TT@北海道さま プリアンプ製作記 その4 出力コンデンサ交換

久しぶりに実験です。これから家の大掃除が始まります。懸案のTT@北海道さまのADS-B用プリアンプです。
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出力のコンデンサを最初に付いて来た、100pFに戻しました。結果として、P1dBコンプレッションポイントが、-8.7dBm付近になりました。データシートの-9.2dBm@1GHzから、+0.5dBになりました。予想通りです。
変更したのは、基板上のシルクで「C5」と表示されています。コンデンサは通常のMLCC:100pF/CH0(1608)です。
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回路図の部分コピーです。(TT@北海道さま作成)
フィルターの特性も、手直しをして、再測定しました。
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前回の測定と同じ条件です。(測定ケーブルロス入出力共にコネクタ込みで、-1.45dB、合計-2.90dB)
最大減衰量もフィルター単体と同等になりました。(パターンを元の状態に再現しました。)
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フィルターの特性も、問題ありません。(測定の都合で、入力電力が3dB以上大きいので注意してください。)

先日の思い付きを確認する為に、今朝になって、プリアンプのデータシートのS11,S22を見ていました。リターンロスの実数部は
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出力(S22)が、-6.7dBで、容量性の出力(5pF前後)に見えます。入力も容量性ですが、50Ωに対して良くマッチングが取れるように設計されているようです。
今回の改善は、出力インピーダンスに対して、結合コンデンサのロスが、25%程度発生していた所を、3%まで低減する事でした。(測定の結果は予想通りになりました。良かった!)

入力側については、SAWフィルターの内部マッチング回路によりますが、昔のSAWフィルターを知っている人には、挿入損失も少なく、十分な特性だと思います。若干いじってみると、HPF型のマッチング回路のようです。

パターンの幅も、この基板サイズであれば、問題無いと思われます。75Ωや50Ωにすると、パターンが剥がれ難くなるので実験には良いのですが・・(重要なパターンの殆どを剥がしてしまいましたHi)

SAWフィルターは、水晶のような圧電素子の表面に、櫛形電極を対向させて配置して、電圧を音に変換して素子の表面を伝わる音を、インターデジタル型のフィルターに仕立てた物です。昔は、マッチング回路の設計が難しく、苦労して使ったように思います。LC同調回路を前後に入れて、素子のインピーダンスに無理やり合わせこむような力業も有りでした。(部品の精度や品質よりも、調整した方が安くて実用的でした)
今は、それほど苦労せずに、実用的な性能の回路が設計出来て、良い時代です。

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この記事へのコメント

TT@北海道
2015年01月20日 04:16
コメント遅くなりました。引き続いての実験と考察ありがとうございます。ADSBプリアンプの次バージョン基板は作ったのですが、定数について決めかねていたので、参考になりました。海外からも何件か問い合わせが来ています。ちょっと余裕が無く実験する時間が取れないので、頒布はもう少し先になりそうです。準備できましたらお送りしたいと思います。
TOSHI
2015年01月21日 00:27
TT@北海道さま
コメントありがとうございます。早起きですね。プリアンプは大変楽しく遊ばせて頂きました。コンデンサの交換は、自分を納得させる為の時間でした。やっと、計算通りの結果が出て溜飲が下りました。後、検討するとすれば、アンプのパスコンをもう少し大きな(470pF位?)物にするかですが、データシートの安定度を見るとこのままでも良さそうです。
私の方は、殆どのドングルを壊してしまって意気消沈です。
今後ともよろしくお願いいたします。

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