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余っていた大きな大きなプラスチックケースを再利用しようとした所から話がスタートしました。
以前、このケースには「ラジオ少年」で販売していた４球電池管スーパーが入っていました。
何年か前、真空管ラジオに興味を持ったとき手始めに「ラジオ少年」から４球電池管スーパーのキットを２台購入しました。
１台は真空管用のＩＦＴを使用したもの、もう１台はトランジスタラジオ用のＩＦＴを使用したものでした。
それぞれケース（実際はプラスチックのパーツボックス）が付属していましたが真空管ＩＦＴを使用した方は寸法が大きく
付属のケースに収まりませんでした。
そこでホームセンターに少し大きなケース探しに行ったのですが手頃なサイズが無く、かなり大きなケースを購入することに
なりました。
このケースにラジオとＡＣ電源を組み込みました。
２台のラジオを比較してみると何とトランジスタラジオ用のＩＦＴを使用した方が感度が良く、音量も大きかったのです。
結局、真空管ラジオ用ＩＦＴを使用した方はケースから取り外されケースだけが残りました。
ここにＦＭラジオを組み込んだ訳です。
現状、実用的に聴くことが出来るのは９３．９ＭＨｚと８８．８ＭＨｚの２局のみです。
根本的な問題もあり、このまま打ち切りになる可能性もあるのですが、ここまでの経緯を記録しておきます。
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前回、５極管８球を使用したＦＭスーパーを製作し、まずまずの結果が出たのですが今回はケースの形状から８球は無理ですので
複合管４球で回路を書きました。
Ｂ電圧は４５Ｖに設定しました。
５０Ｖ耐圧のコンデンサーを使いたいのが主な理由ですが。
トランジスタラジオ用のＩＦＴを使うので高い電圧を掛けたくないということもあります。
感電したくないということもあります。
最初、６ＤＴ８を３本と低周波に６ＡＢ８を１本を使ったのですが感度不足で失敗でした。
回路図は何度も書き直し現在の回路で、やっと２局が聴けるところまできましたがこれ以上は難しいと思います。
一つは使用した球の問題、もう一つは構造的な問題でコイルとバリコン、外付けトリマの配線が綺麗に出来なかった点です。
前回は高周波、中間周波部分に５極管の６ＡＪ５や６ＡＫ５を使ったのですが、これらの球は低いＢ電圧でもプレート電流が
流れやすかったという点があります。
特にトランジスタ用のＩＦＴはインピーダンスが低く２ｍＡ〜３ｍＡ程度流さないとゲインが出ません。
ところが手持ちの６ＤＴ８や１２ＡＴ７では１ｍＡ程度しか流れません。
手持ちの真空管は種類が少ないのですが１２ＡＵ７が２ｍＡ近く流れる事が判ったので中間周波増幅を１２ＡＵ７に
代えました。
３極管はグリッド電流が多く流れるようです。
それでグリッドリークバイアスが深く掛かりプレート電流が流れにくくなっています。
グリッド抵抗を２２ＫΩと低くし、現状では２．５ｍＡ程度のプレート電流が流れています。
実験では電流の流れにくい６ＤＴ８でもグリッドとカソードを両方接地すればプレートに２．６ｍＡ流れました。
回路図で入力のバッファは直流的には、この状態ですので実際に２．６ｍＡ流れています。
グリッドに正バイアスを掛ける方法も試してみました。
確かにプレート電流が増えますが、経験が浅く、この方法を使って良いのかどうか判断出来ません。
６ＢＣ８という球を試してみようとしたのですが入手出来ませんでした。
兎に角、中間周波増幅でゲインを稼げるかどうかに掛かっています。
入力バッファは非同調のグリッド接地アンプです。
私はゲインを測定する機器を持っていませんがシグナルジェネレーターとオシロでの波形確認では、そこそこの
ゲインがあるようです。
局発はコルピッツ発振が確実ですが部品点数の少ないカソードタップ式にしました。
前回はトロイダルコアと６ＡＫ５で問題なく発振したのですが今回は発振が弱く、周波数を測ろうとすると発振が止まって
しまいます。
コイルをＱの高い空芯コイルに変更しました。
こうすればディップメーターも使えます。
ただ空芯コイルは取り付けに制約があり、バリコンとの配線が面倒になったりして、なかなか上手くいきませんでした。
コイルを造りかえたり取り付け場所を変えたり試行錯誤を繰り返しました。
今回のラジオはウオームアップに時間が掛かり状況を複雑にしました。
電源を頻繁に入り切りした場合、動作不良と勘違いして調整点を動かしてしまうので調整が上手くゆきません。
電源を入れて３０秒程度で音が出始めるのですが音量が小さく、音量が定常になるまでには５分程度は掛かります。
低電圧で無理矢理電流を流している為かもしれません。
現在、低い周波数で受信できていないのは局発が、まだ完全でない可能性があります。
検波は相変わらずスロープ検波です。
これでもＡＭのスーパー程度の音は出ますので面倒な他の検波方式を試そうと思ったことはありません。
通常はＡＧＣを掛けるのですが今回はゲインに余裕が無く１２ＡＵ７のグリッド抵抗が小さいこともあり
ＡＧＣを省いています。
音声出力は６ＡＢ８を使用しました。
Ｂ電圧４５Ｖでは大きな音は出ませんが室内で聴くには十分です。
Ｂ電圧４５Ｖでは熱暴走の心配が無く、負荷が３極部、５極部ともトランスですのでカソードを直接接地しても良いと
思います。
もう少し詳しい記録が別のページ
電子回路とソフトウエア ＞ 電源関係 ＞ ＤＣ６Ｖ定電圧電源
にアップされていますのでここでは写真と回路図のみアップします。
６．３Ｖ ２Ａ のヒータートランスからＤＣ６Ｖを発生する定電圧電源です。
入出力電圧差が１Ｖ以下になるので多少、面倒です。
ＤＣ６Ｖ出力では多少リップルが出るので現在、出力を５．８Ｖに設定しています。
もう少し詳しい記録が別のページ
電子回路とソフトウエア ＞ 電源関係 ＞ ６Ｖ−４５Ｖ３０ｍＡコンバータ
にアップされていますのでここでは写真と回路図のみアップします。
ＤＣ６ＶからＢ電圧（ＤＣ４５Ｖ３０ｍＡ）を発生するＤＣ／ＤＣコンバータです。
効率７３．３％、無負荷電圧４８．４Ｖ、出力短絡電流４４ｍＡで連続短絡に耐えます。
銅テープでシールドした箱に収納します。
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|---|---|---|---|
| ラジオ正面 | 下から見た内部 | 上から見た内部 | バリコン周辺 |
古いラジオから流用した大きすぎるケースですが余裕を持った配置が可能で製作、調整には助かりました。
真空管は省電力の球ですが大きい内容積は発熱対策にも有効です。
スピーカーとバーニアダイアルは動かさないという事で配置を決めました。
結果、真空管の取り付けが逆さになりました。
動作上は問題無いのですが見た目が少し悪いです。
最初に書いたように現在、９３．９ＭＨｚと８８．８ＭＨｚの２局しか実用的に聴けません。
９３，９Ｍｚは電波の状態が良く受信出来て当然という感じですが８８．８ＭＨｚは電波の状態が地形の関係で
それ程良くなく、これが実用的に聞こえるということは、可能性は感じます。
一旦、作業は打ち切りますが６ＢＣ８等、別の球が入手出来たら再度挑戦するつもりです。
トラッキング調整も、もう少し正確に行う必要があります。
今回は回路の手直しやコイルの作り直しに時間をとられすぎました。
下の写真は作り直したコイル（失敗作）と試したＩＦＴです。
ＦＭスーパーで感度を上げるには中間周波増幅でゲインを稼ぐことが重要になります。
ところが低いＢ電圧とトランジスタラジオ用のＩＦＴでは厳しいものがあります。
ＩＦＴを分解してコンデンサーの容量を測ったところ５０ｐＦ程度でした。
１０．７ＭＨｚに共振するインダクタンスは４．４ｕＨ程度になります。
かなりインピーダンスが低く、多少、電流を流さないとゲインが得られないようです。
最初、６ＤＴ８を使用しましたがプレート電流は１ｍＡ程度でした。
低い電圧で電流が流れやすい１２ＡＵ７に換えたところ電流が２ｍＡ近く流れ、高い周波数の一部の局が聞こえるように
なりました。
１２ＡＵ７は手持ちがが少なく他の用途に回したので再度６ＤＴ８に戻しました。
プレート電流を増やす為にグリッドに＋２．５Ｖのバイアス電圧を加算しました。
実際のグリッド電圧はグリッドリーク電流で下がり、約−０．１Ｖ程度でした。
これでプレート電流は２ｍＡ強となりました。（最初の３組のＩＦＴ）
最後の１個のＩＦＴには、さらにＡＧＣ電圧を加算しているので２ｍＡ以下です。
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ローカル局は全て受信出来るようになりましたがコミュニティー局は聴けません。
ロッドアンテナは正確に方向を合わせる必要があります。
全体的に音が小さく、まだまだ改良の余地があります。
その後の実験で感度が低いのは中間周波増幅でゲインが稼げない為だと判りました。
原因は双３極管を使った事にあります。
３極管と５極管ではゲインが大きく違いました。
今回のタイトル「４球ＦＭスーパー」では改良の余地が無いのでここで打ち切ります。
実験結果は別のページ「電池管ＦＭラジオの実験」にアップする予定です。
このページは電池管でＦＭラジオを作る為の予備実験の記録を残す場所としてスタートしました。
電池管ＦＭスーパーは１機種を製作し記事としてアップする事が出来ました。
ただし電池管は性能が低く発展性が無いので途中から傍熱管を使ったＦＭラジオの為の実験に内容が変わっています。