PLLの原発にPLLを使ってはいけない

消費税値上げの前とは言いませんが きっかけで高周波の発信機を購入しました。

ぴるるPLL43BL

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F 35~4400MHz out -4~+5dm

前からほしかったんですが ついに購入しました。

で、これ電源入れてすぐ電波が出るかというと 簡単にいきません。

PLL発信器なので基準クロックが要るのですが、これは内蔵されていませんので

別途、用意する必要があります。

で、秋月から10MHzのオシレーター 

クリスタルオシレータ(10MHz)SG-8002DC(5V)をチョイス

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小型でVCCをつなぐだけで10MHzを出力する便利なコレをぴるるにマウント

 

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ぴるるの表示のアンロックが消え 表示の周波数で電波が出てそうです。

 

・・・・・・あれ? なんかFM復調でノイズっぽい

・・・あれ高い周波数になるほど オーバーデヴィエーションな感じ

430MHz以上のFでは、Sメーターは振るが スケルチは開きません

スケルチをオープンさせるとノイズが復調されます。

 

初期不良か?

低い周波数ほどノイズが少なく 高い周波数ほどノイズが多いことから 

原発(基準クロック)に位相ノイズが載っている事になります。

PLL

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左のinputからは今回の10MHzの原発 それ以外はぴるるに内蔵されています。

PLL回路を作るうえで注意しないといけないのは

Analog Filter(LPF)のできと

原発の純度です

LPFは、比較周波数の出力のパルスをいかに適したDCにするか 

VCOの感度やパルスの幅などを考慮して設計しないと PLLアンロック(ジッタ)になったり比較器のパルスが漏れてVCOに変調されたり(リファレンスリーク)と難儀します。 今の無線機はVCOに変調をかけているタイプが多いのでLPFがあまり深すぎると もごもごしたこもった声になってしまいます。LPFを浅くするとロックしにくくなったり リファレンスリークが多くなり近傍スプリアスの原因になります。安物のPLL-FMトランスミッタの音質とLCタイプを比べるとLCタイプの方が音質がいい理由はここにあります。

 

最近のトランシーバーを送信状態にした直後 受信機側では「キーーン」と聞こえますが比較周波数(ステップ)の漏れ音です。 高速スキャンなど色々な機能がある無線機では仕方ない挙動です。 しかし送信直後の「キーン」音は 数秒で消えますね。周波数が固定される頃の時間でLPFが深くなる仕組みになっているのでしょう。よく考えられています。 したがって、「キーン」音が出っぱなしの時はLPF回路がおかしいと判断できます。

 

原発の基準周波数は、周波数の正確性になります。

基準周波数(Ref)とプログラムデバイダ(分周期)との比較をLPFでVCOをコントロールしますから・・・・・

Ref-10Mhz  分周期が1/2であれば 10*2=20MHzがVCOから出ている事になります。実際にはRefの10MHzは分周され比較器に入っていますので 10kHzステップとすれば・・・

  Ref                    *   分周値=VCOのF  

(10MHz/1000)*5101=51.01MHz

(10MHz/1000)*14401=144.01MHz

(10MHz/1000)*43301=433.01MHz

(10MHz/1000)*129501=1295.01MHz

むー便利!

が、しかし基準がずれていると

(10.001MHz/1000)*5101=51.015MHz

(10.001MHz/1000)*14401=144.0244MHz

(10.001MHz/1000)*43301=433.0533MHz

(10.001MHz/1000)*129501=1295.1395MHz

50MHzであればなんとか51.01MHzで受信できそうですが 144以上の周波数では大きく異なった周波数になってしまい 設定周波数が高い、分周値が高いほど誤差が大きくなる事がわかります。

また、ジッタも分周値の乗算になり値が大きいと大きくジッタされます。位相ノイズであるジッタはFM変調されるので今回の結果になったと思われます。

PLLは回路をよく設計製作し 基準クロックの正確度 最適なLPF リファレンスリークやジッタの少ないものが要求されます。

 

基準(Ref)に選んだコレ

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よくWEBを見ますと

エプソントヨコムのDIPタイプ水晶発振器です。
■発振周波数 10MHz
■電源電圧:DC4.5V~DC5.5V
※周波数許容偏差:B(±50x10-6
※本水晶発振器は、水晶発振の源振からPLL(Phase Locked Loop)回路により、必要な周波数を作成しています。

 なんと PLL発信器!! 水晶発振器です にひっかかりました

今回の要求されたクロックは出てなさそうです・・・・・・

無線機やDACのマスタークロックには使えません

まータイミングに厳しくないワンチップCPUに使う程度でしょうか・・・

 

(水晶発信タイプを探します)

 

おわり