台風19号の被害もなくホッとしているところです。台風一過でさっそくアンテナも復帰しました。
さて、予定通りの話題で行きましょう。 しばらく前になるのですが、Dual Gate FET（２ゲート電界効果トランジスタ）について簡単に扱ったことがあります。（過去のBlogにリンク）
2SK241のような使いやすいシングルゲート型のFETが登場した結果、2ゲート型FETの用途はだいぶ限られてきたという話でした。 それが覆る訳でもないのですが調べていたら思ったよりもたくさん手持ちがありました。買っておいたものや頂きものなど様々です。 こうした引き出し在庫を有効活用しないのは勿体ないでしょう。性能が悪いのなら仕方ありませんがそんなこともありません。 そこで実際に試用して使い方の道筋を付けておきたいと思います。
以下は、様々な文献などにも載っているような話ですが、残念ながら本格的に高周波回路の設計を扱った書籍は絶版ばかりです。個別半導体で設計する機会も減ったため売り上げが見込めないことから新版の登場も期待できません。 いまでは設計法や使用例を見つけるのも一苦労になってしまいました。 ここでは理論的な説明はひとまず脇に置きましょう。もちろん理論を無視した訳ではないのですが、もっぱら実践的な内容にまとめておきたいと思います。 例によって自身の製作メモに過ぎませんが機会があれば試してみてください。使い方の一助にでもなれば幸いです。
写真：今回はおもに表面実装型の２ゲートMOS-FETを使います。 パッケージが小さくてリード線も付いていないためこれまで試用の機会もありませんでした。 今回、試しに変換基板に実装してみたところ意外に好成績でした。扱いが容易になったのも評価のきっかけになりました。 写真は3SK294と3SK144Rです。この3SK294（←秋月電子通商にリンク）は現在も安価に販売されており、新規の採用にも向いています。同ショップで売られている3SK291も同様のデバイスです。リード線付きの２ゲートMOS-FETは姿を消していますが、表面実装型ならまだ十分手に入ります。有効に活用したいものです。
評価を行なったのは：3SK294、3SK144、3SK103です。いずれもDual Gate MOS-FETです。 なお、評価は面実装型に偏りましたが、予め評価済みだった金属缶パッケージ型（古い形状）のDual Gate MOS-FETとの違いは感じませんでした。どちらも同じように使うことができます。手に入り易いものを活用するのがベストでしょう。
それぞれのデータ・シートを見比べると、こうしたMOS-FETはゲート電極へのバイアス電圧の掛け方（加え方）から見て、以下のような3つのグループに大別できることがわかります。
（１）ディプレッション型：第１ゲートのバイアス電圧をソース電極に対して負の方向に掛けて使うタイプ。規格表でIdssが比較的大きくて10〜数10mA以上のものがこれです。五極管の特性に近いイメージがあって旧来はほとんどがこれでした。例：3SK35、3SK41、3SK45、3SK48、3SK51、3SK59、3SK73、etc. 他にもたくさんあります。 正の範囲までバイアスを掛けることもできますが、ドレイン電流を流しすぎて許容ドレイン損失をオーバーしないように注意します。（Depletion mode：減少型 / Normally ON type)
（２）完全なエンハンスメント型：第１ゲートにソース電極に対して正方向のバイアス電圧を掛けて使うものです。負あるいはゼロのバイアス電圧ではドレイン電流がほとんど流れません。規格表でIdssがゼロあるいはそれに近いものはこのタイプです。例：3SK291、3SK294、3SK108、etc . 比較的新しいものが多いようです。負方向のバイアスが要らず、電源電圧も低くて済むためでしょう。AGCも掛け易いです。(Enhancement mode：増大型 / Normally OFF type)
（３）上記両者の中間的なもの：第1ゲートに加えるバイアス電圧がゼロではあまりドレイン電流は流れず、通常の増幅回路に使うには幾らか正の方向にバイアスを掛ける必要のあるものです。規格表で見たときIdssはゼロではないものの最大でも数mA以下のものはこれです。上記（１）の品番でもIdssが小さなランク品はこれに当たります。例：3SK144、3SK103、3SK107、etc 意外にたくさんあります。Idssで使うとゲインは低めですが、バイアスの掛け方次第で高性能も期待できます。(D+E mode)
これらの3種類を考慮していずれの特性のFETでも使えるようなバイアスの自由度が高い回路を考えてみたいと思います。 適正なバイアスさえ掛けて使えばどの分類でも大差ない性能が得られるはずです。 写真はそのテスト風景です。
2ゲートMOS-FETの使い方の基本は高周波増幅（RFアンプ）でしょう。IFアンプも類似回路です。 左図の回路は3タイプいずれのFETにも適用できます。 要するに万能型です。バイアスの自由度が高く作ってあります。
電源電圧：Vddは9Vの設計です。第２ゲートには標準的なバイアスが掛かるように、Vddの半分の電圧・・・+4.5Vが掛かっています。ここには固定したバイアス電圧を掛けておきます。 なお、ソース電圧がGNDに対して+1Vになるよう設計しているので、実質的な第２ゲートの電圧はソースに対し+3.5Vになります。 このように第２ゲートにはソースに対して+3〜4Vの電圧をかけて使うのが基本です。 この部分にリバースAGCを掛けることもできます。
組み立てたら、ソース端子とGND間の電圧：Vsを測りながら、第１ゲートのバイアス電圧を調整します。 Vs=1.0Vになるように可変抵抗：VR2を調整すればOKです。 こうしたMOS-FETのRFアンプではおおよそ10mAのドレイン電流：Idを流して使うのが基本です。 これで標準的な動作状態になります。ゲインは十分得られノイズフィギャ(NF)も概ねオプティマイズされます。 そのように調整を行なった時の、第１ゲートのバイアス電圧：VG1を実測した結果を図中の表に示します。
各FETの特徴がよく表れていると思います。 このVG1は調整後の結果であって、予めこの電圧をG1に掛けて使うという意味ではないので注意して下さい。たまたまそのFETでId=10mA流すのに必要なVG1がこの電圧だったという結果に過ぎません。従って個々のFETで異なるわけです。（もちろん、同一品種、同一ランクのFETなら類似の電圧になりますけれど・・・個々には微妙に違うはずです）
VG1が実測値と近似の電圧になるよう、可変抵抗をやめて固定抵抗に置き換えても良いでしょう。 頻繁な調整の必要がないところは固定抵抗に置き換えるほうが安定です。一般的に可変できる部品は自然に変化する（劣化する）可能性も高いからです。
なお、ドレイン電流：Idは10mA前後が標準ですが、必ずしもそこまで流さなくても大丈夫です。ノイズ・フィギャやゲイン、さらには負荷インピーダンスなど考慮しながら定格の範囲内でかなり自由に決めることができます。
バイアス調整が済んだら、信号発生器あるいはアンテナからの信号などを頼りに入力同調回路：T1の同調をとればRFアンプの完成です。 ゲインのピーク値は図中の表に示しますが、どのFETでも25dBを超える好成績が得られました。 HF帯からVHF帯のRFアンプとして十分なものです。
入力回路は、Lマッチ形式ではなく単純なトランス形式にしました。 概ね良好なNFが得られる巻き数比が選んであります。 実測はしませんでしたがNF≦2dBくらいはごく普通に得られます。このアンプは回路例の7MHz帯などローバンドではとてもローノイズで、必要以上に低いNF値と言えます。RFアンプはNF=0dBを理想としますが、空間ノイズが極めて大きな7MHz帯ではNF=20dBでも支障ないくらいですので・・・。 50MHzあるいは144MHzではLマッチ形式を使うとNFの最適化が容易です。 ただし30MHz以下のHF帯では図のように選択度を優先した回路の方が望ましいようです。
（参考：上図には3SK144や3SK294の実測した性能一覧があります。他のリード線タイプの2ゲートMOS-FETたとえば、3SK35あるいは3SK59などの実測結果は続編（←リンク）でまとめ一覧表にしてあります。合わせて参照を）
3SK294でテストしている様子です。 ドレイン負荷の高周波トランスにはMini Circuits Lab.社の製品を使いました。これは自作品のトリファイラ巻きトランスでもよくて、後ほど製作例があります。 性能的にも違いはないので自分で巻くと安上がりです。 ドレイン負荷に同調回路を置く形式も可能ですが、最適な同調コイルの設計はやや難しいので非同調のトランス負荷式をお勧めします。 得られるゲインもほとんど違いません。 選択度は入力側で稼げば良いと言う考え方です。
入力のトランス（同調回路）はT25-#2というトロイダルコアにφ0.2mmUEW線を巻いて作ったものです。巻き数はアンテナ側が２回、同調側が30回です。 FCZコイル（同等品含む）も使えなくはないのですが、アンテナ回路用としては巻き数比が最適でないため多少性能は悪くなるでしょう。トロイダルコアに自身で巻くとQの高いコイルが作れるのでFBです。製作する周波数に応じてコア材は変更します。巻き数比は概ね同じで良いでしょう。
3SK294は面実装型6ピン・パッケージをDIP化する変換基板に載せてあります。 このようにすると、高周波特性が幾分悪くなって損です。しかしリード線付きパッケージのFET と比べて大差はないため十分使い物になります。 ３本並んだ真ん中の無接続になるピンは必ずGNDして使います。 50MHzあたりまでなら問題なく行けそうですが、144MHz以上では真面目に基板化したほうがFBでしょうね。 MCL社の出力トランスは数100MHzまで使える優秀なものなのでHF帯〜VHF帯でFBに使えます。
3SK294で作ったRF-Amp.(7MHz用）の周波数特性です。 中央少し上を横切る赤いラインがゲイン0dBです。縦軸のひと目盛りは10dBです。 横軸は左端が1MHzで右端は20MHzのLog目盛りになっています。 マーカーの位置がゲイン最大のポイントで、この例では27.4dBのゲインが得られています。
入力部に同調回路が一つあるだけですから、選択度はあまり良くありません。 必要に応じて入力部に２〜３段の同調回路を置くか、バンド・パス・フィルタ（BPF）形式にするとベストです。 ゲイン、NFともにゆとりがあるのが普通ですから、少しロスは増えても入力部分でなるべく帯域幅を絞る設計にしたいものです。
ご存知のお方も多いと思いますが、こうしたRF-Amp.は入力同調回路による昇圧利得がその多くを占めます。 FETそのものによるゲインは意外に小さいのです。 FETによってゲインに数dBの違いがありますが、これはドレイン電流10mAにおけるトランスコンダクタンス：gfsの違いによるものです。（昔風に言うと相互コンダクタンス：gmの違い） ややゲインが低めの石でもドレイン電流を加減すると大きくすることは可能です。 ドレイン損失をオーバーさせない範囲で試してみるのも面白いでしょう。 しかし、一般的にはId=10mA程度で使うと良さそうでした。数dBのゲインを追求しても意味は小さいかも知れません。
結論として、試作回路のような方法でいずれの２ゲートMOS-FETもうまく使えます。得られた性能もほとんど違いません。 従って特定のFETを探すまでもなく、手に入り易い品種で代替すれば大差ない結果が得られることもわかりました。
☆
ついでと言っては可愛そうですが、これから試すのはシリコンではなく、化合物半導体のガリウム・ヒ素を使った２ゲート型FETです。 GaAs MES-FETと言います。 このガリヒソFETについては過去にBlog（←リンク）で扱ったことがありました。
ゲート部分は酸化膜（オキサイド）絶縁のMOS構造ではなく、ショットキー接合の構造になったFETです。 MOS型ではなくメタル・セミコンダクタ接合(MES)になっている・・・ジャンクション型FETの一種と言えるでしょう。 当然ですがゲートは順方向にバイアスしてはいけないため、正方向のゲート電圧はほとんど許容できません。 完全なディプレッション型の特性です。 プラス方向のゲート電圧についてはデータ・シートにはどこまで許容できるか詳しく書かれていませんが、せいぜい+0.3Vくらいまででしょう。（実際に測定してみても順方向電圧は0.45Vくらいしかない） もしゲートが順方向にバイアスされるとゲート電流が流れ急激に入力インピーダンスが低下します。
この形式のFETでは3SK121（東芝）がアマチュアの間で有名でした。メーカー製のUHF無線機に使われたからのようです。 GaAs MES-FETは1974年にNEC日本電気によって実用化されました。主にマイクロ波帯の通信機用として供給されたものです。 UHF帯でもローノイズかつ混変調特性も良好なため、民生品用としても各社から登場して一時期はもてはやされたものでした。しかし半導体素材が特殊なのと、1979年のHEMT（富士通）の登場とその後の実用化、さらにはRF回路のMMIC化が進んだため今ではほとんどが製造中止になりました。
このSGM2006Mは秋月電子通商で長いあいだ販売されていたSONY製のGaAs MES-FETです。 表面実装型のためアマチュアには使いにくいことから人気は今ひとつのようでした。しかし性能はなかなか優秀です。（現在は販売終了）
このようにGaAs MES-FETはMOS構造ではないため、もっぱらゲートは負のバイアスで使います。 何となく似ているように見えますが、MOS型のFETとはだいぶ使い方が違います。 以下にもっともシンプルな使い方を示しておきました。
GaAs MES-FETで作ったRF-Amp.です。
第２ゲートのバイアスはゼロボルトで良いため、ソースに直結するだけで済みます。 とても簡単です。
また、第１ゲートのバイアスはソースとGND間の抵抗（ソース抵抗）による自己バイアスで得るのが最も簡便です。 ドレイン電流を測定しながらソース抵抗を加減して10mAになるよう調整すれば完了です。VRの抵抗値を実測して固定抵抗に置き換えておくのも好ましいことです。 なお、GaAs MES-FETはドレイン・ソース間の耐電圧が低いため電源電圧に注意します。コイルやトランスのようなインダクタンス負荷においては必ず6V以下の電源で使います。 この例では5Vにしましたが十分なゲインが得られています。
ごく簡単な回路ですが28.5dBと言う十分なゲインが得られました。 NFも小さく、混変調特性も優秀ですがVHF帯以上でこそ本領を発揮するのでしょう。 もちろん、HF帯で使っても支障はありません。温存して死蔵になるよりマシですから積極的に使いたいものです。 シングルゲートのFETと同じように使えるので思ったよりも使い易く重宝なデバイスです。
ゲートを正にドライブするような荒っぽい使い方はまずいと思いますが、発振回路のような用途では大きな振幅を扱う可能性もあります。 ゲートに電流を流し過ぎて壊さないようなるべく慎ましく使いたいものです。 低めの電源電圧でもよく働くので電圧を落とした使い方も悪くないです。 なお、ゲート部分がショットキー構造のため静電気に弱いので扱いに注意します。半田コテのリーク電流も大敵です。（高周波特性の良いデバイスでは一般的な注意事項です）
GaAs MES-FETはお店からほとんど姿を消していますが、手持ちがあるなら有効活用したいデバイスの一つです。 容易に使え、V/UHF帯でLow NoiseなRFアンプが実現できます。 比較的ポピュラーなものとしては、SGM2006M(SONY)のほか、3SK97(松下/Panasonic)、3SK113（日立）、3SK121（東芝）、3SK129（Panasonic)、3SK240（東芝）などがありました。これらの使い方はいずれも同じです。
RF-Amp.のテストではドレイン負荷に既製品のRFトランスを使いました。使いやすく実験試作には便利ですがコストは高めです。
写真のようにフェライトビーズ：FB-801-#43に自分で巻くと安上がりです。 性能も良いのでお勧めです。 ３本の線を軽くよじったものをコアの穴に6回通してから、写真のように配線すれば完成です。この例ではわかり易いように３色の線を使いました。 写真の製作例はトリファイラの6回巻きですから30MHz以下で使うのが適当でしょう。
30MHzくらいから上の周波数では3回巻きに減らします。さらにはもっと小型のフェライトビーズ：FB-101-#43を使い、巻き数も3回くらいにします。 引出し線をなるべく短く実装すればVHF帯も十分行けます。
コア材にメガネ型コアを使う方法もあって、なかなか優秀なトランスが作れます。巻き方と結線方法は同じです。写真を見ながら間違わないように結線します。 写真のPin番号は既製品のRFトランス：ADT4-1WTに合わせてあります。 従って回路図のPin番号通りに接続すればそのまま置き換えOKです。
＃ 多少手間は掛かりますがRFトランスの自作はお勧めです。
☆
RF-Amp.は測定器でテストしたあと、実際にシャックの無線機でも試しました。 受信系のトータルゲインが過剰になるのは承知です。 ただしいくらかでも緩和するためアンプの出力に10dBのアッテネータを入れました。 強い電波がひしめく7MHzはそもそも厳しいのですが、まずまず使いものになりそうです。 もちろん、既に十分なゲインを持っている市販の無線機に追加するのは無意味であり、むしろ有害と言うべきかも知れません。 後付けRF-Amp.の意味があるのは、もともとRF-Amp.が付いていなかったり、トータルのゲインが不足しているような受信機でしょう。そのような場合はたいへん効果的です。ここで扱ったようなRFアンプなら何れもノイズが少なくゲインも適当です。
自作機の場合、ゲインのあまりないミキサに前置する使い方がFBです。ゲインのあるミキサでは時にオーバーゲインになってミキサの部分で飽和してしまいます。 昔の真空管機ではRF-Amp.で40dB近いゲインを得ている例もあったようですが、電源電圧が低い半導体の場合、せいぜい20dBくらいが適当なようです。ゲインはその程度にして、ローノイズ（低NF）であることを重視します。 テストしたようなRF-Amp.ならどれもその目的に使えるでしょう。ミキサがDiode-DBMならRF-Amp.との間に3dBのPADを挟むのも上手な使い方です。 もし、アンプ自体のゲインが過剰と感じられる場合は入力コイルの部分でタップダウンするのも良い方法です。
☆ ☆
RF-Amp.以外の用途として、少し前のBlog（←リンク）で扱ったクリコン＋再生検波式の受信機に3SK294を使ってみました。 元々は3SK35GRを使っていましたが、エンハンスメント型の3SK294に置き換えます。
次項に回路図を示しますが、 検討した結果、第１ゲートの部分に抵抗器を一本追加するだけで同じように動作します。 ほか、いくらか調整のマージンを得るためにバイアス調整回路の抵抗値を変えたほうがよさそうでした。
調整は3SK35GRの時と同じように行ないます。 ソース電極で波形を観測して水晶発振の発振振幅が 2Vppになるようにバイアス調整します。 受信しながら良く聞こえる状態にセットしても良いでしょう。
感度など違いは感じられませんので、3SK35GRの部分は3SK294に置き換えることができます。 写真ではクリコン部分のみ交換していますが、原理的に第１ゲートに正のバイアスを掛ければ良いだけですから同様に再生検波回路も3SK294に置き換えできます。
先に作った再生式受信機のクリコン回路部分を3SK294に置き換えて作った回路です。
抵抗器が一本追加になりましたが、他の部分はほぼそのままです。 3SK35GRはディスコン（製造中止品）ですから、手に入るDual Gate MOS-FETに交換すると作り易いです。
なお、変換基板に実装してから判明したのですが、3SK35のような金属缶タイプの2ゲートMOS-FETとは裏返しのピン配置になります。 従ってそのまま差し換えて試すことはできません。注意が必要です。 面実装した変換基板を裏返しにすれば同じピン配列にできますが、実装したデバイスが見えなくなると何となく不安なので行ないませんでした。 本番のプリント基板実装なら裏面（パターン面）に搭載すれば辻褄が合います。（笑）
☆
Dual Gate MOS-FETが活躍するのは、シンプルな１石クリコンや再生検波回路くらいかもしれません。 しかし、性能が悪いわけではないので使わずに死蔵するのも勿体無いと思います。 ただし、どうしても部品数が増えてしまいますからなるべく２つあるゲートが活かせるようなアプリケーションに使うとスッキリしそうです。 今回の実験では、RF-Amp.と１石式のクリコンを試しました。 他には第２ゲートに局発を注入する形式のミキサー回路もなかなか旨く働いてくれます。 類似の用途ではダイレクト・コンバージョン受信機の検波器があります。
もちろん他の回路への応用も可能なのですが、あまり必然性のない使い方になってしまうでしょう。他に適当なデバイスがなければ別なんですが・・・という感じです。 でも、優秀なデバイスを埋もれたままにしては勿体ないです。機会を見て使って行きましょう。
時代に連れて色々なデバイスを使ってきました。その当時は便利で優秀と思って買い貯めたデバイスも後にはさらに良いものが登場して一気に陳腐化することも度々です。 半導体の進歩は留まるところを知りませんからね。 程々に買い置きして、自作に支障のないようにしておくくらいが丁度良いのかなあ・・・と思っています。 そうは言っても過去に買い貯めた「しがらみ」から容易に抜けられず、いつまでもレトロな路線ではそのうち誰からも相手にしてもらえなくなりそうです。（爆） ではまた。 de JA9TTT/1
参考：FET（電界効果トランジスタ）について、このBlogには関連した話題がたくさんあります。もし興味を覚えたらBlog画面の上部左側にある検索窓に「FET」とインプットして検索でご覧を。ほか、何か疑問とかあれば遠慮なくコメントして下さい。
おすすめ・追加情報：ヨーロッパ系のデュアルゲートMOS-FET：BF998を比較測定した続編のBlog（←リンク）があります。 3SK35や3SK59,etcとの比較用実測データもあり。
（おわり）
20 件のコメント:
加藤さん、こんばんは。
台風19号では大きな被害が出ていますが、加藤さんのところは影響が無かったようで何よりです。
デュアルゲートFETはAYO丹羽OMの記事にも多用されていましたが、高価な上に6エリアでは入手が難しく貴重品でした。
それ以降は2SK241や2SK125がメインになりデュアルゲートFETの情報は少なくなりましたので、活用するには今回のBlogはありがたいです。
その後入手した3SK39,40,59などももったいなくて使えず、チップのデュアルゲートFETも見かけたら購入していたので結構なストックがパーツボックスの肥やしになってます^^;
JE6LVE/JP3AEL 高橋さん、こんばんは。 県内でも洪水の被害が出た地域もあって、まだまだ大変なようです。 幸い、拙宅の近所は目立った被害はなかったそうです。 ただ、皆さん避難したようで指定の避難所が満杯で収容してくれなかった・・と言うような話も聞きました。すごい雨でしたので早め避難も多かったのでしょうね。 強風でしたがアンテナもなんとか無事で済みホッとしています。
さっそくのコメントありがとうございます。
> 入手が難しく貴重品でした。
みんな金属パッケージのFETだったので割高だったのかも知れませんね。 熊本STDの雑誌記事を見てRF部だけでなく各所にふんだんに使っていたので驚いたものでした。ああ、もうそう言う時代なんだ・・って。hi hi
> デュアルゲートFETの情報は少なくなりましたので・・・
いま現在でも2SK241や2SK544の方が使い易いですね。 外付け部品はちょっと増えますけどデュアルゲートFETの方が幅広い使い方ができて面白い用途もあります。 Blogの話は少しは役立ちそうでしょうか？ そうでしたら良かったです。（笑）
> 結構なストックがパーツボックスの肥やしに・・・
勿体無いので使ってやって下さい。 基板設計してしまえば足付きよりも使い易いくらいでしょうから面実装型も活躍しそうですよ。 複数個使う場合は、第２ゲート用のバイアス電圧を用意してやれば部品削減できます。 確かTS-520はそうなっていたかと・・・。
高橋さんに頂いた3SK129も有効活用しないといけませんね。（スミマセン）
台風も何とかやり過ごすことができて、やっと落ち着けますね。
私の中では、デュアルゲートFET と言えば3SK35です。これで受信機のフロントを作ると、今まで発振に苦しんでいたのがピタリと止まって感心したのを覚えています。入手先は小沢の通販でした。足にはちゃんと銀紙が巻かれていました。今でももったいなくて使わずに取ってあります。完全に死蔵状態です（笑
SGM2006Mも何かに使いました。こんなNFが低くて、高ゲインのデバイスが安価で嬉しかったです。この頃はすでにデュアルゲートは人気がなかったのでしょうかね。バイアスがちょっと複雑だったからでしょうか。
もう一つのゲートにAGCを掛けるのがありました。フロントは2信号特性が劣化するなんて言う話題もありました。ドレイン電流をもっとガンガンに流せば、あまり劣化しないのではと思ってましたが、実際には試したことがありません。
本当に便利なデバイスです。
JK1LSE 本田さん、おはようございます。 台風19号が真上を通過したようですが被害がなくて良かったです。 風も強かったのでアンテナが被害にあったHAMも多いと思いますが復旧をお祈りします。
いつもコメント有難うございます。
> デュアルゲートFET と言えば3SK35です。
登場してしばらくは3SK35が定番でしたね。その後は同じ東芝の59になり73まで続きました。
> 今まで発振に苦しんでいたのがピタリと・・・・
それまでRFアンプは中和とかカスコード等の対策が必要で厄介でしたが一気に解消されましたね。 それに気を良くして多段アンプを作ったらゲイン過剰でやっぱり発振したり・・・笑い話もあります。hi
> こんなNFが低くて、高ゲインのデバイスが安価で・・・
SGM2006Mはもう無くなりましたが安くて良い石でしたね。 GaAs MES-FETて作った50MHzのクリコンは驚くほどローノイズでした。 やはり良いデバイスは違うと感じました。
> バイアスがちょっと複雑だったからでしょうか。
何も考えずに使える2SK241のような石が登場したので、楽ちんですから皆さんそちらにQSYしたんでしょうね。 今でもその状況は変わってません。 2ゲートFETも使い慣れればなかなかFBなデバイスです。
> ドレイン電流をもっとガンガンに流せば・・・・
2SK125/U-310のように何10mAも流せば２信号も良くなって当然でしょうね。 ノイズの少なさでは2ゲートMOSやMES-FETも負けませんので使い方でしょうか。 全般にFETは二乗特性なんで2信号特性はバイポーラTrよりずっとFBです。
自作のベテランには珍しくもなかったと思いますが、意外にも人気があったようでアクセス数は急進しました。ちょとビックリ。hi hi
おはようございます。
デュアルゲートFETの記事、楽しく読まさせていただきました。
缶タイプの古い、35.45や73は使ったことがあり、未だに死蔵しております。
294も入手はしているのですが、使わずじまいです。
チップであることを除けば使い易そうですね！
そのうち使ってみたいと思います。
そのうちが、問題ですが（笑）
JA6IRK 岩永さん、おはようございます。 何だか急に寒くなってきましたね。 これでも平年の気温とか・・・風邪やインフルの季節になってきました。 昨日は予防接種受けました。
いつもコメント有難うございます。
> 缶タイプの古い、35.45や73は使ったことがあり・・・・
4本足のパッケージをモールドで作るのは面倒だったようで、樹脂モールド型はあまり広まりませんでしたね。 意外に缶タイプが長いあいだ残りました。拙宅にもまだ結構あります。
> 294も入手はしているのですが・・・
エンハンスメント型なので既存回路の置き換えには向きませんが、バイアス回路を少し変えればFBに使えます。 同じく秋月で売っている3SK291も安くてFBです。買っても死蔵しそうなんですけれど・・・。w
> そのうちが、問題ですが（笑）
そのうちと思って長年眠ることもありますが、思わぬ機会に役立つこともあるので・・・買い溜めはなかなかやめられません。持ってるのを忘れないことが重要なようです。（爆）
こうしたMOS-FETは高周波増幅でも比較的パワーを出すような用途へも使えるので、案外万能だと考え積極的に使うよう心掛けてます。まあ、普通は10dBmくらいまでですけれど。
加藤さん、こんばんは。
このブログへのコメントは大変久しぶりになります。
ニュー秋葉原センターの小沢電気商会が廃業する頃まで、そこでGaAs MES-FETの3SK113が安く売られていたので、定年後の楽しみのためにと、とりあえず入手しておきました。
しかし、GaAs MES-FETの応用例はたくさん見つけられたものの、基本的な使い方を解説してある書籍を見つけられなかったので、ここで解説いただいて何となくわかった気になりました。ありがとうございました。
来年春でとりあえず定年を迎えるのですが、諸般の事情で仕事を続けることになりそうで、電子工作の時間を増やせるかどうかビミョーです。
JR2WZQ 河野さん、こんばんは。 ご無沙汰いたしておりました。 お元気なようで何よりです。
いつもコメントありがとう御座います。
> GaAs MES-FETの3SK113が安く売られていた・・・
小沢で売っていましたか。 私も少しだけ持っているのですが、どこで入手したかすっかり忘れております。あんがい同じお店で購入したのかも知れませんね。（笑）
> 基本的な使い方を解説してある書籍を見つけられなかった・・・
GaAs MES-FETはあまり一般化しないうちに廃れてしまったデバイスのように思います。使い方が紹介される前に姿を消したので解説書・解説記事などをあまり見ないのかも知れませんね。
> 何となくわかった気になりました。
端子電圧の配分など図解入りで説明すれば良いのでしょうが、デバイスの解説記事ではなかったので省いています。河野さんにはちょっと物足りなかったようですね。hi
> 電子工作の時間を増やせるかどうかビミョーです。
短時間で楽しめるブレッドボード工作は如何でしょうか？ 恒久的な作品には向きませんがデバイスの素性を確かめるといった目的には十分使えます。 ジャンパー線キットを用意しておけば短時間で電子工作が楽しめます。 ぜひお試しください。
まだまだお仕事をお続けになるようですが、どうぞお元気でご活躍ください。
加藤さん、
入手難になった2SK241の代替として安くて入手しやすい3SK291/3SK294は
以前から気になっていました。エンハンス型なのでバイアスが2SK241の様に
簡単回路では行かないですが、実装例が広がれば多くの自作ハムに使われる
と思います。SGM2006MもFBなデバイスと思い、購入しています。
EQT-1に使われた3SK114も入手していますが、エンハンス型で第１ゲートと
第２ゲートをショートする使い方がよくみられます。3SK291/3SK294でも
同様な使い方ができないか実験する価値がありますね。
今後キット化するなら、3SK291/3SK294でなければならないと思っています。
ただデプレッション型が廃れ、エンハンス型が現行になった理由が今一つ解り
ません。バイアス電源が複雑になるので回路がその分部品点数が増えるのです
が何かそれを上回るメリットがあるのでしょうか。
JR1QJO 矢部さん、こんにちは。 晴れ時々曇りの暖かい日になっています。
いつもコメントありがとう御座います。
> 入手しやすい3SK291/3SK294は以前から気になっていました。
手に入るデュアルゲートMOS-FETはそれくらいになってしまいましたね。 いま他の種類も入手する予定なので試用して良い結果が出たらご紹介したいと思っています。
> バイアスが2SK241の様に簡単回路では行かないです・・・
正のバイアスを掛ける必要があるのでどうしても部品が増えるのはやむを得ないです。2SK241や最近よく使ってる2SK544ならIdssの状態で使えば非常に部品が少なくて済むんですからね。
> 第１ゲートと第２ゲートをショートする使い方がよくみられます。
そのようにして使うと簡単なんですが帰還容量が増えてしまいますね。 発振回路等には適当ですがRFアンプにはあまり得ではない使い方だと思います。 3SK291/294でも同じようにして使えますが欠点も同様です。 もちろん3SK291/294なら両ゲートには正のバイアスが必要です。
> エンハンス型が現行になった理由が今一つ解りません。
例えば5Vや3Vと言った低い電源電圧で使う時に有利だからでしょう。 ソースを直接GNDして使えばソースとGND間の電圧分が得になります。 また第２ゲートのAGCもプラス側からGNDへ下げて行くだけで済むので回路はだいぶ簡単になります。 電子回路全体の電源電圧が低くなってきたのでニーズからエンハンスメント型がトレンドになってきたのでしょうね。
エンハンスメント型専用の設計をすれば部品数も減らせるのでメリットも出やすいと思っています。 今回のご紹介の回路ではどの種類でもうまく使えるようにしてあります。
SGM2006MのようなGaAsをHF帯で使ったらもったいなくも感じますが、意外に使いやすいのでもっと使ったら良さそうですね。 電子部品は陳腐化するので手に入れたらどんどん使うとメリットがありそうです。hi hi
加藤さん、こんばんは、
FETの話ですか。ジャンク箱を探したら3SK22が、出てきました。何のために、何処でかったかは不明です。
でも、3SK22は、DUAL－GATE型MOSではなく、接合型のFETだとのことが、3年前のこのブログに書かれていましたね。
もっと新しいFETを揃えないと。
JI1HVI 仲野さん、こんばんは。 今夜は雨が激しくなってきましたね。 明日も雨とか・・。
いつもコメントありがとうごいざいます。
> 3SK22が、出てきました。
まだFETそのものが貴重だった時代のものですね。 3SK22はRF用ですからVFOとかRFアンプに使うおつもりだったのでしょう。
> もっと新しいFETを揃えないと。
RFアンプならデュアルゲートMOS-FETの必要はあまりなさそうです。シングルゲートの2SK241Y・GR/2SK544E・Fなどを何個か持っていればかなり遊べます。 発振回路なら2SK192Aでも良さそうです。ミキサー回路などには3SK291や3SK294が安くて良いです。
ディスクリート部品は廃止品が多くてあまり選択肢はなくなってますが、HAMの自作では時々欲しくなるので幾つか持っていると重宝します。
こんにちは、JE3WAZ 山中と申します。
お恥ずかしい話ですがTS-830レストアしてまして
中国産6146Bを購入し差替えたところ偽物？
ドライバーラインの3SK73を壊したようです
3SK73を探したのですが無く同特性でリードタイプの3SK59が手に入る
ことになりましたが足のGDSが不明でした
データーシートも表示がなく特性のみで3SK51がリードの向きが
判明したのですが上から見た方向なのか下から見た方向なのかで判断
できません。
厚かましいお願いですが、ご教授できませんでしょうか。
よろしくお願いします。
JE3WAZ 山中さん、こんばんは。
コメント有難うございます。
> 3SK59が手に入ることになりましたが足のGDSが不明でした・・・
文字で説明してもわかりにくいでしょう。
続きのBlogの方に3SK59,etcと同じピン配置の3SK35などのピン配置図が書いてある回路図がありますのでそれをご覧ください。 文末のリンクを辿ってください。 BF998と言うFETの記事のところです。
「教授」はできませんが、簡単なことくらいならばお答えできます。お気軽にどうぞ。（笑）
うまく修理ができたらよろしいですね。
TTT/hiroさん、ありがとうございます。
ご指摘のところに立体図がありました、助かります。
それ以外の調整は出来てましたので非常に残念です。
VFOが少しずつ上がっていくのはAF基板の12ｖの
電解コンでした
静電容量が抜けると少しずつ上がっていくようです。
その影響でVFOの基準9Vも同様に0．001Vづつ上がって
ました。
交換後マルチメータで確認して9.00Vに調整しました。
受信感度も全バンド-70dbをSSGで発信してもかすかに
聞こえておりました（コイル調整しました）
出力も安定し調整出来ておりましたので残念です。
欲を出して中華真空管に手を出したのが失敗でした。
現在は、電源基板は巻き付けピン全ての半田が
イモ半田でしたので基板を取り出してイモ半田が無い
か確認中です。ありがとうございました。
JE3WAZ 山中さん、こんにちは。
追加コメント有難うございます。
> ご指摘のところに立体図がありました・・・
図の場所がわかったようで良かったです。 文章よりも絵が一番わかり易いですね。（笑）
> 中華真空管に手を出したのが失敗でした。
中華モノでもすべてが悪い訳ではないと思いますが、オリジナル通りに作られていない事があってトラブルになることもあるようです。
少々高くはなりますが、まだ米国製6146Bも手に入るようですので探されると良いでしょう。
TS-830はなかなか良いリグですので、大切にされてください。
TTT/hiroさん、こんばんわ。
TS-830無事修理できました。
すべてのバンドで送信が可能になりました。
ご迷惑かけました
ありがとうございました。
JE3WAZ 山中さん、こんばんは。
修理のご報告ありがとうございます。
TS-830がうまく復活できたようですね。良かったです。
迷惑なんて事はありませんので、またお気軽にどうぞ。
2年前に4年にわたる今治での単身赴任からもどり久しぶりの訪問です。
40年以上もSSB,CW送信機の自作して作ってはこわしの連続でしたがまずはエキサイターについては完成の目途が立ちました。丹羽OMの製作記事は、アマチュアのIC応用製作、略ハムのトラ活を参考にSSB,CWジェネレーターを作成し、やっとVFO MIXはミズホVFO-5改とのVFO MIX回路は安さにひかれ3SK291と6Vツェナーダイオードを秋月で購入して回路を組んで製作したものの12V電源がかからないため結局ネットで2本700円で3SK45を購入し直してVFO MIX回路を組んでジェネレーターとVFO出力のデュアル入力で構成し、6BA6と6AH6の14MHz中間周波回路でやっとエキサイター部ができました。中間周波についてはSSBハンドブックのJA1GOW外地OM製作7/21MHzバンドSSB送信機のジェネレーター部を参考にしましたし、SSBマニュアルではTRIO TS-310,510あたりのエキサイター部を参考に回路構成してだいぶ試行錯誤しました。
JR6UHM/1 豊里さん、こんばんは。 酷暑が続いておりますがご活躍のようで何よりです。
久しぶりのご訪問とコメントを頂きどうもありがとうございます。
> 4年にわたる今治での単身赴任からもどり・・・
今治では単身赴任だったのですね。 お疲れ様でした。
> SSB,CW送信機の自作して作ってはこわしの連続でし・・・
自作機がうまく行っているようでVY-FBです。 色々な工夫をされたご経験はとても良い思い出になることでしょう。 だいぶ完成しているご様子ですが、是非とも自作機でオンエアされてください。楽しさ人一倍でしょう！！
> ・・ハムのトラ活を・・・SSBハンドブックの・・・SSBマニュアルでは・・・
いろいろ懐かしい書籍をお持ちですね。 今でもHAMの自作には様々な情報が詳しく書かれている「紙の資料」が大活躍しますね。 インターネットには何でもあるように思われていますが役立つ情報は意外に少ないものです。 お持ちの書籍の紙面には面白い情報がまだまだたくさん埋もれていると思いますのでアナログ時代の実験や製作を楽しまれてください。
またご訪問ください。 コメントありがとうございました。
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