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2017年12月

2017年12月30日 (土)

LTSpiceを始めました(1)

色々と所要が重なって、2ケ月近く記事を書けませんでした。
やっと少し落ち着いたので久しぶりにアップします。
LTSpiceを少しだけ勉強中です。
今まで作ってきたFMゲルマラジオの回路をシミュレーションしてみました。

先ず、基礎知識が無いので恥ずかしいのですが、FM波は周波数変調ということで、
例えば、80.0MHzの放送というのは79.9MHz~80.1MHzくらいの範囲の周波数変調で
音声信号をのせているらしいです。
(私の理解なので正しいかどうかは不明。正しく教えて頂ければ幸いです。)

ということで、LTSpiceを少しずつ勉強して使ってみました。

先ず、1N60という定番のダイオードですが、これはLTSpiceの標準的なライブラリには
ありません。
調べたら、
 .model 1N60 D(IS=1.6E-15 N=0.3439 RS=72.1 CJO=1PF)
とコマンドで定義すると、1N60の特性を持ったダイオードを扱うことができます。
あと、バリコンを定義する事例も見ましたが残念ながら私には理解できませんでした。
そこで、
 .step  param  X1  list  50p  43p  35p
と定義して、容量を変化させたいコンデンサーの容量を{X1}と指定すると、
容量を50P、43P、35Pと変化させてシミュレーションしてくれます。
これが意外と便利でした。
さらに、周波数の変調は、例えば86.5MHzの変調を行うのであれば、
SpecialFunctionsのmodulateを作図上に呼び出して、その変数に、
 mark=87.6megHz  space=87.4megHz
を指定します。
で、音声信号に+1V~0Vまで変化する1KHzの正弦波をします。
そうすると、+1Vで87.6MHz、0Vで87.4MHzに変調する波形が出力されます。
これを同調回路に入力します。

では、先ずはスロープ検波の例から。

回路図を描いて、共振周波数を確認してみます。
 .ac  oct  5k  85meg  90meg
というコマンドを使います。
これは、85MHz~90MHzまで5000段階で周波数を変化させて、どんな挙動を
するか調べるコマンドだそうです。
そうすると、下記のような結果です。
_
この回路だと、グラフを拡大していくと、87.69MHzで共振していることが分かります。
(コイルの容量は過去に作成したものについて計算上の数値を使いました)
で、実際に検波したらどうなるのか確認します。
ただ、私にはよくわからないのですが、スロープ検波なので、87.69MHzから下に
周波数を下げた方が現実に近いのではと思いました。
違うかもしれません・・・。
まあ、やってみました。
Photo
こんな結果です。
一番上のピンクの帯はホームベースを横にしたようなシンボルのモジュールから
出力されたFM波です。波長が短いので帯にしか見えません。
その下の赤い正弦波が音声信号です。1KHzの連続音になります。
で、一番したの緑色の波形がピンクの帯から復調した音声波形です。
音声信号とは位相が反転していますが、0.2MHzの周波数変調を復調して、
1Vの信号から約0.2Vの信号に復調しています。
無電源でもダイオード1個あればFM波が検波できるということです。
実際には1Vの入力となるようなFM波って、東京タワーど真ん前とかになるのかも
しれませんが、シミュレーション上は確認できたということです。

ということで、次回はフォスター・シーレ回路にチャレンジした様子をお伝えします。
投稿は来年になります。

今年一年、ありがとうございました。

では、みなさん、良いお年を。

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