2003年9月6日追加

ちっちゃな妖精

Pixie2 AVW Versionです


原典はWA6BOY
またJJ1SLW 高橋OMのWebを参考にさせていただきました.
私はキットを買ってないので事実上QP−7改からの改造みたいなものです..

Pixie2の内部です
ケースはクッキーハウスAnnaのクッキー缶、だからPixie 2/Anna(?)

まずはこちらの回路図から

発振部

VXO(スーパーVXOではありません)

QP−7のVXO化

初めは基礎実験としてQP−7の発振部をVXO化してみました.

QP−7の発振部の7025kHzの水晶にシリーズに
(20数年前に船内のベッドで聞くために買った
ソニーのステレオラジカセを壊れついでに部品とりで保存してあったので、
AM/FMポリバリコンを基板から外して)
PVCを付けテストしたところピアースCBは想像以上に動きにくいですね.
トリマ最小、最大とやってVC動かしても7020〜7024.5kHz
これだけしか動きませんでした.
7003まで引っ張れねば、時間の無駄とこれ以上は追試してません.
ポリバリコンはもったいないのでPixieにはバラックテストの時だけ
利用し、結局保存です.



Pixie2のVXO化

VXOはFCZの10S1R9を2個シリーズに、
水晶はミズホQP−7用VXO対応品7025kHz,

VCはクラニシの測定器に使われていたものを沼津の大進無線さん
からいただきました、タイトエアバリコンです.2連の片側のみ使用.
元々はデュアルオシレータで片側が発振しないのでと、頂きました.

利用するため基板から外し、導通チェックすると2連の片側が
回して行く途中でショートしてしまい、原因判明.
幸い1番外側のローター側の1枚だったのですぐ修理完了です.
しっかりと再利用させていただきました.
今時タイトエアバリコンをVXOに、なんてぜいたくなPixie2に!
さて、ベース側の100pFはマイカです.
水晶と1R9はICソケットを使って交換出来るようにはして有ります.
水晶のケース、1R9のケースはGNDに落としてます.
GNDに落としてる半田を取ると基盤を外さず交換出来ます.


ハムフェア2003の会場でJG1RVN加藤OMとQSOしたときはまだ、
バラクタ(バリキャップ)ではなく2pFのキャパシタで手動SWでTXに切り替え
てましたが、現在は1SV146を使いフルQSKにしてあります.

7025kHzの水晶で7002から7018まで動きます.

バラクタダイオードの電圧はKeyのホット側から取ってます.受信時に
約8.3Vで送信時はGNDに落とすので0Vです.

電圧等はDMM(岩通のSC−7401古い!)と安物のデジタルテスタ、
アナログテスタで測ってます.AC電圧は100kHzまでしか測れませんが.
このDMMはTrue rms(真の実効値)表示してくれるので助かります.
テストリード線の抵抗分のキャンセル(引き算してくれる)もあります.
マニュアルもしっかりしているので、古いけど手放せません.
(今だったら中古のスペアナ買えそうなお値段でした)
周波数はあのソアーの安物周波数カウンタ(FC−845)で測定してます.
(このカウンタ、買ったときどうしてもカウントしてくれませんでした.調べて
みるとプローブのBNCの芯線が引っ込んでて、コネクタに繋がってない.
これじゃ信号行ってないはずだ.不良品です.すぐ直しました.
校正したTS−430やFT−100の周波数表示のほうが正確!)

右上に(7).0030の表示が見えます.

これで送受信の周波数差はちょうど700〜800Hzになります.

RITなしでVCのみで送受切り替えすると送信時に10Hzほど高くなって
いたので710Hzシフトを目標に1pFをパラで調整.結局1SV146と
シリーズに3pFで落ち着きました.

オンエアのときはゼロビートを取って上側の周波数に700Hz程のビートに
すればほぼゼロインできます.(7003でゼロビート、7003.7に合わせる
と送信周波数が7003になります)

電源ラインに1000uFを入れた効果があったのか、SWオンでQRVしても
ほとんどQRHはありません.10分後に10Hz程度です.

Q1は2SC1815でhFEは350程度.

ファイナル兼受信部ミキサ

オリジナルとほとんど変わりません.
まずは受信時.

LOの出力は248pFで取り出します.
中途半端な値ですが実際は68pFと180pFパラです.
これは出力波形を見ながら(1.2Vp−p)試行錯誤の結果です.
プローブは10:1(10Meg,25pF)です.

ベース側のRFCは原典は150uHですが1mHに変更しました.オシロ
(リーダーLBO−524で40MHzまでしか使えません)で観測すると
LM386の出力にLOが数mV筒抜けがあり、これをなるべく小さくするため
ですが、Q2のエミッタからも入るので余り効果はありません.(気休めです)

その後のテストで150uHの方が高調波のスプリアスが少ない事が判明.

Keyには送受切り替えのダイオード1S1588が入りますが、初め、
1N60でテストしてました.1N60から1S1588に替えたところ大信号に
対しての混変調がわずかに改善したようです.(気持ちの問題?)
Q2(2SC1815でhFEは330程度)の電位障壁が変わるためか?
(CE間の電位差が0.4V程度大きくなる)
LOのアンテナへの漏れ

50オーム負荷(QRPパワーメータ)で7mVrmsが漏れてます
マッチングが取れたアンテナに繋ぐと電波として出てしまいます.
これは約1マイクロワット相当ですね.
ただし近傍ではLO出力の電界の方が強いです.
蓋をすると、相当落ちてくれますが...
送信時

ファイナルの出力はいくらQRPpでもスプリアスは小さいほうがいいです.
それで、手持ちのQP−7のファイナル部パイ型2段のLPFをそっくり
使いました.
初めはQP−7のRFCを使いましたが、形状が大きいので、
マイクロインダクタに替えました.
初段のCはもうちょっと大きい方がマッチングがとれますが、
良しとしました.Pixieの意図と外れる部分ですが...

ソレノイドよりこれも外れますがトロイダルコイルにすれば良かったと思います.
これは次に理由を書きましたが.

1段目のSL−95は誘導があるので受信時にブーンと、かなりうるさく、
結局シールドケースを被せてケースをGNDに落として解決しました。

コアをいっぱいに入れないとパワーが出ません.
アンテナ側のSL−95はコアをはずしてあります.
アンテナ側のCをもうちょっと小さくすれば良さそうですが.
この状態で7003で50mW、7018で80mWに落ちます.

シールドなしでは100mWちょうど出てました。

パワー測定はFCZのQRPパワーメータで、15年以上利用してます.
オシロでは50Ω終端で約0.71Vrmsなので計算上も
100mWとなります.(コイルのシールドなしのとき)

送信時の出力(Y軸は0.5V/DIV、見難いです)
スペクトルはスペアナがないので不明です.青山さんのところに簡易スペアナ
アダプタ(内容を見ると簡易とは言えない)注文しました。
(余りの安さにびっくりしました、Pixie2が20数台分!)
スペアナを作るGigaStのWeb(URL変更)

サイドトーン

JJ1SLW高橋OMのサイトを参考にさせていただきました.

8.3Vだとうまく発振してくれません.C−MOSは電圧が高くなって来ると
動作が速くなるので、帰還のタイミングが合わないのかも知れません.
10ピンの電圧が中間レベルで止まってしまいました.

結局変更し、8.3Vそのままで手を加えたくなかったのでKeyからの電圧を
貰い、NANDゲートの片方に加え、
Keyダウンしたときに発振するようにしてあります.
受信時はL、送信時Hで発振器は弛張発振で約700Hzです.
0.01uFを通して386の出力ピンに接続です。

音量が大き過ぎる時は0.01uFを小さいものに替えて、対応できます.

出力電圧は約1Vp−pでやや強い信号でちょうど同じ音量になります.
欠点があります.
電源インピーダンスを下げるため、1000uFを入れてありますが、
電源SWを切ったとき0.何秒ですが、Keyからの電圧が先に0Vに
落ちるのでNANDの入力がLになり4011Bが動作する3V付近以下に
電圧が下がるまで発振動作してしまうことですHi.

SWを切るたびに、ブーウ、実害はありませんが...

サイドトーンの出力です

AF部とLPFと簡易AGC(?)

AF部はQ3(2SC1815で同じ、hFEは約300)を追加してあります.
AF信号にNFBを掛けてあるのでゲインはほぼ4.7k/206でDCで
27dB程度、AFで22dB程度になります.
(回路図は210になってますが実際の値は206です)
この206オームにパラにCを付けると交流負帰還が効かなくなるので、
ゲインがあり過ぎてノイズフロアが一気に上がってしまい、
とてもヘッドフォンで聴けたものでは無くなってしまいます.
(22dBと27dBの差は大きいのです)
ダイポールならまだしもロングワイアではよけい聴けません.
DPはフルサイズ、8mHで、LWは14mL,9mHです.
DPは1:1のバラン、LWは1:9のバランが入ってます.
同時には使えません.DPは倉庫と間違われた事務所、LWは自宅に.
といっても同じ敷地内で建物はくっ付いてます.
引き込み口が違うだけですHi.
自己バイアスのCB間の抵抗は470k〜1Megでもいいと思います.
無信号時ほんのちょっとだけコレクタ電流が流れればいい訳ですから
AB級でOKです.ベース電圧は約1Vです.
出力は10uFのCを通して10kと0.02uFで簡単な1段のLPFに.
ここにパラに1N60をクロスで入れました.
10uFの出力部で1000Hz付近で1〜2dB山が出ます.
ほかは100kHz以上までフラットです.
大入力のときのコンプレッサ代わりですが、簡易AGCみたいなものです.
(FCZ誌のアイデアを借用です)
飽和するような振幅にはなりませんけど...

それにこのダイオードがないと送信時にうまくフルブレークイン出来ません.
Rに10kでその前に10uFが入っているため放電しきれないためのようです.
(送受切り替えで息を付きます)
LPFの周波数は約800Hzです.
サーキットメーカーというシミュレータでも
Q3のベースの0.1uFが一応HPFになり
約1600Hzですから、0.1uFと10kと0.02uFでBPF
(これも気休め程度の効果)ということになります.
それでも高域がオクターブで落ちてくれるので、上のほうの周波数での
強力な和文CWのQRMはガクッと減ってくれます.
LM386が飽和しにくくなります.

実際にはここに1N60と4.7kが入ります.このLPFと簡易AGC
部分で約10dB損失がありますから、結局トータル約12dBのゲインです.

シミュレータで見ると900Hz付近で位相がぐるっと回転します.
回路図を見ていただくと分かりますが、Keyへの電圧は原典は1kと、
ダイオードですがこの1kを500(1kパラ)に変更しました.

1kで動かすとLM386が大振幅入力(出力電圧が1Vp−p程度)
のときに386への電流容量が足りずにAFのサイン波がクリップされ、
振幅が大きくなると台形波に化けてしまい、最後は矩形波のようになります.

実際のCW受信信号と、うちにはSSGがないので広帯域テストオシレータ
(リーダーLSG−17)の信号でテストしました.

1kだと386には8mA程度(電圧8.3V)、500だとその倍は流せる訳
ですから.(006P電池には負担が大きくなりますが....)
まあ、送信時大分無駄な電力を消費しちゃいます.
386の1−8番ピンは無極性10uF、5番ピン出力もNPです.
7番ピンは10uFのケミコンでGNDに落としてあります.
あとはおまじないの386発振防止のCRが入ります.

受信部のトータルゲインは受信トーンを約800Hzとしたときに、
約12dB+46dBで約58dBになります.
(4*200で約800倍)
入力が900uVrmsあればだいたい2Vp−p以上出力が出るってことです.
ってことは約0.7Vrmsです.
(負荷にパソコン用アンプ付きスピーカを入れて実使用状態で測ってます)

これで、大抵の信号は大きく歪まなくなり、安物のモールス練習機の音は、
消えてくれました。(送信のときは...うーん、がまんしましょう!)

QRPpでは受信99送信1みたいな比率でワッチしますので、
せめてピュアな音調を聴きたいです.(UR RST 599みたいな)

1/2波長ダイポール(8mH)につないだ実際の受信信号です.
何局かの信号が乗っかってます.低い周波数もあるので長い周期で上下.

現在Pixie2でのQSOはまだ数局ですが、
ファーストQSOがJL1TYY/9でした.
その後JK1TCV/QRP栗原OMと初の2way QRP QSOに成功.


物置のようになってる丸テーブルです.
カウンタの上にFCZ QRP パワーメーター,ダイモで打ってある(古い!)
上のほうは小型電動ドリル、コモンモードRFメーター、7805の5V1A電源
右にある基板はノイズブリッジ、丸いすの下には写ってませんが、大型電動ドリルが
横たわってます(ノイズがすごい)
丸いすの上には老眼鏡が...Hi.

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