その後のW7IUVプリアンプ。
日本橋デジット(など)で手に入る高周波トランジスタ「NEC 2SC2952」を使った「和製W7IUV preamp」。
初回試作からもう2年半になるが、W7IUVプリアンプはシャックと自宅で稼働している。
復習になるが、W7IUVプリアンプは、良好なOIP3をキープしつつ20dBのゲインを得るMF~HF帯のプリアンプである。
- 超高fTの高周波用NPNトランジスタに、バイアス電流ガバガバ流し、石がチンチンに熱くなる条件で動作させる。またNFBをガッツシかけて(HFで使うと容易に発振しかねない)増幅回路を安定化させつつ、広帯域化をさせている。
- 掛けるバイアスとNFBの都合、動作電圧は12.0V~13.8Vが指定されている。
- きわどい動作点で使っているだけに電源電圧がオーバーシュートしたり、放熱が甘かったりすると、容易に石が飛ぶので注意だ。
- 受信用アンテナ用プリアンプが本来用途なのだろう。けれど我が居城では、実際こいつを「受信アンテナでの受信用」だけでなく「送信兼用アンテナで受信しているとき」にも使っている。
電源電圧に関し、シリーズレギュレータで安定させてみようと思う。
無線でよく使われる電源電圧は13.8Vだが、石の保護と安定動作という点でも、できれば非常に安定な12.0Vをプリアンプに供給したい。されど古典的なシリーズレギュレータである「三端子レギュレータ」は電圧ドロップアウトが2V以上と大きいため、12Vに落とそうと13.8Vを入力するとギリアウトだ。
そこで注目したのだが、低ドロップレギュレータ(LDO)。秋月に売っている12Vタイプの低損失レギュレータNJM2396F12を試してみることにした。
低損失レギュレーター 12V1.5A NJM2396F12 (5個入): 半導体(モジュール) 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
NJM2396F12を試す。
指定値通りのコンデンサをぶら下げて予備実験。その後コンデンサを多少いじってみた。
12.5V入力で平気で12.02Vを吐きやがる。LDO超有能。
これで、13.8Vであろうが15Vであろうが、プリアンプに12.0Vを供給してくれるのだ。これをW7IUVプリアンプに入れたら13.8V以上入ろうが駆動電圧を平準化させられ、より安定動作かな!
ところが、プリアンプに「その12V」を供給してみたら、
W7IUVプリアンプがつないだ無線機に対し、HFじゅうにノイズをバラまいている。
LDOレギュレータによって、「NFBローノイズプリアンプ」が「ノイズジェネレータ」に化けてしまった。しかも石に触るとばらまかれるノイズが激増する。Omg...
見事動作として裏目った。これを本末転倒と言わずしてなんとする。
少し調べるとLDOその代償として、はMF~HFにノイズをばらまくことが分かった。
「AN-1120: ロー・ドロップアウト(LDO)レギュレータのノイズ源」https://www.analog.com/media/jp/technical-documentation/application-notes/an-1120_jp.pdf
LDOの出力電圧に、わずかにノイズが乗っています。ノイズを小さくするにはどうしたら良いですか? | 東芝デバイス&ストレージ株式会社 | 日本
電圧ドロップが大きくても、単純なバイポーラトランジスタによるレギュレータがいかに素直でノイズが少ないかを痛感。
結論:実験は失敗だが、学びはあった。
単純なシリーズレギュレータは、アナログ機器を駆動する電源として正義。やっぱ78XXよ。