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2014年7月10日木曜日

【書籍】And I love the radio !

【ラジオが好きなんです!】

トラ技2014年8月号に
 紹介するのも、いささか手前味噌、我田引水のようで気が引けるのだが、10日発売のトランジスタ技術誌8月号に記事を書かせていただいた。

 このブログ・タイトルのように「ラジオが好き!」なお方に楽しんで頂けるなら嬉しいので、紹介しておくことにした。(まあ、誰も紹介なんかしてくれないだろうから自分でPRでも・・・笑)

 メイン特集は「トランジスタ工房」と言う記事でこちらもなかなか面白い内容が詰まっているので、そちら目的にお求めも損ではないと思う。(私の担当じゃありません)

ラジオ好きに特集
←いささか各章のタイトルの付け方がハッタリっぽい気もしなくもないが編者お好みで付けている部分もあるので勘弁してやって下さい。m(_ _)m

 活字離れ・書籍離れが進んだ昨今では、本は読んでもらってナンボのものなので目次から本文の方へしっかり誘導できなくちゃ駄目なんでしょうね。(笑)

 技術誌なんだし中身はタイトルから少々割り引いてもらって丁度良いと思うが、そんなに外れちゃいないとも言えるので例によって「ウソっぽい」なんて目くじらを立てないようお願いしておく。

 全9章で見開きの2ページで一つのパートになるよう考えたのだが図面や写真を豊富に入れると意味ある内容は無理になる。実際は章立てに変更され、およそ倍くらいのボリュームになっている。ごくサワリだけの紹介記事じゃなくって本気の内容を心がけたつもり。もちろん至らぬところも多々あるとは思うのだが・・・。 なお、どの章からつまみ食いしてもわかるようになっている。興味のある部分からどうぞ。

中身みほん?
 最初の方の章はラジオのごく基本的なことが書いてある。但しラジオ技術の詳細を網羅するには幾らページがあっても無理と言うもので、ラジオ理解のためのほんの入り口程度になっている。

本命は第4章のデバイス・ガイド以降であって特に第5章からの製作編である。 写真の第9章はその最終章でDSPラジオICを扱っている。 DSPラジオのモジュールについては過去に幾つか記事も見かけたが、ICチップレベルで扱うのはあまり無かったと思う。

詳しくは長くなってしまうので、読んでのお楽しみにしたいが、実際出来上がったDSPラジオは実用的な性能なので興味本位で作った物が実用品にもなるから、聞く方の「ラジオ好き!」にもお奨めできそうに思っている。

                   ☆

楽屋裏
 「ラジオ製作の素(もと)」と言うテーマで打診があったのは4月の初めであった。 ラジオの歴史はいささか長いので原理・原則の部分は過去の良書が幾らでも存在する。今さら私ごときが気負ってみところで「ラジオの本質」など簡単に何とかなるような話しではない。 それに締め切りは僅か2ヶ月後の5月末とあっては、とても手に負えないのは目に見えていた。

 そもそも「(もと)」とは何だろうか? いろいろ考えて、具体的に「鳴るラジオ」が作れるための「要素」のことであろうと結論付けることにしてみた。
その「要素」には何があるのだろうか? 部品レベルから集めてラジオを作るには何が必要なのだろうか? 結局、2014年の「いま」手に入るラジオ部品にはどんな物があり、それらをどの様に料理すれば聞こえるラジオが作れるのかと言う「具体的な情報」こそが「ラジオ製作の素」になるのだろう。

・・・と言う訳で、学問めいたものは無くて実用情報ばかりである。 それではトラ技誌の品位を貶めないか、いささか気にはなったが、ここはプラクティカルな内容で纏めることにした。だから自前で評価した結果とか、お値段なんかの実用情報も盛込んだ。

                   ☆

 そのあたりずっと気になったところなので「トラ技」の意向を伺ってみた。 端的に言えば、いまのトラ技誌にとって「個人読者」が一番大切と言う話しである。 かつては企業の現場向け情報誌だったこともあった。 いまでもその傾向がない訳ではないがそれが決定的に重要とも言えない状況にあるらしい。 むしろ個人で電子の世界を楽しむ人たちに有用な情報を提供する雑誌でありたいと言うのが昨今だそうだ。 ならばラジオ好きが喜びそうな企画もわるくない。ちょっとだけホッとすることができた。
読んだらいろいろご批判もあるやに思うが、ここはお手やわらかで。もちろん前向きな提案や要望など後々積極的に反映したいと考えている。

昨今のトラ技誌に目をやるとかしこまった記事ばかりではなく、カジュアルな「楽しめる」記事も数多くなっているようだ。 頭の痛くなるテーマばかりでは無いから一度ご覧になることをお勧めしたい。  de JA9TTT/1

(おわり)




【追記:訂正】
 トラ技2014年8月号の回路図の一部に修正があります。

 P170 図3で、IC1:Si4825-A10の配線にミスがあります。 9番ピンからR1を通る配線は、ピン14番のラインに接続されるのが正しいです。 16番ピンからのラインではありません。

 左図の×印の部分をカットし、その下のラインの赤丸の部分に接続します。 なお、間違えて配線してあってもICが破損することはありません。 修正すれば大丈夫です。 入稿図面は正しいので、トレースのミスを見落としてしまったようです。 修正の上、お詫びいたします。

以上です。(2014.11.4)

2014年7月1日火曜日

【電子管】Electron tubes popular in QRPers

【電子管・写真集】QRPerにポピュラーな真空管

QRP用真空管
 もっぱらQRP用に作られた送信管がある訳ではない。 受信管を工夫して使うこともその方法の一つ。 それでも幾つかポピュラーなQRP向きの真空管があった。

 但しポピュラーとは言っても1970年代の話しなのでどれほどいまに通用するのかはわからない。
 単に真空管写真を並べただけじゃ「真空管コレクター」に成り下がってしまうが、見たことも無いモノのリストを掲載しただけではイメージできぬだろう。 ここでは紹介の意味を込めて写真集で綴ってみたい。

 もちろん、いまどき真空管など実用的なテーマでは無くて単に眺めて楽しむもの、あるいは新たなコレクションの切っ掛けになるくらいのものかも知れない。 しかし何時かはその波が大空へ飛び立つことを夢見ながら構想(妄想?)するのもまた楽し。 まぁ、いつものようにお暇ならどうぞ。まったくの暇つぶし用ですからネ。(笑)

                     ☆

国際的なQRP用真空管一覧
 おそらく、QST誌あたりがオリジナルだったのかも知れないが、そんな一覧があったことを思い出す。 見た時の手書きメモが手元に残っていた。

 それに幾つかデータを足して一覧にしてみた。 それにしてもかなり古い球が多い。 どれほどポピュラーだったのかはわからないが確かにQRPな球が並んでいる。 本質的にハイパワーが難しい「電池管」が多いのは必然だろうか? 以下,手元に有った現物を簡単なコメント付きで紹介する。 もしも興味が湧いてきたら左の写真をクリックして大きな絵でじっくり堪能して頂きたい。 登場はこの表の順になっている。

6J6W / 6101】NEC製
 6J6はVHF用の双三極管だ。 カソードが共通になっているので少し使いにくい。

 電子走行時間を短くするためカソードとプレートの距離を縮めている。プレート・グリッド間容量:Cpgを少なくし、しかも放熱してプレート損失を十分確保するために変わった電極構造になっている。

 Push-Pull形式の水晶発振器で3W程度のパワーを目指すのに相応しいが、JAでは発振管=終段管は認められていない。(注:保証認定の場合) 発振段を別に設けてPush-Pullのアンプで使うのが適当か?

6J6W/6101と言うのは6J6と電気的特性は同じで高信頼度・耐振構造のもの。

955】RCA製
 おなじみエーコン管(どんぐり管)である。 小さな電極の三極管が一つ封入されている。(acorn tube←リンク)

 955と言えばスーパーリゼと言うくらいVHF帯の黎明期には定番だったそうな。戦前からあった真空管だ。

 ごく少ないパワーでも混信が少なく見通し距離の通信で済むVHF帯なら送信にも使える。 スーパーリゼのバイアスを変えて自励発振させるトランシーバ向きと言うことかも知れない。レッヘル線を使った同調回路で144MHz帯も可能だがバンドの広い50MHzあたりが良いのだろうねえ。

写真後方は955用のソケットだが、すこぶる装着しにくく事故になり易いので十分な注意を。

3A5】RCA製
 50MHzのポータブル・トランシーバと言えば3A5と言うくらい1960年代に流行った双三極球だ。 まだ高周波用トランジスタが高価で庶民には縁遠かったころ、こうした電池管がポータブル無線機用の電子デバイスだった。 フィラメントを乾電池で点灯し、プレート電圧:B+には積層電池を使った。67.5V等の高い電圧の乾電池が市販されていた。

 受信時には超再生検波(スーパーリゼ)を行ない、送信時には自励もしくは水晶発振させる形式で使う。 残りの片側は低周波増幅管として使う。 受信時にはイヤフォンを鳴らし、送信では変調管として使う。マイクにはカーボン型を使った。 そうした形式のトランシーバはもちろん保証認定など通らないからごく短距離用の無免許トランシーバでお遊び程度にしか使えない。もしも「大っぴら」にオンエアすれば無線設備基準に抵触するはず。(周波数不安定もあるが主にスプリアス輻射が問題)

 Push-Pullのアンプで使うのが良い。 プレート・グリッド間容量:Cpgが大きいからHF帯と言えどもタスキがけ式の中和を行なう必要がある。2ステージの送信機の終段にしてきちんと使えばもちろん正式のQRP送信機にもなりうる。

6HA5】Westinghouse製
 VHF帯用の高周波増幅用三極管だ。 上のリストにはないが、「6F4」の手持ちが無かったのでピンチヒッターとして登場してもらった。 6F4は955とおなじエーコン管であり、6HA5とは形が違う。

 V/UHF用の受信管は電極が小さくできてるため、外形そのものもミニチュアにできている。 排気チップまで含めてガラス部の高さは1.5インチしかない。mt管としても最小サイズではないだろうか。

 6HA5はフレームグリッド構造の高性能管でいま見ても性能は素晴らしい。6m帯クリコンのTopに使ったらLow-Noiseで良さそうだ。 スーパーリゼに使う例は目にしないが良好ではないかと想像される。 送信用としては出力0.5〜1Wが安全な範囲だろう。 入力容量が小さく、gmも大きいのでVXO回路にも向いている。 普通の水晶発振にも良い。

12AU7】松下電子工業製
 Low-μの三極管として代表的な双三極管である。 汎用管であってQRPな送信機にも使うことができる。

 但し、三極管なので中和が必要だ。 どうしても中和は面倒だと言うならGG-Ampと言う手もあるがいま一つパッとしない感じだ。 できたらPush-Pull形式でタスキがけ式の中和をとって使いたいものだ。

 非常にポピュラーな真空管なので、ごくありふれているがオーディオでも頻繁に使っている関係で残念ながら価格はだいぶ高騰している。 そのかわりお金さえ出せば容易に新品が買える。欧州系ではECC-82が同等。数字管は5814Aが同等だがヒーター電流が多い。 写真はもちろんタダの中古品だ。(笑)

6C4】United製
 写真後方に見える12AU7の片割れである。 従って電気的な特性はまったく同じである。 三極管が一つしか封入されていないのでプレート損失の点では幾分有利なはずだが規格上は同じ値のようだ。

 オーディオ関係では12AU7の方を使うことが殆どだが、高周波関係では6C4も結構使われている。 これは受信機の保守用に準備しているもので、ミキサー回路に使っていたはずだ。 現用品もまず劣化しないので交換するチャンスは無いだろう。

 ブランドのUnitedと言うのはたぶん商社だと思う。製造したメーカーは良くわからないが作りから見て古臭いので東欧製かもしれない。一応、Made in U.S.Aとはなっている。hi

3A4】Tung-Sol製
 ある程度パワーが出る送信機用に作られた電池管である。 五極管であって第二次大戦〜朝鮮戦争あたりの米陸軍用無線機に使われていたもの。(TVドラマ「コンバット」に良く登場した有名なBC1000トランシーバなど)

 もちろん、低周波増幅にも使えるのだがフィラメント電流が大きいので電池が電源のラジオには向いていない。 また電池管は安易に低周波回路に使うとマイクロフォニックノイズが出るので要注意だ。

 3A4は周波数上限が低い関係でどちらかと言えばHF帯向きであろう。 50MHzで使えないことも無いが効率が悪くても文句は言えまい。 VHF帯にはあとで出て来る3B4の方が良い。

 電池管は直熱なので数秒で起動するから受信時に送信機はフィラメントOFFでも行ける。意外に省電力と言えるかも知れない。 但し、フィラメントをON/OFFしながらのブレークイン交信は無理なので連続点灯しなくてはなるまい。

3D6 / 1299】メーカー不詳
 3D6も電池管である。 ロクタル管の直熱ビーム管だ。 ソケットが珍しいから良くわかるように撮影してみた。 ピンは8脚だが特殊なロックイン・ソケットと言うものを使う。 センターキーの部分でソケットにロックされるので抜けにくいからスパイ用トランシーバには案配が良さそうな球だ。(笑)

 ロクタル管はどれも大きさが揃えてある。 QRPな送信管とは言え普通のロクタル管と同じサイズだ。 後ろに並んでいる6AK5と比べて結構大きな球だがそれほどパワーは出ない。

 上の一覧表にあっても現物を見たことは無かった。 数年前のHAMフェアで朽ち果てそうなホール紙の箱に入ったコレが売られていて初めて現物にお目にかかった。 特別魅力的な球ではないが気になっていた。 確かラジコン送信機に使った回路例を見たことがあったと思う。

 銀色に光って格好良いから2本で送信機を作ってみたくなってくる。

3B4】日立製
 非常に有名なPRC-6(←リンク)と言う米軍用6m帯トランシーバのファイナル管だった。 PRC-6は(だいぶ大型だが)一応ハンディタイプのFMトランシーバだ。 3B4はVHF帯まで使える直熱のビーム管である。 もちろん、日立が米軍のPRC-6用に供給した訳では無く、戦後国産化された無線機用(自衛隊のJPRC-6とか?)に製造したものであろう。

 HF帯〜VHF帯までQRPな送信機には向いている。 但し、他の電池管と違ってフィラメント電圧が低いので要注意だ。

 一般的な電池管がEf=1.4Vなのに対して,3B4はEf=1.26Vである。 そのまま1.5Vを掛けてしまうと寿命に影響があるので直列抵抗で幾分ドロップさせて使いたい。

6AK6】GE製
 6AK6はれっきとした電力増幅用5極管だ。だからソレなりのパワーがでる。 だから送信機に使う例があっても不思議ではない。

 6BA6や6BD6と同じサイズのmt管なのでコンパクトな送信機が作れる。 しかもヒーターの消費電力の少なさは特筆ものだ。 6BA6のような小信号用受信管の僅か半分、6.3Vで150mAしか喰わない。 しかもそこそこのパワーが出るのだから大したものだと思う。 カソードの性能が良いのだろう。

 国産品は殆ど無かったらしく、昔は秋葉原でも見なかったが米国には大量にあるらしく最近は結構見かけるようだ。 フィラメントが細いので切れ易い印象がある。ヒーター断による故障が見られるように思う。(受信機で事例有り)

12AT7WC】Sylvania製
 中μの双三極管である。 12AU7よりも電流を流しにくいのでパワーもやや出しにくい。

 歪みが幾らか大きいのと、μの値が中途半端なためかオーディオではあまり人気がない。 無線用にはまったく支障なくて、低周波だけでなく検波や発振にも使える万能で便利な球だ。

 コレと言った特徴は無いが、12AU7や12AX7よりも無線ぽい印象のある真空管である。オーバートーン発振とミキサに使うクリコン回路を良く見かけた。

 12AT7WCの添字のWCと言うのは耐震構造の高信頼度管でそのCバージョンと言う意味の改良型だ。数字管では6201が同等。もちろん、普通の12AT7と同じように使って支障はない。欧州系ではECC-81が同等である。

12BH7A】松下電子製
 TV受像機ではポピュラーな双三極管だ。 12AU7などの12A○7シリーズの2倍のヒーターパワーである。 従って馬力があるので大きめのパワーを出し得る。

 その昔はポンコツのTVを分解すれば幾らでも手に入ったものだが、昨今は三極管と言うだけでオーディオの世界でもてはやされてしまうのでずいぶん価格アップしている。

 HAMの応用も可能なので手持ちがあれば使ってみると良い。 やはり三極管だからGG-Ampで行くか中和付きのアンプに仕立てることになるだろう。欧州系ではECC-99が同等管だが見たことはない。

6AK5】東芝製
 VHF帯用の5極管で、エーコン管の954に替わるものとして広く使われた。  VHFマンだったJA1FC藤室OM曰くその性能差たるや歴然でまったく6AK5に軍配が上がると仰る。 第二次大戦時中にレーダーの広帯域IFアンプ用として多用されたようである。 そのほか高周波用の高性能管として多用された。

 オリジナルはWE社であったが製造ノウハウが公開され各社が兵器用に大量生産したと言う。 なお東芝などの日本メーカーは終戦後に技術導入してやっと製造できるようになった。数字管では5654が同等。

 コンパクトな五極管の代表のようなもので好きな球である。 一番最初の写真の様に発振+終段の2ステージQRP送信機(CO-PA)のファイナルに使って見たい。 オーディオではまったく人気がないので、お店にあれば安価だと思う。 プレート耐圧が低く無理をすると壊れ易いのでいたわって使いたい。 頑張っても2Wがやっとだろうと思う。


 パワーの小さな受信管なら、どれもQRP用の真空管になりうる。 まだまだ幾らでもあるのでリストの他にもチャレンジしてみると面白い。 もちろん、mt管だけでなく、GT管やST管にも適した球はたくさんある。 日本固有の6Z-P1などQRP向きだと思うが国際性はまったく無いのでもっぱらJA局相手用だろうか。(笑) あまり拘らずに、安価な受信管で楽しめるのがQRP送信機の良い所だ。 電源も100V:100Vの絶縁トランスを使い倍電圧整流すると丁度良い電圧が得られる。 電池管なら倍電圧整流しなくても良い。全般に部品費用も掛からないので手軽に「真空管」を楽しめる。

                   ☆ ☆ ☆

QRP送信機の構想
 小さめの真空管を並べてやれば良いので、QRP送信機は種々の形式が考えられるだろう。 どんな球を並べても良いので、型番にあまり捕われずにチャレンジされたら良いと思っている。

 しかし、交信の際にリグのラインナップを紹介するならファイナル管はなるべくポピュラーなものが良いと思う。

 ここでリストアップした球はかつて真空管式のリグが普通だったころには誰でも知っていてポピュラーだったのかも知れないが、いまではおそらく年配者を除けば知る人も僅かだろう。 代表的なものと言うことで写真紹介しておいたのでそんな球を使っている局と交信できた時には思い出してもらえたら嬉しい。

 自身も真空管以外に必要なパーツはあらかた揃えてあって、例によってあとは「やる気+根気」でオンエアももうすぐそこにある(と思う)。 ライセンスの問題も考慮済みだ。

特報!:おりしもJL1KRA中島さんの「新QRPプラザ」(←リンク)にて『夏のクリスタル祭り』が開催されている。(2014年7月1日現在) シンプルな真空管式送信機にとってジャストQRP周波数のクリスタル(水晶発振子)はとても嬉しいもの。 だんだん水晶の特注も難しくなって来ている。もし計画をお持ちなら7003kHzとか手に入れておくと構想も一段と現実味をおびてくるに違いない。 同時にすこし周波数が高めのクリスタルも手に入れておき真空管式VXOにチャレンジするのも興味深い。 これは一般論だが、真空管式VXOはFET式ほどたくさん引張れないから程々に高い周波数でやると成功し易い。==>注文殺到のため品切れで、残念ながらセール終了だそうです。またのセールが楽しみだなあ。(2014/7/5)

                     ☆

 真空管の時代も遠くなってしまい見たことも無い世代が社会の大半になってきた。 ガラス細工は眺めていても楽しいかも知れないが、実際にそれで作って波が出れば一段と興味深い。 電信用送信機なら部品もごく僅かで済む。 配線も簡単だから一台作っては如何だろうか? de JA9TTT/1

(おわり)