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January 31, 2026
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1月26日の記事で水晶発振子周波数測定キット [K-XTAL628B]を改造してSGもどきを作ってみて、
おおむね満足の行く結果を出したんだけれども、
実はAM放送周波数帯の低い方が若干クリアーできていなかった。
ただ低い方は関東ではNHKしかないし、
僕はNHKは10年に1度しか聞かないので、まぁいいかと思っていた。

でも、ちょっとカッコ悪いなと思い、改善方法を考えた。
一番簡単なのはバリコンの可変容量を増やすこと。
それこそ有るならば600pFのバリコンが有れば一番良いのだけれども、
世の中そんなのは無い。(エアーバリコンならば有るかも?)


なんと270pFのバリコンが有る。
1月26日の場合は160pFのバリコンだったので1.6倍くらい。
455kHzをクリアーするのは無理かもしれないけれど、
AM放送周波数帯くらいは何とかなるかも?
そう思ってまた作ってみた。

ただ今回はもう [K-XTAL628B]は古い機種なので無いので、 [K-XTAL628C]で作った。
回路図は前回と同じ。


と言うか、この回路図は実は [K-XTAL628C]のものなので、こちらがオリジナル。

さっそく作ってみることにしたが、
ハートレー型発振回路部分を作る前段階で変なことに気がついた。
えー?5桁有るはずなのに4桁しか表示されない?

表示されない。
その周囲を調べてみたら、
なんとD4(回路図ではD5となっていますが基板のシルク印刷ではD4)のアースがつながってない。
(この設計ミスは [K-XTAL628C]だけで、 [K-XTAL628B]はちゃんとアースにつながっています。)

実はネットであらかじめ調べていたのでこの不良は知っており、

基板の改良は下の写真の通り。


上の写真の通りD4のアース側はどこにもつながっていないので、
周囲がすべてGND(アース)なのを利用して削って銅箔をむき出しにして、
D4を半田付けする際に足を長めに出してアースとブリッジすれば簡単に解決します。

そしてせっかく基板の改良点を説明したので、ついでにハートレー型発振回路にする為の改造。
写真の中央下に書いているように、
トランジスターのベースとバリコンを結ぶパターンを削って導通を切っておきます。
セラミックコンデンサー102をここにつないで直流をカットする為です。

ついでに表側の基板改造点も説明すると、


写真中央下部分のように、バリコンやコイル(マイクロインダクター)をつなぎます。
なるべく基板をいじくらないように考えたので、
上の方に説明したようにパターンを削るのは基板裏側の1か所だけ。(設計ミス部分除く)
他は元々ある(使わない)C3やC4や1kΩの穴を利用します。
なので簡単。

調整はマイクロインダクターとバリコンの組み合わせをカットアンドトライで変えていきます。


1kΩは変えないので(発振出力を増減したい場合はこの1kΩで調整するので変えます。)、
既に片側を基板の穴に差し込んで半田付けしていますが、
マイクロインダクターは周波数範囲を見ながら変えていくので、
穴には差し込まず、軽く仮半田をして、1kΩと接続する方は半田付けせずにクリップで接続。
僕の場合は最初は330µHにしてみて、周波数上限が1200kHz位と低かったので、
260µH、220µH、150µHと減らしてみました。
その結果、150µHが一番良かったので決定して半田付けしましたが、
実は455kHzはやっぱりクリアーできませんでした。
なので1月26日と同様にスイッチで別のコンデンサーを並列に接続する方法を採用しました。
455kHzを発振するのは難しい。

その結果こんな感じ。
まずはスイッチOFF。


455kHzが必要なければこれで十分だと思います。
写真にも書いてある通り、 [K-XTAL628C]は外部入力端子がついており、
これを使えばラジオの局部発振回路から入力して、
ちゃんと発振しているかが分かるし、局部発振回路の発振周波数の調整にも使えます。
なんだったら中間周波数増幅回路の部分につないで、ちゃんと455kHzが出てるかもわかります。
そして上の写真にはまだ変調回路(メロディIC)が付いていないのですが、
1月26日の記事のように変調回路をつないでやれば、
ラジオに電波として入力可能なので、
受信周波数範囲の調整やトラッキング調整もできる優れものになります。

さて455kHzですが、スイッチをONにすれば発振します。


443kHzから635kHzまで発振可能なので、
AM放送周波数帯の下の方も使えるし、455kHzも使えます。
上手くいったのでは?

愛天堂のお店としても [K-XTAL628C]の欠点(7セグLED5桁目の表示ができない)が改善され、
たった950円+バリコン300円+マイクロインダクター100円で、
ラジオの調整(局部発振回路の確認と調整、中間周波数増幅回路の確認と調整、トラッキング調整)
場合によっては周波数カウンター、
(このカウンターは低電圧でも動作する優れもの。
 秋月の高い方のカウンターは低電圧でも使えるが、
 安い方は1V以上でしか使えず、局部発振回路を表示できない。)
全てに使える簡易測定器として売り出せるような気がするので、
商品化してみると良いのではないかなと思います。

<後日追記>
せっかくなので、変調波回路も作ってつないでみた。
でも回路図的には一番上の回路図のメロディIC部分を、
NE555を使った無安定マルチバイブレーターに変えるだけなのですが、
実際に使ってみると、AM周波数帯は雑音が多くて、
無安定マルチバイブレーターで変調をかけると「単なる雑音と区別がつかない」ので、
調整に使うのはあまり適切ではないのが分かりました。
メロディICだと「ハッピバースデーツーユー」と聞こえるので、
雑音とは区別がつき、安心して調整用のSGもどきとして使えるので、メロディICがお奨めです。

NE555を使った無安定マルチバイブレーターはこんな回路です。

もうありふれた回路なので、教科書にも載っているかもしれません。
ただ実際に作ってみると自分で考えた通りには動きません。
やっぱり僕は低レベルアマチュアだなぁ。
320Hzで設計したのに737Hzになってしまった。


でも実用上は差し支えないので、このまま使います。
これをメロディICと同様に上の回路図の①~③の位置につけてみて一番良い所に決めます。

その前に変調波をくわえない前の状態の①~③各部分の様子を見てみます。
まずは①の部分。
発振回路トランジスターのエミッター部分で、カウンターはここの周波数を測っています。


あまりきれいじゃないし、
ここに変調波を加えるのはあまりにカウンター入力に近すぎるので、
搬送波(高周波)の出力と変調波(低周波)の電圧によって、
カウンターがどちらを表示すれば良いか分からなくなって失敗する恐れが有ります。

いや考えすぎかもしれないけれど、搬送波と変調波の割合によると思うのです。
概念を絵にしてみました。

上の絵の場合はたまたま波形Cが一番大きく、
しかも波形Aと波形Bの合成波に現れる成分が小さく0点を交差しないので、
カウンターは波形Cの周波数を表示すると思いますが、
例えば波形Bの電圧が大きくなってくると場合によっては合成波と0点の交差は増えます。
その場合、各波形の電圧の割合によっては波形Bの周波数がカウンターに表示されます。
なので①はちょっと危険かなと思うのです。
(実際には大丈夫かもしれない。搬送波が電源電圧に近いので)

次に②の部分


やっぱり僕は低レベルアマチュアだなぁ。
ちゃんと電流や電圧の計算をしてエミッター抵抗の値を決めずに、
元々キットに入っていた1kΩをそのまま使っているので、
エミッター電圧が適切ではないので、
ベース電圧との関係から波形の上の方が切れてしまっています。
多分500~800Ω位が良いのかも?
でもカウンターは波形なんか気にしないでカウントしてくれるし、
電波になって飛ばす場合は、受信機のバーアンテナで波形が整形されるので気にしないでもOK.
そのまま行きます。
なお、ここに変調波を加えても良いのですが、
前回やった際に書いたように、ここはオシロのプローブが触った程度でも周波数が変化します。
オシロのプローブの入力容量がコンデンサーとしてタンク回路に加わるからです。
変調波回路ならもっと影響が大きく、
場合によっては振幅変調だけではなく位相変調(見方によっては周波数変調)がかかるかも?

最後は③の部分。


まぁここが一番良さそうだなぁ。

実際に③部分に変調回路から信号を加えてみます。
ただし前回やってみて分かったように直接加えるとベース電圧が劇的に変化しすぎてダメなので、
メロディICの場合は12kΩを間に入れてあげましたが、
今回は上のマルチバイブレーターのオシロの写真のように電圧変化が大きいので、
22kΩを経由して信号を加えてみました。

まずはオシロの設定を高周波領域に合わせて見てみます。
(但し見ているのはアンテナから飛ばすので電波としての③の部分)


ちゃんと目的の周波数の電波が出ています。
しかし実はこれはほとんど瞬間的な一部分を切り取って、
「AC」で見ているので、こんな波形ですが、
実は時間軸を長く伸ばして(長い時間で切り取って)みると、
この波形の中心電圧は、変調波の電圧により変化しています。
なので低周波領域でオシロを見てみると、教科書通りなのが分かります。


うん?でもなんか変調がかかっていると言うよりは発振が止まったり発振開始したりしてる?

そうなんです。
実は22kΩでも足らなかったようで、
変調波に引っ張られて変調がかかっていると言うよりは弛張が感じられます。
試しに上の写真は電波として見ているので②の部分で見ていますが、
これを③の部分で見てみます。


うーん波形の前半部分は発振が止まっているような気がする。
でも後半部分はちゃんと発振しているなぁ。
そして周波数は変調波の周波数が表示されている。
②の部分つまり電波として見る場合は電波としての周波数が表示されていたのに、
ここつまり③の部分は変調波によるベース電圧の変化つまり低周波が表示されている。
面白いなぁ。勉強になる。

まぁちょっと22kΩで良いのかどうかは気になるけれども、
ラジオで聞いてみたら、ちゃんと「ぺー」って言う音が聞こえるので良いか?
1kHzだと「ぴー」と言う感じで、440Hzだと「らー」と言うかんじだけれども、
753Hzだと「ぺー」って聞こえるなぁ。
まぁこれで使えそうだから(ちゃんとラジオで聞こえるので)良しとしよう。

また、変調回路から信号を受ける部分はコンデンサー102と22kΩを経由してつながっているが、
変調回路の静電容量が並列につながることになるので、
つなぐと発振周波数が下がる。
なので、150µH2本のうちの1本を100µHにした方が良いかもしれない。
あるいは影響を少なくする為に接続用のコンデンサー102を100pFくらいにした方が良いかも?
僕は上の方は諦めて1400kHzまでにした。

最終的な変調回路の様子は裏側から見たこんな感じ。


このままでは(実験する際はこのままが良いのだけれども)みっともないので、
いずれ百均の樹脂モールドで固めて完成品にしよう。

<さらに後日追記>
変調回路をつなぐと、その回路の静電容量の影響で周波数が下がってしまう欠点を、
マイクロインダクターを変更するか結合コンデンサーを絞ってやるか迷っていたんだけれども、
とりあえず、面白いのでマイクロインダクターの変更をやってみた。

元は150µH+150µHの所をエミッターとGND間のマイクロインダクターだけ100µHにしてみた。
元の150µH+150µHの時の周波数範囲はこんな感じ。


上の方は320kHzも下がってしまっているし、下の方も80kHzくらい下がっている。
当然のことなんだけれども(最小容量が変調波回路の影響を受けやすいので)そうなる。
これを150µH+100µHにしてみたらこんな感じ。


うーん、微妙だけれどもなんとか1500kHz弱までは改善された。
まぁこれでラジオ日本(1422kHz)まではクリアーできるかな?
そしてこの時のスイッチ455KHz側はこんな感じ。


455KHzとAM放送周波数帯の下の方をクリアーできる。
まぁ一応何とかなりそう。

でも検討の結果面白いことが分かった。
本来、
「変調波回路の静電容量が加わったことにより周波数が変わったのだから、
 静電容量側で対応するのが筋では?」
その通りだと思います。
ただ実験的にやってみて別の効果が有るのが分かった。

上の方の①の部分の波形を見ると矩形波の変調波を加えたのに弛張発振的にひずみ、
部分的に発振が止まっているような気がしていたんだけれども、
150µH+100µHにしたらこれがちょっと改善されているのが分かった。


えー!前回は弛張発振的な波形だったのに良くなっている。
③に変調波を加えた時と同じじゃん!何故?
その答えは多分こうなんだろうと思う。
エミッターとGND間のマイクロインダクターを150µH→100µHにしたことにより、
エミッターの電位が下がりベース電位との間の電圧が取りやすくなって相対的にVbeが安定した?

前回同様に③部分で、電波としてではなく③で見てみる。


左上に前回の③の波形を載せたけれども、前回は明らかに弛張発振的な波形だったのに、
今回は(右上に書いたように明らかに弛張発振的な電圧変化は残ってはいるけれども)発振が安定。
改善されている。

そう言えば発振のしやすさは、
回路図の(ベース側のマイクロインダクター)/(エミッター側のマイクロインダクター)に比例し、
gmに比例すると聞いたことが有る。
つまり僕はお手軽に教科書通りに150µH+150µHと1:1にしたけれど、
150µH+100µHつまり3:2の方が発振しやすいのかもしれない。
なので150µH+150µHの場合は間欠的に発振がある周波数で停止・発振を繰り返していたのが。
150µH+100µHの場合は発振しやすくなっていたのかも?

つまり本来はコンデンサー102を変更して改善すべき所を、
マイクロインダクターを変更して、一つ勉強になったのかも?
教科書に頼ってばかりだと、マイクロインダクターは1:1にしがちだけれども、
ちゃんと割合も検討すべきなんだな。

<さらにさらに追記>
最高周波数が1500kHz以上上がらないと言うのは解決しました。
アンテナ(実際は15cm位のワイヤー)を②の位置につけていたのを、
①の位置に変更するとなんと1600Khzで動作しています。
最低周波数は540kHz位です。
こんなことでも色々と変わるのだなぁと感心します。

そして、やっぱり僕のような低レベルアマチュアの思いつきじゃダメですね。
SGもどきとしては使えるようになったのですが、カウンターとしては使えません。
と言うのはすぐそばで強い電波(SGもどきの発振電波)が出ているので、
カウンターの入力がその電波により飽和してしまって受け付けないみたいです。
なのでカウンターの外部入力は使えません。

同様のことがSGもどきにも言えて、
ものすごい強い電波が出ているようです。
ラジオで聞くと1m以下の距離では調整に使えるほど綺麗な電波が出ていません。
ちょっと離して弱めにしないと基本波以外の電波をあちこちで受信して、
どれが基本波なのか分からないくらい強力な電波があちこちの周波数で出ています。
でも感覚を覚えてしまえば、
少し(2~3m)ラジオから離して使うと基本波以外の電波は弱くなるので大丈夫です。
でもそれだけ離すと言うことは操作が面倒くさいです。
なのでやっぱり測定器はお金を出してしっかりした物を買わないとダメだなぁ。
測定器を作るのは難しい。





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最終更新日  March 23, 2026 11:17:31 PM
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Re:水晶発振子周波数測定キット [K-XTAL628B]を改造してSGもどきを作ってみました。(続き)(01/31)  
やまさん さん
スーパーヘテロダイン方式では、調整機器が必要と各所出ていて、それは分かるんだが…ですね。
遠い記憶の彼方、自分の持っている本にAMトランスミッターの製作がありました。でも、マイコンがつかない場合、調整の場合、調整済みのラジオがなければで、周波数視認ができるものは有効です。
自分はまた欲望がありますが、さてどうするか?一昨年あたりに在庫処分品の400円の福箱を買ったものの、基板だけとか、何か分からないがために回路図が探せなく放置されております。 (February 2, 2026 05:07:54 PM)

Re[1]:水晶発振子周波数測定キット [K-XTAL628B]を改造してSGもどきを作ってみました。(続き)(01/31)  
やまさんさんへ
このキットは950円と安いし、バリコン300円、メロディIC(30円と思っていたら39円でした)、セラミックコンデンサー少々と1400円位で作れるのでお勧めですよ。しかもプリント基板が間違っている(D4のアース側がつながっていない)せいで売れていないので、改造気分も味わえるし。メロディICで変調をかければラジオの組み立ての際の調整用測定機にも使えるし。メロディICの良い所は、変調された信号が見つけやすいことです。別途変調回路を付けても良いのですが、AM帯は雑音が多いので、変調された信号なのか雑音なのかの判別が難しいのですがメロディならば簡単に変調された信号だと分かるのでお勧めです。今回は455kHzでも使えるように工夫しました。安いので試しに作ってみるといいですよ。 (February 3, 2026 01:31:07 AM)

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