50MHz PSN Transmitter using dsPIC

　前回のブログにUPしたdsPICを使用したSSB－Generatorを元に50MHz送信機を制作してみた。
　dsPICによるPSNについては前の投稿を参照願います。

Front View

【構成】

　SSB信号は、dsPICと直交変調器(MAX2452)の2個のICで出来てしまう。従来のフィルター式のものと比べると非常に簡単である。あとは、これらを送信機とする付属回路である。これらについてはごく一般的な回路なので特段説明の必要はないと思うが、簡単に以下に纏めた。

Block diagram

• Mic Amp
  　マイクアンプはTA2001Sを使用。性能は今一歩であるが、簡単にコンプレッションが使える。

• Mixer
  　今回色々試験を行えるように外部音声入力を付けたことと、送信機試験のために１kHzの発振器を組み込んだ。（最近年のせいか口笛がにがてなので）そのためにオーディオミクサー（1/2 MC1458)を設けた。それぞれのレベル調整を半固定抵抗で行いミクサーに入力している。その後にマイクゲイン調整用可変抵抗をパネル部に設けている。その後1段の増幅器（1/2 MC1458）を通してdsPICに入力している。
  　1kHz発振器は一般的なCR位相発振器で、この信号を送信機の最大出力になるようレベル調整してある。今までは外部からオーディオ信号を入力していたが、簡単な発振器を組み込むと至極便利である。

Mixer

Phase Shift
　dsPIC33FJ64GP802を使用しオーディオ信号からPSN信号（0,90,180,270°）を作っている。また300-3kHzのBPFが組み込まれており、不要輻射の無い綺麗な信号が形成される。
　詳細は前回のBlogを参照。（これを作られた上保さん（JF3HZB)にはサポートもしていただき 深謝）
　位相差信号はオーディオ帯域においてほぼ完ぺきなリサージュ波形が観測されている。（前回のBlog記事参照）

Phase Shift (dsPIC33FJ64GP802)

• Quadrature Modulator
  　MAX2452の日本語データシートには直交変調器と書かれている。このICはオーディオ位相差信号を入力しVFOから送信周波数の2倍の周波数を入力すると、SSB信号ができる非常に便利なICである。内部には発振回路もありPLL回路等と組み合わせることができるようになっている。今回は外部（Si5351)から入力している。
  　SSBモード（USB,LSB)の切り替えは位相差信号を入れ替えることにより簡単に変更できる。回路図の通りリレーを使いマイコン（Arduino)で制御し切り替えれれるようにした。
  　MAX2452の出力は平衡であり、レベルも低い。トランスで平衡-不平衡変換しFET（2SK439)のソースフロアで受け、その後MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)のSGA4586を使用している。以前秋月で販売されていたが、最近は見ない。この後に7Kコイル（FCZ50)2段のBPFを入れてある。これでどうにか-10dBm程度の出力が確保された。

Quadrature Modulator

• Linear
  　今回リニア部分は手抜きで、以前作成したHF用QRPリニアをそのまま使用した。構成は（RD00HHS1-RD06HHF1)である。HFでは5Wであるが、50MHzでは3W弱である。回路を見直せば５Wは出せると思うが、QRPとしてはちょうどよいので、このままとしている。

Linear Amp

• Control
  　送信機としてのコントロール回路として、Arduino-UNOを使用。UNOと言っても既製品のボードではなく、ATMEGA328にUNOのブートローダーを書き込んだものを単体で使用し、省スペース化を図った。これ用の基板はaitendoで販売されている「あちゃんでいいの」を使用している。表示はキャラクタLCD（2ｘ16）にI2Cインターフェース（PCF8574A）を使用しArduinoに入力、VFOもI2Cで使用できるSi5351を使用。これに夜rArduinoのI/O端子も節約できる。
  　VFO周波数は出力周波数の2倍の周波数が必要なので、この意味からもSi5351が適任である。Si5351から出力された信号は、7kタイプのコイルボビンで100MHzに同調させたものを2個使用したBPFを通してMAX2524に入力している。
  　今回「TUNE」というスイッチを付け、押している間だけ1kHzオーディオ信号を発信させ、同時に送信状態として試験できるようにした。

Control (Arduino ATmega328)

• Other
  　今回dsPICを使用したPSN送信機として初めての製作なので、色々実験ができるようにした。1kHzOSCもその一つであるが、コイルをプラグインにして他の周波数でも実験できるようにした。プラグインは写真のようにユニバーサル基板にピンヘッダーを付けてソケットに差し込む形とした。
  　また、受信機とのトランシーブを考慮して、PTT,VFO切り替え、モード情報をコネクタに用意してある。これに対応できる受信機が次の目標となる。
  　またこの製作を基礎にオールバンド送信機を製作したい。

【動作】

　　ローカル局に音質モニターをお願いしたところ、非常にクリアで音質に問題はないとの評価をいただいた。やはり想定通りPSNはいい音のようである。

　また、フィルター式と違い調整個所がなく、キャリア漏れや、逆サイドの漏れも感じない。製作が簡単で、性能がいい送信機となったようだ。

　これが実現できたのも上保さんの作られたプログラムのお陰である。サジェッションを含め　深謝

Back View

【参考回路図】

　回路図を以下に掲載

                      

It is hard for me to write in English, so I write it in Japanese. If you have any questions, please write an email or comment.

I'm sorry

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73’ｓ

JA2NKD　Ryuu

2019.02.28 Mixer schematic corrected