AM 送信機

2005年8月3日掲載 貴方は counter人目のvisitorです。

2011年7月23日 Rev.1
2013年3月20日 Rev.2


RCA 813 AM用 被変調終段!

今日はとりあえず計画中の外観をご覧頂きます。。。 もっと今風のスマートなデバイスでやれや(そういう紹介でないと、だれも追随できない)、、、 という声が聞こえてきそうですが、そこはそれ、「私の満足」です。 「製作記」のような感じで、適宜加筆していこうと思います。

 

とりあえず、こうやって部品を並べるところからスタートです。枠は、FT401のシャーシ(の枠)。とりあえず使えそうな部品を発掘して並べてみたというイメージですが、この程度のことでも何となく全体像が見えてくるので不思議。

 

でっかいタマは813。シャーシはFT-401のモノですから、その大きさを想像してください。
トランスは手持ちの一番大きいもので、菅野のSD250E。でも でっかい割に 500V 250mAの巻き線しか無く、どう見ても不足。FL-2100とかを入手してそのトランスだけ流用したいと思ってます。。。 前のネズミのはヒータートランスです。
バリコンは、150pFの3KVです。100Wねらいですが、たかが100Wといえどもピークでは400Wなので、ちょっと大げさ。冷却は、813に一升瓶とかのチムニーをかけて、後ろからファンで引く予定。コイルやコンデンサなど、電力部の部品にも風を当てたい。

これは、横から見たところ。ピッタシカンカンの板金加工はお手の物ですhi



↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 2005年8月28日 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

だいぶ格好になってきました。シャーシ天板、シールドの箱、アングル等、ここで組み立てているのはすべて2mm厚。3mmでも良いと思うくらいで、とにかくがっちり作るのが一番です。白く見えているのはキズ防止の養生シートが貼付してあるためです。
トランスは伊勢の西崎電機さんに注文。無理を言って2日で作ってもらいました。800Vから1200Vまで100Vおきにタップを出した400mA仕様のものです。813では、プレートに1000Vもかければ100Wのキャリヤーは出ると思っていますが、ちょっと色気もあり、プレート変調のCCS規格いっぱいである1600Vもかけられるように、、、と考えています。大変な変調器が要りそうですが。コンデンサも大変か。
電解コンデンサは、JJの500V 200uを4本。一旦5mm厚のベーク板に付けてからシャーシにつける形とします。

タンクコイルの左に見える小さいのは、中和用のバリコン。バンドスイッチは、コイルの中にベークの棒を通して入出力を連動する、よくあるパターンとします。コイルは、手持ちにあったエアーダックス502042。丁度手頃なものでしょう。
ヒータートランスの右のスペースには、さらに低圧のトランスを載せる予定。固定バイアスとネガティブクリッパー用に使うものです。固定バイアスをおくので、クランプ管 といったhistricalな回路は使わない方針(実験したことなく、実は興味あるが、、、)とします。



↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 2005年10月1日 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
仕事がQRLで(不満を言っちゃいけない!)なかなか進まず。一日、穴1個 みたいなペースで着々と進め、ここまで来ました。。。

パネルが着くと、なんだか一気に送信機らしくなります!

このパネルは、2重パネルの裏側のものです。青いのは、まだビニールが付いているため。
デザインはお決まりの、黒メーター2個 を中心としたものとする予定です(予定で加工を進めています)。
ファイナルのシールドケースの出力側は、もう配線終了しています。あとは813を挿すだけ。銅色のは銅板そのものです。バリコンやRFCコールド側のパスコンのアースをまとめて球のアースポイント(カソードとスクリーンのパスコンや、入力側同調回路のアースを落とす場所 ⇒大きな丸穴右下のビス)に一発でつなぐため、この板は基本的にシャーシから絶縁しています。球の丸穴に付いている4枚の舌は、813のベースをアース(もちろん球のアースポイントを基本とします)するためのもので、薄い隣青銅を使っています。
これであと、入力側の配線と電源を作れば、大体できたという形になります。大きなトランスは、配線するときには、当然ながら取り外します。そのまま無理して扱うと腰に来ます。。。

はい、そこで丸裸にするとこんな感じ。。。

 

 

ファイナルケージの裏側。RFCは保安用。同軸は出力の線。画面中央、白いスタンドオフガイシは、プレートRFCを支えるためのもの。拡大

これはファイナルケージ上面。ドアノブコン(と言うほどでもないが、、、)を5つ使った。あまりにもおおげさだが、AMでキャリヤ100Wだと、SSBで言う400Wとかの仕様(PEPで)であるべきだ という思いに依る。。。 (平均電力は? シングルトーンで100%変調したら、ご存じの通り150Wになる。ちょっと下にリンクあり。) キャリヤ120Wならピークは480Wで、ほとんど500Wの世界といってもいい! しかもキャリヤが出っぱなしだから、コンデンサはそれなりに発熱するだろう と。だから風に当てたい。コイルも。





↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 2005年11月5日 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
秋の夜長はこの手の仕事を進めるのにうってつけです。間をすっとばかし、一気にテストの状況をご覧に入れましょう。

上の写真は7Mでテストしているところです。ドライバはFTdx401、出力は10W以下に絞っています。もちろん、この送信機で押す目論見です。
写真の状態で、動作状況としては、プレート入力180W(1200V 150mA)で、RW-1000Dの指示値で130W。ちょっとマユツバ感もありますが、とにかく100W出ていることは確かでしょう。807の変調機は実測で100W出ますので、まず確実に100%変調できます;いい感じ。
この状態で、グリッド電流は15mA程度流れています。クランプ管(結局ついている)の動作確認や中和調整はあらかじめバラックで行っていたので、全体にいたってスムーズでした。

さて初登場のフェイスですが、例によって黒の角形メータ2個のデザイン。この顔は、これこれをリファレンスにしています。好きなデザインに手堅くまとめました
メータは左:IP(FS 250mA)、右マルチメータ(今はIG指示。FS 25mA)。大きなツマミは、左から、①プレート、②ロード、③バンド。右下には3つツマミが並ぶ予定ですが、今はまだ2つのみ。右:入力同調、左:SG電圧調整 です。
このパネルは、上の写真と同じで、未だ2重パネルの内側のもの。化粧パネルには文字入れをする必要があり、まだ準備できていません。

右半面のパンチングメタル(シールドケースのふた)中央に橙色に見えるのは、813のフィラメントの輝き!




どうやら動作良好なので、おもむろに変調機を取り出し、接続してみました(変調機背面のミノムシクリップリード3本!)。 「ア~」とやると、メーターがビビッと振れ、あっけなくテストOKか。。。 オシロと発振器をつないで、ネガティブクリッパーや 検波フィードバックの動作を確認したいところですが、受信機でモニタした限りでは音は問題なし。これからの追い込みに期待がもてます;何となくこのまま完成となるか といった予感!

しかし、連続の100Wキャリヤというのは扱うのが大変。RW-1000Dが10分ともたずダウンしてしまいます。。。 イヤ、10というのは大げさですが、いずれにしてもしっかりした油冷ダミーが必要なことは確か; アンテナも大変だろうなと思われます。それに局免の変更(機械の追加)もいる!



3.5M でキャリヤ出力130Wのときの800Hz変調波形。これに比べると、若干ピークがつぶれていてみっともないが、グリッド側の調整がまだ不十分? あるいは、813からNFをかければピッと伸びてくるだろうか。。。。 RW-1000Dは200W近くまで振っていて、波形がみっともない とはいいながら、大体計算通り(130×1.5=195W) ⇒ この計算は、こちらで
ネガティブクリッパーは効いていそうです。

きれいになった! キャリヤは140Wくらい、3.5Mでの変調波形。





↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 2005年11月13日 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
このあたりで、ちょっと中身の概略説明をさせて頂こうと思います。

 

<回路>

構成はいたって簡単です。813とクランプ管6V6だけ。 現状の回路図 これを開きながら下記を見て頂くと良いかと。

最新版はこちら

要点をいくつか説明しますと、

 
1. 入力同調回路:

ごく普通のリンク同調回路とした。251012というエアーダックスコイルの上にエナメル線で入力リンクコイルを巻き込み、バンドスイッチでタップを切り替えつつVCで同調を取るようにした。

画像をクリックすると拡大画像を表示します。

ホット側につないだ抵抗は入力のSWRを安定にするための負荷抵抗で、10W入力のとき200V位の電圧が発生するようにすればよい。5、6Kもあれば充分であるが、低いほどリンクコイルの巻き数が多くいるので、ここでは10Kとした。
リンクコイルのタップの調整は、もともとブロードであることもあり、アンテナアナライザを用いて非常に簡単に済ませることができた。

 

2. スクリーングリッド回路:

電圧の供給

別電源から供給できれば安定でよいが、変調トランスにも別巻き線が必要になる。自慢のLUX 8AM52-120Wは、残念ながら単巻き線であるため、Sgはプレート回路から抵抗でドロップして電源供給するしかない。この抵抗は、25~30K(RCAのマニュアルによると27.5K)で、大体100Wクラスの耐力が要る。ここでは20W、30Wクラスのホーロー抵抗を3つ組み合わせて25KΩの値を実現し、さらに、5K 25Wという大型の可変抵抗を、終段入力調整用としてホーロー抵抗群に直列接続して装備することとした。
それにしても効率の悪いこと。100Wの目標出力に対し、100Wがスクリーングリッドのドロッパ抵抗で熱になる。

クランプ管

ドロッパ抵抗でスクリーン電圧を供給するこの回路では、固定バイアス回路で深いグリッドバイアスを与えるとしても、励振されていないときには(スクリーン電流が流れないときには)Sg電圧が1000V超まで上昇する。これでは813がかわいそう、、、ということで、クランプ管が必須になる (ということにあとで気づいた。。。もちろん、抵抗分割でも良いけれど)。 仕方なくクランプ管を追加することとし、目の前に転がっていた(!) 6V6をこの目的に用いた(6AQ5でも6BQ5でも、何でも良い。6AQ5にしておけば良かったと、実は後悔)。813のグリッド電圧を若干分割し、さらにツエナーを介して6V6のグリッドに接続。回路図に示した常数で具合良く動作する。
しかし、送信時以外高圧がかかりっぱなしだとクランプ管にずっとパワーを喰わせることになるから、送信時以外は高圧回路自体を強引に切ってしまうリレーを、下記のように挿入した。
それでもまだ問題がある; 813は直熱管で電源投入即動作するのに対し、このクランプ管は10秒ぐらい経たないと動作しない。よって電源投入直後に送信状態になったりすると、クランプ管が動作していないので813は無励振の過電流にさらされる。こういった状態に陥らないよう、タイマーリレーを挿入して保護を行った。

     作った当時は大げさ過ぎるかと思っていたが、製作後数年間で、こういった思想で作った各種の保護回路には、実際、何回となく世話になった・・・ こだわって良かったと思う。


RFのバイパスと変調信号の位相の回転

パスコンは、スクリーングリッドには大きな値は要らない。1000pで7Mに対し22Ω; 足らない気もするが、これで十分。ここでは、整流ダイオードのサージ対策に用いた3KV 2000Pというものを共通に用いた。

容量は大きくないとはいえ それでもコンデンサであるから、ドロッパ抵抗とこのパスコンでLPFを形成してしまう。結果的に、スクリーンに印加される電源(変調信号)の位相が回って(特に高域で)プレートに印加される電源と位相があわなくなる、つまり、AC的にはプレートスクリーン「同時」変調ではなくなってしまうという課題がある。
この影響はあまり指摘されていないが、実は非常に大きい。たとえばここなどを使って少し計算してみると、25K、2000Pだと、3183Hzがカットオフとなって、ここで振幅3dBダウン、つまり45度位相が回転してしまうことが分かる。これはカットオフ3K強のローパスが入っていて都合良いともみえるが、スクリーン回路にだけ入ることになるのだから都合が悪い。
低周波発信器をつないで正弦波で変調し、IPメータの振れ(の増加分)を見ながら周波数を変えてみる。数100Hzなら、変調に応じてIPメーターが増えるのに、高い周波数(2Kとか3Kとか)にするとメーターが増えなくなる、、、 という場合は、大概この問題が起きていると見て間違えない。

この問題は、ちょっとした工夫で簡単に逃げられる; ドロッパ抵抗に並列にコンデンサを挿入する。このコンデンサは、オシロのプローブの位相補正トリマの調整原理と同じ要領で決めればよい。つまり、DCに対する抵抗の分圧比と、ACに対するコンデンサでの分圧比が同じになるよう設計する。あるいは虚数分をゼロにする といっても良いだろう。
例えばドロッパ抵抗を27K、スクリーングリッドを9Kの抵抗とみなすとすると(これで、供給電圧1200Vに対しスクリーンには300Vかかる勘定になる)、2000p×9K/27K=666pになる。このコンデンサは耐圧がそこそこ要るから(DC分だけで1000V近く)、容量より耐圧を優先し、手持ちの中から適当なものを選べばよい。パスコンに使った2000pFを3つ直列にするとか、500p位とかあるいは680pとか。まあともかく、これだけのことで、AC的にも俄然調子よく動くようになり、ローパス的な周波数特性はぐっと軽減される。少なくとも3kHz程度の帯域を云々する限りは無視できるようになり、上で述べた実験で高い周波数にしてもメーターがちゃんと振ってくれ、心地よく感じれることだろう。

    おなじみのTX-88Dでも同じようなCが付いているのはご存じか?? たとえば加藤さんのページから、これを参照してもらうと、スクリーンのパスコン0.01×2に対して、ドロッパ抵抗33kには0.01がパラに入っているのが分かる。電圧の関係を見ると、88Dでは、スクリーンを15kほどの抵抗と見なしているようであるので、パラのCは、まさに上の設計要領を考慮して適用したものと思われる。。。。
    しかし、こういったコンデンサは、変調機から見ると負荷容量にみえるから、小さいに越したことはないと思う。

    こちら ご参考


筒抜けの防止

電源側への配線には、プレート側とあわせ、RFが筒抜けにならないように小さなRFCやFBを適宜入れる。パスコンとドロッパ抵抗だけなら全然問題ないが、抵抗にパラにコンデンサをつけているので、この影響を考える必要がある。ここでRFが抜けてしまうと、同相電流となって電源から抜けていくのでつらい思いをすると思う(インターホンIです)。

3. 高圧回路:

上述のように、813高圧は送信時のみしかかからないように、リレーを用いて断続できるようにした。安全上の対策という意味合いも含め、送信時以外は変調機に向かっても高圧を出さないようにするため、変調機への行きと帰りとで2回路を利用。

    私はよい構成だと思っているが、この構成には異論を唱える人もいる。真空リレーとかを使わないとアーク放電してかえって危険らしい。たかだか1000Vとはいえ、そういう目線でリレーの接点ギャップを見ると、確かに1mmほどしかない。 →とはいえ、アークしても、次の瞬間には声のネガティブピークで消弧するとは思うのだが。実際、製作後数年を経ても、この手の放電は経験したことない(シャーシの中だから、分からないだけかもしれないが)。昔、50Mのアンプで、梅雨時にチムニーに沿って高圧が放電するのは見たことがある。これは怖かった 。

さらに、終段が送信になっていないにもかかわらず変調機が動作した などの不意の事故対策として、リレーに変調機終端用のダミーをおいた。2.5K 50Wのメタルクラッド抵抗を2本直列にして用いたが、これは本来は、10K 50Wの並列使用の方がよかろう。オープンが怖い。
高圧がかかるのは本当の意味で送信している時間だけなので、結局カットオフのための-C電源を用意する必要もなくなった。

高圧整流は、1000V 3Aというダイオードを8本用いてブリッジにした(12本とか16本のほうが良いのではないかとは思うが、今の状態ならこれで大丈夫。Epを上げるときは再考すべき)。基板を作るのが面倒に感じたので、大きなラグ板に組んでしまった。サージ保護に、3KV 0.002のセラミックを各シリコンに並列に入れた。
平滑用コンデンサは、電圧的に将来も考慮し、500Vの200μを4本縦につないで50μとした。簡易計算すると、この条件でリップルは1%ほど。
リップルというと低域特性が気になるが、50μだと100Hzで32Ωで、これが共通インピーダンスとして変調回路のリターン側に入ることになる。このくらいの容量があると、低域の変調特性に自信を持てると思う。
もっとも、いわゆるHi-Fiのオーディオアンプのノリでいうと、この電源はこんな構成ではだめだろう。リップルフィルタとしてのコンデンサと、オーディオのリターン信号を流すコンデンサを分離するような、大きな、高耐圧のチョークコイルを電源に置くことが必須。出口側のコンデンサは、こんな安物の(JJのです)ケミコンではダメで、ESR特性の良いオイルコンとかフィルムコンを使いたい! それがナンボのもんかはここでどーぞ。


     

4. Negative Peak Limiter回路:

いわゆる three-diode limiterというもの。昔は大変だっただろうが、ここでは高速応答のシリコンダイオードを組み合わせていとも簡単に実現してしまった。ここを参考に。ダイオード7本と20Wの抵抗一個でまとめる。
あるいはここのP25あたりを参考にすると少し凝ったものが作れるだろう。こんなのもある。。。 
例の「声の極性」にも関連して色々考えている人がいるようで、なかなかおもしろい。世界は広い!

ここで用いるKeep alive("キープ アライブ"ではなく、"キーパァライブ" と読んでください)電源は、最大130V強から60V位までを可変できるようにしてみた。130V位のとき、約3W程度の出力が出る。この出力は変調のネガティブピークでも維持され(だから、Keep alive)、カットオフされることにより生ずるシャープなエッジ波形をなまらせてサイドの広がり(いわゆるスプラッター)を未然に防止しようという仕組み。  ⇒シミュレーションしてみました。ここ    変調トランスが無負荷になるのも防げるだろうし、カドも丸まるだろうから、変調管がパラを起こすことを防げるとか、おかしな(致命的な)放電を生ずることはない など、むしろこの効果が高いかもしれない。

高圧リレー回路の後ろにネガティブクリッパー回路をおいたため、この電圧は、受信時でも813に印加され続けている。高圧は受信時にはカットしているものの、条件付きカットのようで、どうもすっきりしない(このEpやここで流れるIPはメータで監視はできる)。高圧リレー回路とネガティブクリッパー回路の順番を逆にすれば解消するが、実は、Keepalive電圧でいつでも813を動作させられる というのはそのようなモヤモヤを吹き飛ばして余りあるぐらい価値があるように思えた故の回路構成。下記、送受切り替えの項参照。
写真に映っている1MΩの金属抵抗は、高圧電圧計の倍率器。

 

5. 送受の切り替え

送受切り替えはマイクのPTTを使うことを前提とした(ここではPTTと言っているけれど、もちろん、マイク本体のスイッチ と言うわけではなく、別途の専用スタンバイスイッチを使う)。つまり、送受切り替えのプライマリーのコントローラは変調機になる。
これに対して 送信機には、全体のモード設定を担当させることとし、①待機モード、②エキサイタとこの送信機の入力同調回路を調整するTuneモードと、③送信readyの状態 を切り替えられるようにした。
結局何か操作しようとすると、本体のスイッチ操作+PTT という「2挙動」の操作が必要ということになる。つまり、変調機のスイッチを入れないと送信状態にはならない(できない)。 少し面倒ではあるが、不意の送信による故障や感電を未然に防ぐのに有益と考えている。

    実際に何年も使ってみて、送信機だけをちょこっと送信状態にできればいいんだが といったことも多い。今の構成だと、こういった際にもいちいち変調機のスイッチを入れないといけないので面倒。で、便利にしたい気持ちも起きるけれど、このへんこそ安全対策の「肝」なので、安全優先で、安易な改造はしない方針を貫きたいと思っている; 都度何とか踏ん張っているというのが偽らざる現状(2012.12)。
    要は、車のキーとかホテルの部屋のキーをを閉じこんでしまう、、、みたいに、わかってはいても何が起きるかはわからない といったことを防ぎたい!

さて、各モードの動作は、
①待機モードは「待機モード」。PTTを押してもこの送信機には何も起こらない;一方エキサイタは送信になる。このときエキサイタは直接アンテナ(ダミー)につながっているので、エキサイタの調整ができる。なおこのとき、813に高圧が印加されない状態で変調機が機能することになるので、メタルクラッド抵抗のダミーが役に立つ。
②Tuneモードは、この送信機の調整をするモード。PTTを押さなくてもエキサイタが動作し、この送信機のアンテナリレーも動作するので、エキサイタの出力が813に加えられる。これにより、この送信機の入力同調回路の調整ができる。またこの状態で、813はkeepalive電圧で動作しているので、出力パイマッチのラフな調整もできる(要するにTuneモードそのもの)。
さらにこのときPTTを押してしまうとどうなるか。やはり813に高圧が印加されていない状態で変調機が機能することになるので、メタルクラッド抵抗のダミーが役に立つ。
③送信Readyモードは、そのもの; スイッチ横のパイロットランプが点き、この状態でPTTを押すと、変調機の送信パイロットランプがおもむろに点灯して、変調器、エキサイタ(VFO)、それにこの送信機本体が送信状態になる。逆に受信機はカットオフされる。過渡状態のシーケンスはここでは考慮しなかった。

受信機は、エキサイタからコントロールしているので、エキサイタが動作するモードでは(上記、①+PTT、②、③+PTTなど)カットオフされる。

 

6. リレー回路:

リレーは4つ。Tuneモードと送信時に動作する①アンテナリレー。回路図ではRL-1。送信時に①アンテナリレーに加えて動作する、上記②高圧リレー。回路図ではRL-2。これら2つのリレーは、手持ちにあったステアタイト絶縁の大型のもの(DC24V仕様のため、電源関係が多少面倒)を使用した。このリレーは切り替え音が大きいため、シャーシ取り付けをゴムプッシュで浮かせた防振構造とした。
さらに予備として、3つ目のリレー(4回路)を有している。回路図ではRL-3。これは、今は特に用いる予定はないものの、後から追加するとなるとそれも大変なため、あらかじめ配線しておこうというだけの趣旨。
あと、スイッチ投入時のクランプ管遅延処理用のタイマーリレー。これは回路図ではRL-4。

☆Rev.1
今日は2011.7.23。リレーを2個追加しました。ファンのオフディレーのため。制御用のRL-5とタイマーリレーRL-6です。最新回路は、 こんな になりました。この回路(左下)は、リレーが余計に一個要りますが、結構どこにでも使い回しが効くと思います(たとえばこれ)。


7. メータ回路:

2つの角形メータを持っている。ひとつはIP専用。もうひとつはマルチ切り替えとした。

IP測定

この手の送信機では、IP測定は、終段のカソード電流を読むか、電源ネガティブ側のリターン電流を読むように電流計を入れて行うのが一般的であるが、RCAマニュアルによるとIP150mAに対しIsg30mA程度と指示誤差が思いの外大きく出ると予想されたので、真のIPを知る目的であえてプレート高圧回路(ネガティブクリッパーを通過した直後)にいきなりメータを挿入することにした。メータ端子のところに可変のシャント抵抗を配置し、FS250mAになるよう調整。

写真、左下の丸いのはクランプ管6V6のtop view

マルチメータ

高圧電圧(FS2500V)、スクリーングリッド電圧(FS750V)、Ig(FS25mA)、出力、入力反射波、それにネガティブクリッパーの動作モニタ を切り替えるようにしている。なぜIsgをはからないかといった議論もあろうが、813はごく普通のビーム管なのでダイナトロンはなく心配無用; Isgはドライブに応じて単調に増えると思えばよい。オーバードライブによる過大なグリッド損失 には注意が要るが、抵抗ドロップでスクリーングリッド電源を供給しているのでこの点もまず大丈夫とみている。
高圧メータは、IP電流計と同じところを強引に測定する形とした。これは、変調状態で、本当の意味での平均プレート電圧・電流をはかれるメリットにつながるが、一方で、送信時のみしか高圧電圧計が動作しない という弊害を生じた。
高圧は、私にとっては気分的なストレスになるので、内部で高圧が発生している限り『いつも』メータは振る という形にしておきたかったが、変調器からのリターンにメーターを入れることにもメリットを感じたため、そちらを優先。致し方ない。もっとも、Keepalive電圧だけはいつでも見えている。
入力反射波測定は、同軸ケーブルに細い線を一本割り込ませて簡単な方向性結合器を作り、それを利用して入力の同調を手際よく行おうというもの。簡単ではあるが快調に動作する。
ネガティブクリッパーのモニタは、クリップ時の負荷抵抗両端の電圧を読む構成。Keepalive電圧を零にしたときには(回路上、Min 60V位でこれ以下にはならないが)過変調モニタになる;これは絶対に振ってはいけない(といいながら、ついつい大声を出してしまうのが人情ではある。。。)。一方、適当なクリップを設定しているときには、イメージとしては、増加したトークパワー(positive側のピークパワー)のモニタの様なものになる。どこまで振らしたらどう という判断は難しいが、ひずみやスプラッタとのトレードオフになることは明らかなので、モニタした声をもとに大体のことで考えるのが現実的。試行錯誤がいる(もちろん、モデル化はできるはず)。
マルチメータの切り替えは3回路6接点の小型のロータリースイッチで行う。

 

8. 検波フィードバック:

終段から変調段にフィードバックをかける目的で、検波出力を背面BNC端子に引き出した。検波には813自体を利用し、フィラメントに挿入した22Ω抵抗に生ずるドロップをそのままフィードバック信号として用いることとした。ただし、変調機にはトランスを2つも搭載しているので、うまく周波数補正をしてやらないと発振してしまうであろうことは自明。注意が要る。
この部位に関連するが、フィラメントトランスにセンタータップがなかったので、抵抗分割してセンターをGND;そのとき22Ωを介する という形になった。この22Ωの両端の信号は「力」があり、フィードバックはもちろんであるが、変調状態で直接スピーカーを鳴らすことができる。勿論、ヘッドフォンでのモニタにも使える; これは非常に便利(DCがかかっているので注意は要る)。

⇒ヘッドフォンで聴くと若干ハムが聞こえる。待機モードでも聞こえるから、フィラメントトランスにリークがあるのかもしれない。。。しかし測定すると-40dB超。フィラメントの分割抵抗をハムバランサに変えて調整したら直るかも、と思う。

 

9. 高周波出力のモニタ端子:

オシロをつないで変調波形を観測する目的で、アンテナ出力を小容量コンデンサで切ったBNC端子を用意した。波形を見たり、トラペゾイドを描いたり、これもとっても便利。

 

<使用部品とその配置等>

機械的にはさほど面倒ではない(いや もちろん、一番面倒かもしれない!)。主要板金の図面 (もそのうち)

1. 筐体:

シャーシはFT401シャーシの金枠にアルミ板をはったもの。簡単に大型のシャーシを実現するには好適な部材(廃材とも言う)である。シャーシ上の構造物はファイナルケージのみ。筐体は、このシャーシと内パネルを基準にL型アングルで内骨を作り、これに側板、天板、底板等をはる といういつもの手慣れた手法とした。大量の皿ねじを使う。トランスが重たいが、この構造でヘタリなし; 十分受け止めてくれる。
フロントfaceは、アルミヘアーラインパネルの『銀』と、角形メータ・大きなツマミの『黒』 の『対比』を基調とした、これまたいつものデザイン。文字入れは、パネルサイズの透明シール(文具店で入手できるもの)にプリンタで文字入れし、そのまま一気にパネルに貼付する  という、これもいつもの手法で行った。実はこの貼り付け作業はなかなか難しくテクニックがいるが、綺麗にできると本当に綺麗。 完璧

 

2. 主要な部品:

この手の製作の常として、主要な部品 と言えそうなものはほとんどが どこか/何か からの使い回しになる中古品; これらを如何に使うかが勝負となる。もちろん超音波洗浄機できれいにして使う。 大物で新品と言えるものは数えるほどで、例えばファイナルケージの中で新品はというと813とそのソケットだけ。あと高圧トランス、平滑コンデンサ、、、、くらい。バンドスイッチとアンテナ回路に用いたリレーは手持ち新古品。
それでも板金がきれいので、できあがってみると、ピーク500W出る機械として十分 趣(オモムキ)あるでき映えになっている。勿論、小型のコネクタやツマミなどの小物部品、C、R、ダイオード等は新品を用いる。古くても大丈夫というモノもあるが、特に高圧・電力関係の部品は、吟味して安心できるものを使いたい。

 

3. 高圧保護:

20年前に作ったものでも、それぞれの機械に関する記憶は『今は』鮮明。しかしこれから20年たつと、この機械についてさえ、ひょっとすると記憶が薄れることがあるかもしれない。。。 という意味合いで、高圧部位に対する注意を喚起すると同時に、手が(指が)不用意に入ってしまうということがないよう、赤の透明アクリル板を用いた物理的な保護を行った。全部で4カ所。①高圧整流部、②高圧断続のリレー部、③スクリーングリッドドロップ用の抵抗周辺、④IPメーターのシャンと抵抗・端子部。いちいちこのアクリル板をはずさないと手を入れられない面倒さは残るが、子供の顔を思い浮かべながらのアクリル板加工と相成った。冗談にも高圧に慣れ親しんでいるとは言えず(ここで扱っている電圧は、人によっては高圧とは呼ばないかもしれない)、ここは安全第一がすべて。

 

4. 背 面:

変調機とのやりとりはハーモニカ端子を利用。現状では、DC1.2KV、ピーク最大でも2.4KVほど。相互の接続はネオン電線を用いる予定。この接続線にはパッチンコアをいっぱいつける。

左から、アース端子、出力端子(M)、RFの入力端子(M)、シンクロをつなぐ波形モニタ端子(BNC)、ACCコンセント(ヤエスの11ピン)、検波フィードバックの出力(BNC)、変調機接続端子(ハーモニカ端子)、リレーの出力(4Pコネクタ×2)、下のRCAコンセントは今は遊び。

 

といったことで一通りの説明を終わります。
 







その後の本機


千葉市美浜区で活躍
2009.4現在、奈良で活躍中!





5年ぶりにfinal cage のふたをあけてみました

今日は2013年3月20日-25日

製作以来7年になりましょうか、、、 いや、ふたを開けたのも5年ぶりか。

ふたをあけた理由はコンデンサを交換したかったから。この送信機にはドアノブコンをいくつも使っていますが、最近変調機の力に目覚めている感覚からすると、πマッチの結合コンデンサとRFCコールド側のパスコンに使っているものがいかにも耐圧不足。この2つのコンデンサは、十分な安全性を見込みたいところです。
それで、ジャンクを当たるもいいのですが、この手のコンデンサを作っておられる協和電器さん(http://www.kyowa-ceramics.co.jp/ceramics_top.html)に、思い切って直接問い合わせてみました。そうしましたら、ご親切にいくつかサンプルを送っていただけたものだから、それは使ってみないわけにはいかないと、このたびのご開陳と相成ったわけです。
ココに使ったのは、真ん中の縦についている綺麗なコンデンサ。新品が栄えます。1000pF 5KVという耐圧のもので、どんな使い方をしたとしても(例えば、トランスをタップアップして150Wとかやってみようなど思うことがあったとしても!)、本機にはまず十分と言えるでしょう。

それにしても、トリタンが輝く813は綺麗! 普段使っている感覚ではまったくと言っていいほど劣化を感じないのですが、久しぶりに拝んでみて、その強さに改めて脱帽。使い倒している割に、管面が黒くなるとか、プレートの形がゆがむとか(穴が開くとか、、、S2001は簡単に穴が開きます!)、見た目にはまったく変化なし; 連続してキャリヤ出力100Wを出し続ける など全く想像できない、S2001とか6JS6とかで育った我ら世代(807ではない!)からすると、まさに別次元のdeviceであります。。。


最近の標準状態の動作
プレート電圧  動作時 1150V(非動作時1200V)
プレート電流180mA~185mA
プレート入力210W
キャリヤ出力120W~125W

変調波形
RF出力と、変調機KNF巻き線出力を重ねて表示。
目で見てnegavtive peak limitterがかかる直前、変調率は大体90%位でしょうか。。。

400Hz

1kHz
 

3kHz

5kHz

5kで少こ~し乱れが分かるか? といった程度。のこぎり波状に見える(ような気がする)。 スクリーンのドロッパ抵抗の並列コンデンサを適当に丸めてあるのが一番大きな原因と 推定しています。
この下の図に 歪み率を変えた正弦波をプロットしているが、上のように、オシロで波形を見る限りは 綺麗な正弦波と言えるように思う。実際ゲル検して歪み率を計ってみても、2%@1kHzとかの 数字が出る。眉唾感はそれなりにあるにせよ、思ったより波形がきれなことには、正直 自分でもびっくりしてしまう。





電源の改良

今日は2014年7月27日

気になっていた電源の改良を行いました。
こ こ


813の最終回路図


送信機のみの動作(上記リンクの写真15)

100%変調時(上記リンクの写真22)



 

 


JR3XUHのホームページへ戻る、   自作無線機の総インデックスへ