前回（←リンク）、ブレッドボード上にバラモジ（バランスド・モジュレータ：平衡変調器）を作って、さらにフィルタも通してSSBを作る所までを書いた。 SSBジェネレータと言う訳だ。 その後が気になる人などいないかも知れないが、このBlogはその続きだ。
予定通りIC-DBM：MC-1443を使った周波数変換部を追加した。 SSBフィルタの後に増幅段はない。 IC-DBM（=集積回路型二重平衡変調器・混合器）にとっては十分大きい信号が得られたからだ。 いや、むしろ制限しないと大き過ぎるほどだ。 このあたり、後々ALCを付けるなど必要かも知れない。 但し、いま想定しているモードはF1DやG1Bである。 その場合、ALCで制限されるほど大きなオーディオ信号を与えてはいけないので、ALCは異常時への対処と言った程度の話しかも知れない。
局発はDDS-IC：AD9850を使った「中華DDSモジュール」を使う予定だ。制御マイコンのプログラムは済んでいるのでBBの残りの一列に載せても良いが、取りあえず実験としてシグナルジェネレータ：SGから与えている。右上の方に見えるブレッドボード用BNCコネクタがその入り口だ。
写真の様にミキサーにはMC-1443（NEC製）を使っている。ICの内部はギルバートセルをコアとし、バイアス回路を含む周辺回路のかなりが入っているので外付け部品は少なくて済む。他のIC-DBMでも良かったのだがこれを使った理由だ。
信号源インピーダンスと、IC-DBMの入力インピーダンスを考えてやればCR結合でも行けそうであったがトランス結合を信号と局発の両方の入力に使っている。 左側がフィルタからの信号をインピーダンス変換しながらDBMへ導くトランスだ。扱う周波数は20〜約23kHzである。 右側が局発用のトランスだ。こちらは約115kHzが通過する。写真にもコメントが入れてある。
極端な対比のトランスなら別だが、いずれもこうした小型トランスにとって支障ない周波数帯域だ。 山水（橋本電気）のSTシリーズも同じように使える物が多い。 これらのトランスのコア材はパーマロイである。秋葉原で見かけるST-XXのまがい物には硅素鋼板のヤスモノもあるようなのでご注意を。
ミキサー出力はPush-Pullに取り出しLC同調回路を負荷にしてみた。 40kHz離れたイメージ周波数及び20kHz離れた局発信号に対して、この同調回路ひとつだけではまったく不十分だがある程度の選択度は得られるから有利になる。
このあと同調回路を何段か重ねるか、良く切れるBPFを入れる予定だ。
この段階で目的である135kHz帯の信号が得られている。 良くフィルタしてやったらあとは必要な電力までひたすら増幅すれば良い。周波数は低いので増幅段数はいらない筈だ。 パワーは工事設計書通り50Wの予定だ。 D級あるいはE級のような高効率アンプは直線性が無いので不適当である。オールモード送信機の場合は信号をリニアに増幅する必要からA級またはAB級になる。終段は効率も考えねばならぬからAB級ということになる。
信号入力は下段の差動トランジスタの両ベースでインピーダンス600Ωのバランス型になっている。600Ωの終端抵抗がICに内蔵されている。 また局発入力は上段差動対のベースで、ここへは大きな振幅で局発が与えられることを前提にしているようだ。引き出されたトランジスタのベースにはベース電流を制限するよう直列に10kΩが入っている。これが比較的大きめの局発を要する理由だ。抵抗値がもう少し低ければ使い易いのだが、本来目的のために最適化されたICなので仕方あるまい。
また、局発側はバイアス回路が内蔵されていないので適当な動作点に来るよう外付けする。 おおよそ4〜6V程度のDCバイアス電圧を与えれば良い。 局発信号はそのDCバイアスに重畳させて与えることになる。 バランス調整もここで行なうべきだが左図では未検討である。比較的インピーダンスが高いので、トランス結合にしない方がやり易いかも知れない。 バイアス電圧の発生にはツェナーダイオード：RD6Eを使った回路で書いてあるが、実際には20kHzのバラモジ回路（←前回のBlogも参照）の所にDC6Vがあったのでそこから貰って来た。大した電流は流れないから貰っても支障はない。
こうしたギルバートセル型DBMはリニヤな動作範囲が狭いのが弱点である。 局発信号を十分に与えた上で、入力信号は良くレベルを管理する必要がある。 最大信号レベルは2トーンの3rd-IMDをどの程度まで許容するかによって変わって来る。 ここでは出力が4Vppあたりまでなら「使える範囲」だと判断している。（出力のIFT２次側開放電圧にて） 出力回路はシングルエンドのR負荷形式よりもずっと有利な回路形式にしている。局発は約0dBm/＠600Ωである。 実測ではAF=1kHzの信号レベルが12mVppで上記出力が得られた。
本項目は自家用のメモである。 ダウンロードして役立つ人は稀な筈だ。 同じパーツが将来入手できる可能性は殆どゼロだろう。 但しはずし中古品がオークションに登場する可能性はあるかも知れない。 もちろん持っているお方は活用されたらFBだ。
正弦波の写真など見飽きているとは思うが、1kHzのシングルトーンを与えて出て来た136kHzがこれだ。
キャリヤ周波数20kHzのバラモジでDSBになり、20kHzのUSBフィルタを通った21kHzの信号を115kHzの局発で上側に周波数変換した結果だ。 これが目的信号と言うことになるが未だ濾過不足でスプリアスが沢山含まれている。 このあと十分なフィルタを行なってから増幅して行く。
思ったよりも大きめの信号が得られている。 飽和レベルはもっとずっと大きい所に有るが、IMDが悪化するのでそこそこの信号レベルまでに抑えて使うべきだ。 飽和ポイントは局発レベルの影響を受けるが、ある程度以上大きくなると影響の度合いは減少する。 リニヤな乗算特性から完全なスイッチング動作に移行するからだろう。その領域で使う方がIMDでは有利だ。
上記信号のスペクトラムを観測している。 一番大きな信号が目的信号だ。 他はすべてスプリアスと言うことになる。 検討途中の写真なので、スプリアスが多い感じがするが、実際にはもう少し低いレベルの所までで使うことにしている。 奇麗な正弦波に見えた所で、現実はこんなものなのである。（笑）
逆サイドの漏れが観測されているがこれはフィルタの遮断特性から見て正常なところだ。 主信号より60dB以上低いので特に支障はない。 キャリヤリークは、バランス調整した結果ノイズフロアに埋もれて殆ど見えなくなっている。 バランス状態はたいへん安定していて長期間維持できそうだ。周波数が低いので有利なのだろう。 ノイズフロアには低周波発振器の残留ノイズも含まれていて入力短絡で10dBくらい低下する。 回路は複雑そうに見えるが構成そのものはシンプルなのでノイズは少なめだ。
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日本の暮れは忙しいのが当たり前で、大掃除や年賀状書きが終われば、年越しの買物など一通り済まないことには新年が来ない。流石に子供のころのように餅つきはしなくなった。 いつも正月になってからゆっくりすると言うのがパターンだろう。 このお正月は急な用事が入ってしまい、実はあまりゆっくりしてもいられなかった。 正月早々バタバタしたが何とか用件も一段落した所でSSBジェネレータにミキサー部を追加実験したような訳だ。正月気分もすっかりどこかに行ってしまった。hi
やってみて、ここはやはりバラモジと同じ「理想スイッチング方式」（JA9TTT式DBMとも言う）で行けば良かったと思っている。ミキサーとバラモジは本質的に同じような働きをする。 今もギルバートセル型のIC-DBMを探すお方は多いのだが使い方はもう一度吟味した方が良い。 ここの例はまだマシな方だ。低い電源電圧用や省エネにできたDBMチップはちょっと入力オーバーするだけでかなり悲惨な結果を目にすることにもなる。 IC-DBMは安直に使えて便利だが基本性能はいま一つだとずっと思って来た。 バランスを良く取って小さめの入力信号レベルで使うと幾らかでもマシな結果が得られる。 IC-DBMの王者：SL6440（プレッシー社）のようなチップがお手軽に手に入るならギルバートセル型も面目躍如かも知れないが、すでに遠い過去のデバイスになってしまった。
・・・と言うことで，回路変更するかも知れない。 ただ、135kHzの送信機はダイナミックに変化する音声信号を扱うわけでは無い。デジタルモード用に実用性能が得られれば良いわけで、もう少し検討した上で判断したいと思っている。 この先もブレッドボードで行くのか、そろそろ纏まって来た部分はハンダ付けで行くか考える段階にありそうだ。 必要な検討が済んだら恒久化の方向へ進むのが本筋だろう。
低い周波数のこともあるが、ブレッドボードでのテストは思った以上に旨く行った。回路変更への柔軟さもあってなかなか便利であった。 HF帯ではそうも行かなくなってくるとは思うが、部分モジュール化などの方法も駆使すれば結構行けるのではないだろうか。 de JA9TTT/1
（つづく）←136kHzバドパス・フィルタの検討編にリンク
