JR1ATA/JA3LKE's BLOG: ６ｍＱＲＰ真空管リニアアンプ（その４）

１．概要
Summary of "Vacuum tube linear amplifier for 6m QRP (Part 4)"
設計を開始してから１年半近くたってしまいましたが、段間の同調回路、出力のπマッチ回路、異常発振防止のデカップリング、ＲＦＣについてとことん？検討しました・・・誰がやっても動作する様にチューニングしたつもりです。ただし、入出力特性のリニアリティとか出力のスプリアス特性なんかは充分評価できていません・・・そのようなことを無視すれば、そのまま使えるというレベルになったので回路図を公開します。

２．段間の同調回路
Interstage coupling within the amplifier
もともと、空芯コイルと浮遊容量で同調回路を構成するという設計だったのですが・・・本に出ている回路はほとんどがバリコンを使って同調を取る構成です・・・、いろいろやってみましたが、空芯コイルでは安定性に難点があり、最終的には市販のシールドケースに入ったコイルを使ったミュー同調回路としました。
５０ＭＨｚ帯で使えるコイルとしては、サトー電気で入手できるサトー電気オリジナル１０ｍｍ角可変コイルというのがあるのですが、８０ＭＨｚ用のコイル１０Ｔ８０をちょっと工夫して使いました。使用例を次に示します。なお、実機において５０ＭＨｚで浮遊容量と同調する値は約０．３ｕＨで、浮遊容量が３０ｐＦ強あることが分かります。

２．πマッチ回路

Impedance matching circuit (pi matching circuit) for load

作り方によって、浮遊容量が違ってくるので、ケースバイケースで対応する必要があると思いますが、私の場合、プレートチューン用のコンデンサは１０ｐＦのバリコンを用いて数ｐＦのところに最良点がありました・・・これは、一度チューニングを取ればあまりいじることはない？との考えで半固定としました。

続いて、ロード（アンテナ）チューン用のコンデンサですが３００ｐＦ程度のタイトバリコンが欲しいところですが、現在では新品の入手はほとんど不可能と思われますし、大型のものしか手に入らない可能性があります。私の場合、同調範囲が狭くなりますが２００ｐＦ（場合によっては１５０ｐＦ）のマイカコンデンサとサトー電気で入手できる１００ｐＦのタイトバリコンの組合せでこれを実現しました・・・サトー電気のタイトバリコンも在庫限りのようです。

なお、πマッチのインダクタは前回解説したとおりＴ６８－１０トロイダルにΦ１．０ウレメット線１３ターン巻きの０．５５ｕＨインダクタで安定に動作しています。

３．デカップリング

Decoupling for 2 stage amplifier

扱っている電力がそんなに大きくなく、アンプゲインもほどほどに抑えているので、異常発振の起こる可能性は低いのですが、グランディングとデカップリングがいい加減だと２段増幅器なので異常発振が起こります。デカップリングの抵抗の値を振って最適値に設定しました。私の場合、デカップリングを考慮しないと、約１００ｋＨｚで異常発振が起きました。最終的にはデカップリングの抵抗（回路図のＲ７）は２．２ｋΩとしました。

４．ＲＦＣ

Radio Frequency Choke

５０ＭＨｚで使える適切なＲＦＣは現在入手できないと思います。これは自作するしかないのですが、素人にはちょっと難しいですね・・・コイルの巻き方によっては、浮遊容量が大きくなって、５０ＭＨｚ近傍に共振があったり、下手をするとコイルではなくコンデンサになってしまいます。入手性と製造のしやすさから、トロイダルコアを用いていろいろやってみましたが、ポイントは巻き数を可能な限り少なくするということに尽きるようです・・・したがって大きなインダクタンス値は得られない・・・私の場合、１００ｕＨあれば充分実用域にあると割り切って、敢えて１００ｕＨのＲＦＣとしました。３００ｕＨも作りましたが動作不安定（異常発振）でした。本来は、インピーダンスの周波数特性を測って最適なものに仕上げるべきと思いますが、ＲＦＣの製作がメインのテーマではないので、動作に問題なければＯＫとしました・・・コア材と巻き数をいろいろ変えて動作するものを選びました。

５．回路図

Circuit Diagram

最新の回路図を次に示します。古いＹａｅｓｕのＦＴ－６９０ｍｋ２をエキサイターに使うことを想定して入力のアッテネータ―の定数を決定しました。ＳＳＢ、ＦＭ、ＣＷ、（ＡＭ）すべてのモードで正常に働くことを確認しました。

６．マジックアイによる電力表示
RF power indicator by an electron ray tube
マジックアイによる電力表示を、かなりの精度で読めるように定数を調整しました。表示できる最大値が５Ｗとなるようにして校正しました。シミュレーターを使って校正カーブを作ってみました。

実際の動作状態の動画を次に示します。

ＳＳＢの尖頭出力電力、ＦＭ、ＣＷの出力電力は５Ｗは出ています・・・これは終段６ＡＱ５のプレートに定格以上の電圧が掛かっているためと思います（２８０Ｖ位掛かっていますが、今のところ問題ないようです？？？）
実験の様子はこんな感じです・・・あまり整理整頓されていません、もちろんＱＳＯなんかとんでも・・・という環境です。