高周波増幅回路の実験 － 超再生受信機工作に挑戦 －

２０１６／０８／２１（日曜日）　晴れ


弱い信号を大きく強くする増幅器・・・これはなかなか面白いものだ。
真空管時代は回路構成は大体決まっていてその動きを追うのは案外わかりやすかったが
トランジスタ回路では３本足しかないトランジスタをいろいろ組み合わせて複雑な回路で
機能を実現しているので動作を理解するのが難しい。
そんな複雑・高級な回路は手が出せないが、入力した信号が増幅されて出力される回路
ぐらいは机の上でちょこちょこと組み立てて実験できる。
今日も工作材料を探してジャンク箱を漁っていたら、小さなビニール袋に入ったトラン
ジスタのようなものが見つかった。
足が短くて半田上げした跡がある。　きっと何かの装置を壊した時に外したものだろう。
刻印を調べてみたら「２Ｎ５４８６」と書いてあった。
インターネットで検索してみたところ、Ｊ（ジャンクション）ＦＥＴのＶＨＦ／ＵＨＦ
アンプ用と出ていた。
これなら中波帯の電波の増幅などお茶の子さいさいだろう。
高周波増幅器の実験を始めることにした。

その前に、鉱石（ゲルマ）ラジオの実験のとき、ＮＨＫ第１と第２放送はとても大きな
音量で受信できたが、共振回路ではどのくらいの大きさの出力になっているのかを
調べてみた。


バリコンとコイルだけの直列共振回路。　これにアンテナを繋いで目的の電波に共振した時の
出力をオシロスコープで見てみることにした。






アンテナは部屋（２階）の壁に這わせた簡単なもの。　全長は１２ｍぐらいあるが半分ぐらいは丸めて
（ループアンテナのつもり？）壁にぶら下げてある。



オシロスコープはＰＣオシロと言って、パソコンに繋いでデジタル処理してディスプレイに波形を
表示するものだ。
これは３万円弱で買える安物だが、カタログ上では４０ＭＨｚの信号までは見られることになっている。
だから中波放送の電波の波形ぐらいはきれいに見ることができる。
こういう波形は今まであまり見たことがなかったが、今回の鉱石ラジオ実験で思いがけず波形をみて
共振回路の動作もとても興味を持つようになった。

共振を外れているときの波形。



共振して波形が大きくなったとき。



この時は波形の天辺と反対側の天辺（ピークｔｏピーク）の電圧は約３.４Ｖもあった。



まっ、こんな強力な信号はあえて増幅なぞする必要はないが、何も加工せず、ここまで届いた電波は
こういうきれいな形をしているんだ、ということをよく見ておこう。


ジャンク箱で見つけたＪＦＦＴ（Ｎチャンネル）。　何から取り外したのかな？
（アナログテレビ・チューナーかもしれない。）



ＦＥＴを使ったアンプは初めて工作する。
ＦＥＴは真空管と同じように使える（入力抵抗が大きいという意味で）ということだから
こんな回路でも動作するんだろう。




ドレイン抵抗やバイアス抵抗は値がわからないから半固定抵抗器を取り付けて調整する。



回路を組み上げて電源（乾電池６Ｖ）を繋いだ。
しかし出力側には波形は現れてこない。
どうしてだ？
ソース側に入れたバイアス用抵抗（可変）を回して大きな値にしていった。
ここは２０ＫΩ以上もの抵抗値が必要だった。
同じくドレイン抵抗も１０ＫΩぐらいが必要だった。
やっと増幅された波形がでてきた。
増幅・・・とは言ってもやっと３倍ばかり。
１０倍も２０倍もになるわけではなかった。
なんでだろう？

その様子を動画でご覧ください。






出力側が抵抗負荷だからかな？
ここにも共振回路を入れればいいのかもしれない。
次はその実験をしてみよう。