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修理できるか?古いカーラジオ(その8) [電子回路]

前回からの続き)

 前回の実車確認で電源の配線が分かったので、電源を接続して動作を確認する。12Vなどという電源は手元に無いので、手近にある単一電池を直列接続して12Vにした。
単一電池で12Vを作る
「あれ、10個じゃ15Vでは?」と思われるかも知れないが、これはどの電池も使い古しで10個直列にしても11.7V程度にしか成らないというショボイ事情による。(笑)ちなみに、実際の車では、電源として供給される電圧は14V前後である。
 ラジオだからアンテナが必要になるけれど、アンテナ代わりに使えそうな長い電線は無いので、実験用の線を数珠繋ぎにしてアンテナ代わりに使う。
実験用線をアンテナにする
スピーカは、直接接続なのか出力トランスが必要なのかが判らないので、クリスタルイヤホンで代用する。
電源・アンテナ・イヤホンを接続したところ
因みに、「クリスタル」という名前ではあるものの、ロッシェル塩を使った昔ながらのイヤホンではなく、セラミック振動子を使ったタイプである。ロッシェル塩は湿気で分解してしまう性質(潮解)がある為か、ロッシェル塩タイプは現在製造されていないらしい。
 ここでクリスタルイヤホンを使ったのは、「インピーダンスの高い方が小さな音でも聞こえる筈」という単純な発想からだ。
 スピーカはインピーダンスが8Ω前後の物が多いが、このラジオの増幅回路が出力トランスを前提とした回路なら数百Ωの出力インピーダンスがある筈。そんな所へ8Ωのスピーカを接続しても電流不足で駆動出来ず音は出ない。
 クリスタルイヤホンなら数百から数kΩのインピーダンスがあるので、厳密に言えばインピーダンス不整合や他にも色々と問題はあるものの、音が出ているかどうかを確かめる程度であれば「受ける側のインピーダンスが高ければ良い」ので、これで十分なのだ。エレキギターやベースの出力インピーダンスが数百kΩあるのに対し、コンパクトエフェクターの入力インピーダンスが500kから1MΩになっているのと同じリクツである。

 実際に電源を入れて動かしてみる。依頼主のM君によると「電源を入れてもサーというノイズしか聞こえない」という話だったが、ユックリ且つ注意深くチューニングノブを回すとAMはCBCやNHKの放送が微かに受信できる事が判った。残念ながら、FMの方は何も受信できなかった。
 AMのCBC放送を受信した状態で、回路の動作をオシロスコープで観察する。まずは、電力増幅回路(小さ過ぎてそのままでは聞こえない信号をスピーカーで聞こえるように大きくする回路)の直前にあるIFT(中間波トランス)と思われる部分にプローブを当てる。
基板にオシロスコープのプローブを当てる
すると、周波数は変わらずに振幅の大きさだけが変化する波形が見えた。振幅は最大で0.8Vp-p程だった。
オシロスコープで観察されたIFT通過後の波形
波形の周期はおよそ2.2μsだから、周波数にすると大体455kHzである。
 この455kHzというのは、スーパーヘテロダイン方式のAMラジオ回路で必ず使われている周波数で、振幅だけが変化するのは振幅変調(amplitude modulation、AM)だからである。
 次に、チューニングノブを回して受信周波数を最大にし、局部発信器(「局発」と略される事が多い)と思われるコイルの足に繋がる配線にプローブを当てる。
OSC部にプローブを当てる
すると、綺麗な正弦波見えた。振幅は1.4Vp-p程だ。
AMラジオ局発部の波形
波形の周期は0.57μsだから、1750kHz前後である。AM中波の周波数上限は1680kHzなので、局発は455kHz上の2135kHzとなる筈。何かおかしいのかも知れない。

 正常かどうかは判らないものの、少なくともAMラジオの検波回路までは一応動いているようだ。但し、FMラジオの部分が動かないのと、音声出力が極端に小さいのは、もっと突っ込んで調べる必要がある。
 部品を眺めると、電解コンデンサがかなり怪しい状態に見える部分がある。トランジスタや抵抗等他の部品に比べて電解コンデンサの寿命は短いし、車内に閉じ込められているカーラジオは夏だと室内の高温に晒されるので、更に寿命が短くなる。製造されてから既に50年ほど経っており、今後もこのラジオを使い続けるのなら全部交換すべきだ。となると、コンデンサを買って来なきゃなぁ...

続く
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MyR-Life

いつも興味深いBlog、ありがとうございます。今回の四角枠のインピーダンスのお話し、オーディオ音痴の私には日頃疑問に思っていたのでとても参考になりました。お礼申し上げます。
by MyR-Life (2014-05-19 10:55) 

Rifle

MyR-Life さん

お役に立てて光栄です。
インピーダンスは色々と難しいですが、通常は単なる「抵抗」と考えれば案外簡単です。
by Rifle (2014-05-19 12:08) 

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