KD1JV Tri-Banderの送信機系統図と仕組みについて

先日書いた通り、新しいものを買わずに、今手元にあるものをより深く知り、より深く使うことが最近のテーマである。

まずは、SOTAにおいてメインリグとして使っていくつもりのKD1JV Tri-Banderの仕組みを、より知りたくなった。

送信機系統図を見てみると、このようになっている。

KD1JV Tri-Bander送信機系統図

TSSに保証認定を受ける際に、この送信機系統図について考えてみたポストがあったので、思い出すために貼り付けてみる。

そうよねぇ…
KD1JVの送信機系統図のサンプルで励振増幅74C02となっているのだけど、データシート見ても増幅作用無さそうなんですよね
マニュアルの解説を読んでもファイナルのBS-170×3を並列処理するため信号を並列にバッファリングしているだけのように思えます
でもこんな回路は初めて見て驚きです pic.twitter.com/gStk1ltrVl

— はり(OHM) (@k2hrm) June 26, 2023

並列処理というので
O1→Q2
O2→Q3
O3→Q4
みたいになっているかと思いきや
そういう対応関係は見られないように見えます
むむむ🤔
わからない〜
もう少し勉強が必要なようです pic.twitter.com/uG9IRe5wVB

— はり(OHM) (@k2hrm) June 27, 2023

FETで受けて増幅するより、ゲートICの方が簡単。そういう手法があったんですね。
3/4 74AC02の三個並列接続は、スイッチングのタイミングが微妙に違って、ICが熱くなりそうな感じがしますが、HF程度では問題無いのでしょう。
自分では、やりたくありません。

— Walker_JH7BZR開局50年になりました (@jh7bzr) June 27, 2023

拙い理解ですが、このICはTTLによる論理ICとのことなのでTTL回路のトランジスタを増幅器として使っているということでしょうか
ICの熱ですが、実際に実験してみたところ、気持ち熱を持つかな、というくらいです。気にならない程度です。一方その隣にある３つのBS170はやはりかなり熱くなります pic.twitter.com/FvaSK35gGu

— はり(OHM) (@k2hrm) June 28, 2023

前段のロジックICは信号増幅というより終段のBS170をスイッチングしています
発熱はBS170のスイッチング損失と、オン抵抗による損失に由来するものと思います
このBS170のドレイン回路に適切な共振回路を付加するとゼロボルトスイッチングとなり発熱はかなり抑えられます（いわゆるE級増幅回路）

— ぶんきゅう🍛またの名を卑弥太🍒 (@JL1VNQ) June 29, 2023

E級ですかあ・・・勉強になります。A級B級C級の時代の知識のままでした。私のは削除しておきますね。

— Walker_JH7BZR開局50年になりました (@jh7bzr) June 29, 2023

QRP LabsのQCXという小型のCWトランシーバーキットが有名ですが、終段にE級増幅回路を使っています
同じBS170を3パラで使用して5W出力ですが、ほとんど熱くなりません

— ぶんきゅう🍛またの名を卑弥太🍒 (@JL1VNQ) June 29, 2023

BS170はスイッチング(ONかOFFかいづれか)しているだけで、74AC02はそのゲードドライバとしてのバッファです。

デジタル回路とかスイッチング電源のような感じ。

— JF3DRI (@JF3DRI) June 27, 2023

TTLやCMOSロジックICの世界は、
High (+5V)かLow( 0V)しか扱わないので。

BS170はHighの時にONになり、Lowの時にOFFになるスイッチング動作。波形は矩形波…

大量の高調波を含むのでLPFで基本波のみを取り出しているってイメージと考えてください。

— JF3DRI (@JF3DRI) June 28, 2023

ありがとうございます
デジタル回路はシンプルでわかりやすいですね
大量の高調波を含むならLPFをきちんとやる必要がありますよね…
こちらは、LPFが定数で5W出ないのでLの巻き数、Cのなどを下げる方向で調整した結果、5〜10W出るようになったのですが、DRI OMの場合はLPFは定数で5W出ましたでしょうか

— はり(OHM) (@k2hrm) June 29, 2023

マニュアル通りで4Wぐらいは出ましたよ。スペアナで高調波も測定しましたが問題ありません。

コアの材質が不良であったりも考えられるので同じコアを入手して巻き直してみるというのも。
(違うかもしれないが)

— JF3DRI (@JF3DRI) June 29, 2023

コイルの巻き数が定数では定格のパワーが出ない件

大量の高調波を含むのでLPFで基本波のみを取り出しているイメージ。
よって、スペアナでの高調波の確認は必須。

コアの材質不良も考えられる。

ファイナルのBS170が熱くなる件

E級増幅にすると、発熱は抑えられる。QCXなどが採用している。

受信の異常について

現在、受信が全くできないという事象が見られる。

受信用のマッチング回路を見直しているが、どうしてこういう事が起きるのか？分からない…

ここは、コンデンサ、トリマ、インダクタ、という構成部品しかない。

部品の交換で何とかなるのか？確認していこうと思う。

出力のLPF、トロイダルコアへの巻線数が間違っていないか再チェックしたほうが良いかも。その回路、LPFとマッチング回路を兼ねているから。

— JF3DRI (@JF3DRI) June 17, 2023

この「マッチング回路」というのはどういう回路なのでしょう。いわゆる、インピーダンス変換によるインピーダンスマッチング回路でしょうか？