画像をクリックすると拡大表示されます。
拡大画像からはブラウザの「←戻る」ボタンで戻ってください。
今まで中波のスーパーを中心に真空管ラジオを製作しましたがＦＭラジオは私には難しく簡単には手が出せませんでした。
前回、ＦＭのスーパーを製作し何とか地元のローカル放送が聞こえるようになりました。
ＦＭスーパーはトラッキング調整が難しく周波数の全範囲をカバーするのが至難の技です。
長い調整期間の結果７６ＭＨｚ〜９５ＭＨｚの全範囲をカバーすることが出来ました。
ローカル局４局は全て聞こえます。
ただ７６．５ＭＨｚのコミュニティー局（推定距離１５Ｋｍ出力２０Ｗ）は室内ではかすかに聞こえる程度です。
これでも私にとっては大成功といえるものです。
気を良くして今度は超再生ラジオに挑戦してみました。
超再生ラジオは今まで電池管５６７６で何回か実験してみましたが最も電波状態が良い１局が聞こえただけでした。
今回はｇｍの高い傍熱管を使うことにしました。
今までは全てプラスチックのパーツケースにラジオを収納していましたが今回は収まらないのでアルミシャーシに載せる
ことにしました。
回路を考える前にシャーシの製作を始めました。
使い残しの２００ｍｍ×１６５ｍｍ×１ｔのアルミ板があったので、これをシャーシの天板にしました。
これに１ｔアルミ板を切断した正面パネル、側板、後板を直角に固定しました。
板と板の固定には１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．２ｔアルミＬアングルを使いビス止めしました。
穴空け個所が多く寸法精度も必要なので作業は大変で大量のビス、ナットを消費しました。
これだけの大きさがあれば楽に収容出来ると思ったのですが結果的には目一杯でした。
回路図をクリックすると拡大表示されます。
拡大図から本文に戻るにはブラウザの←戻る釦を使用してください。
今回はＡＣ電源にしました。
６．３Ｖ１Ａのヒータートランス１個で全ての電源を賄います。
６．３Ｖを全波整流しレギュレータで６Ｖにしてヒーターに供給します。
Ｂ電圧は３０Ｖに設定します。
６ＶからＤＣ／ＤＣコンバータで３０Ｖに昇圧します。
３０Ｖ２０ｍＡくらいのトランスがあればピッタリですが適当なものが無いのでＤＣ／ＤＣコンバータを使いました。
今回、真空管に６ＡＪ５を２本、６ＡＢ８１本を使ったのでヒーター電流６５０ｍＡ位になります。
ＤＣ／ＤＣコンバータは効率７０％以上を期待出来るので３０Ｖ１０ｍＡの負荷時の入力電流は８０ｍＡ程度です。
合計６Ｖ７３０ｍＡ程度の電源が必要となります。
６．３Ｖを整流すると無負荷の時は平滑コンデンサーがピーク電圧で充電されるのとトランスのレギュレーションの影響で
１０Ｖ位になります。
定格負荷では６Ｖ程度になると思います。
負荷に拘わらず６Ｖの出力を得る為に低損失のレギュレータを入れています。
製作した電源に８Ωのダミー負荷を接続すると７５０ｍＡの電流が流れますが、これは実際の負荷電流より僅かに多い
程度です。
電圧を実測すると出力電圧６Ｖで平滑コンデンサーの電圧は６．９５Ｖ程度です。
レギュレータの入出力電圧差は０．３Ｖ必要ですが余裕があります。
回路図をクリックすると拡大表示されます。
拡大図から本文に戻るにはブラウザの←戻る釦を使用してください。
ＤＣ／ＤＣコンバータは何十個も作っているので問題はありません。
通常は１．５Ｖ入力のものが多いのですが６Ｖ入力のものも実績があります。
効率を上げるには一次側の巻き数を１．５Ｖ入力のものより多くします。
後は巻き数比を計算で求めます。
通常は後で少し巻き戻して出力電圧を調整するのですが今回は省略しました。
従って少し高めの電圧が出ます、
負荷電流を１０ｍＡ取ったときの負荷電圧は３２Ｖ〜３３Ｖでした。
この時の効率は７３％になります。
負荷を短絡しても短絡電流は１５ｍＡに抑えられます。
負荷を解放したときは３５．５Ｖに抑えられます。
ＤＣ／ＤＣコンバータのコレクタ波形は必ず確認します。
ノイズを抑える為に波形を鈍らせていますが波形を見れば効果があるか判ります。
用途によっては鈍らせるのを止めて効率を、さらに上げることが可能です。
 |
 |
|---|---|
| 製作したコンバータ | 実装したコンバータ |
回路図をクリックすると拡大表示されます。
拡大図から本文に戻るにはブラウザの←戻る釦を使用してください。
普通の超再生ラジオの回路です。
ボディーエフェクトと不用輻射の低減を狙ってプリアンプを付けていますがゲインは期待できません。
カソードは全て接地していますがＢ電圧が低いのとコンバータの電流制限があるので危険はありません。
６ＡＢ８はプレートに３５Ｖを加えると５極管で４〜６ｍＡのプレート電流が流れ、３極管で１ｍＡ前後の電流が流れます。
６ＡＪ５は３結では６ｍＡ程度流れます。
プリアンプではスクリーン抵抗でプレート電流を調整しています。
電流を少し絞った方が感度が上がるようです。
真空管
６ＡＪ５は６ＡＫ５に類似の真空管で同時期に開発された様です。
軍の移動無線で低電圧での動作を目的としたものだという解説がありました。
６ＡＢ８はヒーター 電流の少ない複合管ですがカソード共通で使いづらいと言われています。
今回はカソードを接地しているので関係ありません。
１本１５０円で購入した１０本の内１本で若干の不安があります。
バリコン
ジャンクの金属製３連バリコンです。
古いもので何時、何処から購入したか記憶にありません。
３：１の減速ギヤが付いていて微調整に便利ですが軸の回転が逆になるので右に回すと周波数が下がります。
３連の内、後ろ２つにトリマが付いています。
１：３トランス
サトー電気で購入した物で詳細は不明です。
低周波チョーク
ラジオ少年で購入したＢＴ−ＣＨ−９です。
インダクタンスは７０Ｈ程度（１ｋＨｚで実測）直流抵抗は４．２ＫΩ程度です。
出力トランス
ラジオ少年で購入したＢＴ−ＯＵＴ−１Ｍです。
１０Ｋ：８Ω、一次巻き線の直流抵抗は６４０Ω程度です。
アンテナ
伸長６２ｃｍのロッドアンテナですがＢＮＣコネクタで交換できます。
 |
 |
 |
 |
|---|---|---|---|
| ラジオ正面 | ラジオ側面 | シャーシ内部 | ヒーター点灯 |
シャーシ上面に取り付けのアルミ板と３ｍｍのアルミ棒は真空管を装着した状態でラジオを逆さに置くための足です。
調整、手直しに便利です。
受信範囲は７６ＭＨｚ〜９５ＭＨｚです。
従って７６．５ＭＨｚのＦＭ島田から９３．９ＭＨｚの静岡放送ＦＭ補間局まで一通りのローカル局は受信できます。
４局、６周波数になります。
ただし、ＦＭ島田はコミュニティー局で推定距離１５Ｋｍ出力２０Ｗですので音が小さくノイズが強くなります。
電波の状態良い９３．９ＭＨｚはノイズが少なく音質が良いのですが、他の局はノイズが感じられます。
毎日使うラジオにはなり得ませんが時々使うラジオにすれば手作りの音が楽しめます。
今回は機械的な工作、電子工作が楽しめたので結果には満足しています。
一旦、完成して作業を打ち切ったのですが、暇があると手直ししたくなります。
色々、試してみたのですが効果のあるもの変化のないもの、悪くなったもの様々です。
効果と言っても飛躍的な進歩はありません。
回路図をクリックすると拡大表示されます。
拡大図から本文に戻るにはブラウザの←戻る釦を使用してください。
低周波チョークＢＴ−ＣＨ−９をトランジスタ回路用のＳＴ−３０Ａに交換してみました。
大きな変化はありませんが若干、音が大きくなった気がします。
ただしＳＴ−３０Ａの方が高価です。
１：３低周波トランスをトランジスタ回路用のドライバートランスのＳＴ−１７Ａに交換してみました。
入力と出力を逆にして接続しています。
これも大きな変化はありませんが悪くなってはいません。
寸法はかなり小さくなり値段も安くなりました
出力トランスをＢＴ−ＯＵＴ−１ＭからＢＴ−ＯＵＴ−１Ｈに変更しました。
音量が殆ど変わらなかったので沢山の手持ちのあるＢＴ−ＯＵＴ−１Ｈに変更しました。
手持ちの使い回しの関係で性能的な理由ではありません。
回路図には反映されていませんが検波コイルの給電位置をセンタータップからプレート側に１巻き移動しました。
効果は不明です。
消費電流が１０ｍＡ以下ですのでＢ電圧は３２Ｖでした。
初段（６ＡＪ５）のカソード電流はＶＲの位置により０．７２ｍＡ〜３．６ｍＡでした。
次段（６ＡＪ５）のカソード電流は正確には計れませんがＲ３（１０Ｋ）の電圧がＶＲの位置に拘わらず１１．２Ｖ程度
ですので１ｍＡ以下と予想します。
６ＡＢ８のカソード電流は４ｍＡ程度で負バイアスは−０．９Ｖです。
大柄の１：３トランスが無くなり小型の山水トランスに替わりました。
６２ｃｍのロッドアンテナでも聞こえたのですがダイポールアンテナを製作して接続してみました。
ラジオのアンテナ端子はＢＮＣコネクタですので簡単に差し替え出来ます。
以前、仕事で片側にＢＮＣコネクタの付いた長さ２ｍのＲＧ−５８Ａケーブルを多数、手配したことがあります。
残りが何本かあったので、これの先端に２本のＫＶ電線を芯線とシールドに半田付けします。
２ｍの同軸ケーブルは、もう少し長い方が便利だと思います。
２本のＫＶ電線は１／４波長という事で長さが決まっています。
中心周波数を８５ＭＨｚとすると１本の長さは約８８ｃｍとなります。
実際のダイポールアンテナは平衡、不平衡とインピーダンスの変換の為に接続部にバランを付けるようですが
今回は受信専用ですので省いても大きな差は無いようです。
我々素人が下手にバランを作ると逆効果の可能性があります。
バランに関しては書籍「トロイダル・コア活用百科」に解説があります。
ダイポールアンテナは室内では壁等に貼り付けるので指向性の調整は困難です。
それでもロッドアンテナを最良の向きに合わせた程度の感度はありました。
ＤＳＰラジオではＰＣのノイズに強くなったので効果はあるようです。
 |
 |
|---|---|
| 以前のスピーカー | 今回のスピーカー |
１枚目の写真は以前のスピーカーです。
最大入力７Ｗで大きなマグネットが付いています。
２枚目の写真は現在のスピーカーで最大入力３Ｗでマグネットは貧弱です。
マグネットの大きなスピーカーは大入力で威力を発揮しますが、このラジオの様に小出力では効率が落ちる場合があります。
結果として、わずかに音が大きくなりました。
傍熱管６ＡＪ５を使用した超再生ＦＭラジオは条件は付きますがコミュニティー局が受信出来、まずまずの結果でした。
ただ、ＡＣ電源でしたので電池電源のポータブル型を製作してみました。
回路構成は６ＡＪ５を使用したものと同じです。
使用真空管は５６７６を２球、６０８８を２球使用しました。
ＶＨＦで使える手持ちの電池管は５６７６しか無いので選択の余地はありません。
ただ、ヒーター電流が１２０ｍＡ喰うので低周波増幅はヒーター電流をケチって６０８８にしました。
回路図をクリックすると拡大表示されます。
拡大図から本文に戻るにはブラウザの←戻る釦を使用してください。
Ｂ電圧、電流は３６Ｖ〜３８Ｖ、７〜８ｍＡ程度を想定しています。
６０８８は０バイアス（グリッドリークバイアス）でプレートに４０Ｖ以上を掛けると最大カソード電流の定格を超える
可能性があります。
ヒーター電流とＤＣ／ＤＣコンバータ入力電流を合計すると５００ｍＡを超えると予想されるので電池は単３電池２本パラに
しています。
連続動作時間は５〜６時間程度と予想します。
入力の保護ダイオードは調整時にＣＶＣＣ電源を使用する時に役立ちますが電池で動作させるときは不用です。
ただし付けたままでも問題ありません。
回路構成は傍熱管の時と同じです。
バリコンは以前、ラジオ少年から購入したジャンク品です。
３：１の減速器が付いていて軸の回転が反転します。
付属のトリマは目視では状態が判らず再現性が無いので外付けの２連トリマを２個、取り付けています。
ＦＭ３連、ＡＭ２連ですがＦＭ３連のみ使用しています。
ＦＭ３連のうち前側２セクションのみトリマが付属していますが調整には外付けトリマを使用しています。
前側２セクションを検波同調に使用し残りを入力同調に使用しています。
コイルは空芯コイル、トロイダルコイル、モノコイルが考えられますが空芯コイルが１番Ｑが高くゲインが稼げる様です。
反面、同調が少しでも外れるとゲインが大きく下がります。
感度が良いので周囲の影響を受けやすく、周囲に電波を放射します。
ディップメーターで共振周波数が容易に判るのはメリットです。
この回路には同調回路が入力部と検波部の２個所あります。
最初は２個所共、空芯コイルを使用しました。
２つのコイルの位置を離し向きを９０度変え、間に遮蔽板を立てても発振しやすくボディーエフェクトも大きいので入力側の
同調コイルをトロイダルコアに変えました。
扱いやすくなりましたがディップメーターで共振点を測れなくなりました。
インダクタンス（０．３２ｕＨ）と実測容量を使って計算で共振周波数を求めています。
多少ずれる可能性がありますがＱが低くなっているので多少ずれてもそれなりのゲインが得られるのではないかと思います。
山水ＳＴ−３０トランスのコイルと鉄心の隙間に０．１６ｍｍのウレタン線を５０回巻きました。
巻き枠が使えないのでトロイダルコアを巻くより面倒ですが５０回と、そこそこ少ないので我慢します。
大出力は期待出来ませんが静かな室内なら実用的な音量が得られます。
回路図をクリックすると拡大表示されます。
拡大図から本文に戻るにはブラウザの←戻る釦を使用してください。
Ｂ電圧を３６Ｖ、電流７ｍＡ位に想定して製作しました。
効率は７０％程度です。
 |
 |
|---|---|
| 製作したコンバータ | コレクタ波形 |
 |
 |
|---|---|
| 製作したラジオ | 内部 |
例によってホームセンターのパーツボックスに収納しています。
高周波部分は頻繁な回路変更、部品交換が予想されるのでスペースを広く取ってあります。
低周波部分は大きな変更は無いのでユニバーサル基板に組んであります。
現状は９３．９ＭＨｚのＳＢＳのＦＭ補完局のみ実用的に聴くことが出来ます。
送信所が５〜６Ｋｍと近く５００ｍの山の山頂近くにあり出力も１ＫＷと大きいので他のローカル局に比べ桁違いに
電波の状況が良くなっています。
他の局は選局が困難で選局出来たとしても音量が小さくノイズに埋もれてしまいます。
前作ではコミュニティー局までも受信できたのですが，，，，，，
回路内容は殆ど同じですので６ＡＪ５と５６７６の性能の差かアルミシャーシーとプラケースの差が影響していると
思われます。
消費電流は電池電圧１．５Ｖの時ヒーターに３００ｍＡ程度、ＤＣ／ＤＣコンバータに２２０ｍＡ程度流れます。
電池電圧１Ｖ程度まで動作するので５時間程度の連続使用時間となるはずです。