同調回路のQの測定 その３

6/10 補足：　

　　コメントでのご指摘によりこの記事の測定結果は誤っていることがわかりました。原因は発振器バッファの出力インピーダンスが大きいためです。今後改善して新規記事として掲載予定です。申し訳ありませんでした。

　共振回路のＱ値算出の元になる周波数特性（共振曲線というらしいです）の出し方について、その後ＷＥＢで調べつつ、再検討してみました。

　考え方としては、直列共振回路のインピーダンスの逆数、または回路を流れる電流値を使用するということです。前回のやりかたでは直列共振回路に直列に繋いだ抵抗の両端の電圧を測定しています。固定抵抗の両端を見ていますので、電流に比例した値を測定していることになり、比率であるＱ＝f0/(f2-f1)を求めるには特に問題ないかな、と考えています。

　ただし、昨日の回路では直列抵抗が１００Ωであり、直列共振回路の共振時にはその１００Ωがそのまま発振回路バッファの負荷になります。これは負荷としては重いだろうということで、抵抗値を大きなものに変更しました。

　変更後の回路図は以下の通りです。

　（図のクリックで大きな図面が開きます。）

　

　まだ少し不安を感じますが、これでどのような結果が出るか実際のコイルで試してみることにしました。試したのは以下の写真の４つのコイルです。（ハニカムコイルもみつかりました。）

それぞれのコイルを１MHｚ中心で同調させ、周波数特性（共振曲線）を出した物が以下のグラフです。

　１号は全然だめそう、ハニカムコイルは並四コイルより良さそう、というのが分かります。

　中で一番特性が良いのが２号です。これは直径が他のコイルの数倍あることが理由と思います。同じ大きさで、リッツ線を使って、正しい巻き方でハニカムコイルを巻くことによりこれより特性の良いコイルができるはずです。近いうちにやってみたいと思います。

　一応このグラフからQ=f0/(f2-f1)を求めてみました。

　　　�@ハニカムコイル　　　：　４．３

　　　�A並四コイル　　　　　　：　３．３

　　　�Bインチキコイル１号　　：　２．８

　　　�Cインチキコイル２号　　：　９．１

　

　これら数値が妥当な範囲なのか判断がつかず困っています。具体的な測定例があれば妥当な範囲も分かるのですが、中々そういう例もみあたりません。もう少しWEBと書籍類を調べたいと思います。

　あとはコイル自身のQの測定ですね。これはどうも今の回路では不十分（発振回路のバッファのドライブ能力が足りない？）かもしれないです。これについてももう少し検討します。

　

　とはいえ、今回の環境で少なくともコイル同士の相対評価はできるかな、と考えています。大型のハニカムコイルや、リッツ線を使用したコイルなども作って評価してみたいと思います

　

ということで、本日は以上です。

　

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Comments

[投稿 見習職人]

アドバイス誠にありがとうございます。
発振器の出力バッファに問題が有りそうだと思っていましたが、ようやくわかりました。早速対応してみます。

[投稿 ラジオペンチ]

なかなか正しい方向に行かないので、ちょっとアドバイス。
早く正しい測定結果を知りたいだけなのですが、

直列共振で電流が増えるのを測定しようというコンセプトの回路のようですが、そのためには信号源のインピーダンスが充分低くないといけません。しかし、この回路の信号源のインピーダンスはFETのソース側の抵抗（1kΩ)なので、どんなにQの高いコイルを持ってきても、測定値はある値以上にはあがらないようになっています。

一昨日の記事のリンク先のこの回路で、
http://www.k5.dion.ne.jp/~radio77/report/k300.htm
AKI-038の右側の回路にすれば良いと思います。

あと、オシレーターの出力インピーダンスはできるだけ低い方がいいので、
FETのソース側の抵抗は素子が壊れない範囲で低くしておくのが良い
と思います。