自作FMラジオの調整手順メモです。
作成した回路図や基板、LTSpiceなどは GitHub にあげてあります。
回路修正
実際に組み立てて調整をした結果、部品の個体差によりいくつかの部品定数を変更しました。
部品 | 値 | 役割 | 備考 |
|---|---|---|---|
C59 | 4.7 pF（C0G） | AFC用可変容量ダイオードD1（FV1043）と局発の結合 | 2 pFでは感度12 kHz/Vで不足だった |
C2 | 8.2 pF（C0G） | 局発タンクの固定容量 | C59を増やした分を相殺 |
C14 | 33 pF（C0G） | RFタンクの容量タップ（GND側） | C15 33 pFと直列で16.5 pF |
R67 | 未実装 | フィルタ出力の終端 | 終端はR30（330 Ω）だけにする。当初調整用に実装したが不要になった。 |
実装するコンデンサのうち、最低でも以下のものはC0G特製のものを実装してください。 C0G必須の部品：C2、C10、C11、C59（局発）、C14、C15（RFタンク）、C25（T2同調）、C13、C5（検波タンク）。
コイル製作データ
コイル調整まずはL1,L2ともにコイルデータ通りに巻きます。Lの値が低いのでLCRメータでの測定ができません。回路に接続後実機にて測定・調整を行います。 L4はL1次側（L3）を密巻きで巻いた後、2次巻線をその上に同じ方向で重ねて巻きます。 L3の巻初めは＋5V側になるようにします。 T2のインダクタンス測定は直接LCRメータで測定した場合正しくなかったので以下の方法で測定します。コアの位置はL3が4.7uHになる位置にします。
実測の結果、Laは8uH、Loは2.9uHでした。 計算結果は以下の通り
前回の実測値（La 7.93 µH、Lo 2.93 µH、L4は約0.65 µH、kは約0.71）とほぼ同じなのでOKとします。
準備AD3のSpectrumは100 MS/sで動くので、局発（86〜106 MHz）は折り返して見えます。またSpectrumのdBV表示にはプローブの10Xが反映されません。この2点を前提に読みます。 機材
AD3の設定（実績）
調整前の初期状態
通電時チェック
STEP 0：DC動作点（無信号、アンテナなし）期待値は抵抗値からの計算値（概算）です。±10 %程度なら問題ありません。
STEP 1 局発の周波数合わせバリコン全閉で局発86.5〜86.7 MHz、全開で105.8〜106.0 MHzに合わせ、受信範囲を76.0〜95.3 MHzにします。低い端はコイル（L1）、高い端はトリマで合わせます。 条件： JP1 Open、JP2 Open、 R67実装、SW1はAFC OFF。アンテナはつながない。 接続： CH1（×10）をTP1（OSC、局発バッファ出力）。Spectrumは0〜50 MHz。
バリコンを全閉から開いていくと、読み値は下がり、局発が100 MHzを通る位置で0 Hz付近に埋もれて消え、その後ふたたび上がります。発振が止まったわけではありません。 結果： 全閉13.268 MHz（局発86.732 MHz、受信下限76.03 MHz）、全開6.016 MHz（局発106.016 MHz、受信上限95.32 MHz）。局発側トリマは羽根の重なり90°で、可動範囲の中央。 STEP 2 検波部（T1、RV1、Sカーブ）T1は、TP3の10.7 MHzが最大になる位置に合わせます。実機では、チューニングLEDの中央が点く位置と一致しました。その後RV1でDA − DBを0にし、Sカーブを測ります。 条件： JP1 Open、JP2 Open（フィルタとリミッタを切り離す）、SW1はAFC OFF、アンテナなし。 接続：
結果： TP3は282 mVpp（Spectrum表示は−41.6 dBV、実際は約−21.6 dBV）。10.700 MHzでDA − DB = 5.3 mV。Sカーブの中心は約10.7014 MHz、傾きは−4.38 mV/kHz。 TP3はリミッタの後ろなので、W1を5 mVppにしても100 mVppにしても振幅は変わりません。T2やRF側の調整には使えません。
STEP 3 ミキサ出力IFT（T2）T2は、W1の10.7 MHzをミキサQ5のゲートに直接入れて合わせます。放送波ではTP2やTP5の信号がAD3の検出下限より小さく、合わせられませんでした。Q5はゲートに入った10.7 MHzをそのまま増幅してT2に出します。 条件： JP1 Close、JP2 Close、SW1はAFC OFF、アンテナは外す。 接続：
結果： TP2はSpectrum表示で−53.8 dBV（実際は約−33.8 dBV、20 mVrms程度）。W1の10 mVppに対して約6倍。 STEP 4 RFタンク（L2、RF側トリマ）RFタンクは、帯域の低い端の局でL2、高い端の局でRF側トリマを合わせます。指標は、検波出力に出る19 kHzパイロットの強さです。 条件： JP1 Close、JP2 Close、SW1はAFC OFF、アンテナ（1〜2 m）をJ1につなぐ。 接続： CH1（×10）をTP4（LPF_OUT、検波出力）へ。Spectrumは0〜100 kHz、Marker 19 kHz。
結果： L2は約3.0 mm。RF側トリマはわずかに回した程度。78.2、88.3、94.6 MHzの3局とも、MPXデコーダ基板をつないで十分な感度と音質で受信できた。 強い電波のままだとリミッタが振り切れ、パイロットの強さはほとんど変わりません。より厳密に合わせるときは、受信音に「サー」という雑音が混じるまでアンテナを短くしてから同じ手順で行います。 STEP 5 AFCAFCに調整箇所はなく、JP3を1-2にしてSW1をONにすれば動作します。可変容量ダイオードの感度は、全開側で約53 kHz/Vでした。 感度の測り方条件： アンテナを外し、SW1をON。バリコンは全開（局発は100 MHzより上で、読み値 = 局発 − 100 MHz）。
実機での測定結果は以下の通り
引き込みの確認アンテナをつなぎ、94.6 MHzと78.2 MHzで、左LEDが点く位置と右LEDが点く位置からSW1をONにします。中央のLEDに戻れば正常です。 結果： 両局とも左右から中央に引き込んだ。78.2 MHz側は戻りが弱い。可変容量ダイオードによる周波数の変化は局発の約3乗に比例するためで、全閉側の感度は約29 kHz/Vの見込み（計算値）。 調整が終わったら、通常使用ではSW1をAFC ONにします。 なお、AFCは低い周波集では効きが悪い。R80,R81のエミッタ抵抗をショートさせることで改善可能。 
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