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2008年7月18日金曜日

【部品】FT-243型水晶振動子

FT-243型水晶振動子
 Old Crystalの続きである。
昨日の測定の続きは休日に行なう予定だ。とりあえず、FT-241型の構造に続き、FT-243型を採り上げておく。

FT-243型は、1960年代のHAMにはポピュラーな存在であった。
例えば、TRIOの送信機、TX-88AやTX-88Dのパネル左下には、水晶振動子(=水晶発振子)のソケットがあるが、FT-243用が付いていた。

これはTRIOに限らず、国産STAR や米国製にも見られる。 ソケットに合うのはいずれもFT-243型である。 アマチュアが容易に(安価に)入手できる水晶振動子はFT-243型だったからだ。 写真のようにFT-243の足ピンは太くてしっかりしている。 HC-6/Uの足ピンはピッチは同じでも太さが違うので挿入できない。 それで一時期アマチュア向けにFT-6/Uなる足の太いHC-6/U型が売られた事があった。 たぶん、そんな水晶振動子が作られたのは日本だけだと思う。 ただ、海外でもGT管の足をカットしてHC-6/Uに被せて太い足にすると言うようなアイディアも見受けられる。

FT243専用のソケットが用意されていたが、入手難だろう。その場合は、USオクタルソケット・・・要するにGT管用の8ピンソケットが使える。ピンを一つ飛ばして挿入する。オクタルソケットにはFT243が2個実装できるので都合が良いこともある。

FT-243型水晶の内部
内部は、昨日のFT-241とは大きく異なっている。 写真中央にあるのが水晶振動子そのもので、薄い板状である。 それを金属の電極板で挟み、蓋を閉めて右のバネで押さえる構造である。

このように水晶板が容易に取り出せる。 また、FT-243型に使ってある水晶は、BTカットあるいはATカットが一般的であって、厚みによって振動周波数が決まる。 従って何らかの方法で厚みを薄くすれば、周波数を高くすることができる。(注:上に盛って厚くすることはできないから、周波数を下げることはできない。OM曰く水晶板に赤チンを塗って僅かに下げるテクニックもあるとは言うのだが・・・笑)

たくさん研磨するのは大変なので、なるべく近い周波数が良いが、そう都合良く行かないのが普通だ。 面の平行度が悪くなると発振し難くなるので、手研磨で大きく削るのは難しいだろう。 研磨材を使う機械的な方法のほか、かなり危険な薬品であるがフッ化アンモニウム溶液(二フッ化水素アンモニウム溶液)を使って溶解する方法もある。 どちらもやったことは無いので、チャレンジするなら各自で研究を。(笑)

参考:ATカット水晶の周波数は厚み1.67mmのとき約1MHzとなる。厚みと周波数の関係は反比例するので、例えば7MHzでは0.2385mmになる。 あまり薄いものは割れてしまうのでFT-243の構造で可能な上限周波数は基本波で10MHz程度である。それ以上は製作困難なのでオーバートーン発振させるか逓倍で得ることになる。

しかし、いまどき研磨はお薦めしないので、どうしてもFT-243型水晶振動子が必要なら、中身を取り出してHC-18/U型(HC-49/Uでも良いが・笑)を内蔵してしまうのが良い。 そうすれば、7003kHzにFT-243型水晶でオンエアすることができる。(爆) 但し、見かけはともかく小型水晶なので水晶電流には気を付ける必要がある。

:もっぱら発振を目的に作られた水晶振動子を「水晶発振子」と呼ぶことがある。本質的には同じ物である。フィルタ用の水晶振動子では水晶定数を調整しHigh-Qに作るほか、副共振が主共振の近傍に現れぬように十分配慮してある。もちろんフィルタ用に作った水晶振動子でも発振はできる。なお、一般に見かける水晶振動子はその殆どが発振目的で作った物である。

4 件のコメント:

DIM/Sho さんのコメント...

TTT/hiroさん こんばんは。

先月末から転勤で勤務地が変わり、ばたばたしてます。おかげで、ネットにアクセスする時間が激減しました。

私もFT-243型水晶のケースに、7003KHzのHC-49U型水晶を入れて、TX-88D用に使っています。Hi.
壊れもせず、普通に発振してくれています。

手持ちのFT-243が8個ほど。FT-6U型も2個ありました。HC-6Uの足を太らせたのも1個有ります。どれも、88D用ですが。

その昔、中の水晶片を磨いて、周波数を上げようとした事もありましたが、上手くいかなかったような・・・。Hi.

TTT/hiro さんのコメント...

JA5DIM 林さん、こんばんは。

コメント有難うございます。
> 転勤で勤務地が変わり、ばたばたしてます。
転勤して暫くは慌ただしいですね。 どうもご苦労様です。 勤務地が遠くなるとたいへんですが・・・

> TX-88D用に使っています。Hi.
うまく使えているようですね。 いまはFT-243水晶を作ってくれるところもありませんから、詰め替えが良い手ですね。(笑)

水晶版を研磨するのは大変だと思っています。 少量の研磨なら大丈夫そうですが、大きく削ると平行度が落ちて発振し難くなることが多いようです。 その点、薬品で溶解するほうが良いのかも知れません・・・。

JE6LVE/Takahashi さんのコメント...

私もFT-243型水晶は1個だけ持っています。
頂いたトリオのVFO-1に刺さっていました。
しかしコストがかかりそうな作りですね。
大量生産したら水晶と銘板以外は同じ物が使えるのでそうでもないのでしょうか。

TTT/hiro さんのコメント...

JE6LVE 高橋さん、こんばんは。

コメント有難うございます。
> しかしコストがかかりそうな作りですね。
昔は、水晶板に電極をメッキ(蒸着)する製造方法は難しかったようです。 気密せずに電極板で挟んで機械組み立てだけで済むFT-243の方が低コストだったようですね。 メーカーも研磨器と発振器、周波計があれば製造できた筈ですので・・・。(笑)

あと、銘版の周波数刻印機があれば済んだのでしょう。(笑)