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2024/10/31

バーアンテナ

数年前に少しラジオ作りをした。今でも残っているのはゲルマニウムラジオが一つと、2石トランジスタラジオが一つ。

どちらもどういう原理で動くかもわからないまま、説明されている通りに組み立ててなんとか鳴るようになったものだ。

ひさしぶりに引っ張り出してみたが、ちゃんと聞こえる。トランジスタラジオの方はNHKとAFNとTBSしか受信できないが普通にラジオとして聞ける。

ゲルマニウムラジオの方はクリスタルイヤホンだとかろうじて何か聞こえる状態で、aitendoのアンプキットをつないでようやく何をしゃべっているのかが聞き取れる程度。

ゲルマニウムラジオの方をなんとかしようと思っていろいろ見ていくうちに、バーアンテナが悪いんじゃないかと思えてきた。

使っていたのはPA-63Rという小さなもの。バーの長さは3センチ。最初につけたバーはBA-200だったのだが何かしらの不具合があってこれに交換したことを覚えている。

アンテナバーには細い細い線が複数本出ていて、そのうちの2本を使用する。

そのこと自体正しいか怪しい。どこかの線はアースしなければいけないとかありそうだが、よくわからない。とりあえず鳴るのでよしとしている。

アンテナ線とアース線をつながないと鳴らない。アンテナ線は5mくらいでマンションの室内の壁にはわしてある。アース線は3mくらいで、床に垂らしている。以前はもっと長いアース線を洗濯機のアースにつないでいた覚えがあるがめんどくさいので垂らしただけにしている。

バーアンテナ(それだけではないが)の仕組みがよくわからない。細い細い糸のような線にジャンパーワイヤーを半田でくっつけて、ピンソケットにさしてつないでいるのだが、細い線(正しくはなんと呼ぶのか)とジャンパーワイヤーがちゃんと「つながっているのか」が心もとない。そして、それを確認するすべがわからない。

youtubeなどで基盤を修理しているのをみると導通しているかどうか確認しているのを見るが、それをやってみようと思った。

テスターを抵抗測定モードにして赤い棒と黒い棒をくっつけると針が動く。

コイルのくわしい仕組みはよくわからないが、今使っている2本の線にテスターの棒を触れさせれば針が動くのではないか?と思ってやってみたら動く。とりあえずラジオが鳴る状態のPA-63Rだと動くが、交換したBA-200だと動かない。

ラジオを作ったときに、アンテナバーに出ている使わない線を切ってはいけない、それは細くてよく見えないが2本の線が縒り合されているから、と説明されていたことを思い出し、そこを切ってしまっているのではと思って、半田をつけてみた。

すると、テスタの針が動くようになったので、ジャンパワイヤをはんだ付けして、今度はジャンパワイヤの両端で試すとこちらも動く。これでなるはず... 鳴った。

が、やはり音が小さい。アンプを通しても小さい。こんなに小さくなかったはず。何かがおかしい。

(追記: 洗濯機のアースにつないでいたアース線が残っていたのでつないでみたら音が大きくなった。クリスタルイヤホンでも何を言っているのかわかる。ただし選局できるのはNHKとAFNのみで、AFNが選局できる位置が一番端なのでなんかがズレてる)

BA-200の仕様書を載せておく。



「切ってはいけない線」は、たぶん②である。
L1, L2, L3とは何か?
1次、2次のことかと思うが3次なんかあるのか?
L1とL2は接続されているがL3は離れている。(L1,L2)が1次、L3が2次か?

マルツのサイトにあった概要に、「タップ付きの1次巻き線と独立した2次巻き線を持ちます」とあるから、独立しているL3が2次だろう。




そして②の線はL1とL2を接続しているようで、だからより合わせてつながるようになっている。

今使っている線は①(自然)と③(黒色)である。残りの②(自然)、④(赤色)、⑤(緑色)は未使用でどこにも接続していない。ショートしないように先端にセロテープを貼っている。

あと、これらの細い線は色がついているが、それをはがしてジャンパワイヤにつながないといけない。はんだ付けの熱でとれていた場合もあったが、事前に爪でひっかいてはがしたら通るようになったことがある。








2020/03/11

ゲルマニウムラジオ改造

ゲルマニウムラジオを基板にはんだ付けし、ピンソケットを付け、小さいタッパにねじ止めした。

あと、コイルは今までポテトチップのケースに線を巻いた自作のものを使用していが、
かさばるのが嫌で、PA-63Rに置き換えてみたらうまくいったのでそれをケースの中にしまうことにした。

アンテナ、イヤホン(2)、アース、バリコン(2)、コイル(2)

計8本の線をソケットに挿す。

アンテナとアースは部屋に常設しておくことにした。
それぞれ10mくらい。



クリスタルイヤホンで聴こえることは聴こえるが、
ラジオとして実用に耐えうる音量ではない。

今は相撲中継が流れていたが耳をすませて集中していないと何を言っているのかわからない。

選局できるのも2つだけ。おそらくNHK。

もう一局、かすかに聴こえるがAFNか。

先日作ったaitendoのアンプキットにつなげば、実用的な音量にはなる。

あと、ややノイズがあるのだが、イヤホンと並行に0.01μFのコンデンサをつけると軽減する。

以前、「10KΩまたは33KΩの抵抗 + 0.1μFのコンデンサ」をつけると一番よく聴こえた、というエントリーを書いたが、それをやってみたが今回はうまくいかず、

いろいろ試したが0.01μFのコンデンサを付けたときが一番良かった。

ピンソケットに挿す線を忘れないようにメモしておく

ダイオードを上にして

左側が上から
 アンテナ
 バーアンテナ
 バーアンテナ
 バリコン

右側が上から
 イヤホン
 イヤホン
 アース
 バリコン







2016/10/30

ケースに入れた



ケースに入れた。

持ち歩いて見た。

最初はアンテナバーはケースの長い辺に沿っていたのだが、

この縦長のケースを持ち歩くと縦にポケットに入れることになり、

そうするとアンテナが地面に対して垂直になり、そうすると電波がほとんど入らない。

そこでアンテナの位置を変えて、縦にしたときに地面と並行になるようにした。


また、イヤホンジャックは最初はボリューム・選局のつまみと反対側にあったのだが、

これも持ち歩くときに都合が悪いので同じ側に替えた。


基盤・電池・スピーカーはめんどくさいのでテープでとめている。



外出時に持ち歩いて見たが、思ったより電波が入らない。

特に、駅ではものすごい雑音が入って使い物にならない。


まともに聴けたのは飲食店でテーブルに置いたときくらいだった。


そしてプロ野球の日本シリーズを聴きながら店内のテレビの映像を見ていたら、

映像がラジオより5秒くらい遅い。

BS放送だった。


5秒というのは大きい。せっかくの生中継なのに、5秒もずれているとは。


ラジオは中学生のころはよく聴いていたが最近は全然聴かない。

聴くのはiPhoneに入った音楽ばかり。


インターネットラジオとかは聞かない。



そうそう、ついにニッポン放送が入った。


このラジオは、NHK第一、NHK第二、AFN、TBS、文化放送、ニッポン放送がはいる。

ただしAFNと日本放送は非常にかすか。


あと、ニッポン放送よりさらに高い周波数にあわせると、ピーギャーという雑音がなる。

そして指を触れたり離したりすると音が変わって、テルミンみたいに遊べる。




2016/09/26

オームの法則すら

ラジオを作るといっても、誰かの設計した回路を、部品も指定されたものを使って、組み立てているだけだ。自分が創意工夫したりすることは一切ない。

この抵抗がなぜ1KΩなのか、このコンデンサがなぜ0.47μFなのか、
などの理由すらわからない。

わかるのは電池のプラスマイナスとか、ダイオードや電解コンデンサには極性があるとか、そんなことでしかない。

頻繁につかわれかつキーとなる部品であるトランジスタについては、何度もその動作原理や効果を調べているのだが、正直言っていまだにさっぱりわからなくて、情けなくなる。

これは、おそらくものすごく基本的なことが欠けているからだと思う。

たとえば、先日、こんな疑問を持った。

オームの法則というのがある。乾電池1個を回路につなぐと1.5Vの電圧がかかる。
そして電流が流れる。

その時流れる電流は、電圧÷抵抗値で求められる。

抵抗が100Ωであれば、1.5/100=0.015Aだ。

しかし、実際にテスターで電流を測ってみると計算通りの値にならない。
テスターが壊れてんのか?
電圧は1.5Vマンタンではないがそれくらいの値を示す。

わたしはテスターを電池切れ確認装置として使っていたから、それはわかっている。
しかし電流を測ることはまずない。

そもそも、抵抗が全くない状態で、電池の両極を電線でつないだらその電線にはどれくらいの電流が流れるのか?

E=I*Rの Rがゼロの場合だ。

数学的に言えば無限大ということになる。

が、実際には抵抗ゼロというのはあり得ず、抵抗をつけていない電線にも抵抗はある。

さらに、電池そのものにも内部抵抗というものがある。

テスターのツマミをDCmAの500にして、電池の両極に触ってみると、
400くらいで止まる。

400mAしか流れていない?電線や電池の内部抵抗があるとはいっても、
400mAしか流れないということはその抵抗は

400mA=0.4A
1.5=0.4*R
R=1.5/0.4=15/4=3.75Ω

そもそもなんでテスターの電流は500mAまでしか測れないのか。

自分の持ってるのは安物だからだろうと買おうとしてわかったのだが、私の持っているのはSANWAのCP-7Dという定番商品で、もう20年以上前に買ったものだが今買うと4000円くらいするそこそこのモノだ。

1000円とかのテスターもあるし、そんなに安物ではない。

先ほどの計算での3.75Ωというのは、大きいのか小さいのか。
内部抵抗など0.01Ωとかだと思っていた。

1.5=A*0.01
A=1.5/0.01

電池を直結したら150Aくらい流れるかと思っていたのだ。
150Aってどれくらいなのか電気の強さはボルトで表すが、電流はなんなのか。
強さではなく量なのか。

・・・・などということを疑問に感じている。

「オームの法則くらい知ってるよ」と思っていたが、それすら危ういのだ。

ラジオを作るきっかけ

最近ラジオを作っている。

私はもともとソフトウェア開発者で、今はネットワークエンジニアまたはシステムインテグレータみたいなことをしている。

何も知らない人はそういう仕事は「理系」の人がやることだと思っているが、そうではない。確かに理系の人のほうが向いているかもしれないが、数学も物理も必要ない。

でも触っている装置は精密機械であり電気仕掛けであるから、その動作原理などは知っておくにこしたことはない。

しかし、まったくと言っていいほど知らない。

私だけでなく、IT、情報通信産業というものに従事しているほとんどの人は、非常に簡単な、低級なことしかやっていない。


その割には「技術者」と呼ばれ、時代の最先端を行っているかのようなイメージを持たれて、悪い気はしないが、自分の薄っぺらさや無能さは痛感している。

どんな仕事だって長くやっていれば同じことの繰り返してアタマを使うこともなくつまらなくなるのだろうとも思うが、自分がダメなだけかもしれない。


話が長くなりそうなので本題に移るが私がラジオを作るようになったきっかけはraspberry piである。

piは、小さなコンピュータである。

だが、それだけではない。piにはGPIOというインタフェースがついている。

それを使って、さまざまな装置を制御できる。


だいたい最初はLEDをつける。

くだらない。ただの豆電球じゃねえか。


最新のテクノロジーを使って、LEDを点滅させて喜んでんのか。アホらしい。


という気分になった。



LEDを買いに電子部品の店に行って、いろんなパーツを見る。

人もたくさんいる。


そういえば中学生のころ授業でラジオを作ったっけ。


家には半田ごてやテスターもある。


ちょっと基本的な電子回路くらい理解しておこうか、

という感じでラジオを作ってみることにした。

2016/09/25

スピーカーとボリューム




スピーカーとボリュームがついた。

ボリュームはスイッチも兼ねている。

写真ではスピーカーがトランスに直結しているが、

本当はイヤホンジャックがあって、イヤホンと切り替えられるようにしている。


最初に作ったときはスピーカーがならず、イヤホンをささないと鳴らなかった。


それから、初めて半田付けをした。

今までブレッドボードにさしていたが、ちょっと複雑になってはんだ付けしてしまったほうがかえって楽だと思った。

だがはんだ付けは慣れていないのでなかなかうまくいかなくて、汚くなってしまいとても見せられるようなものではない。


組み立てが終わってスイッチを入れても鳴らなかった。

さて、何が原因なのか、どうやって確認していけばいいのかわからず途方にくれた。


とりあえず回路図と突き合わせて誤配線や部品の間違いがないかを確認する。

半田付けが不十分なところを再度つける。


耳をすますと、スピーカーがプーンとかピーンとかいう音をかすかに立てている。


アンテナコイルの細い線のはんだ付けがしっかりできてないのではと思いやり直す。


イヤホンジャックにクリスタルイヤホンをさしたら、爆音で鳴った。


ジャックをさしたらスピーカーが切れてイヤホンで鳴る、という配線ができていない。

でもイヤホンで鳴るのだから、ラジオ自体は完成している。


とりあえずスピーカーを鳴らしたかったので、イヤホンジャックを外してスピーカーを直結したら鳴った。


けっこうな達成感だ。



一晩中つけっぱなしで寝た。


さあ、それではケースに入れて持ち歩こう、と思った。

が、それにはイヤホンを使えるようにするのは必須だ。


そこは自力でなんとか解決した。


ケースを買ってきた。ピンバイスやホットボンドも買った。


が、穴あけは結構めんどうくさい。


ピンバイスで開けられる最大の穴は3mm。

バリコンやボリュームを出すには7mm程度の穴をあける必要がある。


ドリルや大きい穴を開けられるピンバイスを探したが安くて手軽なものがない。



WEBに情報を公開している人はピンバイスで開けてからヤスリで広げる、などと言っているが

やっぱりそれしかないのか。

2016/08/28

レフレックスラジオ

いつも参考にさせてもらっている、下記サイトの回路を作ってみた。

http://www.zea.jp/audio/lef/lef_01.htm


バーコイルはBA-200を使った。

今回初めて二次コイルを使った。


NHK、TBS、文化放送が入る。

TBSと文化放送は今までのラジオでは混信していて、特にTBSがほとんど聞こえなかったが、このラジオではきれいにチューニングできる。

さらに、AFNが入った。

そして、ついにアンテナとアースが不要になった。


やっぱりラジオは携帯したいと思っていたが、今までのラジオは部屋中に張り巡らしたアンテナとスチールラックに触れさせたアースなしには受信できなかった。

これでようやく持ち歩けるラジオができた。

ただ、電池が9Vというのがちょっと・・・

あと、ニッポン放送は一体どうやったら受信できるのか?



2016/08/27

低周波アンプつき




ブルーバックス「手作りラジオ工作入門」にのっていた低周波アンプつきを作ってみた。
トランジスタ、トランスを使う。そのため、電池をつなぐ。


スパイダーコイルを使うことになっているが、既製品のコイルで代用した。

大きな音で聞こえる。文化放送などうるさくてボリュームを下げたいくらいだ。


が、電池を使うと、聞こえて当然という気がする。

もし、一番最初にこの回路で作ってラジオを聞いたら、ラジオというのは電池がないと聞こえないものだ、と思い込んでしまっただろう。

電池、トランジスタ、トランス等をはずしてあらためてダイオードのみの回路にして聞いてみると、音量は小さいがちゃんと聞こえる。

やっぱり不思議だ。

ゲルマニウムラジオ改造 抵抗とコンデンサ追加

私が作ったゲルマニウムラジオでは、抵抗やコンデンサは使わなかった。

コイル、ゲルマニウムダイオード、バリコン、イヤホン、あとはアンテナとアース、それをつなぐターミナルやブレッドボードのみである。

しかし、「ゲルマラジオ 回路」で画像検索してみると、抵抗やコンデンサが追加されている回路が見つかる。

そして、抵抗やコンデンサの大きさや容量はまちまちで、抵抗のみ、コンデンサのみの回路も見つかる。

これらがなんの意味があるのかいまだによくわからないのだが、試しにいろいろつないでみたところ、大きめの抵抗をつないだ時に、音が小さくなったがクリアになった。

コンデンサのみの場合は、ほとんど変化はなかった。


いろいろ試して、下記の場合が一番音がきれいになったように感じた。




繰り返しになるが、なんの効果があるのかはわからない。



2016/08/21

ゲルマニウムラジオ改造 コイル



調べたら、マイクロインダクタよりコイルのほうがよいとのことだった。

コイルはアンテナも兼ねるそうだ。

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1460427419


確かに、参考にしたサイトにはアンテナを屋外に高く長く設置すること、と書いてあった。


コイル用に0.29mmのポリウレタン銅線も買っておいたので、早速作ってみた。

太さは巻き数を変えれば自由らしいことがわかったので、

部屋に筒状のものはないかと探すとポテトチップの空き容器があったので
それに巻くことにした。

GRDSというフリーソフトでコイルの直径と線材の直系から巻き数を計算した。

コイルの直径:65mm
線材の直径:0.29mm
インダクタンス:330μH

巻き数:60.23

(今気づいたが300μHで計算したので3巻ほど少なかった)


マイクロインダクタを抜いて自作コイルに置き換える。・・・・・・鳴らない。

ダメか・・・と調べると、ポリウレタン銅線は被膜があるのでヤスリで削る必要があった。

削ってつなぐと、段違いによく聞こえるようになった!!


写真を見てわかる通り隙間もあいているし巻き数も不正確かもしれないが、
コイルとして十分に機能している。

NHKが聞こえるようになった。普通のラジオとして十分使える。

ゲルマニウムラジオ




ゲルマニウムラジオを作った。

ラジオは中学生の時技術科の授業で作った。

一応原理を勉強したような記憶があるが今ではすっかり忘れている。

Raspberry piでLEDを点灯させたりしているうちに、トランジスタとかコンデンサとかの機能はどういうものだろうとあらためて疑問に感じるようになりいろいろ調べていき、

簡単で実用的なものとしてゲルマニウムラジオが紹介されているのを見つけた。

名前は聞いたことはあったが、実際にどういうものかは知らなかった。

下記サイトを参考にした。というか、ほぼそのままマネした。

http://www.zea.jp/audio/ge3/ge3_01.htm

ゲルマニウムラジオについて書いている人はたくさんいるが、これほどシンプルなものはなかった。


ゲルマニウムラジオで一番驚いたことは、電源が必要ないということだった。


昔中一コースのおまけのラジオを寝床で聴いていたが、あれはゲルマニウムラジオだったのだろうかと思って調べたらそうではなかった。

http://kn.org/b9radio/data/gakken/blue/index.htm



参考にしたサイトの構成が独特なのは、コイルがないことだった。

私は手巻きでコイルを作る気マンマンでいたのだが、回路図を見るとコイルがない。

と思ったら、「マイクロインダクタ」という見た目は抵抗のようなものがコイルだった。


部品はマルツ、千石電商、aitendoで集めた。

ゲルマニウムダイオードがなかなか見つからなかった。

いい歳をしたおっさんがゲルマニウムラジオの部品を買うなんて恥ずかしいので、

どこにあるかとか聞けずに歩き回って千石電商の2階でやっと見つけた。


もう製造されていないとかで、在庫限り、一個120円もしたが3つ買った。

今みたら秋月電子の通販で10個250円で売っている。


通販で買えることはわかっていたが、あえて店で部品を探して買いたかった。



回路というほどでもないくらい単純な回路でブレッドボードにさしてすぐにできあがったが、

何も聞こえない。


アンテナはエアコンの電源コードに巻き付け、アースをスチールラックに触れさせたら、ようやく聴こえるようになった。

しかし、本当にかすかにしか聞こえない。なんか聞こえるとわかる程度で何を言っているかは聞きとれないくらいだ。


アンテナやアースをいろいろいじって、バリコンを回していたら、ようやく言葉が聞きとれた。JOQRと言っているから、文化放送だ。

しかし、それしか聞こえない。

いろんなところに手で触れると雑音が増えたり消えたりする。

しっかりハンダ付けしないとダメか。


でも、別にラジオが聞きたいわけではなく、原理を確認したかっただけなので、

かすかでも聞こえただけで満足である。


これから、どうすれば音が大きくなるか、受信感度が上がるかなどを調べていく。