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アラカルト

AB1級の小さな真空管リニアアンプの製作を始めたことから
久方ぶりに同好の士のホームページなどを閲覧。
頑張ってらっしゃる方の自慢の作品を眺めて、拙生も!と
奮い立たせるつもりだったのですが、いくつか気になった
ところがあり、余計なページを作ることに。。。

EsgやEcgの安定化にシリーズレギュレータ??

製作者にはそれぞれのポリシーがあることは理解できますが、
Esgはともかく、Ecgのシリーズレギュレータはどぉなんでしょう。
使用ディバイスがコケてしまったときの想定をした工夫がないと、
Ecgが掛からないで、Epがラッシュする可能性大なのでは?
(Esgが掛からないと、まともにパワーが出ないだけですけど。)

拙生は最初からシャントレギュレーターを使用しています。
もちろん7F71のようにSG電流が非常に小さな球では、
SG用レギュレータまでは必要なく、大目のブリードで十分でしたが、
Ecgはアイドリング電流の設定も楽チンなので、電圧可変ができる
シャントレギュレータを採用していました。

この回路は受信時はR1をジャンパーし、整流電圧がもろ掛かります。
送信時はR1が安全抵抗となり、シャントレギュレータが活きます。
送受切り替え時にリレーの両切片が、一瞬オープンになる時も、
R1を通してEcg切れることはありません。
またこのレギュレータのどのデバイスがコケても、バイアスが
なくなることはありせん

安定性と無効電力においてシリーズ型に劣るものの、目的から言えば、
文句ない安定度ですし、全体の消費電力を考えれば、無効電力の
大小を考慮する必要はないでしょう。(笑

なおEsgのレギュレータは適当なディバイスさえあれば極性が
反転するだけです。

順番 (あまり触れられていないようなので。)

 □ 送受切り替えリレーの順番
  
   特に入出力のリレーを別物にした場合、一般的に入力側が小さく
   出力側が大きいのが通常です。
   これらを同時に叩くと、小型の入力側が先にメークするため、
   一瞬ですが出力側が無負荷状態で送信することになります。
   CWでのブレークイン送信で弱い球ならコケることもあります。
   SSBでもボイスコントロールなどでプレスを掛けると同様です。
   同時メークが理想ですが、それが叶わない場合は、必ず出力側から
   メーク
させ、入力側を後にします。
   ただしこうすると今度はエキサイターの出力が一瞬無負荷になるので、
   ALCが働きパワーが制限され、次第に増加してくる現象が発生しますが、
   アンプの球がコケるよりは遥かにましですよね。
   増加するスピードは、ALC回路の持つ時定数によります。

   拙生は足踏みスイッチ使用が好きです。
   CWでもSSBでも、踏んでからパワーを出すまでに、意識することなく
   丁度良いタイムラグが発生してくれるからです。
    

   
 □ 電極への電圧印加

   フィラメントを熱し始めてからEpは何分後とか規格がある場合は
   勿論のこと、そうでない場合も電圧印加の順番が存在します。
   最低でも以下は厳守です。
   1 ファン・フィラメント・Ecg
   2 Ep・Esg・送受切り替えcnt
   EcgなしにEp・Esgの印加は厳禁ですし、各電極の電圧印加が
   行われないうちにドライブを掛けるのも当然いけません。

   では電源オフのときはどうでしょう。
   通常Ep・Esg回路には何がしかのブリーダ抵抗が入っていて、
   平滑コンの残り電圧はEcgよりも早くディスチャージしますので
   通常なら大丈夫です。
   手持ちの部品定数などにより、Ecgの電圧の落ちが早い場合は、
   ブリーダ抵抗ががあれば大きな値に変更したり、大きめの
   容量の電解コンをぶら下げて、ディスチャージを遅らせるのも
   一つの手でしょう。
    
   なおSGにEcgのマイナス電圧などを流用して切り替えることで
   スタンバイとしている場合はEsgは1番目でもかまいません。
   この方式を採用すると、適当な2次巻き線があれば、
   ひとつのトランス済ますことができ、
   コストやスペースファクタにとって大きなメリットです。
   またメイン電源SWと別回路にして、OFF後もファンを回して、
   余熱を排気することも、球の延命に寄与します。
   Off Delay のリレーがジャンク屋にあったら、サッサと入手
   しておきましょう。

EsgEcg

   このへんのシーケンスをあれこれ考えるのも、アンプ製作の大きな
   楽しみの一つですが、懲りすぎると不具合の確率は大となります。
   シンプルイズザベストで、最低限の手当てをしておきましょう。     

 TL-922について

拙生が新品で購入した唯一のメーカ製リニアアンプです。
1980年代前半の古~い話ですが。


トラブルの続出で、メーカに詳細なレポート(半ば脅し!?^^;;)すると
開発部隊が改良部品を持ってきて、無料交換してくれましたが、その後も
トラブル続きで嫌気がさし、ついに手放してしまいました。

現在ではほとんどがHP上で閲覧でき、対応策も掲載されていますが、
いくつかのトラブルは見当たらないので、書いておきます。
たぶんメーカも改良したはずなので、初期に販売されたものをそのまま
使用されているケースにしか当てはまらないかもしれませんが。

 □ 入力回路のシールド

   ある日15mでDXを呼ぶと、「パチン・パチン」という異音が・・・
   製作中のBPF調整のために使用していたディップメータ+Zメータの
   コイルが偶然TL-922の下にもぐりこんだ形になっていて、
   21MHz近辺に同調させていたわけですが、ディップメータのメータが
   送信するたびに振り切って、パチンという音がしていたのです。
   筐体から漏れているんですね。
   ひっくり返してみると、入力回路が収まっている近辺の足を避けるように
   裏蓋がUの字に切り抜いてあり、入力回路の部分が
   見えているではありませんか。   
   試しに銅板で穴を塞いでみると、メータは若干振れるもの
   振り切れることはなくなり、側に置いていたTVIモニター用の
   テレビ画面の乱れも、かなり軽減されました。
   つまり出力側からの障害ではなく、ドライブしただけでTVI
   出ていたということになります。
   後日メーカがUの字の穴のない底板と交換してくれました。

 □ 側板の接触
   
   上記の現象を確かめる際に、ディップメータをや自作簡易電測計を
   振り回し調べた結果、程度の大小はあっても、あちこちから漏れ
   が発覚しました。
   特に側板あたりがひどいのでバラシてみたところ、接触部分に塗装
   施したまま、数本のネジで止めてあるだけだったので、思い切って塗装を
   サンドペーパーで剥がしてみたのですが、見事漏れは半減しました。

   その昔製作の先生であった先輩に、送信機を作るときは、シールド板は
   3cm程度でネジ止めしなさい。という言葉からはかけ離れた構造で
   ありましたが、側板に多くの穴を開ける勇気はありませんでした。
   後日メーカが接触面の塗装ない新たな側板と交換してくれました。
 

  
 この対策を行った後もTVIが収まらず、スペアナでの波形観測で
 3極管ベタコンアースB級アンプの限界を痛感し、手放して
 しまいましたので、以降の事例は、使用している方に頼まれて
 対応したトラブルです。

 □ フィラメント

    922をコンテストで使っていたら、パワーが半分以下に減少し、
    焦げ臭い匂いがしてきたという例。

    裏蓋を開けると、溶けた半田カスがポロリ。
    どこが溶けたんじゃ?と目を凝らすと、3-500Zフィラメントの
    ピン部分からでした。
    半田が溶けリード線がピンの内部で浮いた状態でした。
    ここで疑問に思ったのは、922のフィラメントは2本シリーズであるのに、
    1本だけ稼動したということです。
    そこで回路図を眺めると、ドライブ供給用のRFチョークが、2本の
    フィラメントの間に入っていますが、チョークのコールドエンド側は、
    フィラメントのトランスの中間タップまでのびていて、
    1本が死んだときの還流路となるため、活きているほうに5Vが掛かる
    仕組み
になっています。
    よく考えているといいたいところですが、これを目的として
    設計されてはいない
のは明らかです。
    フィラメント電流を流すには巻き線が細すぎ、それが証拠に1本で
    しばらく稼動させた結果として焦げていました
    これが焦げ臭かった原因と考えられます。
    (NFB用のRFC&コンデンサのいくつかもぶっ飛んでましたので、
     これも匂いの原因かもしれません。)
    半田が溶けた理由は簡単です。
    922は空冷にアキシャルファン2個を使用していますが、初期のものは
    ソケット周りの空冷はまったくといって考慮されていません。
    対策として高い足を使い筐体を浮かし、下側にもアキシャルファン
    取り付けて底板にメッシュ状の穴をあけ、風を送り込んでソケット周りも
    冷やしてやることで、48時間フル運用も耐えてくれるようになりました。
    
    別対策として回路を変更し、1本死んだときに活きているもう1本に
    還流しないよう、RFCのコールドエンドをトランスの中間タップに
    接続しない
方法もやってみました。
    1本死んだらまったく使えなくなりますが、それが当たり前です。
    もし1本だけでも活かしたいなら、15Aに耐えられるRFCに交換
    することですが、出力Zなど設計値から大きく外れることに
    なるので、試しただけで実用としたことはありません。
    改造は一定程度以上の知識がないと難しいので、プレート・グリッド
    電流の還流と入力ドライブのアイソレーションが理解できる方だけに
    お勧めします。
    それが理解できる方は、自力で設計施工ができるでしょうから、あえて
    やり方は書きません。
    逆に知識がある方は、出力Zのことなどを考えると、そんな真似は
    しないと思いますけど。

    後日メーカではソケットを少し沈めてシャーシとの間に隙間を作り、
    風をまわすようにしたということでしたが、それもコンテストでの
    48時間フル稼働では 意味がなかった
というリポートを何件か
    いただいています。
    アキシャルファンを別途用意した5件に関しては、不具合は発生
    しておりません。

余談

ずいぶん昔の話ですが、N●Kのラジオ放送(教育)の
終段交換の仕事をしたことがあります。
9Fxxxの2パラで250KWを絞り出し、AM変調を掛けます。
それが2セットあり、出力側で合成し500KWとします。
なんでそんなことするの?っていうと。。。
1セットが障害やメンテナンス時に止まっても、
もう一方のセットで放送は続けられるという仕組みです。
3dB落ちですから、サービスエリアが極端に狭まるような
ことはありませんし、品質もそんなに落ちないでしょう。

もし2本のうちの1本がコケたとき、もう一本で運用
できるようにするためには、参考になるでしょう。
なんて仰仰しいこと書きましたが、半導体アンプでは
当り前に使われていますよね。

 
 
 
 □ 160mでチューニングできない
    ダミーではチューニングするものの、ロードVCの容量がぎり
    実際のアンテナを接続されたときに、多少の純インピーダンスのズレや
    リアクタンス成分があって、容量が大きい所でチューニングが取れる時
    ロードVCを目いっぱい入れてもNGとなります。
    対策として160m用の固定コンデンサを足し増ししてみましたが、
    チューニングは取れるようになったものの、強風などでワイヤー
    アンテナのエレメントが大きく振れると、時折ロードVCから火花が
    出たりしたので、どぉしても使いたいならアンテナチューナーを使用し
    緩衝材とする
ことで逃げるよう、アドバイスしておきました。
    160mなら以前40KG65本で作ったアンプのほうが、922より幾分か
    パワーが出てくれたので、勉強の意味で製作も勧めておきました。
    おまけ付きグリコよろしく、922の160mは付いてるだけって
    ところではないでしょうか。
    
ほか、文中にもありますが、NFB用RFC・コンデンサの問題や、
フィラメント配線の順番、PSの抵抗交換(コイル自体も巻きなおし)、
などはあちこちに掲載されているので割愛します。

書き忘れですが、ハイバンドで入力側の反射が大きく(VSWR>2)、
定数を変更して調整しなおしもやったことがあります。
その際遊び半分でやったことで思わぬ結果となったことを
記憶しています。
28MHzにおいて入力側を測ると100Ω以上(定数をいじっている最中)
だったので、50Ωの無誘導抵抗をシリーズで100Ωとしパラってみました。
当然押しのパワーは2倍程度必要でしたが、エキサイターからみた
SWRが改善されただけでなく、スペアナでの波形に
クリップが減少し、2nd・3rdハーモニクスも原型より15dB以上改善
されて、
びっくりしたことを覚えています。
B級ですから半サイクルしかドライブしないので、逆相の
半サイクルはオープン状態で、いわゆるスイッチング=歪発生器
だったのでしょう。
かなり適当なお遊びで、しかも意図していなかったことでしたが、
きっとクランプ管などで逆相半サイクル時に何がしかの負荷を
与えるのと同じ効果があったのでしょう。

ただしクランプ管を採用したのと違うのは、最初の半サイクル時に
クランプ管はオープン状態で、リニアアンプの入力Zそのものが
エキサイターの負荷となり、逆相の半サイクルでクランプ管のみが
負荷となりますが、無誘導抵抗の場合は最初の半サイクルが入力Zに
パラレルとして入り込みますので、その分押しは必要になり、また
次の半サイクルは、無誘導抵抗のみが負荷となります。
半サイクルごとの負荷が50Ωと100Ωと変動するので、好ましい
状態ではありませんが、100Ωとオープンと比較すればずっとマシで、
このくらいはタンク回路のフライホイール効果で吸収できる
範囲であると思われます。

思い出したらポチポチ書き増して行きます。









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