【回路】Repair an 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でしょう。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す。以下、簡単な修理記録として纏めておくことにしましよう。　コレをお持ちのお方でも同様の故障をするとは限りませんから参考にはならないでしょう。　以下、持ってないお方には単なる暇つぶしでしょう・・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年のようです。　既に35年が経過していますからどこか不調になっても不思議ではありません。前回の修理は5年以上前だったと思いますから、それ以降はノートラブルでした。　少し接触不良が出るのはやむを得ません。古いのに立派なものと言えそうです。

　写真は正面パネルの左側部分です。　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目盛ではありません。プロの通信士は通信ができれば良いので、シグナルレポートの交換などしませんしアンテナが変われば指示値が変化するSメータなど飾りでしょう。

　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です。　Sを見ながらワッチなどBCLやアマチュア無線家の楽しみです。（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りました。　写真で100Hzの桁がおかしいのです。　0,1,2,・・・・9,0と順に変化しません。

　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ます。　スルーにしてダイヤルを回すと1kHz単位の変化になります。　その状態では正常に周波数のアップダウンが可能です。従ってロータリ・エンコーダの問題ではありません。どうやら一番下の桁のカウンタ部分に異常があるようです。

　前回の修理でもこの部分に異常が発生しました。　ダイヤルが一方向にしか変化しなくなったのです。　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は故障し易いようです。　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でしょう。　NRD-72は密閉構造ではありませんから、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でしょう。

＃どうも外気に曝された部分に故障が多発する印象があります。

【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す。　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ます。　Collinsの651S-1あたりから採用された構造でしょう。ボードエクステンダが必要なので、メンテナンス性は良くないと思いますが製造には有利だったのでしょう。

　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ます。　電源部は右の方にあります。　AC100VとDC24Vで動作します。　なお、故障が発生したユニットは正面パネル裏に搭載されています。　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ます。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できます。

【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・エンコーダーです。　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です。　耐久性を考えて非接触形式にしたのでしょう。　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です。

　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ます。　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りました。

　写真では褐色のフレキシブル基板(FPC)が目に入るでしょう。　これは基板ユニット間を繋ぐ配線用です。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います。しかし修理などメンテナンスの際には障害になるので一長一短です。
　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です。NRD-72はプロ用なのでSSBと言えばUSBモードです。しかし配線の追加でLSBも受信可能になります。デジタル周波数表示もキャリヤ・センターなのでLSBモードを追加しても支障はありません。

【IC17：TC4510BPの周辺回路】
　TC4510BPは標準的な4000/14500シリーズC-MOS ICです。　一桁のアップダウン・カウンタで特殊なICではありません。手持ちにはありませんが、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少しも心配していませんでした。　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です。故障原因さえ究明できれば修理に困る筈はありません。

　そう思っていたのですが苦労しました。　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です。　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ります。　しかしMSIの4510Bは入手困難でした。用途が限定されているからかも知れません。　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ません。　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ありませんでした。通販のサトー電気にもありません。最後の手段で世界中から探して海外通販する手はありそうです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ました。少々古いようですが、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きました。　数軒回って発見できたそうで送って頂くことができたのです。　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で部品さえあれば直ったも同然だったのですが・・・。

【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います。　また、潮風と年数の経過とで基板は弱って来ているので丁寧な作業を心がけました。

　写真中央が交換したIC17：4510Bです。　オリジナルは東芝のTC4510BPでしたが、交換品はTI・RCA系のCD4510BEです。モトローラ系のMC14510BPでも良いでしょう。　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ですから、ICの動作速度など影響はないので「4510B」なら何でも大丈夫です。　交換したら正常に動作するようになりました。　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です。　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ようです。

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【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ましょう。

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

　それぞれ15mAくらい流れています。コレクタ電圧は15Vで、CE間には12Vほど掛かっています。200mWくらいの消費電力です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ます。　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です。足が長くなりますが30MHzまでの受信機ですから影響はありません。

【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などがポピュラーです。　こうしたバイポーラ・トランジスタ(BJT)を使ったRFアンプはあまり見ません。大昔の半導体受信機にはBJTのRFアンプもありましたがそれとはまったくの別物です。

　実は、こうした形式のアンプはなかなか優秀です。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、直線性に優れています。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います。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ります。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です。　ですからそれ専用のデバイスが開発されました。　従ってデバイスの性能に依存しますから回路だけを真似ても真価は発揮できません。　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アンプです。　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）くらいしか見たことがありません。（稀な例として、トランシーバ・キットでも簡略型が見られました）

　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ました。　おそらく、感度的にはそれでも十分行けるのでしょう。　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アンプがあった方が有利なはずです。　HF帯のハイバンドではなるべくNFを下げたくなって来ますのでやはりRFアンプは欲しくなります。　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しょう。

　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です。今ならJ310のような外国製J-FETの方が入手性は良いです。もちろん、2SK125があるならそれも良いでしょう。　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ります。　これからはD-MOSを使う形式が台頭するはずです。　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す。ミキサー話しはまたいずれ機会があれば。

【2SC1164の素性】
　あまり入手し易いトランジスタではないので簡単にしておきます。　同様のデバイスとしては、NECの2SC1252の方が有名です。たぶんそれもディスコンですが、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ます。

　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にあります。　ですから無条件に採用するのは難しいかも知れませんが、一度検討してみる価値はあるでしょう。　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時が来るかも知れません。（笑）　RFアンプのデバイスは2SK125/J310/SST310ばかりでありません。こうしたバイポーラ・トランジスタを使ったRFアンプなど如何でしょうか？

　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です。　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ません。

　そのほか、IFアンプなども面白い回路になっています。詳しく見て行ったら興味深いこともありますが、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ます。

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　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ります。だまって過不足なく受信できる安心・安定感はさすがです。　ところが操作していて何か楽しいかと言えば、あまりそう感じません。　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でしょう。　空気のような存在と言ったらわかり易いでしょうか。　なければ困りますが、普段は特に意識などしない存在なのかも知れません。　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です。

　今でもプロ用受信機・業務用受信機に憧れを持つ人がたくさん居られます。　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ます。　しかし、こうした受信機で聞こえるときは今のアマチュア機ならどれでも立派に聞こえます。　昔のようにプロ用とアマ用の性能差は無くなっています。　プロの通信はチャネルが割り当てられていましたから普通は混信など滅多にありません。従って混信除去能力は限定的です。一方、アマチュア無線は大違いです。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ものです。もちろん製造技術の進歩で信頼性だって侮れません。　de JA9TTT/1

（おわり）