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2010年11月 6日 (土)

CWトーン信号PLL制御に向けた三角波・矩形波VCO実験

Audiosingletonevco_ver3

CW用のトーン信号をPLLで作れないかを考えている。
PLLでトーン信号を作るとすればVCOが必要なので、電流モードエミッタ結合VCOの出力から三角波を合成してみた。

この回路は同時に矩形波も得られるので、矩形波の出力を使ってPLL回路にフィードバックが十分できると考えられる。三角波の合成はLMC662CNを使った。他の手持ちのOpアンプのNJM2114、NJM4580も試したが動作しなかった。回路の分析はしていないが、おそらくOpアンプの入力インピーダンスが鍵なのだろう。三角波出力の振幅は±0.5Vp-pで120Hz~3KHzに渡ってほぼ一定だ。周波数はVCO_CTLを0V~5Vにコントロールすることで変化する。

三角波を広い範囲で安定した振幅で発振するのは結構難しい。今回の回路は電流モードエミッタ結合VCOが充電しているコンデンサC1の両端からそれぞれ得られる波形を合成しているが、合成前の波形の遅延量が違うため、合成された三角波に少しノイズが乗っている。しかし今回の用途としては問題は無いように思われる。出来れば5V単電源で動作させるのが良いのだが、周波数可変で振幅一定となると単電源ではOpアンプの性能を引き出し辛く、実現は難しく、七転八倒した結果やはり正負両電源の回路に落ち着いた。

三角波を正弦波に低歪みで、しかも全周波数範囲に渡って一定振幅で変換するのは結構回路規模が大きくなるため、簡易的な方法でも良いように思われる。また、今回の三角波をムリヤリオーディオアンプに接続して試聴した限りでは、CWのトーン信号としては違和感は特に無いように思われたので、今後製作を進める場合には三角波のままで実装するかもしれない。

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