担当授業のこととか,なんかそういった話題。

主に自分の身の回りのことと担当講義に関する話題。時々,寒いギャグ。

電池管検波ラジオ。

2013-03-25 23:48:45 | 工作・実習
たくさん借りた電子工作の本に真空管を用いた比較的簡単そうなラジオが紹介されていたので,真空管にも手を出してみようかと本気で考えるようになった。

ただ,ものによっては真空管を駆動するのにかなりの高電圧を必要とするものらしく,それ専用の電源の製作から行わなければならず,まだまだ敷居が高いと感じていた。

そんな中,橋本剛著『ブレッドボードで始める電子工作』を眺めていたら,電池管というタイプの真空管を用いたラジオの話を見つけた(同書 Section 09)。その名の通り電池で実現できる比較的低い電圧で動作する真空管のことを電池管と呼ぶようだが,そうは言っても,45V の電池などの,今ではなかなかお目にかかれなさそうな電池を使用するのが一般的のようだった。

ところが,見つけた回路を何度見直しても電源は 1.5 V の乾電池一本だけである。まさに僕のような者にうってつけである。

ただ,電池管は現在の真空管ブームの主流にあっては少数派ではないかという印象がある。そもそも聞いたことがないし,そのラジオで使用されている 1T4 という真空管は,心当たりのパーツショップの商品リストをいくら探しても載っていない。

ところが,ネット全体の検索結果のうち,Yahoo! オークションの出品情報が目に留まった。まさにその 1T4 を出品している方がいたのである!

オークションといえば低めの値段から入札を始めて,最終的に競り勝った人が落札するというイメージしかないが,まだ入札者がいない状態だった。未使用品が2本一組で 1,100円との出品者からの即決価格が提示されていたが,相場がさっぱりわからないので高いか低いか判断がつかない。しかし,『ブレッドボードで始める電子工作』の巻末のパーツリストに書かれた参考価格は一本 1,500円だったので,一本 550円というのは破格の値段だとみなしてよさそうである。

確実に,そしてなるべく早く手に入れたかったので,値切ることなく,即決価格で落札した。オークションを利用したのはこれが初めてであったが,出品者は誠実な対応をして下さる方で,すぐに商談がまとまり,無事 1T4 が手元に届いた。

真空管が入っていた箱(白箱?元箱?)と真空管のツーショット。あ,しまった。リード線を付けたソケットをはいたままなので,ツーショットという感じではないな。

製造元らしい RADIO CORP OF AMERICA というのは,かの有名な RCA と呼ばれるメーカーのことだろう。つまりこの電池管は RCA 製なのである。オークションの商品情報にも確かそう書かれていた。

中身は本当に新品だったのだろうが,箱から取り出したり手で触っているうちに,白い塗料でいろいろ書かれていた字がほとんど消えてしまった。が,かろうじて 1T4 という型番だけは残っているのが写真からわかるだろうか。


念願の電池管を手に入れたので,あとは周辺部品である AM ラジオ用のバーアンテナとバリコン,そして 1T4 用に使える真空管ソケットを買い求めた。

パーツ集めで一番苦労したのは真空管ソケットである。別の用事で立ち寄ったある店でソケットを見かけたので一も二もなく購入した。ところが,家に帰っていざ 1T4 を差し込もうとしたところ,かなり力を入れてもなかなか入らない。あまり力を入れ過ぎると真空管のガラスが割れてしまう恐れもある。真空管を触るのも初めてのことだったので,ソケットへの装着がスムーズなのかそうでないのが普通なのか全くわからない。ただ,真空管アンプの工作本だかどこかのサイトだかで,ソケットには出来の良いのと悪いのとがあるという話を知り,いくつかソケットを買ってうまく合うかどうか試すことにした。

若松通商にはタイトソケットのゴールドとシルバーがあるとのことだったので一つずつ買った。また,千石電商でも真空管ソケットを取り扱い始めたとのことだったので,そこでも一つ購入した。それら3つを試したところ,どれもそれほど力まなくてもちゃんと足が最後までカチっといった感じに収まった。そこで,一番スムーズに足が入るソケットに,ブレッドボード用のスズめっき線をつけたリード線をはんだ付けして使用することにした。

せっかくラジオを組み立てても,そもそも AM の受信状況の悪い家であったら聞こえる見込みが薄い。AM 放送がどの程度受信できるのか事前に確かめる必要がある。それには市販のラジオを買えば事足りるが,せっかくの機会なので AM ラジオ専用 IC という強力なデバイスを利用して IC ラジオを組み立ててみた。その結果,バーアンテナだけで十分受信できることが判明した。

また,ラジオの「ラ」の字とも言うべきゲルマ・ラジオでもちゃんと受信できるか確認したところ,受信が確認された

これだけの下準備の後,ようやく電池管検波ラジオの実験に取り掛かかった。

バーアンテナとバリコンとで構成された同調回路の受信部はゲルマ・ラジオで用いた配線を流用すればよいのだが,てきとーに配線したことがたたってアンテナ線などがごちゃごちゃと入り組んでおり,何がどうつながっているのか配線した本人でさえわからなくなってきた。そういうときはリセットして最初からやり直すに限る。全部引っこ抜いて一からパーツを配置し直すことにした。

相変わらずごちゃごちゃした印象だが,これでもゲルマ・ラジオの配線よりかはすっきりしている。いかな実験回路といえども,すっきりした配線を心がけるべきだという教訓を学んだ。

かすかに雨が降っているベランダに出て,ゲルマ・ラジオの時と同じようにアンテナ線を物干しざおに干し,アース線を手すりから垂らしていざ電池をつないでみたが,ダイヤルを回してもうんともすんとも言わない。単三では電力不足なのかと単一電池に変えても改善の兆しはない。一旦ベランダから撤収して配線を見直したところ,配線ミスが発覚した。修正して再チャレンジしたところ,2局だけ受信が確認できた。

受信を確認した時は,もちろん嬉しかったが,感激したというよりも,ほっと一安心といったところであった。

ゲルマ・ラジオよりも感度が悪く,音も小さかったので,ぜひさらに真空管を使用した高周波増幅,低周波増幅機能を搭載した立派な真空管ラジオを目指したいものである。

一つ残念だったことは,ヒーターがぼんやり光るという真空管の情緒を味わえなかったことである。1.5 V ではヒーターは光るほどには温まらないということだろうか。

※ 夜寝る前にヒーターに電池をつないでおき,しばらくしてから部屋の明かりを消したところ,電池管から橙色の明かりがほんのりと漏れていたのを確認した。やはりヒーターは光るのである。ただ,他の明かりにかき消されてしまうようなきわめて弱々しい光であった。[2013.3.27. 追記]

電池を外しても数秒は音量が変わらず,しだいに小さくなって消えた。そういえば,真空管は電源を切ってもしばらく動き続けると聞いたことがあったような気がする。ヒーターが暖かいうちは動作し続けるということなのだろう。

と,さも真空管通のような調子で書いてしまったが,真空管の動作原理は何一つ理解していない。それは今後の勉強課題の一つとしてとってある。

子どもの頃,遠い憧れの対象であった真空管をこうして動かしてラジオを聴けたというのは,やはり感慨深い。また縁があれば増幅回路用の電池管を手に入れて,9V 乾電池 006P を 5 個直列にした 45 V 電源を使用した 2~3 球規模のラジオを作って楽しみたいものである。あ~,そういえば他の出品者がその目的にかなっていそうな電池管バラエティーパックを出品したけど,やっぱり買うべきだったかなぁ・・・。

キットもあるらしい(YouTube の動画へのリンクです)けど,そんな感じのが目標かなぁ!

当然 自作しちゃっている方が世の中にはいるわけで。すごい本もあるらしい。並ではないスキルを持っている方は本当にたくさんいらっしゃるようだ。

B級ラジオ博物館の研究室に,今回試した回路の元ネタがあるが,それにしても,ゲルマ・ラジオで FM まで受信してしまうとは,すごいの一言しか出ない。AM 変調と復調の原理について,昔の記憶を頼りに考え始めているが,僕ごときに解明できる程度はたかが知れているので,「AM 送信機を作ろう!」のコーナーでいずれ勉強させていただくかもしれない。
コメント
  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

ゲルマラジオ。

2013-03-25 17:04:47 | 工作・実習
AM ラジオ専用 IC LMF501T を用いた AM ラジオの実験から一夜明け,配線ミスを修正した後,改めて受信局数を調べたところ,最大で6局確認できた。昨晩は,深夜のため放送休止中の局もあったのかもしれない。BGM 付きでドイツ語講座を楽しめるなど,混信のおかげでミキサー要らずである。

今日は昼間にお出かけする予定だったのだが,起き抜けに数種類の金属のイオン化傾向を調べる実験をした後,ゲルマラジオを試した。そうやってぐずぐずしているうちに急用も入り,結局お出かけは見送るという,なんだかダメな感じの一日となった。

ゲルマラジオは次のような感じである。

配線は混沌を極めているが,それが後に少し災いした。

写真には二種類のダイオードが写っている。一つは小さな青い円筒のもので,これはショットキーダイオードと呼ばれる半導体であり,秋月電子通商で購入した BAT43 という品種である。10本入りの袋を買ったのだが,同封された解説プリントにはゲルマニウムダイオードの代用になると書かれている。橋本剛氏の『ブレッドボードで始める電子工作』の Section 06 でゲルマラジオとして紹介されている回路において実際には 1SS108 という品種のショットキーダイオードを使用しているのを参考にして,型番は異なるが,手持ちの BAT43 を使ってみた。

一方,青い BAT43 の右隣に,似たような形状の赤い帯のついた透明な筒が見えるが,それが有名なゲルマニウムダイオード,1N60 である。これも秋月電子通商で購入した。

回路図は,前掲書の他,丹羽一夫氏の『作って遊ぼう!おもしろ電気工作』も参考にした次のようなものである。

そういえばあさひ通信のバーアンテナ BA200 の入っていた袋に,ほとんど同じ回路図が入っていた覚えがある。

組み立てたのち,部屋の中で聞いてみたら何の音も聞こえない。

ベランダに出て,アンテナ線を物干しざおにひっかけ,アース線を手すりから下に垂らした。てきとーアースなのでほとんどアンテナの一部のようなものだろうが,Bon Jovi の Livin' on a Prayer が聞こえてきた。

1N60 と BAT43 共に聞き取れたのは3局程度であった。音量は,車が脇の道路を通っただけで聞こえなくなるような微々たるものであった。かなり集中して耳を澄ませても,パーソナリティーが何を話しているのかあまり聞き取れない。

ともあれ,電池無しでラジオが作れるというのは紛れもない事実であることが確認できた。いずれ,フェライトコアを買って,手作りコイルと手作りバリコンでゲルマラジオを楽しみたいものである。

当初,実験場としては近所の公園を想定していた。土の地面にアースを刺し,雲梯などの遊具にアンテナ線を這わせれば良好に受信できるのではないかと考えたからである。
コメント
  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

電波受信しました。

2013-03-25 03:27:46 | 工作・実習
何やら怪しい電波を受信する神がかった装置はすでに二種類製作したが,そういう神秘的なものではなくて,人の声や音楽が聞こえてくる,フツーのラジオを作りたい。

前にも同様のことを書いたが,趣味の電子工作の大きなジャンルとしては,ラジオ,オーディオ・アンプ,アマチュア無線,実用電子工作,デジタルゲーム,センサーを利用した計測機器,PIC 等のマイコン・チップを利用した幅広い工作,機械を制御するメカトロニクスといったものがある。実のところ,僕が最近はまっているブレッドボードは電子「工作」ではなくて「実験・観察」に分類すべきであることに気づいた。電子工作というのは,装置の中身だけではなく,装置を入れるケースの加工や仕上げ,デザインなどを全て込みで一つの作品を作る行為である。僕はそうした作品は作っていないし,今のところ作る気があまりない。

いつもの癖でだらだらと話がずれてしまった。前に似たことを書いた際,僕はラジオにほとんど興味がないと書いたが,半分ホントで半分ウソであった。

夢見る電子工作少年だったころ,ラジオの仕組みを当時の頭でわかる範囲で勉強して,この検波回路とこの増幅回路を組み合わせればこういうラジオが作れるんじゃないか,などと夢想していたことを思い出した。ただ,AM ラジオくらいならなんとかわかりそうだったものの,短波や FM になると回路も複雑になって完全にお手上げであった。そうして挫折をしたままになり,ラジオから関心が遠のいてしまった。

再びラジオへの関心を蘇らせたのは,橋本剛氏の著書『ブレッドボードで始める電子工作』(CQ出版社)である。表紙のタイトルには「初歩のラジオ製作」というフレーズがついている。その言葉の通り,さまざまなラジオ回路が全体の三分の二くらいの分量を占めている。その中に,電池管と呼ばれる真空管1本で検波するラジオの紹介があり,それをきっかけにラジオと真空管の世界に同時に飛び込もうと決意した。

ただ,今住んでいる家は近隣の高層建築物の影響で,テレビの地上波の受信状況が悪く,わざわざケーブルテレビに加入する必要があった。デジタル放送に切り替わってからは全くテレビを見なくなったので,デジタル放送が見られるのかどうか知らない。当局からの説明では電波強度に問題はないらしいので,受信状況は改善されたのだろうが,携帯電話等でワンセグを観ようとすると,窓際に置いてもろくに観られないことがある。

そんなわけで,ラジオも受信できるかどうか不安で仕方がない。ラジオも持っていないので電波が良いのか悪いのか確かめることすらできない。100円ショップでそこそこのラジオが手に入るという話をネットで見かけてさっそく近所の105円ショップに駆け込んだが,品ぞろえの悪い店で,ラジオのラの字もなかった。

そこで,まずはアンテナやアースを必要としない,十分な感度を持っているらしいラジオを自作することにした。そのために,AM ラジオ用の IC であるミツミ電機の LMF501T を千石電商で購入した。また,バーアンテナは AM ラジオ用ならどれでも使えるのだろうが,本と同じ,アイコー電子の PA-63R をマルツパーツ館で手に入れた。なお,PA-63R は秋葉原ラジオストアーの2Fでも手に入る。

必要なパーツは揃えたが,ブレッドボードでラジオを組み立てるには下準備が必要である。下準備とは,バーアンテナのリード線とバリコンの端子にブレッドボードの穴に差し込めるような線を付ける加工のことである。昨日の昼間はその作業に費やした。ついに数十年ぶりに半田コテを握ったのである。

最近流行の鉛フリーのはんだを使ってみたが,半田コテの温度が低すぎるのか,はんだが思ったように融けず,バーアンテナの4本のリード線の先端に 0.6φのすずめっき線をつけたビニール線を継ぎ足すだけで一時間半くらいかかってしまった。現在の僕の実力では鉛フリーは使いこなせないと判断し,鉛フリーでない従来のはんだを使って残りのはんだ付けをすることにした。そしたらスムーズに作業の進むこと。ほぼこちらの期待通りにとろっと融けてよじった電線などに広がってくれる。おかげであれよあれよという間に,セラミックイヤホン,圧電サウンダ,電池管用の真空管ソケットにも同じ加工を施すことができた。

その後はとある付き合いで飲み会があり,しこたま缶ビールを飲んだ挙句にコンビニのウィスキーをストレートで何倍か飲み,最寄駅から二駅のところまでしか電車が無く,一時間歩いて家に帰りついた。酔い覚ましも兼ねて,あるいは酔った勢いで LMF501T を用いた回路(前掲書,Section 30 LMF501Tイヤホン・ラジオ(その1))を組んでみた。


↑大変見苦しい配線の仕方で恐縮だが,ともかくこんな雑な作りでもちゃんと動く,という参考まで。
「ちょっとぉー,もっとおいしそうに盛り付け出来ないの?」「メシなんて,食えりゃいいんだ。見た目なんてどうでもいいのさ。」という考え方に共通した思想がここにはある。
このくらいの部品数だったら,8Pラグ板で作れそうだな。今度考えてみよう。


酔っていたおかげで電池をつないだら一発でセラミックイヤホンから何か音が聞こえてきた。しらふだったらこうはいかない。必ず何かしら配線ミスがある。しらふの時と酔った時とでの作業の精度が常識とはあべこべなようだが,事実なのだから仕方がない。

※ 寝て起きてから配線を見直したら,一か所配線を間違えていた。致命的なミスではないが,「ノーミス」だったというのは勘違いであった。


それで,まあ,とにかく聞こえたよ,という話である。特にアンテナ線やアース線をつながずに,音楽や話し声が聞こえてきた。ただし,バーアンテナのリード線を指で触っていないと音が小さかったりする。前掲書によれば夜は10局ほど受信できたとのことであるが,僕の場合はようやく3局が聞き取れただけであった。初めは一つの局で流れていた洋楽しか聞こえなかったが,バリコンのダイヤルをゆっくり回しながら聞こえてくる音に集中したところ,3種類の放送が聞き分けられたのである。特に,バリコンのダイヤルを一方に回し切った状態の時に,「NHK ラジオ深夜便です」というアナウンサーの声が聞こえた時には,なぜだか最初に受信を確認した時よりも嬉しかった。「ああ,ラジオの電波をちゃんと受信できてるんだなぁ。」とそのときようやく実感が湧いたのである。

こうして,部屋に居ながらにして AM ラジオが数局受信できることが確実となった。これでやっと憧れのゲルマ・ラジオにグレードダウンできる。それが済んだら,電池管やトランジスタを用いたラジオへと進むことができる。低周波増幅回路をつないでスピーカーを鳴らすこともできるだろう。ちなみに,セラミックイヤホンの代わりに圧電サウンダをつないでみたところ,チャカチャカ音が鳴っていることはわかったものの,放送内容をはっきり聞き取れるような音量や音質には程遠かった。セラミックイヤホンを耳に着けて聞いていると,うるさくて外したくなるほどの音量で受信できることもあったので,「この手のラジオには,やっぱクリスタル(実際にはセラミック)イヤホンだよな~」としみじみ思った次第である。
コメント
  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする