難しいことをやさしく、やさしいことを面白く、面白いことを深く探究する

楽しい自作電子回路雑誌

CONTENTS
2. 原点

子供のように

2. 7MHz 用 VXO 水晶(4) 【FCZ VXO】
9. レーザー通信をやってみる
フォトダイオードの扱い
10. 糸でんわ 新記録達成・400m
12. 雑記帖© copyright JH1FCZ 2007023
AUG. 2007

付けたときのデータを示します。

図の右側は7,020MHz の VXO 用水晶、左側は普通に設計された
7.003MHz の水晶です。 第 4 図には付加コンデンサを付けなかったものを示しました。 使用したバリコンは前号と同じ FM 用のポリバリコンです。

(4) FCZ VXO回路

普通の水晶の方が良い
各図の右側にある7.020MHzの水晶のデータが短いのは、7.003MHz の水晶と比べて安定性が悪かったた
めデータを取るのをやめたからです。

7pF を 5pF、3pF にして見る

もともと VXO にしたとき周波数の変動幅を大きく前号でお話したように変化幅の非常に大きいVXOをしようとしたものが、この回路にあっては裏目に出た作ることが出来ました。 しかし、実際に使用する回のでしょうか、変化幅をひろげていくと、あらぬ周波路としては、ただ周波数の変化幅が大きいというだけ数にジャンプしたりしました。

でなく、その動静について詳細に知っておく必要があ

第 1 図から第3 図までのデータと第 4 図のデータをります。 そこで前号、第1図の回路で水晶と VXOコ比べてみると、確かにこの回路の特殊性(有利性)が認イルの間に入れたコンデンサ(以下、付加コンデンサと識されます。 そしてこの回路は普通の水晶発振子をいう)の容量を変えてみて、どんな変化がおきるのか確幅広く変化させるのに適しているようです。

かめる実験をやりました。
その結果として、第 1 図に 7pF のコンデンサを付けバリコンの回転角と周波数の変化たとき、第 2 図に 5pF を付けたとき、第 3 図に 3pF をこの実験で分かったことは周波数の広げていくにし子供のように
6 月に行なわれた小・中学生の全国一斉学力試
験で、問題の答が選択方式ではなく、自分の考え私はこの話を聞いて、思わず手を叩いてしまいました。
教育者と云う硬直した考えを持で記述する形式の問題があっつ人よりも、柔軟な考えの頭を持たそうです。

つ子供たちがまだこの国にいるこ

子供達の答の中には事前にとが証明されたからです。

出題者が予想した回答例にな「頭が柔らかい」と云うことは、い回答が多数出てきて、同じ答これに「実践」を組み合わせるこ

でも採点者の考えで違った結果が出てしまい混乱が起きてしまったそうです。とによって新しい世界を切り開いて行く大きなエ

そのため、当初予定していた夏休み前の結果発表

ネルギーになります。 そのことは電子回路の開が間に合わなくなってしまった。 という話をラ発でも、芸術の世界でも、その他何にでも言えるジオだったと思いますが聞きました。

ことです。

たがって、バリコンの回転角と周波数の関係はかならで定まって来る傾向にあるのに、0°と90°の間隔はずしも直線的ではないことが分かりました。

ずんずん広がって行くことが分かりました。

バリコンを回したときの回転角を左に回したところ

付加コンデンサを7pFにしてVXOコイルを変量し、(容量最大)を 0°、中央を 90°、右に回したところをバリコン回転角が 0°から 90°の変化量と 0°から180°として(本当は両側に5°程度のケラレがあるが180°の変化量の割り合いを第5図に示します(第1図無視する)、回転角と周波数の関係を見た場合、VXOコの変形)。

イルのインダクタンスを上げて周波数の変化幅を大きこの図から、ある変化幅にしたとき、 0°と 90°、くしていくと、0°と 180°の周波数の違いはある値

90°と180°の間の周波数変化が同じになるところが変化
幅[kHz]

周波数[kHz]< 第 1 図 > 付加コンデンサ 7pF6050変化
幅40[kHz]

302010059406950

696069706980

周波数[kHz]< 第 2 図 > 付加コンデンサ 5pF

CirQ 023-36990

7000

7010

7020

5040変化
幅[kHz]

30201005940

6950

6960

6970

6980

6990

7000

7010

7020

6990

7000

7010

7020

周波数[kHz]< 第 3 図 > 付加コンデンサ 3pF
4030

変化
幅
[kHz]

201005940

6950

6960

6970

6980

周波数[kHz]< 第 4 図 > 付加コンデンサなし
バ 70%
リ
コン
90°のと 50%きの周波数あることが分かりました。 そしてこのときが、回転角と周波数変化幅の関係がリニアになることが期待され、ダイアルの目盛りが均一になって周波数の読みとりが非常にし易くなるはずです。
このことからバリコンの回転角、90°から180°の間の周波数変化の約2倍の周波数でこのリニア関係が成り立つことになります。 しかし、今回の実験では30%

VXO コイルのインダクタンス➡大< 第 5 図 > 付加コンデンサを 7pF として、VXO コイルを加減したとき、バリコン回転角90°での発振周波数が全周波数変化に占める割合

90°から180°の間の周波数変化幅は、第1図から第3 図において大体 10kHz 程度ですから、リニア領域はその 2 倍の 20kHz 程度となります。

CirQ 023-4

6050

変化
幅[kHz]

4030201005930

59406950

6960

6970

69806990

7000

7010

69806990

7000

7010

周波数[kHz]< 第 6 図 > 付加コンデンサ 7pF/AM バリコン(X=7003)

60変化
幅50[kHz]403020100593059406950

69606970

周波数[kHz]< 第 7 図 > 付加コンデンサ 5pF/AM バリコン(X=7003)

CirQ 023-56050
変化
幅40[kHz]
30201005930594069506960697069806990

70007010

周波数[kHz]<第8図> 付加コンデンサ3pF/AMバリコン(X=7003)

20変化
幅

その結果を第 6 図から第 9 図に示します。
このバリコンの交換によって 90 度から 180°までの周波数変化が格段に広がることが分かりました。

10

そして付加コンデンサの容量の違いも大きく現れてき[kHz]ました。 バリコンの回転角が90°のときの発振周波

069806990

70007010

周波数[kHz]数が周波数変化幅全体の中央に来るときの変化幅は、
7pF の場合、約 48kHz、5pF の場合、約 60kHz、3pF の< 第 9 図 > 付加コンデンサなし /AM バリコン(X=7003)

場合ははっきりしませんが 100kHz 以上になるかもしれません。

バリコンを変える

各付加コンデンサの周波数変化のグラフを合わせて第 1 図から第 3 図までを良く観察してみて下さい。

みると、0°と 180°の線はおおむね一致することも90°から180°までのバリコンの容量変化率を今よ分かりました。 このことだけでいえば付加コンデンり大きくしてやればこの部分の周波数変化が大きくな

サの値はいくつでも良いことになるのですが、90°のるはずですね。

線は少しずつ変り、特に 3pFの場合は大分変ってきてそこでジャンク箱の中から周波数変化が直線に近くいます。

なるようなバリコンを探し出して交換してみました。

3pF と 5pF の間

それはAM用のもので、「少し容量が大きいかな」と思いましたがものは試しとやってみました。

付加コンデンサを 7pF から 5pF にしたときと比べ

CirQ 023-6

9080706050変化
幅40[kHz]3020100692059305940695069606970698069907000

周波数[kHz]<第10図> 付加コンデンサ4pF/AMバリコン(X=7003)て、3pF にしたときではバリコンの回転角と周波数の関係が大分大きく変化しました。
60変化
幅
中心位
置

それでは 4pF だったらどうなるでしょうか? この
データはぜひ取って置く必要がありそうです。

50

結果は第 10 図に示すように、 バリコンが 0°から90°になったときの周波数変化と、90°から180°に40なったときの周波数変化量が大体同じになるのが、[%]100kHz 以上であることが分かりました。
30
10付加コンデンサを 10pF にもしてみましたが、VXO
2030405060708090 100

コイルがそのままでは発振周波数がかなり不安定にな⊿ f [kHz]< 第 11 図 > バリコン回転角を 90°のときの周波数と全変化幅との割合ることが分かりました。 しかし、VXOコイルのインダクタンスを小さくした場合は実験してありません。

CirQ 023-7

通の水晶発振子に7pFの付加コンデンサをつけることバリコン回転角と周波数によつて、6.997MHz から 7.044MHz 付近までリニア

バリコン回転角が0°から90°のときの周波数変化値と、0°から 180°のときの変化値の割合を第 11 図に示します。に変化する VXO を作ることが出来そうです。
ただし、ここで使ったバリコンは少し古いタイプのAM 用ポリバリコンなので、現在新品としては入手す

この場合、変化割合が50%に近いところで利用するることが出来るか調査する必要があります。

ことによってバリコンの回転角と周波数変化の関係を結論リニアに近い状態で利用することが出来ます。
ただし、バリコンが変わった場合はこの関係も変わりますから、実際に利用するときにはそのつど確認する必要があります。

(1) 付加コンデンサをつけることによって確実にVXO の周波数変化幅を広げる効果があります。
(2) 付加コンデンサの容量は変化幅だけに限れば適当な値で良い。

最大変化量(3) 付加コンデンサの容量は全変化幅の中で、バリまた、このとき、VXO コイルである FCZ 10S 1 のコアを一杯に絞めて、バリコンの容量を最大にしたときの周波数は6.626MHzで変化幅は、377kHz となりました。このときバリコン 90°では 6.807MHz となり、コン回転角 90°における周波数の位置を決定している。
(4) 希望する変化幅によって付加コンデンサの容量を選択する必要がある。

バリコンの回転角と周波数の関係は48.0%となり、す(5) バリコンは AM 用が良い(7MHz の場合)。

ごく広い範囲でのリニアリティが保証されることが分(6) バリコンの容量カーブはダイアル目盛りに大きかりました。

な影響を与える。

付加コンデンサを変えたときのデータを第1表に示します。 7pF の時は最低周波数で若干不安定になり(7) バリコンの容量カーブは回転角と共に小さくなるものが好ましい。

ました。
このデータから、変化幅を広くした場合は、付加コ命名 「FCZ VXO」

ンデンサは 4pF のとき、リニアリティ、安定性共によこのVXO 回路(水晶発振子とVXOコイルの接合点とさそうな感じでした。

アースの間に付加コンデンサを挿入する)は今までに発しかし、変化幅を狭く設計する場合は、その変化幅に合う付加コンテンサを選択する必要があります。

表されたことのない回路だと思います。 そこで勝手ではありますが、「FCZ VXO」と命名することにしました。 なにぶん新顔ですので宜しくお見知りおきく

第 1 表 付加容量と最大周波数変化幅
CAP.

FREQ.(MHz)ださい。

ΔFF center

この回路はパテントフリーとします。 今後皆さん

3pF 6.805-6.898-7.003

198

46.9%

がこの回路を使ったリグの発表をされる場合は「FCZ

4pF 6.626-6.807-7.003

377

48.0%

VXO」として紹介して下さい。

5pF 6.473-6.635-7.003

53030.6%

7pF 6.190-6.418-7.003

813

28.0%

【お断り】 表題が「7MHz VXO 用水晶」になっていますが、実験の進行によって実際には、「7MHz7.045MHz の水晶VXO回路」に変化してしまいました。 しかし、表題

ここまでの実験結果を総合すると、7.045MHz の普は以前のままとさせていただきます。

CirQ 023-8

再確認しました。

フォトダイオードの入力容量
フォトダイオードは高い周波数で反応するはずなのにこれまでの実験では波形がなまってしまいました。
オッシロスコープの使い方が悪かったことが分かったのですが、それを直しても波形はまだなまったままフォトダイオードの扱いです。 これには別の原因を考える必要があります。
色々と調べて行くと、この原因はフォトダイオード自身が持っているの入力容量に原因があるようだといオッシロスコープの速度うことが分かってきました。

応答速度の速いことを売り物にしているフォトダイ

フォトダイオ−ドの入力容量は電極にかかる電圧にオードがkHzの領域でへたってしまうはずはありませよって変化します。 ですからカソード側にプラスのん。これには何らかのトリックがあるはずです。

電圧をかけることによってその入力容量を小さくでき私が使っているオッシロスコ−プは、LEADER のることができるのです。 つまり、このフォトダイ

LBO523 というもので速度は 35MHz というものです。

オードに逆バイアスをかけることによってその入力容ですから数10KHzの現象を見るのにそれ程気を使って量の作用を除去出来そうなことが判りました(判って見いませんでした。

ればこれが本当の使い方ですが・・)。

「もしかして・・」「プローブの容量?」そうです。プ
ローブの容量には注意がいっていませんでした。

試しに第 1 図の回路で TV のリモコンの波形を観察してみました。 それは写真 1,2 に示すように今ま日頃、矩型波を観察することはあまりないので気にで見ていた波形とは全く違ったものでした。

かけていなかったのですが、矩型波を観察する場合にこれで一歩前進したことになります。

はプローブの切り換えを「X10」にしてから容量補正をする必要があったのです。 このとき、これは「X1」にセットされていたのです。
普通のプローブには「X1」と「X10」の切り換えがついているのですが、「X1」のときの入力容量は思いのほか大きくて、250pFもあることが久し振りに開い第 1 図 フォトダイオードの実験回路た取扱い説明書を見てわかりました。 この切り換えを、「X10」にすると、入力容量は 25pF にまで降下させることが出来ます。 ただし感度の方は 1/10 に下がってしまいます。
もう何年も使っているオッシロスコープですが、惰⇧性で使っていることがあるのですね。

この部分を引き伸ばしたのが下の波形

オッシロスコ−プの使い方が分かりました。 早速、「X10」に切り替え、容量補正をしました。
しかし、この状態で AF ジェネレ−タの波形を直接見ても完全な矩型波にはならず、「若干良くなった」程度の変化でした。

写真 2 TV リモコンのキャリア波形

矩型波の観察は思ったより難しいものであることを

CirQ 023-9

写真 1 TV リモコンの信号波形でしたが、高さが 10m 程度あって糸を張るのに都合が良いのでとにかくやって見ることにしました。
もう一方の局(?)は川の堤防より5メートルぐらい下がったところに川下方向に延びるコンクリートで舗装された幅 2 メートルぐらいの通路上で、直線で 500新記録達成・400mメートル以上に伸ばせる比較的静かな環境です。 ただし、このときは少し風があり東方向に糸がなびいてJH1ECW 阿部匡秀いました。
使用した機材は前回と同じ、プラスチックのカップを３個重ねたものと、建築現場で使う黄色い水糸をつ

実験 39ないで使いました。

2006年 1月 15 日に 385 メートルの記録を出したも戸沢橋の上から聞えますか?のと同じセットで記録の再現と、出来れば記録更新を試みました。 (本誌 015 号、2006 年 Apr. 参照)
実験日2007 年 5 月 19 日（土曜日）14 時から
約 1 時間初めに JR3DKA/1 が橋の上に位置し、JH1ECW が糸巻きをほどきながら 385 メートルまで伸ばしました。 この間、橋の高さも味方して糸は地面に接する場所

厚木市 相模川戸沢橋下スポーツ広場

こともなく両者の間を直接つなぐことができました。

実験者

JA1IVQ（藤田）、JR3DKA/1（大原）、この距離では双方向の通話ができて、前回の記録をJA1XPO（金城）、JH1ECW（阿部）再確認することが出来ました。
。

使用機材 カップ：400 ミリリットルプラスチック

もう少し糸を伸ばしてみようということで新しい糸カップを３個重ねしたもの。 糸：建築用をつぎ足し、糸が垂れて地面につく限界まで伸ばして黄色水糸みました。

天候

晴れ （気温・湿度：不明

風：東向きの弱い風）

このときから下側のオペレータが、JH1ECW からJ A 1 I V Q に代わりしました。

橋の上はそのまま

JR3DKA/1 です。

前回の記録の再確認

この距離でも「本日は晴天なり」を双方で確認でき

5 月 19 日。 相模クラブのメンバー 14 人はアンテナ実験を相模川の戸沢橋下で行っていまし た。

ましたが、新記録の確認と云う意味から「それ以外の言葉でも確認する必要があるだろう」、というJA1IVQ

アンテナ実験が一進一退を繰り返し始めたので、からの提案に応えて、J R 3 D K A / 1 が「こちらはちょっと息抜きにと思って、糸でんわの実験をしてみJR3DKA/1、戸沢橋の上から聞えますか?」を送ったました。 2006年1月に実験したセットがそのまま車ところ JA1IVQはこれを受信して返送した結果、記録に載っていたので、先ずはその時の長さ（385 メートを確認することができました。

ル）を再現してみることにしました。

カップの強度

実験場所の設定は、１方が高さ約10メートルの戸沢橋の上、もう一方は橋の下を川下に向かう通路としました。 (前回の実験場より一つ上流の橋です)

カップの強度を測ってみようと思いきり引いてテンションを掛けて見たらカップはなんともなかったので戸沢橋は交通量が多く、エンジンの音やタイヤの音すが、糸が切れてしまいました。 糸、カップについがかなりうるさく糸でんわの小さな音には厳しい条件て改めて定量的な強度実験をする必要があると思いま

CirQ 023-10

新記録達成、400m !

した。
実験を終了して糸を巻き取っているとき気がついた

5月19日には長いメジャーを持っていくのを忘れたのですが、糸がぼろぼろでいつ切れてもおかしくないため、後日6月3日にJA1XPOが計り直したところ400状態だった部分がありました。 地面にこすれて弱くメートルあって、記録を 15 メートル更新していたこなったのかもしれません。とがわかりました。

⇦交信相手 肉眼でもよく見えない⇦全長 300m の 7MHz アンテナ

⇦糸でんわの糸< 写真 1> 実験場風景、右側が糸でんわ、左側がアンテナの実験

糸でんわの実験に接して
JH1FCZ新しい記録が出たというので、アンテナの実験を抜

写真の日付は間違いです。

糸でんわの実験には、糸の張れる場所と、静かな環境が必要であることを改めて感じました。
その 2条件をクリア出来れば後100mは記録が伸ばせるのではないかと思いました。

け出してほんの少し糸でんわの実験を冷やかして見ました。
400m先の相手はっきりと確認出来ない位遠くでした。 こちらからの送信に先方では了解して返信してくれましたが、橋の上を通る車の音にかき消されて了解出来ませんでした。 後から考えると橋の端にある信号が「赤」になったとき試みれば、あるいは交信できたかも知れませんがまさに「後の祭」でした。

CirQ 023-11

われるはずです。
例えば、2306、4520、5525、9981、といった具合です。
車に乗ったとき、あるいは道を歩いていて、あるいは駐車場で、ここ2ヵ月程この確率にいつ出会えるかと観察していたのですがなかなか出会えませんでした。
観察し始めて約2ヶ月後、ようやくこの数字に出会いました。それが「7321」だったのです。

雑記帖

月桃の花

これは何の意味ももっていませんが、単純な確率のはずなのになかなかでないものだなぁとつくづく感じ

朝顔ました。 数字があんまり出てこないと次の車も数字

今年も店の前に朝顔の種を蒔きました。背の高さはがあわない様に念じる事さえありました。

2m 程度に伸びたのにどういう訳か蕾がついてくれま

これはまったく意味のない話なのですが・・・。

せん 向かいの家でも同じ様な状態です。葉が茶色に変化してきたりしていますから病気かも知れません。

JA3PAV 仁木さんの訃報

また、夜間明るいと蕾を持たないともいわれていま07月27日、JA3PAV仁木さんが亡くなられました。

す。近くの電柱の街路灯の光が原因かもしれません。

彼はいろいろな文献に QRP に関する珍しい回路をとにかく、朝顔は何処が具合悪いかしゃべりません

発表されており、 本誌にも、008に「動く水晶とコンからもう少し様子を見るしかありません。 渋い空色デンサ」、009 に、「L もC も104、AM 用ローパスフィの花の咲くのをもう少し待つことにしましょう。

ルタ」の原稿を頂くなど、私たちを楽しませて下さいました。

月桃

また、亡くなる寸前まで EH アンテナの解析、普及

昨年からの冬の時期、保温のための措置をなにもしの活動をされたり、QRPの運用を毎日のようになさっなかったのですが、今年も月桃の花が4つ咲きました。

たりと、忙しい毎日をすごされた後に旅たたれまし沖縄の平和公園で拾ってきた種から育てた花なのでた。 本当にアマチュア無線を楽しまれた方だったのわが家の「平和の花」です。

ですね。

慎んでお悔やみ申し上げます。

7321

表紙の言葉

自動車の番号は 4 桁です。頭の 2 桁の数字を掛け合

今までのVXO回路に赤いコンデンサマークがわせた積は最高でも2桁にとどまります。したがって、一つ加わっただけですが、この一つの部品に頭の2桁の積は後ろの2桁の数字の組合わせの100組

よってこれまでには考えられないような周波数の中に必ずあるはずです。そして頭の2桁の数字がいの変化が得られました。 私はこれまでVXOのくつであったとしてもその積の現われる確率は常に1/回路をいろいろと実験してきましたが、今回の100 になるはずです。つまり、確率は 100 台に 1 台現回路は特別なものです。

CirQ 023 号 2007 年 08 月 01 日発行
発行 有限会社 FCZ 研究所

定価 100 円

編集責任者 大久保 忠 JH1FCZ

228-0004 神奈川県座間市東原 4-23-15

TEL.046-255-4232(シェアウエア ただし高校生以下無料)

郵便振替 00270-9-9061