見〜つけた＠水晶振動子

今回見つけたのは46.330MHz10個、18.71125MHz12個。
他にめぼしいものはなく、汎用OPアンプくらいでしたが。

同じ周波数の水晶振動子がたくさん見つかると
すぐにラダー型Xtalフィルター・・・が思い浮かびます。
というか、それしか思い浮かびませぬ。ｗ

最近自作を始めたローカルに必要あるか電話してみました。
今作っているのはダイレクトコンバージョンタイプの
受信機であること、将来的にはスーパーヘテロダインも
挑戦してみたいが、Xtalフィルタの自作は測定器が無いので
敷居が高いこと等々、結局は今は必要ないと言うことでした。
その際話した内容にちょっと色付けをしてポストします。

確かに今となっては自作というとマニュアックな世界であり、
精度を追うとある程度の測定環境は必要ですね。
その測定環境をいかに揃えるかというのも本格派の
ステータスとなっているのでしょう。
しかしローカルのような自作ビギナーで、送信系は迷惑を
かけるといけないので作るのは現段階では受信機や
小物のみと限定し、失敗覚悟でとりあえず受信ができれば
良いというレベルなのにSGやトラジェネ付きスペアナを用意せよ
と言うのは酷ですよね。

また設計段階からやろうとすると、使用する水晶振動子の
バンドワイズ（foからの-3dB帯域）や等価純抵抗分の測定、
通過ロスから無負荷Qを計算してからでないと、希望帯域の
設計は出来ないので、敷居は増々高くなります。

ハードルをドンと下げるためには　（笑

・ButterworthかChebychevなどと迷わずに、特性が若干
　シャープであると言われるChebychev型に決定する。

・同じChebychev型でもシリーズとパラレル型があり、
　国外の製作例ではシリーズ型がよく出てくるが、
　これも若干特性の優れていると言われるパラレル型に決定。

・バンドワイズの正規化・・・結合係数を逆正規化・・・
　なんて分からなくても製作例を真似て作ることに決定。

・XtalをパラレルにするとIM3が・・・
　なんて改良型は測定環境がないうちはとりあえず考えない。

要は6ポールだと6個の水晶振動子と7個のキャパシタ、
マッチング用に抵抗やトロイダルコア等が数個でチャッチャと
作ってしまうという魂胆ですね。ｗ

シェープファクタがどうなのかは使ってみて体感・・・
いえいえ、実はリプルだとか微弱な帯域外の測定など
でなければ、-6dB帯域とか通過損失位は発振器と周波数カウンタ
（SGでOK）、直流電圧を測るテスターがあれば、高価な測定器は
必要ありませぬ。

最近はアマチュア向けでフィルター特性を視覚化できる
便利なグッツやソフトがあり、ラダー型Xtalフィルターで
検索すると、それらを使った帯域等の画像が目に付きますが、
もっと簡易的にはフィルタ近辺の周波数をスイープして、
入力電圧と出力電圧（要整流）を測って20log(出力電圧/入力電圧)を
表計算に突っ込んで計算させれば出てきちゃいます。
（出力の電圧がfoから半分になったところが-6dBです。）
慣れればまったく面倒ではありません。
それらを表計算ソフトの機能でグラフ化すれば視覚的にグッドです。
ローカルはSGを持っていませんが、キットの周波数カウンタを
完成させているので、フィルタに使用した同じ周波数の
水晶振動子をVXOにすれば良いでしょう。

　　　　注　高周波の整流はバラつきがないよう、
　　　　　　1つを入出力切り替えで使うこと。
　　　　　　別途に用意すると結構バラつきがあります。
　　　　　　このことで測定端子が1つで済むメリットもあります。

　　　　　　周波数カウンタへの出力は、バッファを1段
　　　　　　奢ってやりましょう。

入出力Ｚについて

例えば18.71125MHzで作ったChebychevパラレル型のZは
SSB用で入出力のCが50pF程度だと170Ω程度です。
CW用として帯域を絞るために170pFにすると約50Ωになり、
マッチングが楽かも。
勿論希望帯域が違うものであれば、Cの増減があるので、
50Ω以外のＺとなります。
（実測から得た数値による計算はしていないので
　　　　　　　　　　　　　　　あくまで仮の数値です。）
　＊上記のCは出入口の2つでXtalに挟まれたものは2倍の容量。

ま、メーカー製の高級機に匹敵するスペックを望むなんて
馬鹿なことを考えなければ、6ポール程度の作りっぱなしの
ラダー型で結構実用になります。
SSB・CWの帯域切り替えはC（マッチングを含む）の切り替えで
可能ですが、安価なXtalが出回っているので、2つ作って
切り替えのほうが無難です。
ただしDiスイッチの切り替えでは、そのインピーダンスと
パラレルでのマッチングをする必要があるので要注意です。

このあたりになるとだんだんその気になてきたのか、
ローカル局曰く、46.330MHzってオーバートーンだったら基本波は・・・
なんて計算をはじめましたが、この手は基本はなはずですし、
たとえオーバートーンでもちゃんとフィルターになるんだな、ｺﾚｶﾞ。ｗ

ちなみに周波数のバラつきは設計帯域の10%までは
許容できると書いてあるサイトがあります。
つまり帯域3KHzなら300Hzまでのズレは許容できる
事になりますが、拙生が作った6ポールと8ポールSSB用の
ものは5%以内のものを目標に選びました。。と言っても
測定するとほとんど2〜4%程度のズレで取り越し苦労でした。
しかしたくさん持っているなら面倒臭がらずに測定し、
極力ズレが少ないものを使うのは当然でしょう。（特に狭帯域用は。）
スタガ同調を思い出していただければ、テレビ映像信号など
ある程度帯域が必要なものには有効ですが、それを目的と
していないからです。
そうやって考えると以前作ったものは比較的低い周波数でしたが、
高い周波数ではズレが大きくなるので、CW用など狭帯域において
安価なものでの製作は18MHz台がギリギリかもしれません。
業務無線機が水晶チャンネルだったころ（古っ！）、試験用に作った
Xtal差し替え式の発振器＠バラック（out10dBm程度）があるので、
時間が空いたら測定してみましょ。

オマケ？として37.6825×1、46.67667×1、14.3410×1。
おっと、14のアマチュアバンド内のやつが。
と思いましたが、この周波数でVXO作ってもなぁ。。。
2倍の28.682MHzだと10mAMコンテスト用送信機になら
使えそうですね。

横に写っているのは先日ご紹介したTV用BPFの
かわいいバーニアダイヤルです。

なぜかXtalと一緒の袋に2SC799が入っていました。
自分用に使った記憶は全くないのですが、ずいぶん昔の
ハムフェアで、話し込んでしまったので黙って帰るのも
気が引けて購入した10MHzのQRP送信機用だったか、
ローカルに依頼されて作った6mQRP送信機が799だった
気がするのでその予備かなにかでしょう。
　＊10MHzのQRP送信機は2SC1969で別途自作したので
　　その際の部品取りになりました。
　　8Wくらい出たのでQRPにならず5Wに抑えました。（笑