真空管ラジオ　ＳＨＡＲＰ　ＵＤ－２３１
　　　　　トランスレス　マジックアイ付

マジックアイをＰＩＣＥＹＥに置き換えた事例

シャープのトランスレス　オールウェーブ真空管ラジオです。
オークションで入手した物ですが、なかなかコンパクトで、良い感じです。
よく見かけるデザインで、飾りとしてはイマイチな感じです。
筐体内部画像から、比較的近年に発売されていたと思われるシャーシ構造です。
このタイプでマジックアイ付はなかなかお目にかかりません。
と言う訳で、早速簡単な修理を行ってみたいと思います。
見にくいですが画像による回路図を参照して下さい。
シャープのラジオに添付されている回路図は、何か見にくいと言うか分かりずらいですよね。
何で一般的な記載方法をしないのでしょうか。

まずは状態チェック

　ひどい埃です・・・
シャーシ取付のネジも何故かかなり緩んでおり、おまけに１個足りません・・・
また、ダイヤル糸は切れています。
シャーシ内部を見ると、抵抗が１個焦げ気味です・・・
真空管を外すと、いつもと構成がちょっと違います。
１２Ｅ６、１２ＢＡ６、１２ＢＶ６、３５Ｃ５と、１９Ａ３、６ＭＥ１０の構成
当局にとっては６ＭＥ１０は、お初にお目にかかる球です。

シャーシ内部を、ざっとチェックしてみると、何か少し違和感が感じられます。
どうやら以前の持ち主が修理をしようとチャレンジした様で、しかしながら何か問題が発生したのか、直ぐ修理を諦めた様な感じです。
因みに、部品交換されたような形跡はありませんが、はんだ付け不良がありました。
それでシャーシ取付ネジだけが、緩みや不足が発生したと思われます。



当局の真空管ラジオ修理の基本方針

通常は、入手したままの状態での通電は恐ろしいので、簡単に清掃を行います。
シャーシの埃はエアーで吹き飛ばし、場合によってはスチームクリーナーで洗浄します。
スチーム洗浄では濡れてしまいますが、ただの水洗いよりはきれいになります。
ペーパーコンデンサ類は、特に高圧部のものは基本的にすべて交換します。
平滑用のケミコンは、ケミコンテスタでチェックし、使えそうなら使います。
抵抗も、その値をチェックし、大きく外れていた場合は交換とします。
これら一連の作業を初期修理とし、とりあえず最初に行います。

次に初期通電チェックを行います。
真空管無で、ケミコンテスタで徐々にＢ電圧を加え、異常が無い事を確認。
次に真空管を挿入して、ＡＣ電源を入れ、速やかに各部電圧をチェック。
電圧に概ね問題点が無ければ、まずは低周波増幅部チェックし、オーディオジェネレータより
ＡＦ出力させてみます。
そしてＩＦ部チェック、発振･混合部チェックと進めます。
それらの大きな異常が無ければ、とりあえず何がしかの放送が受信できるはずです。

この後は二次修理とし、細部の不良部品の修理や交換、調整を行います。
後はトラッキング調整を行い、回路的な修理完了です。
ＭＴ管トランスレスラジオは、比較的最近の製造ですし、どれも似た様な回路構成なので、
補修方法等に拘らなければ、ハマる事無くとりあえずの修理を行えます。

初期修理

その①
まずは通電動作チェックを行うに備えての、基本的な部品交換を行います。

あちこちのペーパーコンデンサを中圧セラコン等に交換
しかし、トーン調整回路のペーパーコンは、そのまま残しています。

ヒーター回路の直列抵抗　額面２０Ωが６０Ωの値に上昇していた
→6ME10のヒータ分も含めて、このまま60Ωで使用しようかとも一瞬思いましたが、後で紛らわしいですし、突入電流時の電力負担がこの抵抗に集中するので、２０Ωに交換しました。
これは手持ちの関係で、４０Ω（２Ｗ）×２を並列にしています。
出力管のカソード抵抗のケミコンは超でかくて邪魔なので、TR用の立型ケミコンに交換



その②
ブロックケミコンを含めたＢ＋ラインの加電圧チェック

平滑用ブロックケミコンは、膨らみや亀裂は無さそうなので、今の所装着したままです。
無論まだ真空管は挿入していません。
Ｂ＋ラインにケミコンテスタで５０Ｖ、そして１４０Ｖ程度の電圧を数時間印加し様子を見ると、徐々に電流が下がり、最後は0.1mA程度まで下降しました。
どうやらこのケミコンは、漏洩電流も少なく、使えそうな感じです。
B+ラインの絶縁も問題無さそうです。



その③
仮配線での通電チェック
真空管を挿入し、スピーカも接続、電源プラグもコードの被覆を剥いて銅線の新鮮面を出して、しっかりとねじ止めします。
スライダックトランスがあると良いのですが、無いのでいきなり１００Ｖ通電します。
すると、いきなり12A3のヒータが超明るく点灯したと思ったら、元に戻り全真空管が点灯しました。
そして、バリバリとひどいノイズでノイズが止まると放送が受信できます。
ボリウムのガリでは無く、どこか接触不良の様です。
その内に、ヒータの点灯が無くなり、うんともすんとも言わなくなりました・・・　(^_^;)
さて、細部のチェックをするか・・・

二次修理

比較的古い（筐体が大きく木製等）トランスレスラジオの場合はフローティングアースとなっている事が多い様で、シャーシに素手で触っても感電しませんが、この機種はAC100Vラインの片方が、もろにシャーシに接続されていますので、シャーシ側がＡＣ１００ＶのＨＯＴ側ならば、シャーシに触ると感電する場合があります。
よって手袋をするか、検電ドライバでチェックすれば安心です。
ただ注意しなくてはならないのは、回路図を見ると判りますが、この機種の電源ＳＷはシャーシアースにＡＣ１００Ｖを落とすか切断かになっています。
よって電源ＳＷがＯＦＦの時でも、Ｂ電源側のＡＣ１００ＶがＨＯＴとなっている場合は、ヒータラインを通ってシャーシアースに落ちますので、検電ドライバ（※１）でシャーシに触れると発光します。

その①
ヒータが切れるのと、バリバリとした酷いノイズは、真空管とソケットとの接触不良が主原因の
様で、真空管電極ピンおよびソケットのプラグ部分の研磨で概ね無くなりました。
ロータリースイッチ他各接点も接触不良があるので、接点洗浄剤で清掃しました。
この時点でまだ受信調整等はしていませんが、ラジオはちゃんと受信できる様になりました。
しかし、結構なハム音と時折ボツボツッとしたノイズが入ります。
しかも、音が割れている感じですし、さらに音量ボリウムが完全には絞りきれません。

各部電圧も、特に問題無い様で、残りの抵抗類はこのまま使用します。
35C5は、カソード電圧は約5V、カソード抵抗は150Ωなので約30mAのプレート電流です。
12AV6の負荷抵抗250KΩで両端発生電圧は約30V、よって約0.12mAのプレート電流です。
グリッド電圧は約-1V（※２）とDMMで表示されますが、高インピーダンスなので不明です。
12BA6のカソード抵抗100Ωの電圧は約0.62Vなので、6.2mAのカソード電流です。
主要電圧関連はあまり問題無いと思われます。



その②
さて、オシロでＢ電圧ラインを見てみると、数ボルトのハムが乗っています・・・(-_-;)
平滑ケミコン（40-40-20uF）は、漏れ電流も無かったので、使えると思ったのですが・・・
よって、ブロックケミコンを除去し、単品の立型47uFケミコンを３個仮接続してみました。
すると、整流管直後は、ほぼ同じ数ボルトのハムが観測されますが、平滑用抵抗通過後には、
100mV程度にまで少なくなりました。
実際受信してみても、ハム音や、音が割れる感じも、おおむね無くなりました。
ただ、ボツボツッとしたノイズは相変わらず聞こえます。
別のトランスレス真空管ラジオを同じコンセントから電源を取り、受信してみると、同じノイズが同期して入りますので、どうやら内部で発生している雑音では無い様です。

ブロックケミコンの交換
部品箱にいっぱい転がっていた、250V47uFの立型ケミコンを３個使用しました。
このケミコンは結構大きいので、真空管ラジオのシャーシ内部には収まりません。
元あったブロックケミコンの跡地を利用する事にしました。
平ラグ版に立型ケミコンをはんだ付けしました。（画像参照）
次に、ブロックケミコンの固定金具を外して、平ラグ板固定金具として再利用しました。
ラグ板と金具は、ねじ１個止めだけですが、隙間は樹脂で埋めて、安定化させています。
見た目が悪いですが、気にしない気にしない・・・



その③
音量ボリウム（500KΩ）を、まずは外してみました。
抵抗値は800KΩに上昇していますし、残留抵抗も8KΩ程あり、逆方向はもっとあります。
ちなみにトーンボリウム(500KΩ)側もチェックしてみると、抵抗値は倍以上の1.1MΩ以上で、
残留抵抗値はもっとあり、使い回ししようかとの目論見は飛散しました。
ボリウムの劣化については、修理不可能ですので、TR用VRで代用する事にしました。
例によって、つまみのシャフト部分を樹脂で延長し、長さを合わせています。
この方法は、ＴＲ用ボリウムの溝部分が短いため機械的強度は無いです。
しかし、簡単にできて、とりあえず目的を果たすのでＦＢです。
交換は音量ボリウムのみで、トーンボリウムはそのまま使う事にしました。

マジックアイは非常に暗く、暗室状態にしないと見えません・・・　(-_-;)　がっかり・・・
このマジックアイの扇が閉じる電圧は3.3V程度で閉じており、12ZE1と大差無い様です。

補足
※１　MS-IME2010では「検電」が変換できません。「けん」の単漢字変換でも「検」でできません。
この他にも似た様な事例や他使いずらさがたくさんあり、このＩＭＥはとても日本人が作成したとは思えないほど、ちょっとおバカなのですが・・・
古いIMEの方が、まだ良かったような気がするのは当局だけでしょうか？
それとも何か設定が悪いのでしょうか。
（調べるのはめんどくさ・・・と言うか兼業主夫なので自分時間が極めて乏しいのだ）

※２　一見バイアス回路が無いのに、ちゃんと負のバイアス電圧が発生しています。
FETでは当然IDSS状態となり、J-FETでは増幅に適するバイアスにはなりせん。
電子を飛ばしている真空管の不思議な現象ですよね。

修理では無いですが、配線の変更等
ラジオに不可逆的な変更を施さないのが当局の修理原則なのですが・・・
今回は配線に変更を加えました。
もちろん元に戻す事は可能ですが・・・

①マジックアイソケットへの配線を除去しました。
　何せプラプラしていると邪魔なもんで・・・
　ソケットへの接続部品があれば良いのですが、多分無いですし、探すのも面倒くさ。
　例え、6ME10の新品が入手できたとしても、勿体無くて常時発光させられませんしね。
　配線除去によって、余計な拘りが無くなり、気持ちがすっきりしました。

②ヒーターラインの6ME10分をシャーシ内部で抵抗にて直結配線。
　理由は①と同じです

③整流管の保護
　整流管のヒータ線とＢ電流およびパイロットランプ電流を切り離しました。
　何せ、整流管は意外と入手難ですので、大切に使用したいと思います。
　つまんない所で、オリジナル回路にこだわる必要は無いと思います。
　ちなみに混合管やRF増幅管等は結構在庫が増えてきましたけど。
　でも・・・電源ONからの立ち上がりにシンクロした、もあ～っと明るくなるパイロットランプの、
　立ち上がり方が、トランスレス真空管ラジオの「らしさ」の一つなのですけどね・・・

④パイロットランプの配線を除去しました。
　設置する5V電源から高光度LEDによる、PLの設置は簡単にできますが、していません。
　もちろん、分流抵抗50Ωも除去しています。

⑤イヤフォン端子とＰＵ端子の配線除去
　イヤフォンなんか使う訳が無いので、端子はそのままですが、配線は除去しました。
　これによる余計な接触不良も無くなります。
　ＰＵ端子はあっても良いのですが、１回路２接点のＳＷ付ＶＲは無いので除去しました。
　この箇所はＴＲ用ＶＲに交換しましたし、アンテナ端子として使用する事にしました。

調整等

中間周波数調整
テストオシレータで455KHZを注入しながら、AGC電圧が最大になるようにIFTコアを調整します。
その、さじ加減によって多少音質が変わりますが、考えた事がありませんです・・・
ずれていたせいか、この調整によって、少し感度アップしました。

ダイヤル糸の設置
新しい糸を、糸掛図を参考に取付けます。

トラッキング調整
①まずは紙に周波数パネル部分を模写し、指針部分に印を付ます。
②局部発振周波数の調整
　周波数カウンタで局発の発振周波数（IF差分）がパネル周波数表示と概ね合う様に、
　ＯＳＣコイルのコアとトリマを交互に調整します。
　それほど発振精度は要求されないので、当局はオシロのカウンタ機能を使って、
　波形観測しながら調整しています。
　MW帯はテストオシレータでの出力で発振周波数調整しても良いのですが、
　SW帯ではテストオシレータやＳＳＧ出力では簡単にイメージを掴んでしまうので、
　カウンタ使用の方が当局の様な素人には確実な方法と思います。
　オシロの入力は、プローブでは無く、わに口クリップとなっているのを使用し、
　それに挟んだRFCをピックアップコイルとして使用しています。
　発振回路に直接触れてはいません。

③アンテナ側共振回路の調整
　テストオシレータ出力からの受信強度（AGC電圧）が、バンド内で概ねフラットになる様に、
　ＡＮＴコイルのコアとトリマを交互に調整します。
　このラジオは、コアとトリマがちゃんと付いており、まともにトラッキング調整が可能です。
　結構アンテナコイル側インダクタンスが調整困難なラジオが多い様な気がしますので、
　このシャープのラジオは好感が持てます。
　しかし、そのためにANTコイルの直径が小さいです。
　
　一通りチェックした所、受信周波数表示は、無調整でも概ね合っていました。
　短波帯ではバンド下の方が、かなり感度が悪いです。
　トラッキング調整でいくらか良くなりましたが、バンド内上下で感度差が大きいです。

追加配線
このラジオの場合は修理が最終目的では無いので、一応ここからが本番なのですが、
大した追加配線ではありませんので、あしからず。

AGCラインの処理
AGCラインとアース線から、「PICEYE」へのAGC入力用として引き出します。
ラジオのAGCラインには、１～２MΩの高抵抗が挿入されており、その後にマジックアイおよび増幅管や混合管グリッドに接続されています。
「PICEYE」基板のAGC入力ピンのインピーダンスは１.5MΩなので、この高抵抗の後に接続したのでは、混合管やIF増幅管へのAGC電圧が減衰してしまいます。
しかしこの高抵抗の手前では、検波後すぐの個所と同じ位置ですので、ここからリード線を
長く伸ばしたのでは、ハムを拾ってしまいます。
よって、電圧減衰覚悟で、ＡＧＣラインすなわちこの高抵抗の後に接続します。
AGCラインの高抵抗値は2MΩなので、1Mオームに変更し、電圧減衰を少し緩和させました。
無論、「PICEYE」への接続線は色分けしておかないと安全が確保できません。

ヒーターライン
マジックアイのヒータ配線は35C5の３ピンから出て6ME10ソケットに入り、12BA6の４ピンへ行ってました。
よって、35C5ソケット3ピンと12BA6ソケット4ピン間に、シャーシ内部で減衰抵抗を接続してしまいました。
ただ、記載しておくか覚えていないと、後でトラブルの原因となります。
さて、マジックアイ以外の残りの真空管ヒータ電圧の総計は90Vとなります。
すでにある直列抵抗の20Ωで3Vの減衰ですので、ここでは40Ωを追加で6V減衰させます。
当局の手持ちの関係もあり、2W83Ωを並列接続していますが、結構発熱します。

AC100Vライン
整流管ソケット５ピンとシャーシアースから引き出します。
これも色分けしておきます。
電源基板とは、安全のためカバー付ファストン端子を経由して接続するようにしました。

投影スクリーンの設置方法
前面のプラスチックパネルがラジオ本体部に熱溶解して接着してあるので、外せません。
こう言うやり方には困ってしまいます。
面倒ですが、マジックアイ挿入部の形に合わせて、専用投影スクリーン作るのがきれいです。
元に戻せなくても良いのなら、台形のアクリル板を内部接着するのも良いかもです。
跡地前面にアクリル板を接着するのは最も簡単ですが、出っ張るので見た目悪です・・・
と言う訳で、簡単に専用スクリーンを作製する事にしました。

専用ＬＥＤスクリーンの製作

LED光を投影するスクリーンを製作し、これをマジックアイ跡地に、すっぽりと装着します。
このスクリーンは田舎のホームセンターにも存在する、アクリル板にて簡単に製作します。
使用したアクリル板は、肉厚２ｍｍの乳白半透明板と、
肉厚１ｍｍで外直径２０ｍｍの透明アクリル円柱です。
製作に於いて精密さは不要で、意外と簡単に作れます。
使用する乳白色半透明板は１ｍｍ厚の方が明るいのは当然です。

①投影板
　画像の様に乳白板を上底１８ｍｍ、下底２４ｍｍ、高さ２１ｍｍの台形にカット･削合します。

②支持円柱
　長さ２４ｍｍにカットします。
　当局はプリント基板の切断に使用している、金のこで切断しています。

③背面固定板
　①でカットした余りで作製、２４ｍｍ×５０ｍｍの長方形にカットします。
　板中央にLEDを通す穴と左右両端にネジ穴を開けます。
　左右ネジ穴間は４１ｍｍですので、端から４．５ｍｍの位置にネジ穴を開けます。
　最後に板中央部にLED基板を固定します。
　LED基板は角型のフルカラーLEDを秋月の16穴スルホール基板にはんだ付けし、
　それを画像の様に　固定板に樹脂で適当に固定しました。
　アクリルには接着してないですが、アンダーカットがあるので、とりあえず固定されます。

④接着
　画像の様に①と②を接着します。
　②と③は、必ずしも接着する必要はありません。
　在庫のアクリル接着剤がしばらく使用しなかったら、溶液が蒸発してました・・・
　一度でも使用すると、いくらきつく締めても、買うたびに蒸発させてしまいます。
　よって、実際は樹脂による機械的な結合で見かけ上接着しています。
　これは溶剤ではないので、化学的に接着はしていません。

⑤ スクリーンの取付
画像の様にマジックアイ跡地にねじ止めします。
PICEYE接続用コネクタのついた接続線も、はんだ付けしておきます。

筐体へのシャーシ取付
ついでに指針もマークした所に引っかけます。

「ＰＩＣＥＹＥ」の取付
余っていたアルミ板を使い、[PICEYE]基板固定板を適当に作りました。
と言っても、曲げただけですが・・・
それはパイロットランプ固定ねじ穴を利用して、固定しました。
PICEYE基板はアルミ板に固定します。
しかし、ねじ穴が１つなので、ちょっと不安定です・・・
５Ｖのトランスレス電源基板も、適当に取付けます。
手抜きですが、当局がパソコンの配線固定に良く使用している、フィラメントテープを使い、
簡易固定、しました。
このテープは安価な割に、かなり丈夫で、粘着力もそこそこ強力、お気に入りの品です。

試食会

雑音の混入について
対策無しではパルスが少し混入しますが、雑音に埋もれてほとんど判らない程度です。
PICEYE実験機による接続実験のような強いパルスは混入しないようです。
よって、シールド等の対策は、今回は不要としました。
PICEYE実験機の雑音パルスは、主に７セグ表示LED駆動部分からの放射が強いと思われますので、実機はそれが無い分良い結果となっているようです。

チューニングのし易さ
色Ｓモードでは、安定した電波では信号強度も判別でき、なかなか良いのですが・・・
しかし夜の強力なフェージング上では、何を表示しているのか分かりづらくなります。
色Ｓモードのデジタル的な色変化より、チューニングメータモードのアナログ的な色変化の方が、チューニングし易く、使い勝手が良いです。
このモードならマジックアイより見易くて、実用的と思います。

色加減について
チューニングモードは、おまけモードとしてプログラムしたので、色変化が今一歩の感じです。
これをきっちりプログラムし直すと、さらに良くなると思われます。
色Ｓモードは、結構時間をかけて実験しながら決めたのですが、どうもぱっとしませんです。

まとめ
マイコンの乗っている５球スーパーなんて・・・すでにその時点で精神的違和感が・・・・
それを言ってはお終いですが・・・
しかし、チューニングメーターとしては、「PICEYE]は結構実用的と思われます。
実験1号機としてはこんなもんでしょうか。
色変化と投影スクリーンをもっと吟味し、マイコンらしさを極力目立たなくすれば、
さらにしっくりくると思われます。