50MHz push-pull VCO

前の投稿で10MHzkから50MHzを作るにはポリフェーズフィルタを使う変わった方法よりオーソドックスにPLLのほうが楽だろうということになりました。まずはVCOを作ってみました。

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上下対称のきれいな波形ですね。鳩歩堂好みのプッシュプルLC発振回路です。

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これのシングルのものはコルピッツ発振器です。プッシュプル化についてはこちらをご参照下さい。

以前はこのプッシュプル発振器を、発振と同時に周波数を2逓倍するため、左右のコレクタをまとめて2倍周波数のタンク回路に接続するという使い方をしていました。2逓倍するには対称性が重要だろうという配慮からこの形式を使うようになりました。しかし今回の目的はむしろ次の点です。電源電圧が低く制御電圧を高くできないことからバラクタダイオード(バリキャップ)が順バイアスにならないようにback-to-backバラクタダイオードを使いたいけれど、バラクタ部分の対称性の高さを発揮させるには全体をプッシュプルにするほうが美的かなということ。

今回は2逓倍しないので、さてどこから出力を取ろうかと思ったのですが、やっぱりコレクタから取れるなら楽だろうということで、1:4バランを付けて対称性を崩さないように取り出してみました。

下の写真はスペアナに無理矢理つないでみたので負荷が重かったかも知れません。それでも偶数次の高調波が少ないことがわかります。

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ところで、コルピッツ発振器ではコレクタ電位は一定なのが普通なのではないか?と思います。コレクタから出力を取るとエミッタ電位が上がるときにコレクタ電位が下がることになるので、発振回路が動作できる電圧マージンが減ると思うのですが、結果から言うととても安定でした。

PLLに組み込むのは次の課題です。アナデバのAD4001の在庫が沢山あるのでそれを利用します。このICのシリーズはマイコンからシリアルでカウンタの設定ができて便利ですが、今回のように5倍固定という場合にもマイコンから設定しないと使えないので、モトローラのPLLシンセサイザMC145152(もっとも古いので動作は遅いですが)のようにパラレルで設定できるほうが便利な場合もありますね。

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