ANT入力50dbu辺りからAGCが効き始めSP出力は1.1Vpp一定になっています。 　RF AGCはいい感じになっていますが、SP出力はもう少し低めの入力レベルから一定に抑えた方が効きやすくなりそうです。この辺りの調整はソフトで IF AGCをチューニングできます。

RF AGC効果確認

左のスペクトラム画面(クリックで拡大)は、ANT入力99dbu時のRF AGC OFF/ONの比較。RF AGC OFFでは入力80dbu辺りから飽和し始め99dbuでは完全に飽和して スプリアスだらけになってしまいますが、AGC ONではきれいに抑え込んでいます。 　HSMP-3810によるRF AGCはFBな結果が得られましたが、入手出来なくなったのが残念です。

　 今後の予定
　 　ハードのデバッグは一通り完了して、試験運用ができるようになりました。引き続きソフトのデバッをして完成度を上げ次回は総合特性評価のレポートをしていきたいと思います。

　　 Top Menu