ＴＳ５２０Ｖ／Ｓのフロント･エンド基板(RF･UNIT)
使用ＦＥＴの交換実験
↑TS520VのフロントエンドFET部の拡大画像
ＴＳ５２０の簡単感度アップ
TS520Vの改造の所でも記しましたが、7MHZ以上のバンドでは、マニュアル通りに調整しても感度がイマイチとなってきます。
これを何とかしたいと思っていたら、昔のCQ誌にTS520フロント基板(RF-UNIT)のソケットに乗っているFETを別のFET(3SK73)に交換すると言う記事がありました。
これは良いアイディアと言う事で、当局も実験してみる事にしました。
TS520Vの受信部構成は、3SK35GRによるRF増幅の後、3SK40(41)LによるMIXで第一局発は2SK19GRによる上側のX'TAL発振で、これがバンド切替となっています。
結果、8.895MHZ～8.295MHZの600KHZのバンド幅を持った中間周波数を出力するクリスタルコンバータがフロントエンド基板（送信ドライバ回路も兼ねるが）となっています。
その後は8MHZ台のアナログVFO式シングルスーパー親受信機(送受IF基板）に、受信信号が移行する事となります。
さて画像の様に、このフロント基板（クリコン部分)に使用されている、RF&MIX･FETはソケットに刺さっていると言う事が、面白い所です。
TS520Vの改造の所でも記しましたが、7MHZ以上のバンドでは、マニュアル通りに調整しても感度がイマイチとなってきます。
これを何とかしたいと思っていたら、昔のCQ誌にTS520フロント基板(RF-UNIT)のソケットに乗っているFETを別のFET(3SK73)に交換すると言う記事がありました。
これは良いアイディアと言う事で、当局も実験してみる事にしました。
TS520Vの受信部構成は、3SK35GRによるRF増幅の後、3SK40(41)LによるMIXで第一局発は2SK19GRによる上側のX'TAL発振で、これがバンド切替となっています。
結果、8.895MHZ～8.295MHZの600KHZのバンド幅を持った中間周波数を出力するクリスタルコンバータがフロントエンド基板（送信ドライバ回路も兼ねるが）となっています。
その後は8MHZ台のアナログVFO式シングルスーパー親受信機(送受IF基板）に、受信信号が移行する事となります。
さて画像の様に、このフロント基板（クリコン部分)に使用されている、RF&MIX･FETはソケットに刺さっていると言う事が、面白い所です。
↑FETのマークピンとソケットのマーク位置に注目しておいてください。
画像右奥の緑色のソケットに刺さっているのが高周波増幅用3SK35GR
画像中央の、同ソケットに刺さっているのが、MIX用の3SK40L
オリジナルＲＦ＆ＭＩＸ・ＦＥＴ
今回は当局の部品箱の中から、安価で入手していた3SK74で実験してみる事にしました。
まずは、TS520Vに使用されている各FETのVg-Id特性を調べてみました。
測定器具は実験コーナー別項の、FET･ID･CHECKERです。
最初はMixに使用されている、NECの3SK40L、3SK41Lです。
下記はTS520Vに装着されていた、3SK40Lでの実測値です。
これはある一つの個体のデータで、すべての3SK40に当てはまる訳ではありません。
3SK40Lの概略は、すべてドレイン-ソース間電圧10Vに於いて、
Vg1s(off) 約 -1.0V(G2電圧0～4V）
Idss 3.9mA G2=0.0V
5.0mA G2=1.0V
10.0mA G2=2.0V
11.4mA G2=3.0V
12.6mA G2=4.0V
となっています。
因みに、Idが10mAを超えると、結構発熱してきます。
ドレイン損失100mW以下で使用するのが良いと思われます。
ここで余談です
Vg-Id関係を調べるため、WORDで測定値記録用紙を作製し、十数枚もコピーして、FET･IDチェッカーでの測定準備OKです。
MOS･FETは僅かなVgの変化で急激にIdが変化するので、スモールステップで測定していたのと、第2ゲートがあるのとで、測定データが意外と多く、少ない自分時間を利用してに作業を進めていたのですが、ある土曜日の夜、測定を始めて小一時間も過ぎた時に大変な事が起こりました。
何と、飽きてしまったのです・・・(ーー;)
その反動で、いきなりAMラジオ用3端子IC･LMF501TとLM386Dを使用した、2ICラジオのプリントパターンを油性ペンで書き始め、エッチングして、半田付けして、と時間を忘れて一気に進行。
そのバラック状態のICラジオでNHK放送を聞いて楽しんでしまいました・・・
深夜のNHKラジオ、懐かしい曲がスピーカから沢山流れてきてgoodです。
そう言えば・・・以前ヤフオクで落札し、修理したマジックアイ付真空管ラジオ、ぜんぜん使ってあげてないなぁ・・・
マジックアイモドキを何とか作れないかなぁ・・・
結局、連休前の週末の深夜、2匹のわんこ達と共にビール（正確には発泡酒です）を飲みながら、そんな事を考えつつ、ラジオから流れる音楽に耳を傾け、久々にのんびりとした時間を過ごしてしまいました。
と言う訳で、頭の中ではFETの測定など消え去ってしまいました・・・
おまけにヤフオクで古いFET規格表が入手できてしまうし・・・
自分には地道なデータ収集は出来ないと実感すると共に、何で製作記事にIdssチェッカーはあっても、Idチェッカーが無いのかが、分かった様な気がしました。
今回は当局の部品箱の中から、安価で入手していた3SK74で実験してみる事にしました。
まずは、TS520Vに使用されている各FETのVg-Id特性を調べてみました。
測定器具は実験コーナー別項の、FET･ID･CHECKERです。
最初はMixに使用されている、NECの3SK40L、3SK41Lです。
下記はTS520Vに装着されていた、3SK40Lでの実測値です。
これはある一つの個体のデータで、すべての3SK40に当てはまる訳ではありません。
3SK40Lの概略は、すべてドレイン-ソース間電圧10Vに於いて、
Vg1s(off) 約 -1.0V(G2電圧0～4V）
Idss 3.9mA G2=0.0V
5.0mA G2=1.0V
10.0mA G2=2.0V
11.4mA G2=3.0V
12.6mA G2=4.0V
となっています。
因みに、Idが10mAを超えると、結構発熱してきます。
ドレイン損失100mW以下で使用するのが良いと思われます。
ここで余談です
Vg-Id関係を調べるため、WORDで測定値記録用紙を作製し、十数枚もコピーして、FET･IDチェッカーでの測定準備OKです。
MOS･FETは僅かなVgの変化で急激にIdが変化するので、スモールステップで測定していたのと、第2ゲートがあるのとで、測定データが意外と多く、少ない自分時間を利用してに作業を進めていたのですが、ある土曜日の夜、測定を始めて小一時間も過ぎた時に大変な事が起こりました。
何と、飽きてしまったのです・・・(ーー;)
その反動で、いきなりAMラジオ用3端子IC･LMF501TとLM386Dを使用した、2ICラジオのプリントパターンを油性ペンで書き始め、エッチングして、半田付けして、と時間を忘れて一気に進行。
そのバラック状態のICラジオでNHK放送を聞いて楽しんでしまいました・・・
深夜のNHKラジオ、懐かしい曲がスピーカから沢山流れてきてgoodです。
そう言えば・・・以前ヤフオクで落札し、修理したマジックアイ付真空管ラジオ、ぜんぜん使ってあげてないなぁ・・・
マジックアイモドキを何とか作れないかなぁ・・・
結局、連休前の週末の深夜、2匹のわんこ達と共にビール（正確には発泡酒です）を飲みながら、そんな事を考えつつ、ラジオから流れる音楽に耳を傾け、久々にのんびりとした時間を過ごしてしまいました。
と言う訳で、頭の中ではFETの測定など消え去ってしまいました・・・
おまけにヤフオクで古いFET規格表が入手できてしまうし・・・
自分には地道なデータ収集は出来ないと実感すると共に、何で製作記事にIdssチェッカーはあっても、Idチェッカーが無いのかが、分かった様な気がしました。
↑↓3SK35の特性図
規格表からの抜粋です。
3SK35GRです。
下記はTS520Vに装着されていた、3SK35GRでの実測値です。
これもある一つの個体のデータで、すべての3SK35に当てはまる訳ではありません。
3SK35GRの概略は、すべてドレイン-ソース間電圧10Vに於いて、
Vg1s(off) 約 -0.8V(G2電圧0～4V）
Idss 2.4mA G2=0.0V
4.0mA G2=1.0V
6.0mA G2=2.0V
8.2mA G2=3.0V
9.8mA G2=4.0V
となっています。
下記はTS520Vに装着されていた、3SK35GRでの実測値です。
これもある一つの個体のデータで、すべての3SK35に当てはまる訳ではありません。
3SK35GRの概略は、すべてドレイン-ソース間電圧10Vに於いて、
Vg1s(off) 約 -0.8V(G2電圧0～4V）
Idss 2.4mA G2=0.0V
4.0mA G2=1.0V
6.0mA G2=2.0V
8.2mA G2=3.0V
9.8mA G2=4.0V
となっています。
↑今回の実験に使用する部品で、
コの字のピンは4つ必要です。
↑今回製作するFET基板の構成図です。
この図の3SK35のピン配置は上から見た図となる事に注意してください。
↑４つのピンを半田付けした所
↑この上にディスク状の3SK74を半田付けします。
↑↓FET(3SK74)を半田付け
実験に使用したＦＥＴ・３ＳＫ７４
NECの3SK74で、Idssランクは不明です。
当局がヤフオクで安価に入手したものですが、サトー電気でも売っており、3SK73より遥かに安価で、規格表ではほぼ同性能に見えます。
が、詳細なデータシートは持って無いので、細部まで分かりません。
このFETは小さなディスク状の形なので、このままでは実験できません。
秋月の16ホール両面ユニバーサル基板にスズメッキ銅線を差込んで、これに3SK74を半田付けしました。
この基板、まとめ買いの方がバラになってないので、安価で使い勝手が上がります。
3SK74の概略は、すべてドレイン-ソース間電圧10Vに於いて、実測値
Vg1s(off) 約 -0.7V(G2電圧0～4V）
Idss 3.0mA G2=0.0V
9.0mA G2=1.0V
10.0mA G2=2.0V
11.4mA G2=3.0V
12.0mA G2=4.0V
となっています。
NECの3SK74で、Idssランクは不明です。
当局がヤフオクで安価に入手したものですが、サトー電気でも売っており、3SK73より遥かに安価で、規格表ではほぼ同性能に見えます。
が、詳細なデータシートは持って無いので、細部まで分かりません。
このFETは小さなディスク状の形なので、このままでは実験できません。
秋月の16ホール両面ユニバーサル基板にスズメッキ銅線を差込んで、これに3SK74を半田付けしました。
この基板、まとめ買いの方がバラになってないので、安価で使い勝手が上がります。
3SK74の概略は、すべてドレイン-ソース間電圧10Vに於いて、実測値
Vg1s(off) 約 -0.7V(G2電圧0～4V）
Idss 3.0mA G2=0.0V
9.0mA G2=1.0V
10.0mA G2=2.0V
11.4mA G2=3.0V
12.0mA G2=4.0V
となっています。
↑TS520Vのソケットに装着した所
↑FET基板のマークとTS520V基板上のソケットのマークを合わせて装着します。
実験結果
TS520Vオリジナル構成は回路図をみると、
Q3 RF-AMP 3SK35GR
Q2 1'stMIX 3SK40(41)L
となっています。
さて、実験結果ですが、効果はてき面です。
Q2のみ交換ではSメーターがバンドにもよりますが、0.5程度アップしましたが、大きな効果とは思われませんでした。
Q3のみ交換ではSメーターがバンドにもよりますが2程度アップしました。
7MHZ以上ではSメーター感度を最高に調整しても、1uV（0dBu）出力ではSメーターが振れなかったのが、S1程度に、100uV(40dBu）出力でS7前後だったのが、S9程度と振れるようになりました。
Sメーターは振れませんが、オリジナルのままではノイズに埋もれそうな状態だった、0.2uV(-14dBu）のビート音も浮き上がってきて、十分確認できます。
所が、Q2,Q3共に換装の場合、Q3(RF)のみと比較して、思いの他大きな差は無かったです。
今回の実験結果より、Q3(RF-AMP)のみの換装で必要十分のようです。
今回の実験はフロント回路のFETを交換しただけの、お手軽な改造ですが、とりあえず期待通りの効果が得られました。
これで、当局のHFのQSOにしばらく使用してみます。
参考文献
FET規格表 CQ出版社 '71、'99年
高周波回路の設計製作 鈴木憲次著 CQ出版社
TS520Vオリジナル構成は回路図をみると、
Q3 RF-AMP 3SK35GR
Q2 1'stMIX 3SK40(41)L
となっています。
さて、実験結果ですが、効果はてき面です。
Q2のみ交換ではSメーターがバンドにもよりますが、0.5程度アップしましたが、大きな効果とは思われませんでした。
Q3のみ交換ではSメーターがバンドにもよりますが2程度アップしました。
7MHZ以上ではSメーター感度を最高に調整しても、1uV（0dBu）出力ではSメーターが振れなかったのが、S1程度に、100uV(40dBu）出力でS7前後だったのが、S9程度と振れるようになりました。
Sメーターは振れませんが、オリジナルのままではノイズに埋もれそうな状態だった、0.2uV(-14dBu）のビート音も浮き上がってきて、十分確認できます。
所が、Q2,Q3共に換装の場合、Q3(RF)のみと比較して、思いの他大きな差は無かったです。
今回の実験結果より、Q3(RF-AMP)のみの換装で必要十分のようです。
今回の実験はフロント回路のFETを交換しただけの、お手軽な改造ですが、とりあえず期待通りの効果が得られました。
これで、当局のHFのQSOにしばらく使用してみます。
参考文献
FET規格表 CQ出版社 '71、'99年
高周波回路の設計製作 鈴木憲次著 CQ出版社
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