周波数弁別器の共振容量算出

Frequency Discreminator

In general frequency shift keying modulation such as in RTTY communication, audio frequency of 2125Hz and 2295Hz are used for mark and space signals respectively. The difference between mark and space is 170Hz and is called as frequency shift of keying.

Frequency Discriminator coils are provided to resonate those mark and space frequencies. In my scheme, two identical coils were made and used. They are,
Core: TDK #P3622(H5 pot-core, Dia 36mm, H 22mm)
Winding: 0.45mm dia EC 100 Turns x 2 (bi-filler winding or one 200 Turns with center tapped).
Measured Inductance:50-63mH adjustable by core slug
Measured Q:120 equivalent @ 2KHz

通常RTTYのマーク周波数は2125Hz、スペース周波数は2295Hzで、その差が170Hz(シフト幅)です。

試作したコイルを使って共振周波数を測定します。コアはTDKのP3622(外形36mm,高さ22mm H5Aポットコア材)を使用し、直径0.45mmエナメル線を100回巻きx2(バイファイラ巻き)とします。

実測インダクタンス:50mH−63mH、実測Q:120 at 2KHz換算。

コアの位置を動かすとインダクタンスが調整できます。

Rezonant Freq(Hz) vs. External Capacitor(uF:Micro Farad)

Connection of the coil and a capacitor in parallel forms rezonant circuit. Resonant frequency over various capacitance values were measure as above.

By moving core slug, core inductance is adjustable. The 3 curves show this adjusting range, and center value shows half way between max and min.
Then 0.1uF and 0.087uF are selected for mark and space resonant capacitor.

Adjustable space frequency function which enables tune to different keying frequency shift from 140-210Hz, is employed. Such irregular conditions were met when a remote station uses PK232 demodulator(200Hz). To adjust space freq., a fixed 0.84uF capacitor with eleven 500pF step capacitors which are selected by 11 pole rotary switch, is employed. The center cap of 3000pF and a fixed cap of 0.84uF makes 0.87uF and it must be adjusted to tunes at nominal 170Hz shift frequency, or simply space frequency of 2295Hz.

このコイルに容量を並列に接続して共振周波数を測定したのが量を並列に接続して共振周波数を測定したのがこの上の図です。max,center,minはコアを動かしたときにインダクタンスの最低・中央・最大に対応する共振周波数です。この実測からマーク周波数用の共振容量は0.1uF、スペース周波数用は0.087uFとしました。

先に述べたように通常RTTYのシフト幅は170Hzですが、シフト幅が200Hzの局(PK232などを使用の場合)や、150Hzの局(FSK変調でシフト幅調整不良の場合など)もいます。ST−6はシフト幅170Hz固定ですが、本機ではシフト幅を170Hz+/−40Hz可変とします。このため、スペース周波数を2295+/−40Hzとします。△F/△C=1450Hz/uFなので、0.05uF程度を可変とすればよいことがわかる。そこで、スペース側の共振容量を0.84uFに500pFごとに5500pFまでの容量11個を12接点のロータリースイッチで切り替えます。スイッチ中心の容量は3000pF。

2125Hz mark

2295Hz space

容量中心値Space Cap Center0.087uF
可変範囲Space Cap Variable Range0.084 -- 0.0895uF
スペース周波数可変範囲Space Freq Range2340 -- 2260Hz
シフト幅可変範囲Keying Shift Capture Range215 -- 135Hz

Measured: Nov. 4, 1990 Home apge Revision: 10 Oct.,1996


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