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2014年4月15日火曜日

【回路】Repair a NRD-72 Receiver

【JRC:NRD-72型受信機の修理】

NRD-72故障す
 まったく故障しない機械など存在しないだろう。しかしJRC:日本無線製の通信型受信機:NRD-72が再び故障したのである。以下、簡単な修理記録として纏めておくことにしよう。 コレをお持ちのお方でも同様の故障をするとは限らないから参考にはならぬだろう。 以下、持ってないお方には単なる暇つぶしだろう・・と言う訳で、もしお暇ならどうぞ。

 この機体が製造されたのは1979年らしい。 既に35年を経過しているのだからどこか不調になっても不思議はない。前回の修理は5年以上前だったと思うので、それ以降はノートラブルであった。 少し接触不良が出るのはやむを得まい。古いのに立派なものと言えそうだ。

 写真は正面パネルの左側部分だ。 Sメータはこのように0〜10までの目盛になっているだけでアマチュア機のようにS目盛にはなっていない。プロの通信士は通信ができれば良いのであって、シグナルレポートの交換などしないしアンテナが変われば指示値が変化するSメータなど飾り程度なのだろう。

 流石に、この時代の受信機ともなればSメータを頼りにチューニングして最良点に合わせるなどと言う受信操作はせず、あらかじめ決められた周波数に数字を合わせるだけで事足りたはず。 Sを見ながらワッチなどと言うのはBCLやアマチュア無線家の楽しみだ。(笑)

周波数は飛ぶ
 メインダイヤルの回転に対して周波数がスムースに変化せず飛ぶようになった。 写真で100Hzの桁がおかしいのだ。 0,1,2,・・・・9,0と順に変化しない。

 この桁は1kHz/0.1kHzのステップ切換えスイッチでスルーにすることができる。 スルーにしてダイヤルを回すと1kHz単位の変化となる。 その状態では正常に周波数のアップダウンが可能だ。従ってロータリ・エンコーダの問題ではない。どうやら一番下の桁のカウンタ部分に異常があるらしい。

 前回の修理でもこの部分に異常が発生した。 ダイヤルが一方向にしか変化しなくなったのだ。 パネル面にあって、最初に外気に曝されるこの周波数表示ユニット:CDE-52は故障し易いように思う。 このNRD-72も船舶に搭載されていたらしいので潮風が入ってくる環境に長年おかれたのだろう。 NRD-72は密閉構造ではないので、スイッチや表示部の隙間から外気はお構いなく浸入しただろう。

#どうも外気に曝された部分に故障が多発する印象がある。

NRD-72の中身
 同社のアマチュア向け受信機やトランシーバにも採用されている構造で組立てられている。 底部のマザーボードのソケットに各機能ブロックを搭載したプラグイン基板が差し込まれる方式だ。 Collinsの651S-1あたりから採用された構造だと思う。ボードエクステンダが必要なので、あまりメンテナンス性は良くないように感じるが製造には有利だったのであろう。

 左から入力のLCフィルタ、RFアンプとミキサー、IFフィルター・・・・と言う順に並んでいる。 電源部は右の方にある。 AC100VとDC24Vで動作するようになっている。 なお、故障が発生したユニットは手前の正面パネル裏に搭載されている。 ダイヤルツマミを全て外し、左右のラック・ハンドルを止めるネジを取ると前に倒れてくる。基板はフレームから取外さなくてもある程度のメンテナンスは可能なようにできている。

周波数表示の裏側
 写真の左上に見えるのが周波数ダイヤルのロータリ・エンコーダーである。 光学式のロータリ・エンコーダーで、かなり大型のユニットだ。 耐久性を考えて非接触の形式にしたらしい。 しかし、意外に故障が多いのも事実で不具合になっている機体もかなりあるようだ。

 周波数表示ユニットは、このロータリ・エンコーダからのアップダウンパルスを拾って、周波数表示を行なうとともに、PLL回路にデータとして渡す役目を持っている。 一番下の桁が悪い場合に疑われるICは数個に限られていて、動作解析の結果からIC17:TC4510BPが最も怪しいことがわかった。

 写真では褐色のフレキシブル基板(FPC)が目に入ると思う。 これは基板ユニット間を繋ぐ配線用である。束線のワイヤ・ハーネスではなくこうしたFPCを使ったのは配線の合理化と確実性を追求してのことと思う。しかし修理などメンテナンスの際には障害になることもあって一長一短だと感じる。
 FPC上に見える細い青色の電線はLSBモードを追加した際の配線だ。NRD-72はプロ用なのでSSBと言えばUSBモードであるが、配線の追加でLSBも受信可能になる。デジタル周波数表示もキャリヤ・センターで行なわれるのでLSBモードを追加しても支障はない。

IC17:TC4510BPの周辺回路
 TC4510BPは標準的な4000/14500シリーズC-MOS ICである。 一桁のアップダウン・カウンタであって特殊なICではない。手持ちになかったが、各社からセカンドソースが出ていたので交換部品の入手は何ら心配していなかった。 回路に見える周辺のゲートICも同じで、4001や4049と言ったポピュラーなデバイスだから故障原因さえ究明できれば修理に困る筈はない。

 そう思っていたのだが苦労してしまった。 4000シリーズのC-MOSも市場から徐々に姿を消しつつあるのだ。 4001、4011や4049と言ったポピュラーなゲート類ならまだ支障なく手に入る。 しかしMSIの4510Bは入手困難だった。用途が限定されているからかも知れない。 もちろん秋葉原のお店を虱潰しに当たればどこかに在庫があったかも知れない。 しかし、若松、千石、鈴商ほかラジオデパートやセンターのメジャーな数軒を当たってもどこも在庫はナシだった。通販のサトー電気にもない。最後の手段で世界中から探して海外通販の手はありそうだがこれ一つと言うもの・・・。

 はたと困ってしまったのでJE6LVE高橋さんに相談してみた。少々古いらしいが、お手持ちがあったほか大阪・日本橋のお店にも当たって頂いた。 数軒回って発見できたそうで送って頂くことができた。 LVE高橋さん、どうも有難うございます。お陰でこうして立派に直りましたよ。

#原因はほぼ特定されているのだから部品さえあれば直ったも同然だったのだが・・・。

4510Bを交換す
 両面スルーホール基板なので、良くハンダを除去しないと配線パターンを傷めてしまう。 また、潮風と年数の経過とで基板は弱って来ているように見えるので丁寧な作業を心がけた。

 写真中央が交換したIC17:4510Bである。 オリジナルでは東芝のTC4510BPが使ってあったが、交換品はTI・RCA系のCD4510BEを使っている。 ここにはモトローラ系のMC14510BPなどでも良い。 ロータリ・エンコーダと言う人間が相手のインターフェース部分だから、ICの動作速度など影響はないから「4510B」なら何でも大丈夫だろう。 交換したら正常に動作するようになった。 めでたし、めでたし。

 この写真の4510Bの右にあるTC4001BPは以前交換したものだ。 聞くところによれば、前オーナーがそのほかにも交換しているとのことなので、やはりパネル面寄りの基板は故障率が高い模様だ。

                    ☆

NRD-72のRFアンプ
 せっかくNRD-72を開けたので、特徴的な部分を少しだけ紹介しておしまいにしようと思う。

 写真はRFアンプ基板:CAF-50を引き出した状態だ。 裏返しになったトランジスタが目に入るだろう。 これがNRD-72の高周波増幅である。 2SC1164-Oと言うトランジスタがPush-Pullになっている。 小さなヒートシンクが付いているが、これはそこそこ電力を喰わせているからだ。

 それぞれ15mAくらい流れている。コレクタ電圧は15Vで、CE間には12Vほど掛かっている。200mWくらいの消費電力だからそのままと言う訳には行かなかったようで、小型のヒートシンクが付いている。 なお、振動など考慮してヒートシンクを基板にネジ固定する関係で裏返して搭載したようだ。足が長くなるが30MHzまでの受信機に影響はない。

RFアンプの回路
 アマチュア無線では、RFアンプと言えば2SK241や2SK125などがポピュラーだ。 こうしたバイポーラ・トランジスタ(BJT)を使ったRFアンプはあまり見られない。大昔の半導体受信機にはBJTのRFアンプもあったがそれとはまったくの別物の回路だ。

 実は、こうした形式のアンプはなかなか優秀なのである。使ってあるトランジスタはCATVの中継器用に向けて開発されたもので、直線性は非常に優れている。CATVの中継器にあっては多重化された多チャンネルの信号を一括して広帯域増幅する関係で、混変調や相互変調を非常に嫌うのである。目は耳以上に鋭敏であり、僅かと言えども画質の低下は視覚的にすぐわかってしまう。要するにIP3やIP2は十分大きくなくては使用に耐えないのだ。 だからそれ専用のデバイスが開発された。 従って使用デバイスの性能に依存するので回路だけを真似ても真価は発揮しない。 ノイズ・フィギャもHF帯用としては十分低く、広いダイナミックレンジが得られるRFアンプである。 消費電力が大きい欠点の他に、デバイスのコストが掛かるのでアマチュア機で同様のデバイスを実際に使った例は杉山電機のF-850(但し簡易型)以外に見たことはない。(稀な例として、トランシーバ・キットでも簡略型が見られる)

 ずいぶん前に扱った、Collinsの651S-1A受信機ではいきなりJ-FETのppミキサーで周波数変換していた。 おそらく、感度的にはそれでも十分行ける判断であろう。 しかし局発の漏れによるスプリアス輻射ほか、妨害特性の点ではRFアンプはあった方が有利なはず。 HF帯のハイバンドではなるべくNFを下げたくなって来るからやはりRFアンプは欲しくなる。 広いダイナミックレンジを確保しつつ、良好なNFを得る必要からJRCの受信機ではこうしたRFアンプが付加されているのであろう。

 ほか、ミキサーが2SK19BLなのはIdssが大きなJ-FETを使うと言う常套手段だ。今ならJ310のような外国製J-FETの方が入手性は良い。もちろん、2SK125があるならそれも良い。 しかし、昨今では高IPのミキサーはスイッチング・タイプに移行する傾向にある。 これからはD-MOSを使う形式が台頭するだろう。 Bus-SW用ICも同様にD-MOSであって周辺回路が集積されていて使い易いものである。ミキサー話しはまたいずれ。

2SC1164の素性
 あまり入手し易いトランジスタではないようなので、簡単にしておく。 同様のデバイスとしては、NECの2SC1252の方が有名だ。たぶんそれもディスコンだろうと思うが、RF用パッケージに入った面実装タイプのCATV用トランジスタが今でも作られている。

 コストが厳しく、そうでなくても昨今のアマチュア機は受信時の消費電力が過大な傾向がある。 だから無条件に採用するのは難しいかも知れないが、一度検討してみたら良いのではないかと思っている。 バス・スイッチのDBMと同じで、ここでこう書いておくと何時の日にか良い性能のRFアンプがアマチュア機にも搭載される日が来るかも知れない。(笑) RFアンプのデバイスは2SK125/J310/SST310ばかりでない。こうしたバイポーラ・トランジスタを使ったRFアンプも如何だろう?

 まあ、今ならノイズレス・フィードバックのノートン・アンプ・・・もちろんPush-Pullタイプを使ってゲインの平坦化と低歪みの追求を図るのがトレンドだろうか。 その為にはもう少しゲインの取れる石がベストチョイスかも知れない。

 そのほか、IFアンプなども面白い回路になっている。詳しく見て行ったら興味深いこともあるが、始めるとキリがないのでまた何時か機会でもあったらにしよう。

                 ☆ ☆ ☆

 JRCのNRD-72とかその上位の受信機は安定した性能なので使っていて安心感があると思う。 だまって過不足なく受信できる安心・安定感はさすがである。 ところが操作していて何か楽しいかと言えば、あまりそう感じないのである。 当たり前に受信できる機械はプロにとっては頼りになる存在だろう。 空気のようなモノと言ったらわかり易いだろうか。 なければ困るが特に意識などしない存在なのかも知れない。 プロの通信士を惚れさせた小林無線とは対極にある受信機のようだ。

 今でもプロ用受信機・業務用受信機に憧れを持つ人は多い。 堅牢で確実な動作をしてくれるのは流石だと感じさせてくれる。 しかし、こうした受信機で聞こえるときには今のアマチュア機ならどれでも立派に聞こえる。 昔のようにプロ用とアマ用の性能差は無くなっているように思う。 プロの通信はチャネルが割り当てられていたから普通は混信など無い。混信除去能力は限定的だ。一方、アマチュア無線は大違いであり、混信対策の機能を考えれば今どきのアマ用の受信機なりトランシーバはとても優れている。もちろん製造技術の進歩で信頼性だって侮れないレベルに来ている。 de JA9TTT/1

(おわり)

2014年4月1日火曜日

【電子管】Restoration of a tube radio SR-100K

【STAR SR-100K型ラジオを復活する】

の色
 やっと春になった。 2月の2回の大雪でずいぶん足踏みをした春だ。 スイセンや鮮やかな黄色のレンギョウもやっと開花したと思ったら桜がやってきた。 北国の春と一緒で一気に花の季節を迎えている。

 春は出会いと新たなスタートの季節だ。 学生時代は遠い昔のことになったが、なんとなくわくわくが4月とともに蘇ってくる。 もう一度初心に帰って・・・と言う訳でもないが、古いラジオのレストアでも辿りながらあのころを思い出しつつ書き綴ってみようかと思う。 何か新規性がある訳でもないし役立ちもしないとは思うので、もしお暇ならお付き合いでも。 もちろん自身のレストア記録が目的なので悪しからず。

#真空管でノスタルジックな話しと言うより意外に近代的だったりする。(笑)

                    ☆ ☆ ☆


SR-100K発掘
 子供の頃から何回も引っ越しを経験している。運ぶ価値の無さそうなものはその都度捨てられてしまっている。 だから子供の頃の思い出と言えばアルバムくらいになっている。

 このラジオキットが残っていたのはそれなりの思い入れがあったからだ。捨ててしまう気持ちにはなれなかったのだ。 数年前に古い家を取り壊した時にもずいぶん再整理している。このラジオはその際に持ち出したまま屋根裏の奥深くに仕舞われていた。

 昨年の春頃から始めたシャックの大々的な整理で発掘された。 STARの受信機キット・SR-100Kと言うものである。段ボール箱に入っていたから残ったとも言えそうだ。

私のSR-100K
 取り出して久しぶりに灯を入れてやりたいと思った。

 だが、確かめたらそうも行かないことがわかった。 年数の経過だけが理由ではない。 昔々、製作技術が稚拙だったころの作品だ。 理屈も良くわからず行なったような改良(改悪?)が随所に見られる。 だから写真のように無事に通電できたのは全てのことが済んでからのことになる。

 パネル面の登場はここだけなので少しだけコメントしておく。 まず、ラジーケータのSメータはオリジナルにはないものだ。これは昔改造で取り付けた。 ほかバリキャップを使ったスプレッドや意味不明のジャックが数個追加されていたがどれも撤去した。空いた穴は埋め戻して元にもどしてある。 いろいろ改造して遊んだ痕跡があったわけだ。

SR-100kの回路図
 入っていた段ボールの文字を良く見ると、Communications Receiverと書いてある。要するに「通信型受信機」と言う意味だ。 だが、回路を見れば一目瞭然、たんなる4球スーパーである。 整流管がダイオードに置き換わっているので4球だが、トランス付きの「5球スーパー」その物と言って良い回路構成だ。 B電圧が低く回路電圧はトランスレスのラジオ並だ。 だからAFのパワーはあまり出ないがそれで不足と言う訳でもない。十分うるさく鳴る。

 もちろん同じ5球スーパーのようなものにはDELICAのCS-7やTRIOの6R4Sのような「通信型」と呼べるようなものもある。STARならSR-40Kが同類だ。 だがSR-100Kは純然たる家庭用スーパ・ラジオのキットなのだ。回路だけでなく部品からも伺える。この先、明らかになって行くだろう。

こりゃ通電不可だな
 家庭用ラジオだって案外侮れない。中波放送くらいうるさいほど良く聞こえるのが普通だ。 だから、久しぶりに灯を入れてみたかった。

 しかし、ちょっと待った!

 上から見たら球も所定の位置に刺さっていて大丈夫そうだったが、シャシの裏をみたらどうにも危なっかしい。 それにもう何10年も通電していないから、いきなりでは危険過ぎると言うものだ。

 中身を見て駄目そうなので捨てようかとも思ったのだが音を出してみたい一心で修復することになってしまった。 これは平成の大修理である。(笑) 途中の写真は省略するが要するに「完全分解+再組立」だ。部品も怪しいから確かめながら使うと言うことになる。新品キットの倍以上の手間がタップリ掛かってしまった。

IFTとIFアンプ
 手前の真空管は周波数変換の6BE6だ。 IFTに挟まれたのが中間周波増幅の6BA6である。

 使ってあるIFTはごく一般的な物のように思える。要するに家庭用ラジオで見かける物と同じようだ。

 5球スーパー用IFTでもTRIOのT-6型のような通信用と言うものとはだいぶ違っている。これは通信機用の性能を追求したものでは無かろう。このIFTだがすこし怪しかった記憶もあるので一度よく確認してから再利用すべきだ。

IFTの確認
 たとえばバリコンや電源トランスと言った主要部品はそのまま使うしかない。 IFTはどうしても駄目なら代替品に換える手もあるだろう。 あるいはあっさりラジオと割り切った使い方でしのぐ必要もあろう。

 さっそく内部を確認してみた。 同調コンデンサはディプド・マイカコンデンサである。 IFTテスト治具で特性の確認をしたらIFT-Aはまずまず正常だった。 IFT-Bの方は2次側の同調がだいぶずれていて、正しく調整されていなかった疑いがある。 二次側コアを正しい方向へ回して行くと一旦信号レベルが下がるので、逆方向だと勘違いする状態になっていた。 特性直視装置で観測しながら再調整したから誤らなかったが、放送を受信しつつテスタ一丁で調整していたなら現象を良く理解できなかっただろう。

#配線のストレー容量を見込んだ再調整を行なって再利用に備えることにする。

ウエファ型ソケット
 真空管のソケットはウエファ型が使われている。 しかも最初からシャシにリベット止めになっていた。 リベット止めは家庭用の量産ラジオでは常套手段である。

 このソケット、何回も球の抜き差しをしたと思う。 配線の付け替えもたびたび行なったので相当「へたって」いた。 そのままでも何とか使えそうにも見えたが、一旦外して超音波洗浄くらいしたい感じだ。

 配線を撤去した後にはシャシの清掃も必要なので一旦ソケットも撤去することにした。結局、外してみたら程度が良くないから新品に交換したくなってしまった。

ステアタイト型に交換
 真空管ソケットは全部交換した。 ラジオごときにステアタイトのソケットは贅沢かも知れない。 手持ちにウエファ型はないし、ベーク・モールド型もあまりなかった。

 ステアタイトをこの際使うことにする。 たぶん、持っていてもこの先使う機会は殆どあるまい。 こうしたソケットも近ごろは中華モノが出回っている。 但しこれはずいぶん前に購入した国産品だ。

 タイトソケットはウエファ型とは取付けネジの間隔が異なる。 鉄シャシをヤスリで削って穴間隔を広げてやらないと止められない。その加工が修復作業の中で一番面倒だった。

 新品のソケットを使うなら、いらない球で「足慣らし」を数回やってから使うと安心だ。 特に中華ソケットの中には寸法精度の悪いモノが混じっている。 しっくり来ないソケットは使わぬ方が良かろう。金メッキされてはいても寸法誤差が大きいのは困った物だ。

出力トランスも交換
 オリジナルとは違うアウトプット・トランスに交換されていた。たぶん使用中に断線したことがあったのだろう。 出力管:6AR5にはミスマッチだったので秋葉原の東栄変成器でT-600型を買って来た。 T-600は小さな出力トランスだが、それでもオリジナルよりも大きくて取付け穴の開け直しが必要だった。

 5極管:6AR5シングルの無帰還アンプだしトランスも小さいから低域再生は望むべくもない。 むかしの真空管ラジオらしい歯切れが良く明瞭な音がする。 音質改善の目的で6AR5のプレートと6AV6のプレートを高抵抗で結び、局部負帰還を掛けていた痕跡もあったがオリジナルの回路を尊重しそのままにしておいた。 ラジオチックな音なのは当然だ。 もちろん低周波出力は大きいしスピーカも大きな分トランジスタラジオよりマシな音がする。

AFゲインVRの交換
 音量調整は500kΩのスイッチ付き(S付き)VRが使ってある。 電源スイッッチを兼ねた音量調整VRはラジオを使う都度回すことになるから損耗しやすい。 過去にも交換した記憶があったが、調べたらやはり使い物になりそうにない。新しくすることにした。

 もっと良い物が欲しかったのだが、500kΩのAカーブでS付き、しかもローレットの短い軸つきともなるともう秋葉原でも売っている所も限られている。 使える物が見つかったのはむしろラッキーなくらいだ。 このVRはAカーブの具合がJISとは違うらしいのと、左に回し切ってスイッチOFF直前の所に残留抵抗があってあまり芳しくない。しかし他には無いので仕方がない。もちろん使えない程ではないが無名の品の寿命は短そうだ。最近秋葉原に多い中華部品らしかった。

バンドスイッチは清掃で
 バンド・スイッチは4回路2接点のロータリ型だ。 まだALPSほかで良い物を売っている。 しかし上のVRと同じようにローレットの短軸と言うものは近ごろ見かけない。 ツマミごと換えてしまえば良いのだが、それでは外観まで別物になってしまう。

 状態を見たら,接触不良は酷いもののガタも少なく接点の状態はそれほど悪くないようだ。 良く清掃・整備して再利用することにした。 コンタクトスプレーほかケミカル品で接点クリーニングをしたあと有機溶剤も使って超音波洗浄を行なった。 完全に脱脂されてしまっているので、必要部分に潤滑を行なっておいた。 まだいくぶん接触状態に不安定さも見られたが概ね大丈夫になった。

 バンド切換えのロータリ・スイッチからは12本の配線が出る。初心者にとって間違い易い部分で、キットの組立て説明書では拡大図で詳しく説明されている。 いまでは接点構造ほか回路も熟知しているからこの程度ではまず間違わない。(笑)

シャシ下面全景
 写真の下側が正面パネル側だ。シャシの四角い切り欠き部分にバンドスイッチがある。 2つ見えるマイカ・コンデンサはパッディング・コンデンサである。 容量を確認したら正常だったのでそのまま再利用した。 シャシ中央付近に見える2つのコイルは「局発コイル」である。

 そのほか、多くのCR部品は新しい物に交換した。回路定数はオリジナルを尊重しつつ、もちろんE系列から近似値を採用している。 コンデンサは耐圧の必要な物とそうでない物を考慮して同一容量でも種類を変えている。これは耐圧の高いコンデンサの手持ちが限られるからだ。 高周波部では卵ラグを随所に追加してニアバイアースに備えている。

 配線は奇麗とは言えないが、高周波回路を意識してバイパス・コンデンサは最短で落としている。 また、ヒーターや電源一次側など、ACが通る配線は良くよじってHUMが誘導しないようにしておく。 オリジナルではヒータ配線はシャシを帰路とした片側配線になっていた。 あらたに2本引いて行く形式にあらためた。 低周波出力管の部分で片側をシャシに落としてある。ヒーターのバイパスコンデンサも随所に入れておいた。耐圧が低くて済む部分には50V耐圧の積層セラコンを使った。 青い円盤型コンデンサは電源一次側に追加したコンデンサ(Yコン)である。 ここは安全規格品を使用している。

シャシ下AF増幅部
 低周波回路部分である。 中間周波増幅(6BA6)で増幅された信号は、双二極三極管の6AV6の二極部で検波される。 検波で得られたDC電圧分はAGC電圧となってコンバータ管:6BE6と中間周波増幅管:6BA6に加えられる。

 6AV6の二極部で検波された音声信号は三極部で電圧増幅される。 高抵抗のグリッドリークを使う「リークバイアス方式」である。 リークバイアス式は大きな入力信号では歪みが増えるが、ラジオであるからまあ使える範囲だ。 青い色のカップリング・コンデンサ(フィルム型)を通って電力増幅用五極管:6AR5で増幅されスピーカーを鳴らしている。 ワット数の大きな抵抗器は酸化金属皮膜抵抗を使ったので従来のカーボン型と比較して、非常に小型化されている。(ただし高温化することになる)

 写真下側に見える1,000μF/16Vの縦型ケミコンは後に説明するSメータアンプ用の電源部だ。ヒーター用AC6.3Vをプラスとマイナスに半波整流して±約8Vを得ている。負荷電流を考えると1,000μFも必要なく、もっと小容量のケミコンで良かったようだ。220μF程度で十分だ。

電源部は大改造
 電源部のブロック・ケミコン(70+60μF/180V)も再利用したいと思っていた。 入念な再化成を試みたがリーク電流が減少してくれず使うと危険なので再利用を断念した。 この時代のケミコンとしては珍しいことだ。 大抵は再化成で復活する筈なのだが。

 同じサイズのブロック・ケミコンはないので縦型とチューブラ型ケミコンを組み合わせて平滑回路を構成することにした。 ごく小容量の電源トランスなので許容リプル電流にはマージンがある。 100μFと330μFを使ったので平滑容量はだいぶ大きめになった。 整流回路もダイオード一つの半波整流から4ダイオードのブリッジ整流に変更した。使用ダイオードはDS135C×4である。 その結果B電圧がやや上昇してオーディオはパワーアップしている。 リプルも減少しているのでブーンと言うHUM音はまったく感じられない。 なお、電源部は部品が増えたのでラグ板を追加した。

シャシ上面全景
 シャシ上面では、4連のトリマ・コンデンサが交換になった。 オリジナルではタイト基板のマイカトリマが使われていた。

 調べたら,タイト板にクラックが入っていて使用できなかった。 在庫からちょうど良く4連のトリマコンデンサが見つかった。寸法に合わせて穴加工を行ないスタッド・ボルトで浮かせて実装した。ちょっと見ではオリジナルと違わない。

 スピーカー・マグネットの左に見えるのがアンテナ・コイルだ。 手前のパネル寄りがBCバンド、奥側がSWバンドだ。 いずれもアンテナ側の巻線がたくさん巻いてあるハイ・インピーダンス型になっている。 STARのラジオ用コイルによく見られる形式で、長さ数m程度のごく短いアンテナでも良く聞こえるようになっている。家庭用のラジオには好都合と言う訳だ。

 その代わりHAM局がよく使うダイポール型アンテナのようなローインピーダンス・アンテナを繋ぐのは適当でない。 このあたりもSR-100Kが単なる家庭用ラジオの設計だと言うことを裏付けていると思う。 HAM用受信機ならローインピーダンス型のアンテナコイルにしておきたい。プリセレクタやクリコンと言った付加装置との親和性がだんぜん良いからだ。

Sメータ・アンプ基板
 マジック・アイにしろラジケータにしろ、ラジオには何らかの同調指示器があった方が扱い易い。 SR-100Kにはどちらも付いていないのが不満だった。 マジックアイは通信機らしくないので500μA-FSのラジケータを付けた。

 PNPトランジスタを使い、AGC回路に流れる電流を増幅する形式のメーター回路になっていた。 最初はゲルマニウム・トランジスタ:2SB185を使っていたがIcbo(コレクタ遮断電流)が機内温度の上昇で増加し零点がずれる不都合があった。 その後、本質的にIcboの少ないシリコン・トランジスタ:2SA562に交換してあった。 但しシリコン・トランジスタはVbeが大きいので振れ始めに不感帯を生じる欠点があった。

 同調指示程度ならそれでも良かったのだが、ここは近代化してC-MOS OPアンプを使ったバルボル形式のSメータ回路を追加した。 圧縮型の振り切れ防止を付けるなどラジケータが相手では勿体ないくらいの回路になっている。もちろん動作は安定していてとても快適だ。もっときちんとしたメータで作るときにも同じ回路で満足できるだろう。

Sメータ回路図
 電源回路を含めてSメータ部分の回路を書いておいた。 メーターの照明も白色LEDを使った物にしている。 数mAで十分明るいから豆電球よりもずっと効率が良い。 LEDなら切れる心配も無いだろう。(そんなに使うこともないだろうが・笑)

 アンプ部はRCAのC-MOS OPアンプ:CA3130Sを使っている。 ここはFET入力型のOPアンプなら大抵の物が使えるだろう。 AGC電圧は6BA6の部分から引張って来た。 たいへん強い信号が入って来たときに-12Vくらいの電圧が出る。 それを約10MΩのアッテネータで約1/10に分圧してからOPアンプでバッファ・アンプしてメーターを振らせる。 昔の本を参考にすると12AU7の差動型Sメータアンプあたりを付けたくなりそうだ。しかし補助回路にこそ半導体が相応しい。消費電力も僅かで高性能な回路が追加できる。迷わずハイブリッド構成にしておいた。

 メータの振れ方はIF増幅管:6BA6のリモート・カットオフ特性に依存する。概ねLogリニヤに近い振れ方になる訳だ。 要するに一目盛りが何dBと言うSメータらしい目盛になる。もちろん、メータースケールは自分で用意することになる。 いまならパソコンのグラフィック機能とカラープリンタで格好良い目盛板が作れる。

参考:AGC回路には無信号時でも-0.3Vくらいの電圧が出ている。これは真空管の初速電子による電流が流れるからだ。そのため大型のSメータを付けるとフルスケールの2〜3%程度指針が零点より浮くことになる。 これを回避するには幾つか方法がある。Sメータアンプにオフセットを掛けるのが本質的な対策だが、メータースケールを書き換える、機械的な零点調整をマイナズ側にずらせるなどの方法もある。 ここではもとがラジケータなので目立たないこともあって零点の浮きは無視している。 初速電流は検波管の6AV6だけでなく、6BA6と6BE6からの僅かな電流もある。 Sメータアンプの参照が多いようなので追記しておいた。(2014.04.06)

調整と仕上げ
 全般的な清掃と再組立を実施したことで快調な受信ができるようになった。 もちろん、初めて作った時のようにテスターくらいしか測定器が無い状況ではないから、きちんとした調整を実施した。

 まずは、アンテナ端子から強めの455kHzを加えてIFTの調整を行なう。変調は掛けても掛けなくても良い。 Sメータ回路が付いているから調整は容易だ。 SメータがなくてもAGC電圧をテスタ(指針式が良い)で測定しながら同じようにできる。 その後は手順書に従いトラッキング調整を行なって終了だ。 配線のストレー容量も設計想定の範囲に入っているようで、トリマ・コンデンサの可変範囲も中央あたりで調整終了できた。

 きちんと調整した五球スーパはずいぶん高感度なことがわかる。 短波帯も昔作った頃よりも良く聞こえるように感じるのは全般的な調整がうまくできているからだろう。 あまり測定器が無い状態ではやむを得なかったとは思うが、キットの値段を遥かに越えるような測定器を要求するようでは困るし・・・と言った所が初心者向けキットの難しさ(悲しさ)だろうか。

                   ☆

 まさか、もう一回真空管ラジオを作ることになろうとは思いもしなかった。 同じような経験は中古のトランシーバキット:QS-500の時にもあったのを思い出す。 結局、ごく簡単なキットとは言え、初心者が完全な形で仕上げるのはなかなか難しいとわかる。 しかしどんな形にしろ『鳴るラジオ』が自分で作れたことはとても良い経験だった。 まがりなりにも鳴ったのだから良い教材だったに違いない。そうやってみな電子回路の入門をしたものだった。 もう一回組立てて面白かったか?・・と問われれば、とても懐かしかったと言うのが感想だ。

 再製作でずっとマシな作りになった。 これで何時の日にか電気に興味を持った孫が『じいちゃんの作ったラジオ』を開けてみたときに恥ずかしい思いをしなくて済むだろう。良かった良かった。(爆)

 バンドスプレッドが無い、ダイヤルが十分減速されていないなど、HAM用はおろかBCLでさえ厳しい。あくまでも家庭用ラジオのキットである。 木造家屋なら数mのビニール線を垂らしてやれば在京の民放局はたいへん良く聞こえる。 夜間ともなればびっしり民放局が並ぶので、目的の局がどれなのか見分けるのも難しいくらいだ。Sメータを見ればAGCも良く効いている。 短波もラジオ日経の各プログラムが快適に入ってくる。大陸方面からの国際放送も同様だ。 選択度はラジオ聴取に程良いらしく十分快適だ。短波帯でも少しウオームアップすれば局が逃げてしまうようなQRHは感じないくらいだ。 但し無改造のままではHAMバンドは殆ど実用性が無いことを再認識させられる。せめてバンド・スプレッドは欲しい。 選択度やゲインの問題もあるが、やはりきちんとしたダイヤル機構の存在が「通信型受信機」の決め手であると強く認識させてくれる。de JA9TTT/1

(おわり)


*おまけ:ラジオのちょっと素敵なお話。(←勝手にリンク)