板の上の単球アンプ

バラックの単球アンプです。
トランスレスです。球は50EH5。ヒーターの50Vの作り方が今回の眼目です。
この記事の最後に、この球を使って作ったポータブルレコードプレーヤーの紹介もしています。

おそらく1960年前後と思われますが、庶民的ポータブルプレーヤーがありました。50EH5　1本のアンプにクリスタルピックアップでした。
これが70年代にはジャンクとして入手でき、少年だった私はそれを分解して中を見ました。印象深かったのは、ヒーターと直列の大きな抵抗でした。
100Vを抵抗で50Vまで下げていたのです。ヒータートランスを使うより安くできますよね。
しかし、熱のせいでしょう。抵抗は茶色に変色していました。
ちなみに、セレン整流器を使っていて、ヘンテコリンな形が印象的でした。

さて、今回はこのヒーター電圧のために、コンデンサーを使って、100Vを50Vまで下げた、レポートです。

下図は左がヒーター点火の基本回路図(電源、東日本の50Hzの場合)、右がこの原理の公式で、上級ハムの教本に載っているものです。

ハムの試験勉強をしているとき、
「ん？これは、50Vヒーターのドロップ抵抗の代りになるんじゃねえの？熱も出ないかも」とひらめきました。しかし、
「コンデンサ爆発すんじゃねえの？」
と、怖がっていました。
ところが、後年、ネットで、これを実際にやった方の記事を見つけました。元はラジオ製作雑誌に記事が出ていたそうです。
これを知って私もやってみたのです。
もし、追試なさるなら、「ヒーター」「コンデンサ」で検索すると、先人の記事が二三ありますから、そちらを参考にして下さい。

コンデンサ一はフィルムコンデンサーを使います。耐圧も250V以上はあった方がいいでしょう。
電源の周波数によって C の値が違います。

真空管のヒーターを R と考えます。ただし、点火して、ヒーターが十分に熱した時の値です。真空管の規格からの計算値を使います。
つまり50EH5では、50V　0.15A　規格なので　333オームです。

Z は回路のインピーダンスです。回路の両瑞には100 Vかかり、0.15A　流れるはずなので、666オームです。

さて、Xc　はコンデンサーのリアクタンスで、抵抗みたいなもんです。
2パイ f C分の1 がその 値になります。
f は電源の周波数

原理の公式を C＝ になるまで変換していったのが下図の式です。(途中省略)

ここに数値を入れて計算すると、
ヒーター電圧 50V 0.15A の球には　0. 0000055 F のコンデンサーだと出ます。(50Hzの場合)
つまり、5.5µF です。

さて、実際の回路では、突入電流を緩和するためと、電圧の微調整のために、10~30オームの抵抗を直列 に入れます。パーツの誤差もあるし、家庭の電圧はピッタリ100Vというわけではありませんし。私のところのコンセントは103Vでした。
私はヒーター電圧を低くめに 48V くらいにしておきました。精神衛生上のたのです。
この抵抗が入ってCの値はちょうど良かったです。

　　　　　　　　電源部回路図

5.5µF は　3.3µと2.2µ を並列にして作ってます。このコンデンサ、結構値段が高いです。トランスよりは安いですが。トップの写真で黄色いのがそれです。
整流ダイオードの手前にも保護用の抵抗 10~20オームを入れます。
電源トランスレス回路は、アースがAC のホット側 になることもあるので、感電注意です。

ようやくアンプ部回路図です。

モノラルアンプです。
入力トランスは接続する機器を絶縁するために入れました。CDプレーヤーや、クリスタルピックアップをつなげるつもりで作りました。
サンスイのトランジスター用の小型トランスです。ST-20とかST-17Aとかいろいろ8個くらい付け替えて実際に音を聴いて選びました。
CDプレーヤーをつなぐなら、入力トランスのインピーダンス、1次は 10 Kくらい。
クリスタルピックアップは2Kくらいでしょうか。
2次側は20 K以上がよいでしょうか。

出力トランスは真空管ラジオ用の物ですが、十分いい音が出ました。インピーダンスは 3 Kです。
出力トランスの1次側にC とVR がありますが、昔の真空管ラジオにあった音質調整用の回路です。
これの値も聴いて決めます。

真空管の規格では、プレートは135 V以下、42 mA以下にです。出力トランスが小さいので、40 mA以下にした方が良いでしょう。

ネオンランプは針金(黄色のビニール被服) をねじって柱にして付けてました。
板はカルファタという柔らかい板で、木ネジが楽に入ります。
入力のピンジャックはRLを単純に並列にしてモノにしています。

上の写真は、平滑の抵抗をチョークトランス (2H) に変えたバージョンです。もちろん、チョークの方がふくよかで良いが音します。
前面アルミパネルは (何かに使っていたジャンク)　黒いツマミが音質、灰色のツマミがSW付きの音量です。
真空管のソケットはクランク型の金具とスペーサーで、木ネジ留めです。
これももし、シャーシに取り付ける穴を開けるとなると、大変な作業です。
シャーシパンチがあって、簡単に円が開いたとしても、ビスの穴をヤスリで修整したり、バリを取ったりとか。
この写真をよく見ると、この時試していた入力トランスは ST-27 とわかります。
最終的にはCDプレーヤーなどの入力には ST-17A を使っているはずです。

このアンプ、NFBもなし、5極管のまんま、歪率なんか5%以上あるし、F特性はカマボコ型だし、出力1 Wくらいしかないし、
でも、とてもイキイキとした音で鳴ります。
自分が今までやってきた、2A3だ、やれKT88だ、やれ三結だ、などというのはなんだったのか？　と思いました。

上の写真は　50EH5 を使って作ったトランク型のポータブルレコードプレーヤーです。
「CHIMNEY」と名付けました。名前を付けるなんて私にはないことですし、ましてやバラックではありません。
上記の　単球アンプの実験で、この球がオーディオとして十分使えると分かったので、この球2本を使い、ステレオにし、安いプレーヤーを大改造して、トランスレスアンプを組み込みました。
ヒーターは2本直列なので、コンデンサは不要です。
アンプ部は変わりません。

プレーヤーの隅に真空管が2本、煙突のように出ています。で、「チムニー」です。
78回転もあるのでSP盤もかけられます。スマホなどの外部入力もあります。入力トランスは片チャンネル2種類入れてあり、切り替えます。
前面の黒い四角はファンではなくスピーカーです。
フォステクスの8cmスピーカー P800K です。安いのにいい音します。

とあるジャズ喫茶のカウンターに載せて、この球のポータブルレコードプレーヤーを披露した写真です。
ベールを脱いだような浸透力のある音に、皆さん驚かれていました。

50MHz AM受信機

これは50MHzのAM受信機です。10年くらい前の「作品」です。木端の上に作ってあります。「ええ！そんなんでいいの？」と聞こえてきそうですが、これでOKなんです。
実際、この受信機で、交信もしました。E スポが出た時は関東と北海道の交信もしています。
ただ、さすがに送信機の方は金属のケースの中に組みましたけど。受信機は板の上でステキな様相を呈しています。
ケースをつけると中が見えないのでつまらないけど、バラックは違います。これもバラックの美点ですね。

50.51～50.64くらいをカバーしています。形式はダブルスーパーみたいなものです。

2SK241などで、RF増幅して、セラミック発振子で40MHz の局発を作り、10MHzの中間周波数を得ます。
セラミック発振子にはバリコンやコイルを並べてある程度周波数を変化させます。てい倍するので200KHzくらい受信周波数をカバーできます。 それを短波もOK のラジオIC(LA1600)で検波します。ここがミソで、製作が楽になります。あとはLM386でスピーカーを鳴らします。

L金具を駆使してメーターやスピーカーやBNCジャックを板に留めています。
スピーカーの脚は関節にしてあり、移動運用の時に、スピーカーを前におじぎさせて背丈を低くして箱に入れます。
板にタッピングネジなので楽です。もし、これらを金属のケースに入れるととしたら大変な作業です。


ラジオICのLA1600は横にして両面テープでくっつけてます。ピンに直にハンダ付け。
全体的には生基板をグランドにして、FCZのランド基板を主に使って配線してます。コイルもFCZコイルにお世話になってます。
メーターの脇にスライドスイッチがありますが、S メーターとバッテリー電圧メーターの切り替えのためです。

これは私の、バラックの雄者　なので捨てられない－品です。

1200MHz 3エレ八木アンテナ

今回はアンテナです。ブログタイトルの『ラジオ』を Radio＝無線　と解釈すればアンテナ記事でも良かろうかというわけです。

このブログは自作の時系列順ではなく、写真や制作資料が出てきた順です。

今回の八木アンテナは、私の最新作です。2018年9月のことです。アンテナは今までに、3.5MHzから430MHzまで、数え切れないほど作りました。1200MHzのアンテナはこれが４作めくらいで。とても小さいので、らくちんです。
MMANAというアンテナシミュレーションソフトで、データを割出してその数値を元にして、机の上で、ちょちょいのちょいという感じです。

こんな図面というより雑なメモでOK。自分がわかっていればいいのですから。
ただ、切ったり曲げたりの寸法は0.5ミリ以下の精度でやります。430MHz以上では大事なことです。

エレメントは1.2ミリの銅線、ブームは薄い板。エレメントは輪ゴムで留める。ここが「バラック様式」の神髄です。
輪ゴムなら、エレメントの位置調整もとても楽です。ただし、長保ちしません。実験用です。
輻射器は同軸に直にハンダ付け。
同軸は5D-SFA で、硬いので、アンテナを支える役目もしています。

SWRを調整をすると、始めのシミュレーション結果とは結構変わります。今回は導波器の寸法と位置変更をしています。
FB比やフロントゲインは高周波メーターを使って調整しなければなりませんが、今回はまだメーターを作ってないので、省略。実際の通信を受信して、さほど悪くはないと、判断しました。因みに1295MHzでSWR1.1です。エレメントの位置が決まったら、ブームの板に三角ヤスリなどで溝を刻んで、エレメントが少しはまるようにします。

上図が最終寸法です。これで移動運用して交信しました。
先頭の導波器だけ、1.0mm径の銅線です。調整時に、1.2mmの銅線が、使い果たして無くなってしまい、やむなく1.0で作りました。もし、これが1.2なら、長さは少し短くなって、101～102mmになるでしょう。
これもバラックの醍醐味ですな。
同軸や板の影響もあるので、ただの参考ていどとして見て下さい。　

持ち運びには、100均の、A4フォルダーに入れます。なにしろ、そっと扱わないと、曲ったりします。

この3エレ八木をハンディ一機に付けて、移動運用しました。
静岡県伊豆半島のスカイラインの路端の駐車場から、交信しました。
120Km離れた千葉県の八千代市の局とも交信出来ました。標高700mの地の利を得てのことですが、満足でした。

トップの写真はその時の写真です。
リグを顔の高さで、手に持って、交信します。
アンテナが揺れないようにするのが、「腕の見せどころ」です。

「バラック」と余談

「バラック」とは英語で「barrack」ですが、ほとんど日本語になってます。昭和にはよく使われた言葉です。
　掘っ立て小屋　粗末な小屋　とか、急ごしらえ　にわかづくり　
　というような意味で使われています。
　自作ラジオの世界でもたまに聞くことのあった言葉です。
　このほかには「かまぼこ板ラジオ」なんて物もありました。私など、かまぼこ板で作ることに妙に惹かれて、正月になると、かまぼこがスーパーに並ぶので、何種類もかまぼこを買いました。板が欲しかったのです。

　でまあ、要するにバラックのラジオとは　急ごしらえで、キチンとしておらず、テキトーに作った物で、　思いついたアイディアや実験をパパッと実現した物です。
　ま、それでも、それが面白く、魅力的なんですね。細かいことにはこだわらないので気楽な遊びです。
　大概、一日か半日で何か作り上げます。何かを作っている間はー心不乱、あるいは無心の境地ですね。
　そして夕方ころ、ラジオが鳴ったり、何かに成功すると、「やった一」と叫んで、飲み屋に行って祝杯を挙げます。飲み屋の女将に、ラジオや電気の話をしてもしょうがないので、黙って一人でニコニコ美酒を酌みます。

　私が中学生の、1970年代はじめころは、田舎にはラジオのパーツなどないので、ガラクタ真空管ラジオをバラして、他の物に作り変えて遊んでいました。
　一つの5球スーパーのシャーシで、アンプや低周波発振機やAMワイヤレスマイクなど、作っては壊ししていました。ですから、パーツはいつも汚れたつかいまわしの物ばかりでした。
　
　以前は秋葉原には、ジャンク屋と呼ばれたパーツ屋さんが多くありました。
　ニューアキハバラセンター　とか、鈴商　とか、ありました。ラジオデパート内にも二三軒入っていました。が、今はなくなりました。
　こういう店を覗いては、ついつい、何かしら買ってました。

　バラックラジオ作りは楽しいものです。ゲルマニウムラジオでさえ、何度作っても、ダイヤルを回して耳にラジオ放送が聞こえて来ると、「お、聞こえる」と、小さく叫ぶのです。
　

ミュー同調ラジオ 2

　スピーカーを替えました。100均で買った物入れの浅い木の箱。スピーカーユニットは　8cm x 12cm の楕円。カーラジオのジャンクです。黒い紗が元々スピーカー前面についていました。

　後ろはふさぎません。この方が、音がすっきり軽々と耳へ届くのです。これでも低音に不足を感じません。

　トランスの1次側の　0.05u　コンデンサを0.1uFに換えました。今まで、高音が少し出すぎていたからです。

　音がとても良くなってAM放送とは思えません。

　中波放送で、クラシックやジャズを流してくれたらどんなにか良いでしょう。仕方ないので、AFNの放送をよく聞いています。

　少し立派になって、満足している一方、バラック風味が減ってしまったかなと思っています。

ミュー同調ラジオ

　これはミュー同調式ラジオです。普通、選局の同調回路にはコイルと可変コンデンサ(バリコン）を使いますが、これは、コンデンサの容量は固定で、コイルのインダクタンスを変化させます。
　つまり、コイルの芯になっているフェライトコアの棒を出したり入れたりして放送局を選びます。
原始的で面白いですよ。

　ラジオの心臓部には、三端子ラジオICの　LA1050　を使い、音声増幅はトランジスター　2SC1815　1石です。ラジオICだけではクリスタルイヤホンしか鳴りませんが、トランスを使った1石アンプでスピーカーを鳴らしています。
　単三電池1本でスピーカーが鳴り、電池は相当長保ちします。数日鳴らしっぱなしでもOKです。音量に不足は感じません。
　アンテナ線は不要で、コンクリートの住宅でも入感します。
音量のVRはなし。もし、うるさいと思う時は、ラジオの向き(フェライトコアの向き)を変えて感度を下げます。
　関東エリアの6局は混信もなく、受信できました。ミュー同調で、これだけ受信できるとは驚きです。

　写真に見える、紙に手書きの「NNATQF」はNHK第1、NHK第2、AFN、TBS、文化放送(JOQR）、ニッポン放送(JOLF）　のことで、この表示のし方は新発明かと、気にいっています。
　電池ホルダーはレバー式のスイッチ付きで、小学生の教材みたいですが、これもお気に入りです。

　スーパーヘテロダインでも再生式でもない、ストレートラジオです。言わば、ゲルマニウムラジオに高周波増幅と、低周波数増幅を付けただけのものです。
しかし、作ってみれば、いろいろ研究できて面白かったですよ。
　IFTを使わないので高音が出て、音質も良いいです。

　　　　　　回路図

　アンテナコイルがコアの中心にあるとき、同調周波数が一番低い。コアを抜いていくと、高くなります。ただし、コアは電波を拾う役めもあるので、抜ききってしまっては感度がかなり落ちます。

　回路図中の、アンテナコイル1次側の基板アース (赤い線）は不要です。アースすると、感度は上がりますが、混信します。

　アンテナコイルの巻数。
1cm径、18cm長のコアに、ゆるめに紙の筒の作り、0.3mmくらいのリッツ線を巻きました。
1次側は110回、2次側は40回くらい巻きました。
　巻数は並列のコンデンサの容量やコアの長さなどによって要調整。

　アンテナコイルの2次側巻数は1次側の、3分の1くらい。
　コアを抜いていっても、最後まで1次と2次コイル両方にコアがかかわるように、2次側は1次コイルの端の上に重ねて巻きます。

　出力トランスは、1.2K : 8 オーム の、サンスイST－32と同等品という物を使っています。

ラジオICは発振しやすいので、配線など注意。コイルのリード線を逆に接続し直すと発振が止まることもある。又、このICをフェライトコアの正面に置くと発振します。

　写真、スピーカーが2つ付いてますが、並列のモノラルです。
　三端子ラジオICは　LMF501　LA1050　など。通販なら、今でも入手可能。
　リッツ線は　秋葉原オヤイデ電気にあり、通販もあるでしょう。