300円ラジオ型2球ポケットラジオの製作

フレーム

 真空管ポケットラジオの第2作目として、ダイソーの300円ラジオ(イヤフォーン付属なので
実質200円)を使ったサブミニチュア管2球レフレックスラジオを作ってみました。2球なので
感度はあまり期待していませんが、まあスピーカーは鳴らなくてもイヤフォーンで何とか聞こ
えればいいか、という程度を期待して作ってみました。


元のラジオ
 ダイソーで売っていた300円ラジオです。色々なホームページを見てみると、このラジオ
には裏蓋を開けると開口側に部品面がくるタイプと基板パターン面がくるタイプの2種類が
あるようで、私が買ったものはたまたま後者だったようです。これが苦労の始まりでした。


構成
 周波数変換−中間周波増幅−検波・電力増幅
   1AG4      1AJ5      1AJ5(レフレックス)
 バーアンテナ 元のラジオから取り外し品にリンクコイルを
60回巻いた物
 バリコン 元のラジオから取り外し品で等容量タイプ
だった
 OSCコイル FCZの455KHz用7KタイプIFTの巻線変更
 IFT FCZの40KHz用7Kタイプの巻線変更
 出力トランス ST30に2次コイルを50回巻いた物
 ボリューム 元のラジオから取り外し品
 イヤホンジャック 元のラジオから取り外し品
 A電池 単4電池 1本
 B電池 LR923 15個 22.5V
(市販の単5サイズ12V電池をバラした中身)
  抵抗・コンデンサ類は全てトランジスタ用を使用。
  回路図(参考程度にしてください。再現性は未確認です)


 真空管は以前に Antique Electronic Supply で購入したものの残りです。真空管ソケット
には2.54mmピッチの丸ピンICソケットを切って使っています。

 回路構成と定数は、殆ど真空管式ポケットラジオ プロジェクトのコピーです。本当は
周波数変換には前回作で実績のある1V6を使いたかったのですが、ケース内に余裕が
ないこととストックを切らせてしまったため、5極管コンバータの回路をそのまま使わせて
いただきました。
 バーアンテナ、OSCコイル、IFTは今回は最初から巻数変更して使っています。IFTは
前回作で使って成果のあったFCZの40KHz用IFTの巻線を300ターンになるようほど
いて使っています。
 2球レフレックスなので最初から音量は期待できないので、まずはイヤホンのみにしま
した。音量が十分出たら後で小さなスピーカーをつけるつもりでした。


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。
 この300円ラジオは、裏蓋に部品面を下にして基板をかぶせるように取り付ける構造に
なっているため、裏蓋から基板を支えるシャフトが出ています。これが部品配置を考える
うえで非常に邪魔になり、なかなか適当な部品配置が見出せませんでした。
 あれこれ試行錯誤の結果、何とか必要部品を全て配置できたのがページトップの写真
です。この写真は部品面が写るようにわざと基板を表向けています。実際にケースに組み
込むときには裏向きになります。

 このラジオの内部は高さに余裕がなく、バリコンの高さ以内に抑えないとケースが閉ま
りません。2.54mmピッチICソケットを縦向きにして立体配置すると、5ピンまでしか入らず
1AJ5は6ピンのため横向きの配置とせざるを得ませんでした。またイヤホンジャックとも
干渉するため、基板から若干浮かせて取り付け、その下にCR類を配置しました。

 B電池は、前回作と同様に市販の単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。単4サイズの電池ケースに何とか押し込んでみると全部で
15個まで入りましたので、B電圧は22.5Vとなりました。A電池は元のラジオのまま単4
電池1本です。

  部品配置写真  側面写真1  側面写真2  側面写真3


調整・・・と思ったらトラブル
 一通り配線が完了して、電源を入れて各部の電圧や電流に異常がないことを確認。
BCLラジオのアンテナを局発にリンク結合させて、局発がきちんと目的の周波数で発振
していることを確認。次に別の電池管ラジオからIF信号をコンデンサ経由でIFTに入れて
イヤホンから受信できることを確認し、ついでにIFTを調整。ここまでは順調でした。

 それではと言うことで、コンデンサ経由で外部アンテナを接続して何か1局でも聞こえ
ないかバリコンを回してみるも、何も受信できない。普通なら1局位かすかにでも入り
そうなものだが全くだめ。
 おかしいなーと思いながら配線を何度チェックしても問題ない。バーアンテナコイルが
悪いのかと思って、バーアンテナのリンクコイルを別のICラジオ(同調回路を外したもの)
につないでみると、ちゃんと何局も受信できる。それならと、第1IFTの2次側コイルを
ICラジオの同調回路の代わりにつないでみても、やはり何も受信できない。局発の発振
周波数を再度調べてみても問題ない。
 1AG4の第2グリッド抵抗値を変えてみたりグリッドリーク抵抗値を変えてみたりしても
だめ。しかし色々弄繰り回している最中にまれに2局ぐらい受信できるようになったことも
ありましたが、すぐに元の何も受信できない状態に戻ってしまいました。

 同調回路、局発、IFT以降は動作していることから、どうも5極管コンバータが発振はして
いても周波数変換として動いていないように思えます。部品配置の自由度が少ないので
理想とはほど遠い配置だし、そのために配線は干渉しまくり状態だろうし、局発の発振
以外に変な寄生発振をしているのかもしれません。
 オシロがあればこの辺が簡単に調べられるんでしょうが、私はテスターとBCLラジオ
以外にまともな測定器を持っていないので、完全にお手上げの状態となってしまいました。
少し時間を置いていろいろ対策を考えてみたいと思います。


追記 : その後の調整
 ありがたいことに川端さんや他の方からアドバイスを頂き、それを元に色々調整して
みました。何も受信できない原因は、感度不足もさることながら、局発信号がIF段に
漏れ出しているのではないかということでした。確かにIF段のAGC電圧を計ってみると
何も受信していないのに−1.4V程度も出ていました。この状態で試しに1AG4を抜いて
局発を停止させてみると、−0.5V程度にまで下がりました。
 そこで局発信号がIF段に漏れ出したり回り込まないように、IFTを再調整し、IF段の
グリッド配線経路を調整し、更に2球ともに手持ちの0.1mm厚真鍮版で作ったシールド板
を取り付けました。
 この対策を施したことで、局発信号の漏れ出しは抑えられ、1m程の外部アンテナを
つければ安定して4局ほど受信できるようになりました。トラッキングも大体調整でき
ました。
 なお、トラッキング調整の段階で、発信側バリコンに直列に入るパディングコンデンサを
100pFに変更し、周波数変換管の第2グリッドに入る抵抗値を調整し最高感度になった
820kに変更しました。

 ポケットラジオとしては、外部アンテナを必要とする程度の感度しか得られていません
ので実用性は今ひとつですが、たった2球でここまで動作すれば、まあまあと言った
ところでしょうか。


追記2 : その後の変更
 このラジオで使ったST30同等品(と思っていた)トランスのインピーダンスが予想以上に
低く、本物のST30と比べて直流抵抗が1/10程度しかないことが判りました。そこで、
日本橋で本物のST30を買ってきて取り替えたところ感度が格段に向上し、外部アンテナ
無しでバーアンテナのみでもローカル数局を受信できるようになりました。
 ただ、本物ST30は偽者ST30よりもサイズが大きかったため、現状の配置では収まり
きらず、仕方なくボリュームを少し外へずらすことになってしまいました。そのためケースを
削り、ボリュームの外枠が外から見える状態になってしまいました。

  ボリュームの外枠が見える

 また、周波数変換管の第1グリッドにつながる結合コンデンサを一時に22pFに減らして
いたのですが、これを51pFに戻したところ更に感度が上がりました。
 ただ、感度が上がったのはいいのですが、うまくIFTを調整しないと発振してしまうように
なりました。発振する直前の状態にIFTを調整して、トラッキングを再調整し、何とか実用
レベルにまで完成しました。

 まだ少し気になる点といえば、大きな音になると音が割れたように歪んでしまうことと、
トラッキング調整のし過ぎでバリコンのアンテナ側トリマーがガリってしまったことでしょう
か。どうやらトリマー内に金属カスが入り込んでしまったようです。
 トリマーのガリはバリコンを交換するしかないので諦めるとして、大音量時の歪みに
ついて今後ゆっくりとバイアスやAGC回りを見直してみようかと思っています。とりあえずは
ボリュームを絞れば音が小さくなってひずみは解消するので実用上は問題ないのですが
今後ゆっくり調査してみたいと思います。

  改良後の回路図   部品配置写真1   部品配置写真2   部品配置写真3

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