ラジオペンチ

　ロッシェル塩のイヤフォンを頂いてゲルマニウムラジオを作ったのですが、あまり大きな音が出ません。まあゲルマニウムラジオってそんなものなのですが、せっかくのクリスタルイヤフォンなので、もっと大きな音を出してみたくなりました。

　トランジスタかオペアンプで増幅すればいいのですが、ワンチップのラジオICがある時代にそんなことをしてもあまり面白く無いです。ならば、このクリスタルイヤフォンが作られた時代の部品だけを使って何とかしてみよう、と思ったのがこの記事の発端。

　ということで、真空管で増幅してみることにしました。但し電源は現代風にUSBのバスパワーの5Vだけで済ませる作戦です。

　手持ちの真空管の中でこの用途に使えそうなのが双三極管の12AX7.

　ヒーター電圧は6.3Vですが、ここは5Vで辛抱してもらうことにして、問題はB電圧。真空管を5Vで点灯するとヒータ電流は0.3A。USB電源の供給力は0.5Aあるので、残るは0.2A。0.2Aあれば150V 3mAくらいの電源は確保できるでしょうが、DDコンを使うことになるので昔の部品だけを使ってという方向性が崩れちゃいます。

　ということで、

◆とりあえずでっちあげた回路

　追記）B電圧の極性、書き間違いで逆になってるーーー！
　B電圧が5Vしか無いのでバイアスの安定化に廻す電圧ももったいと思ったので、この球のエミッションに合わせたプレート抵抗にしています。

　入力側はプレート検波になっていると思います。グリッド検波もやってみたのですがあまり感度は変わらなかったです。この回路ではグリッド電位は0V。つまりゼロバイアスになっていますが、それでもプレート電流は12μAくらいしか流れません。

　RF段で検波した信号を右側の球で増幅していますが、こちらもかなり怪しい回路です。VRでグリッドのバイアスを調整して、プレート電圧が3.5Vくらいになるように調整しています。

▼真空管のヒーター点灯

　懐かしい！

▼12AX7に線をつないでブレッドボードに接続

　MT管の9ピンソケットが無いので、ピンに線をからげて収縮チューブで固定しています。

▼真空管ラジオ完成


　かなり強引な回路ですが、クリスタルイヤフォーンならしっかりと鳴らすことができました。1段あたりのゲインは4倍くらいはある感じなので、再生をかけてみると面白いかもしれません。

　試しにヒーター電圧を6.3Vまで上げると、エミッションが増えてコンダクタンスが増加。その結果、プレート電圧が大きく下がって感度低下となりました。B電圧が低いといってもカソードバイアスにしておいた方が良かったみたいです。

　あと特性ですが、オシロで波形を見ていたので判りますが、B電圧が低いので波形の非対称性が激しくて歪率は10%を越えているのは間違いないです。またクリスタルイヤフォン特有の高域の共振もあります。

　でも、真空管がたった5Vで動くのは面白いです。もう少しちゃんとした回路にしてシャーシに組んでみようかと思います。

　金環日食の日が近づいてきて、私が巡回しているブロガーさんも太陽観察の準備をされている方が増えてきました。ということで、私も準備開始。

　うちの機材で太陽を撮影するなら、ラプトル50でこんな具合にやれば一番いい結果が得られます。まあこうやってもたいした解像度は出ないのですが、ちょっと大げさです。
　ならば、解像度は落ちるけどお手軽に望遠ズームでやったらどうなるか、

▼5月12日の太陽黒点

　EOS-KDX2、EF70-200mm F4L IS, 200mm, F11, 1/4000s, ISO100, 遮光フィルム使用
　太陽の北が上になるように回転させ、ピクセル当倍にトリミング後、Web用にリサイズしています。

　ファインダーを覗くのは怖いので、液晶のライブビューでフレーミングしています。撮った写真では白斑まで確認できるので、何とか記録は残すことができそうです。またこのシャッター速度なら手持ちで充分いけそうです。

　中央やや右上の黒点は巨大黒点として話題になっている1476黒点。北半球の左端に1479黒点が確認できます。

　宇宙天気ニュースの5月12日の記事に同じ日の精密な写真があります。

▼レンズとカメラ

　ものすごいやっつけ仕事です。フィルタに使ったのはレスキューシートとかサバイバルシートを呼ばれている蒸着シートで、これを二枚重ねしています。

　ちなみに、宇宙天気ニュースはここ三年くらい毎日見ていて、去年くらいから黒点が増えてきたので、何とか自分の目だけで黒点が見えないかと思っているのですがいまだに確認できてません。目で見える黒点を眼視黒点というのだそうで、今回の黒点はかなり大きかったので見えるかと思ったのですが、自分の視力が落ちてきているのを実感しました。

　眼視黒点を確認するための道具。

▼溶接ガラス

　去年の2月頃にも大きな黒点が発生していて、その時に何とか眼視黒点が確認できないかと思って近所のホームセンター買ったものです。でも、その直後にあの大地震が発生。黒点観察とかやっている状況ではなくなってしまいました。

▼太陽日食メガネ

　これ、JAXAの調布航空宇宙センターの公開日に買った物で400円でした。

　ということで準備は出来ているのですが、問題は当日の天候、それと会社の半休を取れるかだな・・・

　連休前に、エアーバリアブルさんの、『みんなの科学「バケツ鉱石ラジオ」1975年が再放送された、』 の記事中にあったロッシェル塩のクリスタルイヤフォンのプレゼントキャンペーンに申し込んでいたのですが、これに運良く当選。
　私が旅行中だったりしたので連絡を取るのが遅れたのですが、昨日当選の品物を受け取りました。

▼エアーバリアブルさんから届いた郵便


　いやー嬉しいです、エアーバリアブルさんありがとうございます（*^_^*）。

　で、このキャンペーンに応募する条件の一つは、これを実際に使ってみること。

　ラジオペンチというハンドルネームを名乗っている以上は、ゲルマニウムラジオなんてあっという間に作ることが出来ないとヤバイので、万一当選した場合に備えて事前準備してました。汗；

▼ロッシェル塩のイヤフォンさん待ち

　コイルを巻いて、エアバリコンで同調させて待ってました。

　アナログオシロでAM放送の変調波を見ながら、横の広帯域受信機（IC-R6）で音声を聞いて、波形からするとこれはあの局に違いないだろーとか。でも、これ反則だなー。

　検波してちょっと増幅すれば音になるはずですが、空間の生の音をロッシェル塩のイヤフォンから直接聴きたいので我慢。

▼ハニカムスパイダーコイル

　やっぱ、ゲルマニウムラジオはコイルが命だよなー、ということで浮遊容量が少なくなるはずのコイルも作ってみました。このコイル、かっこいいのですがQを測ってみると70くらいしかなかった。涙；

▼届いた部品でめでたく完成

　と言いたいところですが、最初は蚊の無くような音しか出ませんでした。

　うちはマンションなのでAMの受信環境は最悪なんです。一軒家なら電源アンテナとかアンテナアースとかの裏技が使えるのですが。

　ならばー、ということでベランダに10mくらいの線を張り巡らしたら何とか聞こえるようになりました。

　ゲルマニウムラジオってコイルにいくら凝っても意味が無くてアンテナが命でした。

▼回路図

　普通の回路です。アンテナが良ければもう少し工夫が出来るのですが、感度優先だとこうなっちゃうと思います。
　コイルは25mmくらいのボビンに0.3mmくらいのウレタン線を100回巻き。この線は確かVHSのビデオデッキの回転ヘッドのモーターの巻き線をほどいて回収した物。
　ダイオードはIN60以外に、これもエアーバリアブルさんから送ってもらったSBDのRB441Qと手持ちのSBDのBAT43を試しましたが、IN60が一番良かったです。

　ついでに、コイルのQの測定はこんな方法でやってます。

▼Ｑの測定回路

　ファンクションジェネレーターの出力を50Ωで終端（実際にはBNCの50Ωフィードスルー）。その先に10Ωの抵抗を経由してLCの直列共振回路に接続します。10Ωの抵抗は無くてもいい（うちでは入れてません）が、共振するとFGの出力をショートさせてしまうので、入れておいた方が安全です。

　この回路で共振させた時のVsとVcをオシロで測定して、Ｑ＝Ｖｃ／Ｖｓで求めてます。

　ちなみに今回使ったコイルのQは110でした。でもゲルマニウムラジオの場合はアンテナが並列に入ってきたりするのでコイルのQばっかり追求してもあまり意味が無い気がします。