HRPT復調回路の製作

まず、BPSKの復調回路から着手（2000年5月18日追加）

今のところ応用回路例の通り作っただけ
回路図はこちら

VCXO
VCXOの水晶は10.700MHｚ。NECのデータブックではキャプチャーレンジが低いほうに広い（+900Hz、-3kHz）ことから、10.7015MHz（LSB用キャリア）の方がいいかも。この発振回路は、水晶の直列共振周波数の方を使っているので、普通の水晶振動子の場合、表示周波数より高いところで発振すると思います。
水晶に直列のＣＲ回路（R2011とC2017）で移相回路を構成し90°の位相差の信号を作っています。ＣＲ1段なので正確には90°にはなりません。５°の位相誤差のとき、妨害が0.4ｄＢ増加と等価らしいです（*1）。この0.4ｄＢという数字を「たったの0.4ｄＢ」と解釈しています。
この周波数の水晶は秋葉では絶滅。会社をサボって川崎駅近くのサトー電気まで行って買ってきました。
水晶を入手する前にＬＣの共振回路で実験しましたがＮＧです。キャプチャレンジが広すぎるみたい。信号源を作る前だったので正確な評価ではないですけど。

*1　高周波回路の設計と実装　宮本幸彦著　日本放送出版協会　ISBN4-14-072027-1

topへ

ＬＰＦの設計（２０００年６月２１日追加）

ｕＰＣ１４７８Ｃの同期検波出力（３、４ｐｉｎ）に接続するＬＰＦの定数を求めました。

出来上がりの回路図はこちら

ＬＰＦの設計の際、終端インピーダンスが必要。ｕＰＣ１４７８Ｃのデータシートには１、２ｐｉｎの入力インピーダンスの記載がないので調べてみました。

３ｐｉｎの出力を抵抗１ｋを通して２ｐｉｎに入力します。このときの、３ｐｉｎの端子電圧Ｖ３と２ｐｉｎの端子電圧Ｖ２の比から１、２ｐｉｎの入力抵抗を計算します。３ｐｉｎの出力抵抗は十分小さいと仮定しました。
上：３ｐｉｎ、下：２ｐｉｎの電圧
実験の結果、Ｖ３：Ｖ２がだいたい２：１だったので、１，２ｐｉｎの入力抵抗は１ｋΩと判断。

「ＤＳＰ処理のノウハウ」（西村芳一著　ＣＱ出版ISBN4-7898-3352）についていたＬＣフィルタの設計プログラムを使って、５次２．４ＭＨｚベッセルフィルタの定数を求めました。



手持ち部品の中に１８ｐFがなかったので１５ｐFで代用しました。
フィルタのｆ特をシミュレーションすると



ｕＰＣ１４７８Ｃの３ｐｉｎと２ｐｉｎの波形はこうなりました。
２００ｎＳ／ｄｉｖ

ここまでの検討で、ｕＰＣ１４７８Ｃを使ったＢＰＳＫ復調回路のめどがたちました。将来、ＭＴＳＡＴのＱＰＳＫを復調するときに、90°位相回路の定数を見直すつもりです。
また、ｕＰＣ１４７８ＣのＩＦ入力信号の振幅は200ｍＶが標準となっています。受信機構成の際は、ＡＧＣ回路が必要になると思います。リミッタアンプではＮＧです。
ｔｏｐへ

マンチェスタ復号回路(2000年6月22日）



uPC1478Cで復調した信号は、マンチェスタ符号化されています。これを復号してNRZ信号に戻すのがマンチェスタ復号回路です。上の写真の右側半分がｕＰＣ１４７８ＣのＢＰＳＫ復調回路、左側がマンチェスタ復号回路です。ここでは、ハリスのHD６４０９というＩＣを使って復号しています。

回路図はこちら

ＩＣを持ってきてくっつけるだけの簡単な回路です。ＨＤ６４０９の３ｐｉｎにｕＰＣ１４７８Ｃの１５ｐｉｎまたは１６ｐｉｎを接続します。
難しいところは、コイルを自分で巻かなければならないことくらいでしょうか。
コイルは、７ｋボビン（７ｍｍ角のシールドケースに入ったもの）に直径０．２ｍｍのポリウレタン線を16回巻いてあります。１５ｐＦをつけて共振周波数を計ったら２４ＭＨｚで共振していました。
７ｋボビンは、ジャンクのコイルの巻き線をほどいて用意しました。昔、100個入りとか200個入りの箱入り新品ジャンクが秋月（信越）で売られていたのがあったので、これを使いました。最近は、千石電商で1個１００円のを見たことがあります。もし、何処かで大量に出ているのを見つけたら、速攻で買っておきましょう。
このコイルの調整方法は、オシロで３ｐｉｎ（入力信号）と８ｐｉｎ（再生クロック信号）をみて、２つの信号が流れることなく同期が取れるようにコアの出し入れを行います。私はこの方法で調整しました。

このように調整した結果、ＢＰＳＫ信号発生器のＢＡＳＥＢＡＮＤ信号が復調できました。
２μＳ／ｄｉｖ
上が信号発生器のBASEBAND信号、下がHD6409の５ｐｉｎの波形です。信号発生器で、シフトレジスタを使ったＦＩＲフィルタで波形を整形していますので時間遅れが生じています（上の写真で3目盛り　６μＳ）。

topへ

続く

戻る