［100205/10303］
電池管ラジオの製作−長編 （ちょっとずつ、↓下方へ進行）
（記事は順次追加式にしてあります）
↓完成！
発端パーツ−IFTs ［100205］
先日まで、12V単一電源真空管でのラジオ作りをして来たのですが、ジャンク部品箪笥（？）でパーツ類を探していた時に、IFTセットが見付かったので、これを使ってみたくなりました。（左写真）
必要な真空管も、1.5V（電池管）や6.3V（電源トランス使用管）などのジャンク品を、まだ沢山残してあるのですが、今回はその中の電池管でやってみようと思っています。
その他のパーツ類も、探せば幾種か出て来そう/来ました。（左/上写真<クリック>）
ラジオ収納ケース
先回は“玩具の風景”でしたが、今回は、ずっと置いてあっても違和感が無い？“置時計”にしてみようと考えました。
（尤も、部屋の中は、何処を見ても違和感 だらけ！ではあるんですが）
店頭で探すと、面白そうなのは、いずれも結構なお値段。
そこで、ネット・オークションで中古・ジャンク品を探してみたのですが、いずれもその内部にラジオを入れるのに適当な空間があるのかどうか、よく分かりませんね。
困惑する一方、想像しながら探すのも、なかなか面白い作業ではありました♪
（取り敢えず、6種ほど買い込みましたが、大変高く付いた！実は、置時計の値段は安くても、残念ながら、送料がその数倍掛かるため）
左上写真の左から右へ、アンティーク型：\1,470，大リップ・スティック型：\780，メリーゴーランド型：\1,300（いずれも、送料・手数料込みの総費用）
まず、外観が（安っぽいが、壊すのが勿体無いほど）綺麗な“メリーゴーランド型”を、分解してみたら、やはり電極（6箇所）に錆！（左写真、矢印箇所）
これを掃除・研磨をしたら、動き始めましたが、“電池管ラジオ収納用”として十分な空間が無い。（トランジスタ・ラジオなら十分入る？）
なので、これは、そのまま居間の置物として、贈呈？しました。
“アンティーク型”は、ラジオ用の空間が十分確保出来そうですが、逆に全体が大き過ぎて、置場所に困る。（左写真<クリック>）
今の処、可能性が一番高いのは、“大リップ・スティック型”のようなのですが、これは外回りがステンレス板のようで、孔開け加工が難しそう．．．（もう少し、検討してみなければ）
・・・ （下へつづく）
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ケースの異案 ［100209］
ラジオ収納箱として、色々な置時計を見てみましたが、どれも気に入らな〜い！
よく考えてみると、ツマミが出ているだけの隠されたラジオが欲しいわけではなくて、実は、“IFTや真空管が並んでいる様子も眺めていたいのだ”と云うのが本音みたい。。。
（まぁ、こんなのは一般の人達には、理解し難い感覚でしょうが、人形や超小型自動車のフィギュアを並べて愉しむのと同じ心理かな？）
こんな事に気が付いたのは、ネット・オークションで見掛けた、ある商品 ボックス型置時計の写真。（左/上写真<クリック>）
そうだ♪ “ショーウィンドウ風”にして、IFTや真空管を中に横並べにすれば、ちゃんと見られるし、何なら時計を置いてもいいし、背景に風景写真などを下げ、時には入れ替えてもいいわけです。
（左上写真のように、置時計の飾りの部分が、“電池管ラジオ”であれば、それも良なのですが）
そんな箱物なら、手作りでも出来そうだし、工作下手でも何とかなる！．．．かな？
仮シャーシ組み立て
取り敢えず、真空管やIFTを並べて見るのに、有り合わせのアルミ板端切れ（145mmx90mm）を、ベンダで折り曲げて、シャーシを作ってみました。（左写真<クリック>）
左写真は、仮に3球スーパ用パーツを載せた様子ですが、見栄えから言うと、シャーシ左右幅が、やや“寸足らず”の感じ。
また、横置きの場合、左右のバランスから言えば、右側に、も少し“何か”があっても良さそうなんですが。
（普通は、太巻きコイルなどが突っ立っているはず）
奥行きは、実は（左端の）出力トランスの幅で決めました。
外観的には、ほぼこの奥行きで良さそうですが、内部配線領域が十分かどうかは、実際に配線をしてみないと分かりません。（まぁ、押し込めば入るでしょうけど）
箱内部背景の案
一応、この構成（3球スーパ：1R5+1L4/1T4+3Q4）なら上手く乗るようですが、シャーシ左右にあまり余裕が無くて、“縁無し写真”のような感じ。
（．．．もう少し、大きく作るかなぁ．．．）
ただ、箱入れしたら、少しは様子が変るでしょうし、この横幅がちょうど背景写真用のA5版（縦置き）に合致していて、“箱”を作る際に具合が良さそうな面もあるのですが、他方、デザイン的には左程面白くも無さそうなので、悩んでます。
箱全体の構成や構造も考えたいし、更に、フィラメント電圧3Vまたは6V、B+電圧40〜50Vが必要な電源部を、どう用意するかも決めないといけないので、まだまだ時間が掛かりそう♪
・・・ （下へつづく）
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昇圧電源の実験 ［100213］
魔流さんには、（毎回、背中を押して頂いているのですが、）今回も紹介して頂いた“セリア”のUSBポート付DC充電器を買って来て、やっこらせ！と“昇圧電源加工”に挑戦してみました。（左写真の右側：片山利器製5V出力 \105）
（あれ？ジャンク箱内を探してたら、メーカが違う別の物も出て来た！左写真の白、エコプラス製。こちらも、105円だっけ？）
昇圧の方は難しいかな？と思っていたのですが、“案ずるより、するが早し（「産むが易し」とも言う）”で、意外に簡単に出来上がりました！感謝！<(_"_)>
使われていたICは、34063Aと云う石で、接続を少し変えるだけで、昇圧、降圧、逆圧のどれにでも出来るそうです。但し、部品の定数はそれぞれに最適値があるようですが。（資料DLサイト）
昇圧回路に改造
この改造に当たって、今まで元電源として、ノートPC用16V-ACアダプタを使う予定だったのですが、これを今回、6V-ACアダプタに変更しました。
と云うのは、電池管1R5+1T4+3Q4のフィラメント電圧は、3本分を直列接続にすれば、必要電圧がちょうど6Vになるので、具合がいいからです。（最初からこちらを考えなかったのは、この型のアダプタ手持ち個数が少ないから）
昇圧型に改造したものが、左図＆<クリック>。
最大出力電圧は、IC（34063A）の絶対最大定格が40Vなので、常用は35V前後で我慢した方がいいでしょうねぇ。
パーツは、（値を考えずに）極力元のものを流用しましたが、出力側の電解コンデンサは50V耐圧のものに変更。また、180ΩやVR-50KΩは追加。
（入力側に使った10μF 63Vは、元の出力5V側に使われていて、どうも6.3V耐圧ではないかと疑って、入力側に使いました。また、インダクタは、ちゃんと測らなかったので、実は150μHでは無いかも・・・ 後日測ったら、ドンピシャ150μH！）
昇圧実験
元DC電源に、左写真<クリック>のようなACアダプタを使用。
出力電圧は、左写真のように、VRを調整すれば40V近くまで、取り出せそう。しかし、IC 34063Aの絶対最大定格は、無視出来ませんので、37Vで留めました。
出力電流は、35mAほど取り出すと、約1Vほど出力電圧がドロップしますが、ま、これ位取れれば十分でしょう。
今回のは“実験用仮組み”で、実用には、A電源（+6V）、B電源（+35V）の他に、C電源（-3V〜-6V）つまり、3Q4のG1用マイナス電圧も生成しておきたいので、もう一個“USBポート付DC充電器”を潰して、同じ基板上に組もうと思っています。
ただ、実際に、マイナス電源が必要かどうかは、動作させてみないと分かりません。
と言うのは、フィラメント側を+6V近くまで持ち上げれば、相対的にG1は、マイナスに出来るからです。
でも、その方法も良し悪しで、只でさえ低いB電圧が実効的に6V分減ってしまうので、ここはよく考えないと。
・・・ （下へつづく）
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電源モジュール製作 ［100217］
今回の電源モジュールには、やはり独立したマイナス電源（C電源）生成回路と、更にDCジャックも乗せました。（左写真の右側）
+35V、-6V電圧調整用の半固定VRは、（手元には少し大き目のが沢山あるのですが、小型化のため、）新たに小さいのを買って来ました。503Ω（= 50KΩ \5/個）
（電解コンも、耐圧50V、47μFに替えてるし、で、元の「DC充電器」のパーツの流用率は、ほんの少し下ったかな？パーツ流用率：14/19）
電源モジュールの回路
回路的には、TC（Timing Capacitor）が無くても、正常に動作するようです。（段々減らして行って、現在は何も付けず！= 0PF）
また、“マイナス発生”は思っていたほど簡単ではなく、資料では-12Vほど出るらしいのに、現状では-6Vが精一杯！（各パーツの定数を、色々変えては見たけど、原因不明）
（おまけで、制御用ICを1個、半田付けを外す際に、壊してしまいました）
一応、+6V（供給源）、+40Vmax（可変）、-6Vmax（可変）の3電圧が取り出せるモジュールが出来ました。
（制御用IC 1個で、何とか+40V,-6Vを発生出来ないものか？と考えていますが、技術力不足）
取り付け方法
この電源モジュールは軽いので、ビス1個で留められそう。
そこで、真鍮ナットを基板底に、半田付けしてみたのが、左写真。（60W半田鏝使用。将に、やっつけ仕事ですねぇ）
ちょうど出力トランスの下側に空きスペースがあるので、そこに取り付けてみました。（左写真<クリック>。裏配線面は、白ガム・テープで被覆）
もし、これの出すノイズが多いようなら、銅板でシールド箱を作って、それに入れる事も考えています。
尚、電源SW配線は、現在配線済みのDCジャックのプラス側を切って、そこに入れるつもり。（左/上写真の矢印箇所）
次に、「アンテナ・コイル」と「局部発振用コイル」を、どう用意するか、悩んでます♪
・・・ （下へつづく）
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新ケース決定 ［100219］
コイル類を検討する前に、まず、入れるケースについて。
これまで、置時計などを考えて来ましたが、あまり良案でもなさそうなので、どうせ“見えるようにするなら”と、候補を木箱やプラ・ケースに拡げてみました。
結果、（例のセリアで）“葉書ケース”よりやや深目の（ちょうど良い）プラスチック・ケースが見付かったので、これに決めました。（左写真、\105税込）
蓋の袴？がやや深過ぎるので、下の一部を削り取り。（先平半田鏝で粗く切り落とした後、ヤスリで仕上げ。左上写真<クリック>）
シャーシの作り直し
一旦、孔開けをして、前のシャーシを留めて見たのですが、（幸か不幸か！？）ケースが、シャーシよりも少し長いので、空間が勿体無いと思い、シャーシを作り直しました。
（厚みが1mm以下のアルミ板は、柔らかくて加工が楽なので、意外と、作り直すのが苦になりません。尤も、配線をした後だったら、そうは行かんか？）
ケースの後面は、（背景写真などを入れ替えるのに）開けておきたいので、電源プラグは横から出す事に。（左写真<クリック>）
IFTの留め具
今回使うIFTは、元々プリント基板用なので、シャーシに留める簡単な方法が無い！？
色々試行錯誤の末に、0.55mmΦ裸銅線（\105税込）を曲げて留め具を造り、半田で留めました。（左写真＆<クリック>）
これだけの物ですが、結構、しっかり留まっています。v(^^;
さて、次は（やっと）コイル類の選定ですが、当初考えていた長目のバー・アンテナは、どうやらインダクタンスが大き過ぎるようなので、短目のものに変更。
また、2連に改造したポリ・バリコンは、予備実験ではスーパ・ヘテロダイン用には不向きで、これも変更。
・・・ （下へつづく）
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バー・アンテナ ［100221］
コイル類の確認・取り付けを始めました。
始め、バーアンテナは、多少感度が良かろうと長い方（約14cm長）を考えていましたが、インダクタンスが大き過ぎて低い周波数範囲でしか同調出来ないので、短い方（8cm長，およそ450μH）に替えました。（左写真＆<クリック>）
これで、受信/同調周波数は、ポリ・バリコン（150pF〜25pF）を使って、中波帯約600KHz〜約1,500KHzの範囲は、カバー出来そうです。（バリコン最小容量は、浮遊容量がどの程度になるか不明だし、取り敢えず25pFと見做しました）
取り付けは、シャーシと同じ蓋（前パネル）側にしたのですが、留め具は写真プリント用厚紙（印画済み）を流用し、2mmのビス＆ナット＆ワッシャで固定。
留め孔を、長目のバーアンテナに合わせて中央に開けてしまったのですが、現状“片持ち”でも保持出来ているようです。（もし、危うくなれば、端部も留めるつもりですが）
局発コイル
次に、スーパ・ヘテロダイン方式では、（アンテナ側同調周波数より455KHz高い周波数の信号を発振/生成するために、）局部発振（局発）用コイルが必要なのですが、ジャンク小箱を探すと超小型のコイルが3種出て来ました。（ラッキー♪ 左写真）
（多分、壊れた小型ラジオなどから取り出しておいたのでしょうが、よく残って/残していたものです！まぁ、最近では、10mm角のトランジスタ用OSCコイルなども、パーツ店で手に入るようなので、そんなのでもいいかもしれませんね）
この中から、ダスト・コアで、インダクタンスを大きく可変出来そうな写真中央のを選んで、テストしてみました。
周波数差の確認
結論から言うと、現在市販のポリ・バリコン（150pF＆70pF）と昔の標準バー・アンテナ＆昔の標準局発コイルを使えば、中波帯（600〜1,500KHz）の範囲はカバー出来て、455KHzトラッキングも上手く行くようです。（左図）
（蛇足ですが、昔のバリコンではトラッキングが難しく、“3点調整”とか云って、3箇所位でしか最適値に出来なかったものでした）
左図の中央がアンテナ側同調周波数、上部が局発周波数、下部が両者の差で、全域で455KHzになっています。大変結構！
（尚、測定系は左上図<プッシュ>＝信号発生器、<クリック>＝信号検出用シンクロ・スコープ）
バーアンテナの調整
バー・アンテナのインダクタンス調整は、ヘア・ドライヤで“コイル留めワックス”を柔らかくしておいて、コイル部を（崩さないように注意しながら）動かしました。
（中央に寄せるほどインダクタンスが増加。また、コアやコイル幅が長い物ほどインダクタンスは大）
その他は、組み上げてから、（それぞれの可変箇所で）微調整をする積りですが、当初不安だったトラッキングが上手く行きそうなので、ホッと一安心♪
・・・ （下へつづく）
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試作は不成功 ［100227］
組立は、一応、完了しました！（左写真）
が、何も聞こえませぬ。。。。。悲しい！
シャーシの裏側は、順序良く部品を半田付けして行けば、それ程組み難くはなかったのですが。（左写真<プッシュ>、回路図は<クリック>）
（でも、実験・小変更するための作業は、なかなか大変。手前の部品を外してからでないと、奥の部品の入れ替えが難しい箇所もありますから）
結果、この回路構成では、“全く何も音が出ない”ので、当初の見込み“一発で成功”は、見事足蹴にされてしまいました！残念！(x,x;?
原因の追求
最初、ウンともスンとも言わない/殆ど音が出ないので、もしや？と疑ったのが、“3Q4の負バイアス（-6V）過剰”？
で、これを、0V（ゼロ・バイアス）にしてみたら、そこそこスピーカから音が出るようになりました。（左写真<クリック>）
しかし、放送などは、一切受かりません。
試に、信号発生器（ディップ・メータなど）で、バー･アンテナの所から強い信号を注入してみると、微かに音は出ますが、どうも、何か可笑しいですね。
局発の引き込み現象もあるし、出力も弱い。
この原因のひとつは、フィラメント電圧用として6Vを使い3管直列にしたため、1R5の第1グリッド等に、見掛け上-4.5V〜-6Vの負バイアスが掛かるので、これが悪い効果を及ぼしているのかな？と疑っています。
配置もミス？
IFTの端子（P-B，G-E）の向きも、今までは自己都合で適当にやっていたのですが、今回は何故か指定通りに接続した方がよさそう！（．．．まだ疑ってはいるけど、実験的に配線変更済み）
それに、前から見ると“IFT名”は見えるのに、“電池管名”が見えない！（前からだと、逆。左写真<クリック>）
自己流では、“右が高周波系で、左が低周波系”なのですが、どうも、昔の部品類（IFTや電池管）は、“信号の流れは、左側から右側に流れるのが前提”のようで、今の自己流の組み方では逆。（そいやぁ、回路図も左から右へ描いてますねぇ）
やはり、“世の中の流れ”に逆らっても勝てないようです。（トヨタ問題の如く？）
新シャーシ
（泣く泣く、これを一度解体し）シャーシの配置を変更し、フィラメント電圧も3V化1.5V化する事にしました。
まぁ、外装も全部やり直しですが、面倒がらずにやりませう。
左写真の一番手前が、新しいシャーシ！
（次は、電源モジュールの“負電源部”を+3V 正1.5V回路に変更予定）
・・・ （下へつづく）
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完成！ ［100303］
やっと、全体が組み上がり、今度は放送がちゃんと受信出来るようになりました。（上写真。3局受信音：EX-Z600で録音）
先回まで物凄いノイズで弱い信号が全く受信出来なかったのが、電源部を別筐体に入れた事で、すっきり解消！やっと受信OK♪
が、残念ながら、感度が悪く3局+1局しか受信出来ていませんし、弱い局は聴取可能ギリギリ。orz
（それに、空中を飛んで来る電源からのノイズを、完全にシャットアウトする事が出来ないので、止むを得ず、アース線を付けています。左上写真<クリック>の黄色クリップ）
信号の流れは、左（高周波/アンテナ）から右（低周波/スピーカ）へ、となって、配線経路も以前よりスムーズ？になりました。
（しかし、左側から出て欲しい電源コードが、右側から出るなど、少し違和感はあるのですが）
回路と配線＆追記
感度を上げたいので、B電圧は、電源制御用ICの上限（40V）ギリギリにまで上げました。（+39V）
また、A，B電源ラインには、大容量パスコン/電解コンを足して、ノイズ除去に努めました。
（元電源基板のあった空間に、大容量の電解コンデンサを！上図<クリック>の写真右端）
＊追記：
検波用ダイオード1N60の向きを変えて、正出力を1T4のG1へ戻すようにした処、かなり感度が上がり、（微かに聞こえる）1局（ABCラジオ）が増えました！（OBCも、かなりアップしました）
これで、NHK第1，NHK第2，ABCラジオ（辛うじて），ラジオ大阪OBCの4局が聞けるようになりました！v(^^;
（残念ながら、JOCR（ラジオ関西）は受からず）
電源部
当初は、小型・一体化を目論んで、電源部の内蔵を考えていましたが、やはり“高周波発振方式”のステップ・アップ/ダウン型ICコンバータを傍に置くと、余程“上手な遮蔽”をしない限り、高周波ノイズは取り切れないようです。（銅板の密閉ケースに入れて内蔵する案も考えたけど、スペースが足り無いので止めました）
結局、この電源基板を、別筐体（アルミ・ケース）に入れました。（左写真）
ケースは、2枚の細長板を折り曲げて、3mmΦのタップを切って、自作。（ぴったり合わなくて、2度作り直したり、ヤスリで成形したり）
（別電源にするんだったら、従来式のトランスを使ったAC100V降圧型の方が楽だったかも？）
尚、元の6V電源からの供給電流（つまり、電源部＋ラジオの消費電流）は、約300mAでした。
バーアンテナの保持方法
バー・アンテナを前パネルに固定する（前回の）やり方は、前パネルを頻繁に取り外す時には不便なので、シャーシ側に固定する方式にしました。（左写真）
その保持材料に、偶々、切り取って残してあったプラ・ケースの端切を加工利用。（左写真<クリック>）
半田鏝でゆっくり加熱しながら、孔を大きく広げて行き、素早くバー・アンテナを差し込み、指で仮成形。冷却固着後に、ヤスリなどで、最終成形。
台固定具には、昔の一寸強そうなラグ板の脚を外して、“加熱埋め込み”をしました。（結構、しっかり留まっています）
反省と今後
元々の発想は、“IFTや電池管の姿を見ながら聞けるラジオが出来ないか？”であり、取り敢えず、それは実現出来たのですが、受信出来るのがたった3局だけだし 4局になったけど、中継的な電源箱が必要だから、不満足感一杯！？ 少し不満！？
感度に関しては、電池管だしB電圧も低いので、増幅度が足りない心配があったので、（1T4を2度使う）リフレックス方式にして4球相当にしましたが、やはり受信感度は不足 不十分でした。
（次にやるなら、非同調型高周波段を1段追加したい。中間周波段の追加は、IFTが3組必要だから、現状では無理）
電源については、“電池管ラジオの電源を、単3型4本だけで、済ませられたら．．．”があったのですが、安直な方法では、実現はなかなか難しそう。（ホントは、あんちょこにやりたいのですが）
尚、後日デジカメ用バッテリ（7.4V）で駆動実験をしました。（別記事）
（高インピーダンスな）真空管/電池管回路の近くに（低インピーダンスでノイジィな）半導体電源を置いて小型化を狙うのは（面白いんだけど）、難しさは一層。
（実配線上の高周波ノイズは、大容量コンデンサで何とか落せても、別の線を伝わって漏れるノイズはなかなか抑制出来ないもんで）
また、本当はB電圧として50V以上は欲しいけど、（低価格の）電源制御用ICの上限やマイラー・コンや電解コンの耐圧をそれ以上にする必要があるので、サイズが大きくなり、小型化には、困る。
でも、“真空管式小型ラジオ”は、テーマと機会があったら、またやりたいですね。
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