送受切替回路

◆はじめに(2005/01/30)７
３０年以上も前でしょうか、半導体を使ったスタンバイ回路として、トリオの１４４ＦＭトランシーバＴＲ２２００に紹介されたのが、アマチュア無線界のリグでは最初だったように記憶します。リレーのようにはっきりした動作が見えるわけでなく、なんとなく頼りない感じはしましたが、応答が速く消耗部品が無いため、使い慣れてしまえば便利な回路です。しかしシンプルな回路から凝った回路までバリエーションは様々で、各所の部品がどんな意味があるのか回路図から読み取るのは難しいものです。ここでは簡単な回路から実験を進め、動作を確認して行きましょう。

◆半導体スイッチ１(2005/01/22)
下の回路はコンプリメンタリトランジスタの２ＳＣ２１２０と２ＳＡ９５０を使った簡単な回路です。スタンバイスイッチがＯＦＦの場合はＲＸ側に電圧が出ていますが、スタンバイスイッチをＯＮにすることで、ＴＸ側に電圧が出て、ＲＸ側はＯＦＦ状態になります。この回路の消費電流はＲ１、Ｒ２が１ＫΩの場合、送信状態で１２Ｖ時に約２５ｍＡで、受信状態はほとんどゼロとなり、ほぼリレーを使った回路と同じです。

　回路１　

メリットとしては無接点化したことで消耗する部品が無いことですが、電流がＴＲを通過することで電圧降下が発生します。この回路に負荷として１００Ωの抵抗をつなぎ、Ｒ１，Ｒ２を１Ｋ〜４．７Ｋの間で４種類変化させた時のＴＸ部とＲＸ部の電圧を下に示します。

ＣＯＭ＝１２Ｖ

ＣＯＭ＝７．２Ｖ

送信時の電圧降下はさほどでもありませんが、受信時は１Ｖほど下がっています。またＲ１、Ｒ２を大きくすると回路の消費電流は減るものの電圧降下も大きくなるため、１Ｋ〜２Ｋが妥協点でしょうか。

クリック防止(2005/01/30)
クリック防止のため、スタンバイスイッチと並列に小容量のコンデンサをつないだ回路を見かけます。上記測定回路においてクリック音を聞くためのクリスタルイヤホンを接続し、スイッチと並列に４．７uの電解コンをつなぎスタンバイ動作をすると、ＯＮにおいては鋭いクリック音が発生しますが、ＯＦＦでは和らいだ音になりました。

これはいけると、５０ＭＨzトランシーバのミューティング回路をはずし

1. クリック防止の４．７uをつけない状態でスタンバイすると、ＯＮ、ＯＦＦともクリック音が発生します。
2. ４．７uをつないでスタンバイすると、ＯＮでクリック音、ＯＦＦではダブルクリックのような音が発生しました。

なぜこのようなダブルクリック音が発生するのか今のところ判りませんが、いずれにしても４．７uの効果は無いようなので、ミューティング回路を元に戻しました。 hi

◆半導体スイッチ２(2005/01/30)

ミズホ通信のピコに使われている回路です。原回路のＴＲは２ＳＣ２３２０と２ＳＡ７１９ですが、この実験では２ＳＣ２１２０と２ＳＡ９５０に変更しています。回路１に比べるとダイオードＤ１が追加されています。ＳＷ１をＯＮ／ＯＦＦさせながらＴＲ１のＢ−Ｅ間電圧を測ると、ＯＮで０．６Ｖ、ＯＦＦで０．７Ｖとなり、ＴＲの動作点ギリギリのところでスイッチングしています。Ｃ１があることでＳＷ１がＯＦＦになる時のクリックを軽減します。

　回路２

◆半導体スイッチ３(2005/01/30)

回路１、２では受信時において１Ｖほどの電圧降下があります。電源電圧が１２Ｖもあれば、さほど気にすることもありませんが、６Ｖとか、それ以下になると１Ｖとは言え貴重なものになります。回路３はＴＲ１、２共ＰＮＰタイプを使ったもので、ＱＲＰハンドブックＰ５８のＪＡ７ＣＲＪ千葉さんの記事の中にあり、ＴＲ１のベースに接続している２Ｖのツェナーダイオードは、手持ちが無かったのでＬＥＤに置き換えました。ただしカソードとアノードは逆接続としています。またＴＲは２ＳＡ９５０に変更しています。この回路の特徴は負荷抵抗に１００Ωを接続し、電流を１２０ｍＡ流した時でも電圧降下が０．１Ｖほどであることと、回路自体の消費電流が少ないことです。

　回路３

◆リレーを使う(2005/01/23)

回路１
リレーをスタンバイスイッチで直接ＯＮ／ＯＦＦするという一番簡単な回路です。リレーと並列に接続したダイオード（１０Ｄ１）はコイルをＯＮ／ＯＦＦしたときに発生する高電圧（サージ電圧）を抑制するためのものです。

回路２
リレーを１石のＴＲで制御しています。スタンバイスイッチが直接リレーをＯＮ／ＯＦＦしないため、多少接触が悪くても動作してくれるというメリットがあります。

ブレークイン回路

ブレークインとはキーをたたき始めると送信状態になり、たたき終わると受信状態になる回路で、いちいちスタンバイスイッチで送受を切り替える必要がありません。フォーンで言えばＶＯＸに当たるものでしょう。また�@フルブレークインとセミブレークインがあり、それぞれに特徴があります。

◆フルブレークイン(2013/1/19)
キーがＯＮになると送信、ＯＦＦになると受信というように、頻繁に送受が切り替わるもので、多局からのブレークがあってもすぐに気づくことが出来るなど、高度なオペレーションに向いていますが、反面送受の切替時にクリックノイズが発生したり、ノイズを抑えようとすると波形が鈍ったりと、リグ作りの難しさがあります。

◆セミブレークイン(2013/1/19)
文字を連続して打っているときは送信状態が続き、文字を打ち終わると受信状態になるという回路です。高度なオペレーションが必要なければ落ち着いて打電ができ、通常の運用には十分と思います。

＜完了＞