サブミニチュア管ポケットラジオの製作
| 川端さんの「真空管式ポケットラジオ プロジェクト」のホームページを見たときは衝撃を 受けました。凄い！！と思うと共に、製作例を何度も見ているうちに自分も作ってみたいと 思うようになりました。特に１００円ラジオ改造３球レフレックススーパーは私の憧れであり また目標となりました。 しかし、いきなりあれだけのものを作るのは不可能だし単なるコピーになるので、まず 手始めにもう少し大きなサイズの市販ポケットラジオを改造してみることにしました。 元のラジオ ＤＩＹショップで偶々見つけた１０００円のラジオで、ごく一般的なサイズのトランジスタ式 スーパーラジオです。大きさは約65×110×29(mm)です。 外観写真 構成 周波数変換−中間周波増幅−検波・電圧増幅−電力増幅 １Ｖ６ ５６７８ １ＡＪ５ ＣＫ５２６ＡＸ
回路図（参考程度にしてください。再現性は未確認です） 真空管は全て Antique Electronic Supply で購入しました。他にも色々な真空管を買い ましたので全部で$26程でしたが送料が別に$14.8もかかりました。もっと沢山買っておけば 良かったです。USPSで送られてきて約３週間くらいかかりました。 バーアンテナ、ＯＳＣコイル、ＩＦＴはトランジスタ用のものを無改造で使っています。真空管 式ポケットラジオ プロジェクトでは全て巻数変更されいますが、ＩＦＴは巻数変更しなかった 場合との比較はしたことがないと書かれてましたので、私は敢えて巻数変更せずに無改造 で使ってみることにしました。インピーダンスが合わないことは容易に想像できますが、 どの程度実用になるか試してみたかったからです。 回路定数については全く自信がありません、色々な回路図からの寄せ集めです。ここは この値にした方がいいよといったアドバイスは大歓迎です。 スピーカーはオリジナルのものだとマグネット部が高すぎて邪魔になるので、薄型のもの に交換しました。 真空管ソケットは丸ピンタイプのＩＣソケットをそのまま利用しました。SMT管を２段重ねに するのに丁度いい間隔でした。 内部構造 １枚のユニバーサル基盤をカットして、うまくラジオの内部に収まるよう加工しただけの ものです。ガラエポ基盤を使いましたが、たまたま手持ちがあっただけです。 真空管は上下２段にしてＩＣソケットに取り付け、それをＲＦ部とＡＦ部が左右に並ぶように 配置しました。ＩＣソケットをベース基盤に対して垂直に立てて固定するために、ＩＣソケットを サブ基盤に取り付けたうえでサブ基盤とベース基盤をスズメッキ線（抵抗やコンデンサの 足の切れ端）で配線して固定しました。 Ｂ電池は、市販の単５サイズの１２Ｖ電池２本をバラして取り出したボタン電池を適当な 筒に入れました。 内部写真１ 内部写真２ 内部写真３ 内部写真４ 電池部分写真 （まだ修正前です） トラブルと修正 一通り配線が完了して、OSCやＩＦＴの調整をしていく段階で、幾つか修正を加えました。 ・最初は低周波電圧増幅の負荷に適当な抵抗を使っていたのですが、ただでさえ低い Ｂ電圧がさらに下がって９Ｖ程度になってしまったので低周波チョーク（ＳＴ３０）に交換 しました。 ・最初は局発が全く発振しませんでした。ＯＳＣコイルの２次側配線を逆にして無事発振 しました。 ・テスターで計るとヒータ電圧が１Ｖ程度しかなく、真空管の動作が不安定でした。Ａ電池 はきちんと１．５Ｖ出ています。ヒータ回路をたどっていくと、電源スイッチ部で電圧降下 していることがわかりました。接点を磨いて解消。 ・低周波電力増幅部が発振してしまったので、出力トランス１次側にコンデンサを追加し ました。最初マイラーコンデンサを使ってみましたが、高温がカットされてしまったので セラミックに変更しました。それでもまだ多少発信音が残っているので、電圧増幅部に も追加する必要があるかもしれません。 ・感度が非常に悪く外部アンテナなしでは何も聞こえなかったので100pFを通して外部 アンテナ接続線を取り付けました。カーテンレールや電灯線アンテナをつければ何局も 受信できるようになりました。 ・ここまでき最後の大トラブル、真空管がはみ出してケースが閉まりません。真空管の 足をギリギリまで切り詰めても、あと1mm程はみ出ます。 真空管を取り付けたサブ基盤を後ろに移動させたくても、イヤホンジャックと出力トラン スが邪魔になって動かせません。 最初の部品配置設計が甘かったと後悔し、泣く泣くＩＣソケットを諦めて真空管を直接 基盤に半田付けしました。 完成時点の内部写真 問題点と課題 トランジスタ用ＩＦＴを無改造で使った影響か、ポケットラジオとしては実用にならない感度 の低さです。外部アンテナを付けない当地（神戸）ではほとんど何も受信できません。 トラッキング調整が完全に取れてないこともありますが、試しに１局だけに絞って最高 感度に調整しても、外部アンテナなしでは殆ど聞こえません。 Ｂ電圧が低いことも原因の一つでしょうが、電池ケースをそのまま使う限りはこれ以上の 高電圧は望めません。 真空管式ポケットラジオプロジェクトで使われているＩＦＴは１次側に４００回巻かれており、 同調コンデンサは18〜33pFを使われています。この値とＦＣＺのＩＦＴの１次側インピーダン スを計算して比較してみると、１０倍以上差があるようです。 ４個もあるIFTにそれぞれ４００回ずつも巻くのは大変そうで尻込みしていたところ、ＦＣＺ には「07S40K」という長波受信用コイルがあり４４０回巻いてあることが判りました。これに ちょっと小さめの同調コンデンサを付ければ何とか使えないかと目論んでいます。 一応07S40Kは買ってきたのですが、本当に同調するかどうかディップメータもシグナル ジェネレータもないので、確認するには実際組み込んでみるしか手がなさそうで未だ試せて いません。 追記 ： その後の改良 ラジオ工房掲示板で回路上の問題箇所を指摘していただだき、その情報を元にして次の ような改良しました。 １．ＩＦ増幅段にもAGCバイアスをかける。無くすと入力インピーダンスが下がってしまい、 感度低下になるそうです。 ２．AGC回路の時定数が小さすぎる。時定数コンデンサの容量を0.1uFに変更。 ３．トラッキングがどうしてもうまく取れず、低い周波数で特にズレが大きかったので、思い 切って使っていないバーアンテナコイルの２次側を１次側に直列に接続してインダク タンスを増やした。 ４．問題と課題にも書きましたが、ＩＦＴにFCZの07S40Kを使ってハイＬ化する。 まず、１．〜３．の改良により幾分感度が上昇し、50ｃｍ程度の外部アンテナでも受信でき るようになりました。 次にFCZの07S40Kを分解して１次側巻線をほどきました。何度か巻数を調整して、３００ ターンと22pFで455KHzに同調させることができました。文章で書くと簡単ですが、ディプ メータもＬメータも持ってませんので、ラジオに取り付けてはテストし、外し巻数を減らして 再取り付けしてを繰り返しました。結構疲れる作業です。 ４つのＩＦＴとも交換し再調整をすると見違えるほど感度が上がり、強い局だとイヤホン ではうるさ過ぎるほどです。十分な感度になりましたので、外部アンテナを取り去って バーアンテナだけにしてしまいました。これだけあればポケットラジオとしては十分な感度 です。やはりＩＦＴのインピーダンスは感度に大きく影響していたようです。 ただ、感度がよくなったのはいいのですが、今度はＩＦＴ間にボリュームを入れる方式では 音量が絞りきれなくなってしまいました。強力な局ではボリュームを一杯まで絞ってもまだ 少しイヤホンではうるさいくらいに受信できてしまいます。 AGCループの中にボリュームを入れているので、この方式では限界かと思います。 やはり高抵抗のボリュームを探して本来のボリューム回路にする必要がありそうです。 改良後の回路図 |
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