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1.概要ガイヨウ 2008年ネン12月ガツ  KY
SANYOのAMラジオ用ヨウIC「LA1600」についてレポートします。
このICはAMチューナー用ヨウの1チップICで外ソト付ツけ部品ブヒンが少スクなく、短波タンパ帯タイまで使用シヨウ出来デキます。
主オモな定テイ格カクを以下イカに示シメします。
・動作ドウサ電源デンゲン電圧デンアツ範囲ハンイ 1.8V〜6V
・推奨スイショウ電源デンゲン電圧デンアツ 3V
・パッケージ 9pin-SIP
図ズ1  LA1600 ブロック図ズ
RF 高周波コウシュウハ増幅ゾウフク部ブ Det 検波ケンパ
MIX 周波数シュウハスウ変換ヘンカン AGC オートマチック・ゲイン・コントロール
OSC 局部キョクブ発振ハッシン 受信ジュシン信号シンゴウが強ツヨい場合バアイに、自動的ジドウテキに
IF 中間チュウカン周波シュウハ増幅ゾウフク RFおよびIFの増幅ゾウフク度ドを下サげて
増幅ゾウフク部ブが歪ヒズまないようにしています。
スーパーヘテロダインとしての機能キノウをほとんど内蔵ナイゾウしていて、短波タンパ帯タイまで使用シヨウできます。
2.何ナニをつくるか?
短波タンパ帯タイまで使用シヨウできるということで、AMラジオ専用センヨウでは面白オモシロくありません。
そこで、短波タンパ放送ホウソウが受信ジュシンできるものを製作セイサクしてみます。
昔ムカシ(1970年代ネンダイ)、BCLブームがありました。「BCL」とは何ナニかというと、ほとんどの方カタは分ワからないと思オモいます。
BCLとはBroad Cast Listening の略リャクで、主オモに、海外カイガイからの短波タンパ放送ホウソウを聴キくことを趣味シュミとするものです。
また、短波タンパ放送ホウソウの中ナカでは、海外カイガイから日本ニホン向ムけに日本語ニホンゴで放送ホウソウしている局キョクがあります。
そこで、この日本語ニホンゴ放送ホウソウを中心チュウシンとした周波数シュウハスウ帯タイ専用センヨウのラジオを作ツクってみようと思オモいます。
3.キーパーツと予備ヨビ実験ジッケン
仕様シヨウを決キめる前マエに「キーパーツ」を決キめておきます。
LA1600のデータシートでは局部キョクブ発振ハッシン部ブに「バリコン」(ポリバリコン)を用モチいています。
バリコンの場合バアイ、基板キバン実装ジッソウにしないと配線ハイセン容量ヨウリョウ等トウで容量ヨウリョウ誤差ゴサが出デる恐オソれがあり、ケースデザインに
柔軟性ジュウナンセイがありません。
そこで、発振ハッシン周波数シュウハスウの可変カヘンは「バリキャップダイオード」を用モチいることにします。
この場合バアイ、選局センキョクは「ボリューム」で行オコナうことが出来デキ、ケースデザインが変カわってもプリント基板キバンには
あまり影響エイキョウしません。
仕様シヨウを決定ケッテイする前マエに「ユニバーサル基板キバン」を利用リヨウして、とりあえず、回路カイロを組クんでみました。
受信ジュシン周波数シュウハスウは日本語ニホンゴ放送ホウソウが多オオい「7MHz帯タイ」と「9MHz帯タイ」です。
どちらの周波数シュウハスウ帯タイになってもコンデンサとコイルの変更ヘンコウのみで対応タイオウできるようにバリキャップダイオード
を含フクんだ局部キョクブ発振ハッシン部ブの定数テイスウを決キめます。
なお、コイルはアマチュア無線ムセン等トウで利用リヨウされる「FCZコイル」です。
(写真シャシン1を参照サンショウ)
図ズ2に今回コンカイ使用シヨウした局キョク部ブ発振ハッシン部ブの回路カイロを示シメします。
D1はバリキャップダイオードで使用シヨウしたものは東芝トウシバの「1SV101」です。
図ズ2 局部キョクブ発振ハッシン部ブ
局キョク発ハツの発振ハッシン周波数シュウハスウは図ズ2のとおりですが、確認カクニンおよび定数テイスウ調整チョウセイは図ズ3のように周波数シュウハスウカウンター
を用モチいると、作業サギョウ効率コウリツが上アがります。
LA1600の3ピンに図ズ3のような「バッファーアンプ」を追加ツイカして周波数シュウハスウを確認カクニンします。
図ズ3 局キョク発ハツ周波数シュウハスウの確認カクニン 写真シャシン1 キーパーツ
図ズ4
(受信ジュシン周波数シュウハスウと局部キョクブ発振ハッシン周波数シュウハスウの関係カンケイ)
今回コンカイのセットは2BANDです。
41mBAND(7MHz帯タイ)
7.0MHz〜7.3MHz
31mBAND(9MHz帯タイ)
9.4MHz〜10.0MHz
41mBANDはアッパーヘテロダイン、
31mBANDはロワーヘテロダインです。
この周波数シュウハスウ関係カンケイを図ズ4に示シメします。
アッパーまたはロワーで統一トウイツすることは
可能カノウですが、1つのバリキャップダイオード
で実現ジツゲンしたかったので、結果ケッカ的テキに
このような構成コウセイとなりました。
4.仕様シヨウ
・受信方式 
    高周波増幅1段付 シングルスーパーヘテロダイン
・受信周波数範囲 
    31m-BAND(約9.4MHz〜10MHz)または41m-BAND(約7.0MHz〜7.3MHz)の2-BAND
・電波形式
    AMおよびSSB/CW
        (SSB/CWはオプション部品を追加して受信が可能)
・スピーカ内蔵(外部スピーカ端子付)
・電源
    3V(単3電池×2)
受信ジュシン周波数シュウハスウ範囲ハンイが9MHz帯タイは600KHz、7MHz帯タイは300KHzとなっているのは、2-BAND化カ
でアナログ表示ヒョウジ(周波数シュウハスウ)した場合バアイに同オナじ目盛メモリになるようにするためです。
また、周波数シュウハスウダイアル内ナイにおけるイメージ混信コンシンを避サけるのが目的モクテキです。
5.試作シサク1号機ゴウキの回路図カイロズ
試作シサク1号機ゴウキは9MHz帯タイ専用センヨウです。回路図カイロズを図ズ5に示シメします。
2号ゴウ機キは7MHz帯タイです。回路カイロは1号機ゴウキと同オナじで局キョク発ハツおよびアンテナ同調ドウチョウ部ブの定数テイスウを変更ヘンコウして
対応タイオウしています。
図ズ5 試作シサク1号機ゴウキ
局キョク発ハツ部ブ以外イガイの抵抗テイコウ、コンデンサ類ルイはデータシートどおりの値アタイです。
上記ジョウキの回路カイロは単タンBANDの場合バアイです。非常ヒジョウに部品ブヒン点数テンスウが少スクないです。
受信ジュシン周波数シュウハスウ範囲ハンイの調整チョウセイは、BANDの上限ジョウゲンは「T2」のコア調整チョウセイ、下限カゲンはTUNINGの半ハン固定コテイボリューム
で行オコナいます。なお、455KHzのIFTは「黒クロ」です。
検波ケンパ出力シュツリョク(AF OUT)後ノチには「スピーカアンプ」が接続セツゾクされます。
電源デンゲン電圧デンアツが3Vですから、この電圧デンアツで動作ドウサする新シン日本ニホン無線ムセンの「NJM2073」を採用サイヨウしています。
(設計セッケイ、製作セイサク、評価ヒョウカ)
実験ジッケン時ジにユニバーサル基板キバンで製作セイサクしていますが、ユニバーサル基板キバンでも特トクに不フ具合グアイ無ナく、動作ドウサ
しました。特トクにGNDパターンを意識イシキしたわけでもない(ユニバーサル基板キバンですから、GNDを良好リョウコウに
するのは難ムズカしい)のですが、安定アンテイに動作ドウサしています。
プリント基板キバンはサンハヤトの感光カンコウ基板キバンで製作セイサクします。
その前マエに、ケースデザインを決キめます。写真シャシン3に1号機ゴウキの外観ガイカンを示シメします。
ケースはTAKACHIの「CU-12」です。(サイズ90×60×110)
このケースサイズはユニバーサル基板キバンの72×47サイズと単タン3×2本ホン用ヨウホルダが丁度チョウド良ヨく入ハイります。
なお、ケースは好コノみの色イロに塗装トソウしてインスタントレタリングで文字モジ入イれをしています。
ケースデザイン決定ケッテイ後ゴに、基板キバンパターン設計セッケイに入ハイりますが、パターン設計セッケイの感想カンソウとしては、LA1600
のパッケージはSIPで、パターン設計セッケイがし易ヤスいピン配置ハイチという印象インショウです。
パターン設計セッケイは特トクに難ムズカしいところは無ナいと思オモいます。常識的ジョウシキテキにはラジオ部ブ(LA1600)のGNDパターン
は「ベタGND」です。
ただし、オーディオ部ブ(スピーカアンプ)はやたらと、ベタGNDにしないでオーディオとラジオ部ブ
のGND接続セツゾクポイントはリターン経路ケイロを考カンガえて行オコナえば良ヨいです。
基板キバン完成カンセイ後ゴに組込クミコみを行オコナって、測定ソクテイ器キにより調整チョウセイを行オコナった後ノチに、早速サッソク、放送ホウソウを受信ジュシンしてみます。
使用シヨウしたアンテナは「全長ゼンチョウ15mほどのロングワイヤー」です。
図ズ5にあるFIL1はセラミックフィルターです。基板キバン設計セッケイとしては特性トクセイの異コトなる2つのフィルターを選択センタク
できるようにしています。
最初サイショはこのフィルターを村田ムラタの「CFU455A」を実装ジッソウして放送ホウソウを受信ジュシンしてみます。
最初サイショの印象インショウは「やけに、BAND内ナイがにぎやかに受信ジュシンできる」でした。
同調ドウチョウダイヤルを回マワしても、かなり強ツヨい局キョクが混信コンシンします。
また、同調ドウチョウ後ゴにダイヤルをずらしても「切キれ」が良ヨくありません。
CFU455Aは通信ツウシン用ヨウではありませんので、帯域タイイキ幅ハバが広ヒロいので仕方シカタありません。
次ツギにフィルターを同オナじく村田ムラタの「CFULA455KE4AB0」に変カえて再サイ調整チョウセイして、受信ジュシンしてみます。
今度コンドはBAND内ナイが静シズかになり、放送局ホウソウキョクの選局センキョクも「スパッ、スパッ」という感カンじで良ヨく切キれて、混信コンシン
が少スクなくなりました。
結局ケッキョク、フィルターはこの「CFULA455KE4AB0」で決定ケッテイです。
他ホカにもこれより選択センタク度ドの良ヨいフィルターがありますが、あまり、選択センタク度ドが良ヨすぎると、局キョク発ハツの
変動ヘンドウが気キになるかもしれません。
受信ジュシン感度カンドについては、実ジツは、SANYO以外イガイから出デている1チップのICを使用シヨウしたラジオを平行ヘイコウして
製作セイサクしました。測定ソクテイ器キを使用シヨウしての結果ケッカは若干ジャッカンの差サがありました。
ただし、スピーカアンプ等トウが異コトなるので単純タンジュンには比較ヒカクできないと思オモいます。
実際ジッサイの放送局ホウソウキョクを受信ジュシンした感カンじでは、特トクに、感度カンド差サは感カンじられません。
短波タンパラジオの市販シハン品ヒンが少スクなくなっていますので、往年オウネンの「BCL名機メイキ」と受信ジュシン比較ヒカクをしてみました。
比較ヒカク機種キシュは次ツギのとおりです。
・SONY スカイセンサー5800
・National COUGAR-115
・TRIO R-300
・TRIO 9R-59D
どれも同オナじように受信ジュシン出来デキ、極端キョクタンな感度カンド不足フソクは感カンじられませんが、チューニング(同調ドウチョウ)のし易ヤスさは
今回コンカイ製作セイサクの「2号機ゴウキ」と「R-300」が良ヨいです。特トクに、2号機ゴウキは「7MHz帯タイ」で受信ジュシン範囲ハンイを狭セマくしているので、
操作性ソウサセイは良ヨいです。
9MHz帯タイのほうが7MHz帯タイよりも日本語ニホンゴ放送ホウソウを行オコナっている海外カイガイ局キョクが多オオいのですが、9MHz帯タイでの
「イラン・イスラム共和キョウワ国コク」からの日本語ニホンゴ放送ホウソウも良好リョウコウに受信ジュシン出来デキています。
今回コンカイは製作セイサクしていませんが、他ホカのBANDとして12MHz前後ゼンゴ(25mバンド)には「モンゴル」
からの日本語ニホンゴ放送ホウソウもありますので、9MHzをこれに改造カイゾウするのも面白オモシロいかもしれません。
今回コンカイの1,2号機ゴウキを製作セイサクした感想カンソウとして、局キョク発ハツ部ブが希望キボウ(設計セッケイ値アタイ)の周波数シュウハスウおよび範囲ハンイになれば、
間違マチガいなくLA1600を用モチいたラジオは動作ドウサします。
前述ゼンジュツの図ズ2、図ズ3のような要領ヨウリョウで局キョク発ハツ部ブを調整チョウセイすれば良ヨいです。
なお、発振ハッシン周波数シュウハスウは図ズ2のとおりです。C6のリアクタンス値アタイはゼロとして設計セッケイしています。
バリキャップダイオード1SV101の容量ヨウリョウ値アタイはデータシートを参照サンショウ願ネガいます。
6.3号機ゴウキ以降イコウの変遷ヘンセンと2-BAND化カ
1,2号機ゴウキを製作セイサクしたのは2007年ネン10月ガツです。その後ゴ、ケースデザインの変更ヘンコウと2-BAND化カを試ココロみました。
(3号機ゴウキ) 写真シャシン2  3号機ゴウキの内部ナイブ
ケースサイズを少スコし小チイさくしています。
基板キバンパターンはケースサイズに合アわせて変更ヘンコウしていますが、
部品ブヒン定数テイスウは変更ヘンコウしていません。
この時トキに少スコしトラブルが発生ハッセイしました。
ケースの蓋フタをはずして調整チョウセイを行オコナって、蓋フタをすると
周波数シュウハスウが動ウゴきます。(数スウ10KHz)
この原因ゲンインはスピーカとコイルが接近セッキンすると、
コイルのインダクタンスが変化ヘンカするためです。
スピーカはケース蓋フタに取トり付ツけていますので、
薄ウス型カタのスピーカに変更ヘンコウしても良ヨいのですが、
結局ケッキョク、スピーカの位置イチをコイルとかぶらない位置イチに
変更ヘンコウすることで解決カイケツしました。
ケースサイズを小チイさくすると思オモわないところでトラブルが発生ハッセイするものです。
なお、3号機ゴウキでは9MHz帯タイ専用センヨウで、「10MHzのマーカー機能キノウ」を搭載トウサイしています。
ダイヤル目盛メモリの調整チョウセイには測定ソクテイ器キ(SSG)が不可欠フカケツなのですが、測定ソクテイ器キ無ナしでも目盛メモリを校正コウセイできる
ようにしてあります。
(4号機ゴウキおよび5号機ゴウキ)
1〜3号機ゴウキはスピーカの位置イチが上面ジョウメン(蓋フタ)です。スピーカからの音オトが少スコし聞キこえにくい印象インショウ
でしたので、ケースデザインを横ヨコ長ナガにして、スピーカを全面ゼンメンに配置ハイチしたものです。
受信ジュシン音オトは、やはり、この配置ハイチが良ヨいです。
(6号機ゴウキ)
5号機ゴウキを製作セイサクした後アトに、2-BAND化カを試ココロみました。1〜5号ゴウ機キは9MHzまたは7MHzを部品ブヒン定数テイスウ変更ヘンコウ
で対応タイオウしていましたが、これは、かなり面倒メンドウなことです。そこで、7MHzと9MHzの両方リョウホウを受信ジュシンできる
タイプにしたものが6号ゴウ機キです。実現ジツゲン方法ホウホウは、単純タンジュンに局キョク発ハツ部ブのコイルとアンテナ同調ドウチョウ回路カイロ等トウを
4連レンのプッシュスイッチで切キり替カえたものです。
切換キリカエ箇所カショが4箇所カショありますので、基板キバンパターンを心配シンパイしましたが、特トクに、トラブルも無ナく、良好リョウコウです。
(7号機ゴウキ)
2-BAND化カまでくると、どうしても受信ジュシン周波数シュウハスウは「デジタル表示ヒョウジ」したくなります。
昔ムカシ、BCLブーム時ジにアナログ表示ヒョウジながら、目盛メモリで「10KHz直読チョクドク」をうたっていたラジオがありました。
あれから35年ネン、今イマはデジタルの時代ジダイです。
そこで、安直アンチョク、簡単カンタンな方法ホウホウとして、「PICマイコンを用モチいた周波数シュウハスウカウンター」を搭載トウサイして、7MHz帯タイ
と9MHz帯タイが受信ジュシンできる「2-BAND ラジオ」が7号機ゴウキです。
ラジオ部ブの回路カイロは6号ゴウ機キがベースです。
図ズ6に周波数シュウハスウカウンター部ブのブロックを示シメします。
7MHzと9MHzはそれぞれ、アッパーヘテロダイン、ロワーヘテロダインです。
455KHzのオフセットはソフトウェアにより、自動的ジドウテキに処理ショリしています。
この辺ヘンはマイコンは柔軟性ジュウナンセイがあり、3Vでも動作ドウサしますので便利ベンリです。
図ズ6
受信ジュシン表示ヒョウジは10KHz分解ブンカイ能ノウです。周波数シュウハスウカウンター部ブのハードウェアおよびソフトウェア
は1KHz分解ブンカイ能ノウに対応タイオウしています。短波タンパ放送ホウソウですから、1KHz分解ブンカイ能ノウの必要性ヒツヨウセイは無ナいと
思オモいますので、この仕様シヨウにしていることと、最大サイダイの理由リユウは、桁ケタが多オオいと局キョク発ハツの周波数シュウハスウ変動ヘンドウ
がばれてしまうことです。周波数シュウハスウ変動ヘンドウのデータは取トっていませんが、電源デンゲンON後ゴから30分フン位クライ
までは、TUNINGダイヤルを再サイ調整チョウセイする必要ヒツヨウはありません。40分フン位クライ経過ケイカすると、そろそろ、
同調ドウチョウがずれて来キたなというレベルです。(表示ヒョウジ桁ケタを多オオくすると、受信ジュシン周波数シュウハスウを表示ヒョウジしているのでは
なく、局キョク発ハツの周波数シュウハスウ変動ヘンドウを測定ソクテイしていることになってしまいます)
なお、7MHz帯タイも対応タイオウしていますので、ついでにアマチュア無線ムセンが受信ジュシンできるようにしています。
フロントパネルにスイッチを設モウけて「BFO」を発生ハッセイさせて、SSB/CWモードが受信ジュシンできます。
7MHz帯タイの受信ジュシン範囲ハンイが300KHzありますので、SSBの受信ジュシンに違和感イワカンが無ナいか心配シンパイしていたの
ですが、その恐オソれも無ナく、快適カイテキにSSBが復調フクチョウ出来デキています。
日本語ニホンゴ放送ホウソウは早朝ソウチョウと夕方ユウガタ、夜間ヤカンなので、昼間ヒルマは放送ホウソウしていません。
昼間ヒルマは7MHzのアマチュア無線ムセンを受信ジュシンして楽タノしんでいます。
使用シヨウしたケースはTAKACHIの「MB-3」です。7号機ゴウキのみ、ケースは塗装トソウしていません。
これは、「メイク館カンでの電子デンシ工作コウサク講座コウザ」用ヨウにしたもので、少スコし大オオきめのケースサイズにして
内部ナイブ配線ハイセンがし易ヤスいようにしています。
また、ケースサイズに余裕ヨユウがありますので、スピーカは大オオきめのものにしています。
これにより、受信ジュシン音オンが良ヨくなっています。
アナログ(ラジオ)とデジタル(マイコン)が混在コンザイしますので、デジタルノイズの混入コンニュウが心配シンパイ
されます。しかし、ケース内部ナイブに余裕ヨユウがあると線材センザイの引ヒきまわしに余裕ヨユウがありますので、
アナログ基板キバンから距離キョリを取トれたので、7SEG-LEDのスキャンノイズの影響エイキョウは無ナく、
余計ヨケイな「シールド板イタ」を用意ヨウイする必要ヒツヨウがありませんでした。
ただし、アナログとデジタルのGND共通キョウツウ部ブは注意チュウイが必要ヒツヨウです。むやみにGND間カンを接続セツゾク
するとデジタルノイズが入ハイります。GND接続セツゾクポイントは常識的ジョウシキテキなポイント(と言イうよりも、ある、1点テン
しかないのですが)に接続セツゾクし、今回コンカイは、マイクロインダクタを電源デンゲンラインに挿入ソウニュウすることにより、
デジタルノイズの影響エイキョウはありませんでした。
結局ケッキョク、LA1600を用モチいた短波タンパラジオは7号機ゴウキまで製作セイサクしました。
7号機ゴウキの完成カンセイが2008年ネン5月ガツですから、LA1600との付ツき合アいは8カ月ツキです。
特トクにトラブルもありませんでしたので、ユニバーサル基板キバンで組クんでも、安定アンテイした結果ケッカが出デるのかも
しれません。
デザイン的テキには3号機ゴウキが気キに入イっています。かなりコンパクトに仕上シアがっています。
個人的コジンテキにはこのケースのサイズWHDの比率ヒリツが美ウツクしい。
7号機ゴウキのデジタル版ハンは使ツカい勝手ガッテが良ヨいです。周波数シュウハスウがデジタルで直読チョクドクですから、昔ムカシ、あこがれた
「待マちうけ受信ジュシン」が出来デキます。
これを使ツカって、早朝ソウチョウは「NHKのラジオ体操タイソウ」を、奇数キスウ月ゲツには「大相撲オオズモウ中継チュウケイ」を放送ホウソウしていますので、
相撲スモウ中継チュウケイを「フェージング交マじり」で聴キくのは趣オモムきがあって良ヨいものです。
写真シャシン3 1〜7号機ゴウキ 写真シャシン4 7号機ゴウキの内部ナイブ