おもいっきり力が入ってましたので紹介します。
ただなにせ１０年前の技術です。今から読むとおかしなところが
いくつかありますが、当時の資料としてそのままにしてあります。
亀の子ハムクラブ監修
ＰＬＬ制御
ＦＭトランスミッター技術マニュアル
このトランスミッタはTC9122を使用した1/10分周方式のPLLを搭載しておりました。
当時パワーが出るFMトランスミッタはこれしかなく、色々な場所で活躍しておりました。
回路構成
ＴＣ９１２２に接続されたＤＩＰスイッチを”８００”に合わせると、ＴＣ９１２２は入ってきた信号を８００分周します。
ＶＣＯはＭ－２５Ｔコイルと１ＳＶ５０バリキャップからなる定数で８０ＭＨｚ近辺を発振します。
・
これは初期周波数のためどこを発振しているかは不定で、ＶＣＯが勝手に発振するため、「フリーランニング周波数」または単に「フリーランニング」といいます。
・
仮に電源を入れられた時に９ＭＨｚ付近を発振したとすると、発振出力はエミッターフォロアで取り出され、２ＳＣ２４９８で増幅されます。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
この信号は３３ｐと１０ｐのコ
ンデンサーで高周波増幅部とＰＬＬ部に分けられます。
３３ｐ側で取り出された信号は、ＨＤ１０５５１の８ピンに導かれます。
ＨＤ１０５５１は、入ってきた信号を無条件に１／１０に分周するＩＣで、
９２ＭＨｚの発振周波数は９．２ＭＨｚに分周され、３ピンに出力されます。
この９．２ＭＨｚの信号は次のＴＣ９１２２の２ピンに加えられ、８００分周
されますので、９．２ＭＨｚの信号は（９．２ＭＨｚ÷８００）で０．０１１５ＭＨｚ
の信号になります。
０．０１１５ＭＨｚは、単位変換をすると１１．５ＫＨｚになります。
この信号はＴＣ９１２２の１７ピンから出力され、ＴＣ５０８１の７ピンに入力されます。
ＴＣ５０８１（位相比較器）は、ＳとＲという２つの入力を持ち、その差を検
出するＩＣです。
ＴＣ５０８１のもう一つの端子には基準信号というものが加えられています。
基準信号はＴＣ５０８２で１０．２４MHｚ水晶を発振し、内蔵された分周
器によって１０２４分周されます。
・
これにより７ピンの出力には、０．０１ＭＨｚ（１０ＫＨｚ）の信号が出力さ・
・
れ、ＴＣ５０８１の８ピンに注入されています。
ＴＣ５０８１先ほどのＰＬＬからの信号と基準信号からの信号を比較し、
その結果、基準信号にくらべ、ＰＬＬの信号が高ければ、直流の０Ｖの信号
（通常Ｌ信号）を出力し、低ければＶＣＣ（通常Ｈ信号）を出力、同一であれ
ばハイインピーダンス状態（どこにも接続されていない状態）になります。
今、ＰＬＬの信号の方が基準信号にくらべ、約１．５ＫＨｚ程高いために
位相比較器の出力は０Ｖが出力されます。
ＴＣ５０８１は５Ｖの電源で作動していますので、この電圧は０Ｖか５Ｖの
２種類の電圧しか出力することができません。
これは、ＶＣＯをコントロールする上で非常に重要電圧になります。
ＶＣＯに使われている可変容量ダイオードは、０Ｖから５Ｖまでの電圧
をかけただけでは、容量は数ｐＦから十数ｐＦしか変化しません。
この容量変化だけでは、ＦＭ放送バンドをすべてカバーするＶＣＯは
実現しないのです。
そのためチャージポンプを外付けにして、電源電圧を＋１２Ｖに高め、
本来０Ｖから５Ｖまでの電圧変化でしかないものを０Ｖから１２Ｖの変化に
コンバートします。
この結果、バリキャップダイオードの容量変化範囲は倍程になり、
７６ＭＨｚ付近から９０ＭＨｚ付近という１４ＭＨｚぐらいをカバーさせることになります。
さて、位相比較器からは周波数が１．５ＫＨｚ高いために０Ｖ信号が出力されます。
そのためバリキャップにかかる電圧も低くなります。
今まで９２ＭＨｚを発振していた発振回路は、バリキャップにかかる電圧が
低くなったために容量が増えて、発振周波数も低くなります。
今度は指定した８０ＭＨｚを通り越して、７８ＭＨｚあたりになったとします。
７８ＭＨｚでも同じループを通り、ＨＤ１０５５１で７．８ＭＨｚに分周され
ＴＣ９１２２で８００分周されます。
その結果今度は、０．００９７５ＭＨｚ（９．７５ＫＨｚ）となり、
さっきとくらべ周波数は１０ＫＨｚより低くなります。
位相比較器では、こんどは、あわてて周波数を上げるべく”Ｈ”の信号を出します。”Ｈ”の信号は、バリキャップに伝わり、電圧が上がります。
バリキャップダイオードの電圧が上がると容量が減り周波数は上がります。
この位相比較器に加わる２つの信号がちょうど同じになった時には、ＨＤ１０５５１で１００分周され、８．００ＭＨｚの信号になり、ＴＣ９１２２で８００分周されると、０．０１ＭＨｚ（１０ＫＨｚ）の信号となります。
基準信号と一致するため、位相比較器からの信号はＨもＬを出力されず、周波数が固定されるというわけで、この状態がＰＬＬがロックしたといいます。
一旦固定された周波数を維持するために常に位相を比較して少しでも変動すれば、位相比較器が即座に作動し、位相（設定周波数）は常に一定に保たれるのです。
本機の回路別解説
ロックアップタイム
ＰＬＬでは、周波数がロックするまでの時間が非常に重要で、ＴＣ９１２２の分周比を切り替えたら即座に周波数が変わってほしいのですが、実際は周波数がロックするまでの時間が何秒かかかります。
普通のアマチュア無線機の場合、切り替えた瞬間に周波数が変わっているような錯覚を憶えますが、周波数を切り替えて数十ｍSECから数ｍSECで目的周波数に到達しています。
もちろん発振している周波数から遠ければ遠いほど、ロックアップタイムは長くなるわけです。
本機ではＦＭ変調をＶＣＯにかけている関係上、このロックアップタイムをあまり短くすると、せっかくかかったＦＭ変調がＰＬＬに吸収されてしまい、変調率が低くなります。
これはＦＭの変調と深い関係があるので簡単に解決ができません。
ＦＭ変調は音声を周波数の変化 として情報化していますので、変
・
・
調は時間とともに大きさが変動しています。
・
・
キャリアの周波数を８０．００ ０ＭＨｚに合わせているときに変
・
・
調を掛けると実際は７９．９５０MHｚ であったり８０．０５０ＭＨｚで
・
・
あったりする瞬間があるわけです。
ロックアップタイムを短くする とこの周波数変調時の８０．０５
０を検出してしまい、ＰＬＬは周波数がズレたと勘違いし、周波数を落とす方向に働いてしまうのです。実際には、音声信号ほどの短い時間ではＰＬＬを感知させないようにロックアップタイムの時間を長くとり、音声信号でＰＬＬが作動しないようにさせています。
ＶＣＯ
ＶＣＯはＭ２５－Ｔにバリキャップダイオードを抱かせて、フリーランニング周波数を約８０ＭＨｚにとっています。 バリキャップダイオードは周波数固定のために２つと、変調をかけるために、２本使っています。
バリキャップは通常３０Ｐ前後の容量をもっており、電圧をかけることにより数ｐＦの容量に減ります。 発振回路においては３０Ｐ前後の容量から数ｐＦの間に変化することによって８０ＭＨｚから８９．９ＭＨｚの約１０ＭＨｚを可変発振しなくてはなりません。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
＊１ＳＶ５０
＊
＊P250mW:VRM30V:VR30:端子間容量(3V)28P-32.5P:
＊
＊容量比 3V/25V時 5倍ｰ6.5倍：rdmax(50MHz)0.5Ω
＊ １ＳＶ５０の特性
＊逆方向特性(VR28V時)IRmax0.01μA:Ct=29P
＊
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
＜編集注このバリキャップは廃品種になっています）
ＣＶ CONTROL-VOLTEGE
バリキャップは逆方向にかかる電圧が高くなると内部の容量が減ります。
この２つのダイオードを対向させることによりみかけの容量変化率を稼いでいます。
チャージポンプ
位相比較器（ＴＣ５０８１）からのＨかＬの信号は、一旦ＩＣの外に引き出されトランジスターによるチャージポンプに導かれます。
この回路は、Ｈ（ハイ）かＬ（ロー）の信号のほかにHI-z（ハイインピーダンス）の状態を作り出さなくてはなりません。
この信号を作成するために、トランジスターを３個使用しています。
ＦＭ変調部
ステレオ信号の生成は、ＮＪＭ２０５３で行い、１９ＫＨｚのサブキャリアを中心にＬ信号とＲ信号を振り分け時分割で伝送させます。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ さらにステレオ信号とモノラル
・
・信号を区別するために、パイロッ
・
・トキャリアを重複させ、ステレオ
・
・信号とモノラル信号を区別します
・
・ ＮＪＭ２０３５では６ピンと７
・
・ピンに接続した３８ＫＨｚの水晶
・
・で、パイロットキャリアを発生さ
・
・せます。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Ｌ信号とＲ信号は１ピンと１４
複合ＦＭ信号スペクトラム ピンに入力します。この入力に は、５１ＫΩと０．０１μＦのコンデンサーからなるプリエンファシスのフィルターが接続されています。
このフィルターにより、変調信号にはプリエンファシスがかかります
信号の出力は、ＮＪＭ２０３５の９ピンから取り出され、パイロット信号が混合され、完成された複合信号となります。
この複合信号は、変調用バリキャップに導かれます。
チューナーでは３８ＫＨｚのパイロット信号があればステレオ復調し、なければモノラル復調するようになっています。
これは弱電界時にもモノラル復調をするために必要なことです。
製作方法
本体の調整
①電源を入れる前にどんなに自信があっても必ずチェックは必要です。
コーヒー１杯の余裕が完成を早めます。
ＩＣなどはソケットを使用すると不安定になる場合がありますので、使用しません。また調整は後から行いますので、ＶＲなどはどの位置でも問題ありません。
②電源を投入したら、ＴＣ９１２２の電源ＰＩＮ（１ピン，１８ピン）に５＋が加わっているかを確認してください。電圧は４．５Ｖ～５．５ＶならＯＫの範囲です。
③ＦＭラジオを用意し８９．９ＭＨｚに合わせてください。
本機のロータリースイッチを「９」「９」にセットすると言うのは８９．９ＭＨｚの電波を出すという設定です。
④８９．９ＭＨｚの無変調を確認してください、もし無変調波が確認できなければ、ＶＣＯコイルのＭ－２５Ｔを回し、８９．９ＭＨｚにＰＬＬがロックするように調整します。
⑤同じく受信機を８０、０ＭＨｚに変化させ、トランスミッタ本体も８０．０ＭＨｚにします。
ＰＬＬが正常ならばこの状態で８０．０ＭＨｚに電波があるはずです。
もしロックが外れたらＶＣＯのＭ２５－Ｔを少し押し込んでみます。
このように８０．０ＭＨｚでも８９．９ＭＨｚでもロックすることを確認してください。
もし手元に１ＭΩ／Ｖ程度の抵抗の電圧計があれば、資料の電圧になるように、Ｍ２５－Ｔを調整します。
⑥ここまでＯＫならばＮＪＭ２０３５の４ピンをＧＮＤにジャンパ線で接続します。
８０．０ＭＨＺでＤＥＶーＶＲを１２時の位置まで上げるとチューナーにパイロット信号が伝達され受信機のステレオランプが点灯します。
反時計方向に回し受信機のステレオパイロットランプがギリギリに点灯している点に合わせます。
そのままＣＡＬＡＤＪのＶＲを回し、サブキャリア（１９ＫＨｚ）のを回すとパイロットランプが消灯しますので、ＤＥＶーＶＲが最大の時に受信機のパイロットランプが消灯する様に調整します。
⑦２０ｍＨの可変インダクターを回すと今度はパイロットランプが点灯しますので、ＤＥＶーＶＲが最少の時にステレオランプが点灯するように調整します。
⑧サブキャリアの周波数変移を測定できる場合は⊿ｆ±７．５ＫＨｚに調整します。
⑨音楽ソースを加え、入力ＶＲを加減し・・・・・・・・・・・・・・・・・・
変調をかけ、変調が正常に乗ることを確・
・
認します（だいたいでＯＫ）
・
・
・
・
⑩Ｌチャンネルのみ入力を加え、受信側・
・
のＬチャンネル出力が最大になるように・
・
２０ｍＨのインダクタを再調整します。・
・
（１９ＫＨｚ位相合わせ）
・
・
インダクターを回すことによって、音像・
・
が左右に移動しますので、ちょうど音像・・・・・・・・・・・・・・・・・・
が中心にくるように調整します。
パイロット信号の大きさ
⑪ＦＣＺ８０と５０ＴＡＮＫコイルは高周波出力が最大になるように調整します。
⑫出力のローパスフィルターはスペアナなど測定器が使用できる場合はカットオフ周波数を１００ＭＨｚに調整します。
ちょうどセンターでカットオフ周波数が１００ＭＨｚですので、測定器がない場合は買ってきた時から回さないで下さい。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 資料 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
ＴＰ１における電圧値 １ＭΩ／Ｖテスタ基準値
８０．０ＭＨｚ ２．５Ｖ
＊TP1はVCOのCV（ｺﾝﾄﾛｰﾙﾎﾞﾙﾃｰｼﾞ)
８１．０ＭＨｚ ３．５Ｖ
を直接測定しています。
８２．０ＭＨＺ ３．８Ｖ
内部抵抗の低いﾃｽﾀｰではｱﾝﾛｯｸする
８３．０ＭＨｚ ４．２Ｖ
ことがあります。
８４．０ＭＨｚ ４．６Ｖ
８５．０ＭＨｚ ５．１Ｖ
８６．０ＭＨｚ ５．７Ｖ
８７．０ＭＨｚ ６．３Ｖ
８８．０ＭＨｚ ７．０Ｖ
８９．０ＭＨｚ ７．８Ｖ
測定条件 DC16V供給時
ファイナルトランジスター２ＳＣ２４９８
コレクター電流 ０．０１Ａ （１０ｍＡ）
＊電源電圧を15．0Vとすると inputPOWERは VC×Icで表され
15.0V*0.01mA=O.15Wとなり、１５０ｍＷの入力電力があります。
能率を６０％とすると 150×n(60%)で 0.09Wつまり９０ｍＷが出力電力になります。
ドライバートランジスター２ＳＣ２４９８
コレクタ電流 ７ｍＡ
ＶＣＯのバッファトランジスター２ＳＣ２４９８
コレクタ電流 ９ｍＡ
消費総電力ＤＣ１６Ｖ供給時 ７１０ｍＡ標準
ＰＬＬ動作説明
部品表（購入時に必ずチェックして、不足がありましたらお知らせ下さい）
VER3.0
品名 数量 参考単価￥
品名 数量 単価￥
専用基板 BP108a 5000
ｹｰｽ SY-190
1400 抵抗 50 1W
50
IC TC9122 1
470 100（茶黒茶金）1/4W
6 20
TC5081AP 1
390 220（赤赤茶金）
1 20
TC5082PL 1
390
330（ｵﾚﾝｼﾞｵﾚﾝｼﾞ茶金） 1 20
HD10551 1
500
680（青灰茶金） 2 20
NJM2035 1
550
1K（茶黒赤金） 3 20
7812
1 100
1.8K（茶灰赤金） 1 20
7805
1 100
2.2K（赤赤赤金） 3 20
TR 2SC2498 4
70
3.3K（ｵﾚﾝｼﾞｵﾚﾝｼﾞ赤金） 2 20
2SC1815 3
50
4.7K（黄紫赤金） 1 20
2SA1015 1
30
10K（茶黒ｵﾚﾝｼﾞ金） 7 20
Di Z2.0 (赤色のｶｿｰﾄﾞ表示)1 \70
22K（赤赤ｵﾚﾝｼﾞ金） 1 20
Z8.2 (黒色のｶｿｰﾄﾞ表示)1
\70 27K（赤紫赤金）
2 20
1SV50
4 100
51K（緑茶ｵﾚﾝｼﾞ金） 2 20
10D1
1 20
100K（茶黒黄金） 4 20
ｺｲﾙ M35T(ｵﾚﾝｼﾞ色) 3 140
ｾﾗﾐｯｸｺﾝﾃﾞﾝｻ
M25T(赤色） 1 140
０．１μ(104) 12 30
FCZ80(ｼｰﾙﾄﾞｹｰｽ入り） 1
\150 1500P (152) 1
20
50MHzﾀﾝｸｺｲﾙ 1
100
1000P (102) 1 20
20MH可変ｲﾝﾀﾞｸﾀ 1 140
510P 1
20
10MH固定ｲﾝﾀﾞｸﾀ 1
70
390P 1
20
5MH固定ｲﾝﾀﾞｸﾀ 1
70 100P
1 20
56P 2
20
半固定抵抗
47P 3
20
10K
4 70
33P 4
20
47K
1 70
18P 1
20
4.7K
1 70
10P 2
20
BCDﾘｱﾙｺｰﾄﾞｽｲｯﾁ 2 300
7P 1
20
水晶 10.24MHz 1
700
2P 1
20
水晶 38KHz 1
700 電解
16V1Oμ 2 70
16V100μ 1 70
RCAｺﾈｸﾀ ﾎｼﾃﾞﾝ 1
200 25V470μ
1 70
DCｼﾞｬｯｸ ｼﾞｬﾚｺ 1
200 ﾀﾝﾀﾙ 35V2.2μ
1 70
ﾌｪﾗｲﾄﾋﾞｰｽﾞ 3
300 ﾏｲﾗ
1000P(102) 2 50
0.1μ(104) 5 50
0.0047μ(472) 1 50
☆トランジスター
本機で使用した2SC2498は足の配列が「ＢＥＣ」の順です。普通のトランジスタとはピン配置が異なりますので注意してください。
☆ダイオード
ＮＪＭ２０３５の電圧安定用のツエナーダイオードにはガラス管の発光タイプを使用します。このツエナだけは極性表示が逆になりますので、注意が必要です。
通電中は光っていますので作動確認ができます。。
☆抵抗
ドライバーの2SC2498の２．２Ｋの抵抗はＦＣＺ８０のケースにハンダして取り付けます。トランジスタの頭をまたぐように取り付けてください。
☆ローパスフィルタ
ローパスフィルタの前段のコイルの取り付け場所が２カ所ありますが、部品によって差し込む方向を可変するために設けてあります。
どちら側に取り付けても問題ありません。
☆アンテナ
アンテナは５０Ωの抵抗で終端してありますので、そのまま送信操作を行っても問題ありません。アンテナは必ず１ｍ以内のリード線を使用してください。
シルクなし
ＴＣ５０８１とＴＣ５０８２のとなりにシルク印刷がないところがありますが、ここは別紙に指示がない場合は３．３Ｋの抵抗を差し込んでください。
設計仕様
＊入力＊
ＡＵＸレベル １５０ｍＶ＋３ｄｂ～無限大可変式
副搬送波抑圧１００％レベル基準で 約ー５０ｄｂ
ステレオセパレーション １ＫＨｚ基準 ４０ｄｂ TYP
変調部特性
プリエンファシス ５０μＳ（国内規格に従属）
パイロット信号（１９ＫＨｚ）のＢＰＦ内蔵
パイロット信号３倍高調波（１９×３＝５７ＫＨｚ）専用ＬＰＦ内蔵
変調率
主変調信号 ± ７５ＫＨｚ（変調可能は約２００％：ｆ±１５０ＫＨｚ）
パイロット信号 ±７．５ＫＨｚ 主変調信号１００％基準でその１０％が基準
出力信号
変調ステレオコンポジット信号（主変調波＋パイロット信号）
出力周波数
８０ＭＨｚＦＭ放送帯域
８０．０ＭＨｚ～８９．９ＭＨｚ
１００ＫＨｚステップＰＬＬ制御 １００チャンネル
周波数確度 出力全周波数に対し±２ＫＨｚ以内
（無変調波）
終段トランジスター入力 ０．０１Ａ １５Ｖ
ｎ＝６０％ ９０ｍＷ標準
1992年 /2000年 再加工、
無断コピー禁止
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