TCA440 AM IC

[라디오]

TCA440 European AM Radio Chip

It's good or not.
유럽제 AM라디오 팁.어떤 것인가?
(Ver.1.1a:Aug.12th 2004+Ver.1.2:Aug.14th 2004+Ver.2.0a:Aug.14th 2004+Ver.2.1:Aug.16th 2004+Ver.2.1a:Aug.29th 2004)

written by Takahiro Kato, Saitama JAPAN

http://ja9ttt.homedns.org/hamf/parts/TCA440_AM_Radio_Chip.html

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■이 페이지의 목적
유럽제의 무선기 킷이나 자작품에는, TCA440라고 하는 IC가 빈번하게 등장합니다.네델란드로부터 국제 통신 판매로 입수할 수 있었습니다.AM라디오용의 IC입니다만, 검파 회로가 외부부착이 되어 있으므로, SSB/CW수신기에의 응용을 기대할 수 있습니다.테스트 회로를 소개해, 사용해 본 인상을 보고합니다.

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■AM라디오용의 IC
민생품의 IC화는 보청기에 시작합니다만, 이윽고 AM라디오로 향합니다.AM방송은 주파수가 낮게 제조는 용이했습니다.초기의 IC는 트랜지스터·라디오의 회로를 그대로 집적한 것 같은 것이 많아, 변함 없이 IFT 등 외부부착 부품이 많이 필요했습니다.IC라고 할 뿐의 것이며, 라디오를 만드는데 메리트는 그다지 느끼지 않았습니다.그러나, 외부부착 부품이 많다고 하는 것은, 융통성이 있는 것은 확실해, '80년대에는 이러한 IC를 잘 사용한 제작 기사가 많이 등장합니다.IC를 사용하면 한 걸음 진행된 자작품을 느끼게 해 주었던 것입니다.그러나, 라디오용 IC도 서서히 개량되어 외부부착 부품이 적고, 무조정화 되어 갑니다.그 궁극은 범용 트랜지스터와 같은 패키지에 들어간 3 단자 라디오이며, 또 최소의 외부부착 부품으로 슈퍼·헤테로다인수신장치·라디오를 만들 수 있는 LA1600(산요전기) 등입니다.이렇게 되면, AM라디오에는 최적입니다만, SSB나 CW모드가 필요한 통신기에의 응용은 하기 어려워집니다.한층 더 라디오 팁도 저소비 전력, 저가격의 방향으로 나아가, 수신 성능은 IC의 기본 성능으로 속박되므로 통신기에 적합하지 않게 되었습니다.

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■TCA440
최근에는 활용할 수 있는 라디오용 Chip가 제법 감소했습니다.입수할 수 있는 Chip도, AM라디오에는 좋습니다만, HF대로 필요한 SSB나 CW의 수신에는 문제가 있습니다.BFO를 IF앰프에 주입해, AGC는 오디오 신호로 거는 등 궁리가 시도되어 왔습니다만, 아무래도 깨끗이 하지 않습니다.SSB/CW수신에는 BFO가 필요합니다.그러나 IF에 BFO를 주입한 것은, BFO로 AGC가 걸려 끝감도 저하가 일어납니다.BFO를 약하게 하면 감도 저하는 개선할 수 있습니다만, 이번은 강한 신호를 잘 복조할 수 없습니다.신호의 힘에 응해 BFO 레벨을 가변하는 궁리가 필요했습니다.내부에서 직결된 IF앰프와 검파 회로를 떼어낼 수가 있으면 이런 고생도 없습니다.그러나 AM라디오 전용인 것입니다로부터 어쩔 수 없습니다.이러한 IC를 고생해 사용하는 것보다, 디스크리트 구성 쪽이 적당했습니다.

유럽의 HAM의 사이트를 보면, 미국에는 없는 재미있는 자작품을 보는 것이 많아졌습니다.사용하고 있는 디바이스는 유럽계가 중심입니다만, 미국계, 일본계등을 잘 활용하고 있습니다.사용되고 있는 IC는 미국계가 많아, 친숙한 제품번호도 보입니다.그러한 안으로, TCA440라고 하는 라디오용 IC가 자작 수신기나 트랜시버·킷에 사용되고 있는 것이 눈에 멈추었습니다.이것은 유럽계의 IC입니다.유럽의 반도체가 특별 고성능이라고는 생각되지 못하고, 보통은 간과합니다만, 재미있는 특징을 알아차렸습니다.검파 회로가 외부부착이 되어 있습니다.검파가 외부부착일 정도이기 때문에, AGC 회로도 내부 접속이 없습니다. ···이렇게 말하는 것은, 프로덕트 검파를 붙이거나 첨두치 AGC 회로로 해 SSB나 CW용 수신기를 제작하려면 안성맞춤입니다.이것이라면, 초고성능은 노리지 않는, 간단하고 쉬운 수신기에 최적입니다.즉시 입수해 실험해 보기로 했습니다.(TCA440의 입수 정보는 페이지 마지막 편에게 있습니다)

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안내
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TCA440의 오리지날은 SIEMENS사(독일) 같습니다.사진은 그 어플리케이션·메뉴얼입니다.IC를 입수하면 응용하는데 필요하기 때문에, 다운로드해 주세요.

TCA440 Application Manual (PDF File 352KB)

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●TCA440의 개략：(무엇인가 IC메이커의 선전 불평 같습니다만···)
TCA440는 AM모드를 대상으로 한 수신기(라디오)를 위해서 개발된 IC입니다.최고 주파수는 50 MHz가 가능합니다.소비 전류가 적고, 전원 전압 범위도 넓기 때문에 휴대용 라디오로부터 자동차 라디오까지 폭넓은 응용을 할 수 있습니다. 내부는, 고주파 증폭, 더블 밸런스드 믹서 회로, 국부발진회로, 중간 주파 증폭(차동 4단), 증폭형 AGC 회로, S미터 구동 회로로부터 되어 있습니다.검파는 외부부착의 다이오드에 의해 행합니다.이 검파 전압을 사용해, 고주파 증폭과 중간 주파 증폭에 직접 AGC를 걸 수가 있습니다.AGC는 중간 주파 증폭과 고주파 증폭에 각각 독립에 걸 수도 있습니다.양쪽 모두에 통해 걸었을 경우, 고주파 1단, 중간 주파 3단에 AGC가 걸리게 됩니다.그 결과, AGC 레인지는 대체로 100 dB이상에 이릅니다.AGC가 걸린 상태에서도, 고주파 증폭과 믹서의 특성 저하는 불과로, 2.6 Vpp의 신호를 저일그러짐으로 취급할 수 있습니다.국부발진회로는, LC자려발진이 기본입니다만, 수정 발진도 가능해, 또, 외부로부터 줄 수도 있습니다.S미터 구동 회로에는, 300~500μA FS의 미터를 직결할 수 있습니다.미터의 편차는 개략 로그 리니어인 특성으로, 약한 신호에서도 잘 흔들려 강신호에서도 뿌리칠 수 있는 어려운 특성입니다.내부 회로 전체는 차동증폭기를 기본으로서 구성되어 있어 일그러짐에 대해서 유리합니다.

테스트 회로를 만드는 것은, 이러한 메이커가 말하는 좋은 곳 뿐만이 아니라, 사용하는데 있어서 주의해야 할 점을 분명히 하는 것과 동시에, 어떠한 결점이 내재 하지 않는가 확인하는 것에 있습니다.실용 회로의 설계에는, 사전에 테스트를 해 정보를 모아 두는 것이 매우 도움이 됩니다.

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실제로 입수할 수 있던 것은TESLA의 것이었습니다.세컨드·소스입니다.TESLA사는 체코슬로바키아의 메이커로, 이전부터 반도체를 제조하고 있었습니다.현재는 ON Semiconductor사의 산하에 들어가, 독자 브랜드로는 제조하고 있지 않습니다.데이트 코드의 붙이는 방법이 미국제와 같은 그렇다면, 이 TCA440는 1990년의 제31주의 제조가 됩니다.우리의 응용에는 적합한 IC입니다만, 보통 AM라디오에는, 좀 더 좋은 IC가 있습니다.이미 제조가 종료한 IC일지도 알려집니다.그러나 독일의 판매점에서는 1.5 유로(200엔 정도)로 팔고 있기 때문에, 풍부한 유통 재고가 있든가, 혹은 지금도 제조하고 있는 회사가 있겠지요.자작하는 HAM는 유럽에서도 소수파로, 공급에 걱정은 없는 것 같습니다.

후의 조사에 의하면, SIEMENS사는 제품의 정리에 해당해 동구의 메이커에 이 팁의 제조권을 양도했다는 것입니다.또, 현재는 중국에도 이 팁의 웨파를 제조하는 회사가 존재해, 이러한 물건이 조립 비쳐져 주로 유럽 방면에 공급되고 있을 것이라고 생각됩니다.TESLA사의 내용이 어디제일까는 모릅니다.

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상기 어플리케이션·메뉴얼을 참고에, 어떤 IC인가 검토하기 위해서 작성했습니다.어플리케이션은 라디오가 기본입니다.당연합니다만 Local OSC는 자려발진입니다.자려발진의 실험은 따로 행한다고 하여, 테스트에서는 외부로부터 주었습니다.또 RF-Amp의 입력에도 공진회로는 두지 않고, 주파수를 바꾼 평가가 용이한 것 같게 했습니다.최초, IF부에 세라믹·필터는 넣고 있지 않았습니다.그러나, 믹서의 뒤에 단동조 IFT가 하나에서는 선택도 부족했습니다.TCA440의 IF앰프는 주파수 특성이 좋고, 하이 게인이므로 중파의 라디오가 그대로 IF-Amp에 비집고 들어가 버립니다.무엇을 해도 NHK 제2 방송(JOAB/693KHz)이 들리는 시말입니다.이 때문에, IFT의 뒤로 세라믹·필터를 추가했습니다.통과 대역폭=15 KHz의 넓은 것입니다만, 이것은 효과적이었습니다.겨우 테스트할 수 있게 되었습니다.덧붙여 몇개의 부품에 대해서는 이하로 설명합니다.

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상기의 회로를 제작한 것입니다.중파라고 해도, 고주파 회로이며 하이·게인이기 때문에 배치나 지구의 처리에 주의하지 않으면 발진 등에 골치를 썩입니다.IC에는 전체로 100 dB이상의 게인이 있는 Amp가 집중하고 있습니다.실기의 제작에서는, 유니버설 기판이 아니고, 견실한 지구를 할 수 있는 양면 기판이 좋습니다.

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조사한 결과, 어플리케이션·메뉴얼에 있는AA118라고 하는 다이오드는 게르마늄·다이오드였습니다.검파용이므로 뭐든지 좋을 것입니다.일반적인 1 N60, IN34A등의 게르마늄·다이오드외, 순서 방향 전압의 낮은 쇼트키·다이오드에서도 좋습니다.저항을 한 개 추가해, 포워드·바이어스를 걸쳐 실리콘 다이오드를 사용하는 방법도 있습니다.(사진 앞으로부터, 1S73A, 1N270, 후지쯔제의 제품번호 불길품)

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적어도 2개의 IFT가 필요해, 테스트 회로에는 소지를 활용했습니다.코어는 백색으로 라디오의 단간용입니다.아래와 같이에 데이터를 나타냅니다.덧붙여 FCZ 연구소의7M-450가 동등하게 사용할 수 있습니다.그 외, 100엔의 AM라디오를 분해하면 2개 조달할 수 있습니다.(100엔 라디오를 열면 3개 있는 것처럼 보입니다만, 1개는 국발용의 코일입니다)

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사용한 IFT의 데이터입니다.스스로 감을 수도 있습니다만, 권수도 많이 힘들어서 구입하는 편이 편합니다.일반의 트랜지스터·라디오용으로 좋습니다.트랜지스터·라디오용 IFT는, 대부분 3 개 한조가 되어 있어, 컨버터단(황색), 중간단(백색), 검파단(흑색)과 같이 코어가 분류 되고 있습니다.상기 회로도에 사용하는 경우, T4에 황색, T5에는 흑색이라는 것이 될 것 같습니다만, 실제는 어떤 것을 어디에 사용해도 큰 차이 없습니다.무선용으로서는, 가능한 한 Q의 높은 코일(IFT)이 적당합니다.검파단의 코일(T5)에는, 하이·게인인 IF-Amp의 광대역 노이즈를 경감하는 효과가 있습니다.복동조로 하는 것도 좋습니다.반대로, Hi-Fi(?)AM라디오로 한다면, 고음역이 감쇠하므로 Q-Dump 합니다.

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RF-Amp의 입력부와 국발(Local OSC)을 외부로부터 주기 위한 광대역 트랜스입니다.원래 트랜스로서 만들어진 것이 아니고, 노이즈 대책용의 코먼 모드·초크지요.1：1의 트랜스라고 봐 사용합니다.주파수 특성은 100 KHz에서 30 MHz 이상까지 플랫으로, 통과 손실도 1 dB이하였습니다.일반적으로는, 페라이트·비즈 FB-801-#43외, 페라이트·코어를 사용한 Bi-Filer 권의 트랜스를 사용할 수 있습니다.단, 상기는 테스트용 회로이므로 광대역 트랜스로 했습니다만, 보통은 공진회로를 사용합니다.실제의 응용에 해당해, 이러한 트랜스가 필요하게 될 것은 없습니다.

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마지막으로, 사용한 세라믹·필터입니다.아키하바라에서 찾아낸 Junk로, 통과 대역폭은 15 KHz 있습니다.무선용으로는 너무 넓습니다만, 중파의 라디오를 Hi-Fi에 (듣)묻는다면, 딱 좋습니다.좁은 필터의 AM라디오라고 물어 비교하면, 좋은 소리가 납니다.원래는 pager등의 NBFM용입니다만, 계열국 전용의 AM라디오의 필터에는 충분히 사용할 수 있습니다.

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●테스트 회로로 측정한 데이터
좌도는, 상기 테스트 회로로 측정한 결과입니다.각부의 신호 레벨을 확인함과 함께, 감도, AGC 특성등을 조사했습니다.
AGC 특성은 양호해, 입력이 100 dB(10 만배) 변화해도, 7.6dB(2.4배)의 변화입니다.이것은 RF단에도 AGC를 걸고 있기 때문입니다.S미터 출력은 1KΩ부하의 단자전압으로 가리키고 있습니다만, 그대로μA눈금으로 읽으면 좋고, 다소 파도는 있습니다만, 개략 로그·리니어인 특성입니다.IF-Output는 프로덕트 검파기에 가는 신호 레벨을 나타내는 것으로, 최대 200 mVpp를 전망하면 좋고, 이것은 SN16913P에는 적당한 신호 레벨입니다.NE/SA612를 사용하는 경우는 고감도이기 때문에, 저감 할 필요가 있습니다.테스트 회로의 AGC는 평균치 AGC입니다만, SSB/CW에는 첨두치 AGC 그렇다면, IF-Output의 피크 전압은 동일한 정도가 됩니다.덧붙여 테스트 회로는 IF필터가 넓기 때문에, 광대역 노이즈의 영향이 있어, 0dBμ이하의 입력 조건에서는 노이즈의 영향이 포함되어 있습니다.측정 주파수는 6 MHz입니다.단, 2 MHz, 20 MHz의 비교에서도 거의 동일했습니다.따라서, 중파로부터 단파대까지 동특성이라고 생각해 설계할 수 있습니다.국부 발진기(Local OSC)의 레벨은 어느 주파수에서도 60~80 mVpp(대체로―20dBm/50Ω)가 최적 범위였습니다.전원 전압은 9 Vdc입니다.덧붙여 회로 전류는 무신호시가 10.77 mA, 신호가 120dBμ때에 12.94 mA였습니다.Local OSC의 유무에 의한 소비 전류의 변화는 없습니다.

설계 방법에도 따릅니다만, 이 Chip의 전에 RF앰프는 마련하지 않아도, 꽤 고감도인 SSB/CW용 수신기가 가능합니다.더블슈-퍼의 경우, 입력부에 루핑 필터를 두어 대역 제한을 맨 먼저에 행하는 것이 베스트입니다.Collins Type로 한다면, 크리스탈·컨버터부의 게인은 가능한 한 낮게 억제해 10 MHz까지는 6~10 dB이하, 그 이상의 주파수에서도 15~20 dB정도로 두어야 합니다.이것이라도 SSB/CW라면 0.1μV이하를 수신할 수 있습니다.이미지·레티오 등 검토해야 할 과제는 있습니다만, TCA440의 기본 성능은 꽤 양호해, 매우 간단한 주변 회로만으로 실용적인 수신기를 제작할 수 있을 것 같습니다.

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●TCA440의 입수에 대해.
현재, 일본내에서 판매하고 있는 곳은 보지 못했습니다.SSB나 CW를 포함한 수신기의 제작에는 최적인 IC이기 때문에 국내의 판매점이 취급해 주면 기쁘겠습니다.그러나, 정규 루트에서의 입수는 곤란한 것 같습니다.SIEMENS사의 대리점은 있습니다만, 바로 그 SIEMENS는 이런 종류의 IC로부터 철퇴하고 있습니다.유통 재고에 의지하는 상황입니까.계속 공급은 어렵고, 판매점도 취급하기 어려울 것입니다.우선, 해외 통신 판매를 사용하면 입수가 가능합니다.이하의 네델란드의 업자로부터 구입했습니다만, 대응은 신속했습니다.송금도 PayPal를 사용해 간단하게 할 수 있습니다.단, 우송료는 약간 높이고로, 10 유로였습니다.(봉투의 경우.상자라면 20 유로) 따라서, 혼자서 몇 개의 입수에서는 비교적 비싸기 때문에 친구와 서로 나누면 경제적입니다.게시판을 통해서 모집하면 희망자가 8명 계셨으므로 우송료를 그다지 신경쓰지 않고 입수할 수가 있었습니다.우송료를 포함한 공동 구입의 단가는 460엔이었습니다.덧붙여 이하의 업자는 영어로 괜찮습니다만, 만약 독일어가 통달하다면, 독일에는 좀 더 염가의 판매점도 있으므로 시험해 주세요.

Barend Hendriksen HF Elektronica BV, The Netherlands
Postbus 66, 6970 AB Brummen
Troelstralaan 15, 6971 CN Brummen
http://www.xs4all.nl/~barendh/Indexeng.htm

TCA440의 표시 단가는 3.61 유로입니다만, 일본으로부터의 주문에는 유럽 역내의 소비세는 걸리지 않기 때문에 좀 더 염가로.

해외 통신 판매는 자신의 책임으로!　이 사이트의 기술은 안전성등을 보증하는 것이 아닙니다.

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■에필로그
무엇인가 완성품을 할 수 있던 것은 아닙니다만, 공동 구입을 호소한 사람으로서 정보 공개하고 싶다고 생각했습니다.실제로 시험하고 아는 것이 많이 있었습니다.어떤 바람으로 테스트했는지, 조금은 도움이 될 수 있었다면 다행입니다.그렇다 치더라도 일본에서 입수하기 어려운 것이 유감인 곳입니다