発振回路パズル試作

発振回路が好きです。電子小鳥を組んだり、555を使ってみたり、ブレッドボードでトランスを使って同調型反結合回路を組んだりしてきました。

今日は、こちらの記事→コルピッツ発振回路 — ブレッドボードラジオを参考に、コルピッツ発振回路を作ってみました。

LTSpiceで設計
LTSpiceで設計

コルピッツ発振回路もLC反結合発振回路の一つで、エミッタ接地のトランジスタが位相を逆転させるのに対応して、ベースに逆相の信号を流し込んでやる工夫がなされています。反結合についてはまた別の記事で検証します。LC回路については前回の記事、『LCフィルタ回路の共振を見てみる』をみてみてください。

インダクタは、この前手に入れたOSCコイルの片側を使うことにして、360μFにします。あとは手持ちのコンデンサから、まあとりあえずAMラジオで聞こえる範囲の周波数を作れればいいので、100pFと1000pFで90pFを作って(積/和)、約880kHzを作ることにしました。

オシレータ・ブロック
オシレータ・ブロック

シミュレーションはうまいこと発振したので、基盤に組んでみました。この前同調型反結合LC回路で痛い目を見たので、発振部と増幅部を別々の板に組んで、デバッグしやすいようにしました。ワニ口ケーブルで配線します。

ちょっとしたデバッグ(ハンダのつけ忘れ,容量の間違い等の修正)の後、無事発振しました!

簡易振幅モジュレータ
簡易モジュレータを繋いだところ

せっかくなので微弱無線局を開局してみます。簡単なモジュレータを作ってAM波を作ります。

トランスを逆に繋いで、+-5Vのオーディオ信号を降圧して、電源電圧に混ぜ込むと、オフセット直流電圧に低周波の音声が乗ったリップルができます。これがLC回路で搬送波と混ざってから交流分が増幅されて、めでたくAM変調波ができます。増幅増幅部は電流帰還バイアスにしてあるので、少しの電源電圧変動にはびくともしないというわけです。

微弱無線ラジオ放送
微弱無線ラジオ放送

バッチリ聞こえました!

パズル

ディスクリートの部品を組み合わせて単機能のモジュールを作ると、パズルみたいに遊べそうです。WiFiモジュールとか温度計モジュールとかってよくあるようなものよりは粒度を細かく、電子ブロックよりは大きく、LC共振回路,増幅1段目,増幅2段目とか、ブレッドボードに刺さるサイズで作れると面白そう。LC共振現象を使ったパズルというのもできそう。

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