NRD-515のTCXO化

コリンズネタではないが、兼ねてから気になっていたＮＲＤ-５１５のＳＳＢにおける周波数変動の改善にトライしてみた。このＮＲＤ-５１５は入社後間もない未だ船舶の艤装を担当していた頃に、オールウェーブ受信機が欲しくボーナスをはたいて購入し、それ以来、故障一つなく安定して稼働している。ただ、ＡＭ受信音が歪みっぽかったのでSherwoodのＡＭフィルターを装着した（音質が劇的に改善）。一方、ＳＳＢは文句はなかったが、最近のHiFi受信には少々周波数変動が気になり、物足りなさを感じていた。その中で、先日たまたまオークションで廉価な１０MHｚの小型ＴＣＸＯを見つけたので、購入し基準発振器に装着する改造を実施してみた。以下にその過程と結果を記載する。

１．ＴＣＸＯの要件　　特にハードル高くはないが、ＤＣ５Ｖで稼働し、現在の１０MHｚ水晶が入っているシールドケースに収まり、出力が２～３００ｍV（P-P）有る事をクリアできれば、最小限の改造で実装する事が出来る。

２．ＴＣＸＯの実装　（１）　下の左端の写真が１０MHｚの標準発振器のシールドケースを取り外した様子。この写真の右側に見えている水晶、水晶の左側の抵抗を取り外し、　　　　　DIP型のICの上にTCXOを両面テープでマウントする。　（２）　取り外す部品、実装する配線箇所は回路図の通り。　（３）　取り外す手順は次の通り。　　　　〇　受信機の下のケースを外す。そこにマウントされているのがシンセサイザー基盤なので、ネジを７個とりはずす。　　　　〇　RCAプラグ、フラットケーブルを取り外し、シンセサイザー基盤を取り外す（▼印が付いているネジは基盤にマウントされているPLLユニットの　　　　　　　固定用ネジなので外さない）。　　　　〇　基盤の裏から標準発振器のシールドケースを止めているネジを取り外す。この状態が右の写真となる。　（４）　下の回路図のＴＰ１５での信号レベルが５００ｍV（P-P）位であれば問題ない。波形はサイン波ではなくてもよい。

シールドケースを取り外した様子	基準発振器の回路図	実装した様子	信号レベル

３．実装後の考察　（１）　実装後の周波数偏差は下のグラフの様だった。　　　　　ウォームアップ（１時間）後に１時間当たり３Hz程度に落ち着き、周波数が一旦＋に振れ戻った。　　　　　　（２）　TCXOの精度が１ppm、水晶の精度が５０ppmと思われるので、水晶発振回路によりこの様な特性が出ていると考えられる。　　　　　NRD-515の周波数偏差仕様は、ウォームアップ後１時間当たり５０Hz以内。　（３）　周波数関連のブロックダイヤグラムを書くと下図の様になる（便宜的に一部の周波数表記を丸めている）。　　　　　発振回路は、①基準発振、②2ndローカル発振、③Δｆ発振、④PBT発振、⑤BFO発振。　（４）　周波数偏差の主要因は次の通りと考える。　　　　　①はPDの基準周波数となるので、受信周波数偏差に影響する。　　　　　②は図中に↑マークで記載した通り、変動は1st MIXと2nd MIXの入力となりキャンセルされる。　　　　　③は1st MIXの入力となり周波数偏差が受信周波数偏差に影響する。　　　　　④、⑤はそれぞれ、2nd MIX、DETの入力となりキャンセルされる。　　　　よって、この偏差の主要因は①③となる。　（５）　今回は①をTCXO化したが、③は水晶発振子のままだったので、下図の受信周波数偏差が発生したと考える。但し、温度上昇と共に水晶の発振周波数　　　　　は上昇するが、今回はその片方をTCXOにしたので、偏差の要因が1/2になったと言える。　（６）　Δｆ発振用水晶（１９MHｚ）をTCXOに変更すると更に良い結果が得られると推定でき、今後の課題と考える。　（７）　但しこれは数値上の話で、実際に試聴してみると、付属の２．４KHｚフィルターでは電源投入後から大きな違和感がなく聞こえる。　　　　　この為、多分１９MHｚのTCXO化は実施しないと思う。

周波数偏差		周波数関連ブロックダイヤグラム

【参考資料】ＮＲＤ-５１５取り扱い説明書　'81.12版　（日本無線）