楽しい自作電子回路雑誌

CONTENTS
2.

原点

高校生以下購読料無料

2.

電波天文コーナー１ 技術者が始めた
電波天文（ジャンスキー）8.

やさしい通信技術入門講座(6)

糸でんわ(6)11 発光ダイオードで遊ぼう(7) クリスマスツリー
13 超再生受信器について -216. 雑記帖

006
NOV. 2004

第一回目はつい最近始まった電波天文の歴史についてです。
その１
技術者が始めた
電波天文（ジャンスキー）

光で観測する宇宙は、夜になればたくさんの星が見えてきますから、大昔からたくさんの人が星空を観察していました。 数千年前の昔のエジプトのお墓の中にも、星が描かれていますし、さらに大昔の原始人も洞窟の中から星の瞬きを眺めていたことでしょう。

JL1KRA 中島潤一

いつの頃からか星座の運行が規則的であることが判
ると星座は季節の指標になりました。 次には突発的はじめに現象である日食や彗星、超新星などが吉凶の対象にな

FCZ大久保さんから CirQへのお誘いを受け、電波天りました。 そのあとは宗教的な世界観や宇宙観が長文に潜在的な好奇心は持っているが、きっかけのない

く続いていました。 大型反射望遠鏡と写真乾板、分方、電子工作に興味の方に面白く入門していただける

光技術や計算技術などが進んで、ようやく科学的な天ようなシリーズをはじめます。

文の知識になってきたのです。

“電波天文学”というと構えてしまうので、夜空を眺めて楽しむように“電波での天文”というスタンスで

電波黎明期と宇宙への扉

す。 難しい数式や言葉をできるだけ使わずに気軽にでは電波はどうかというと、人類が電波を使って通読んでいただくシリーズです。 歴史〜現代〜未来ま信や放送をするようになったのが 1896 年のマルコー

でを書きますが、筆者が忙しいときは短くなったりしニの無線通信実験以降です。 電波で宇宙を観測するます。 また時々一緒に考え実践いただくシリーズです。

という発想はつい最近までありませんでした。 電波

高校生以下の購読料無料
結論から申し上げます。 CirQ の購読料は高校生以下の方には無料とさせて頂きます。

さんの文面から察する所では、読者さんの年齢層
はかなり年輩者の比重が多いように推察されます。 このことは本誌の内容をできるだけ初心者

CirQ の創刊の意義は、若い人達向けに書いているつもりなのにどに電子技術の楽しさ、又、広くはうしてもマニアックなものになっ自然科学の楽しさを味わってもらているのかなあ、と考え込むことおうというものでした。 それながあります。 しかし開きなおっのに購読料の設定の際に、高校生て考えて、一人でいろいろと欲以下の人達のお小遣いについてな

張っても駄目なものは駄目なのだから、適材適所となりうる筆者さんら考慮することなく、どなたにも1部100円のシェアウェアと発表してしまいまんの登場を待つことにしようと考えるようになっした。 一番読んで頂きたい人達に対して考慮がてきました。

なされていなかったことに過日気がつき、反省し、幸い、本号では中島さんに電波天文の記事を書

上記のように変更させて頂くことにしました。

いていただけることになり、CirQの視野が一段とどうか高校生以下の読者さん、お気軽に読んで頂広がりました。 どうか他の皆さんも原稿を書いくと同時にお友達にも大いに宣伝して若い読者層てみていただけませんでしょうか? 原稿を書くの拡大にお力をお貸し下さい。

ことはあなたのためにも大いに役立つと思います

ところで今のところ、御感想を頂いている読者

から・・・。

といえばまず遠くの人と通信できることのほうに価値降、60KHz近辺の長波で行っていた時代です。 しかがあったわけで、最初から電波で宇宙人と通信など誰し長波から追い出されたアマチュア無線家が短波も長も考えないでしょう。

距離通信に使えることを実践したので、ベル研究所と有用な短波の伝搬や電離層の性質を研究する中、宇しても10-20MHzの電波を使った電話通信を大西洋間

宙から電波が来るという大発見は、1932 年ベル研究で検討したのです。 電話会社として一番大切なのは所のカールジャンスキーという技術者によって行われ通信の品質です。 刻々と変わる短波帯の状況を調べます。 若い電波技術者が宇宙への扉を開くことになるために、ジャンスキーは受信用ブルースアレーアン

図１ カールジャンスキー↑
図２ 回転式ブルースアレーアンテナ→るのです。 16世紀に惑星運動を発見したケプラーやテナ（図 2）を組み立てます。

17世紀に反射望遠鏡を作ったニュートンなどは我々にブルースアレーは、長いエレメントを４分の１波長とって歴史上の人物ですが、電波天文の先駆者は20世

ごとに折り曲げ、アンテナに流れる電流が垂直になっ紀の人達ですから同時代を生き、共感できるエピソーている部分の中心で強めあうようにするアンテナでドもたくさん残っています。 まずはその経緯をアンす。 ジャンスキーの作ったアレーは20.5MHz用です

テナと無線機の紹介を中心に進めていきましょう。

から、波長は約 14.6m です。 図でうかがうと 8 エレ
メント2列のブルースアレーが構成されていて、アンジャンスキーのアンテナと受信機

テナは 6dB ほどの利得でビーム幅が 45°という指向

ジャンスキー（写真１）はベル研究所へ入る早々、上性があったようです。 これならば方向探知に使えま司フリースから雑音が無線電話の回線で増加する原因す。 もっと手軽に八木アンテナを使えばいいとも考を調査する仕事を与えられました。 当時の大西洋横

えますが、八木アンテナが発明されたのは 1925 年と断通信はマルコーニが電信にて 1902 年に成功して以観測の直前です。 東洋で発明された新しいアンテナ

図 2 ブルースアンテナの原理

CirQ 006-3

よりは、打ち上げ角も低く電話通信で実績のあるブませんでした。 中間周波数は 300KHz であったこと

ルースアレーを使ったと思われます。 通称“メリーが回路からわかります。 受信機の性能の性能はどのゴラウンド”と呼ばれたこのアンテナを、２４時間グ程度かだったのかというと電力利得で100dBとありま

ルグル回して雑音の到来源を究明しようという作戦です。 100dBというのはアンテナからの入力を100億す。 ここで早速不思議なことがあります。
（図２）は倍することに相当します。 40-50dＢあればスピーカ

よく出てくるジャンスキーとブルースアレーの写真でが鳴る放送用の受信機から比べると桁違いの増幅率

すが、一片が3.6mには見えません。 ジャンスキー本

で、とても発振しやすくデリケートです。 また外来

人の大きさからすると垂直エレメントの長さは約5m、の雑音を区別するには受信機自体から発生する雑音は15MHz 用のブルースアレーに見えるのです。

低くしなければならないのですが、その性能を示す雑音指数は 5dB（雑音温度 1000K）というものでした。
5dBというのは宇宙からの電波雑音を増幅するとき、受信機自身も3倍程度雑音をオマケにつけて出てくることに相当します。 これが大きいか小さいかわからないので、比較しますと、例えば短波ラジオを自作する時に使う 2SK241 ですとＮＦは 1.7dB、受信機がオマケでつけてくる雑音は 1.5 倍と相当に改善されています。 ジャンスキーが 2SK241を知ったらさぞ欲しがったことでしょう。
図５はジャンスキーの受信機の回路図になります。
回路図で判ることは中間周波数は300KHzとなっており正確なアッテネータを作りやすくなります。 計測

図４ 受信機とペンレコーダ記録装置の上では電波強度の測定が容易になります。 検波の図４はそのとき使ったと紹介される受信機室です。

あとペンレコーダに描かせる前には抵抗300K Ωとコ

この時代の受信機は当然のごとく真空管です。 性能

ンデンサ100μFの回路で定数大きくとってあることのよい３極管を用いた電界強度計を改造したスーパーがわかります。 これを時定数回路と呼び、電波天体

ヘテロダインの受信機が用いられています。 一般のを観測する時には極めて重要な役割を果たします。

人は鉱石ラジオで開始されて間もない放送を聞いてい高利得のアンプの出力をふらつき均等化し、自動車がた時代ですから、スーパーヘテロダインというのは超通ったときの単発のパルス性の雑音からの影響も低減

高級品です。 また外来の雑音は放送と違って幅広いすることが可能です。

周波数で出ています。 できるだけ幅広い帯域を検波

さて、この抵抗と、コンデンサによる時定数はどれして直流としてペンレコーダで記録します。 （図 4）ほどのものでしょう？ ここは実践が重んじられるには手前に受信機と、中央にペンレコーダが確認でき

CIRQ誌です。 ジャンク箱から抵抗とコンデンサを取ます。 奥には長波の受信機もあるようです。この文

り出し、入力に電池を付け外し、出力をテスタに電圧を書くにあたって 1932 年の論文を調べなおしました

変化を観察してみてください（図６）。 ここで観察さが、受信機は電界強度測定用の装置を改造して温度記れた出力がジャンスキーの見た受信機変動です。

録用のリード・ノースロップ製ペンレコーダを改造しジャンスキーの受信機はシンプルで今のラジオに比たとあります。 真空管ファンの興味のため、この受べても格段に性能の高いものではありませんでした

信機で使われていた真空管の型番を探しましたが判りが、短波帯では受信機の雑音よりは電離層からの雑音

CirQ 006-4

図５ ジャンスキーの受信システムと検波回路のほうが大きいので真空管受信機でも宇宙電波の受信

ジャンスキーのことを書いた書籍は多数ありますがこが可能でした。

こまで紹介したのは初めてかも？ 図４ではこの電界

さてここでオマケです。 受信機や機器を見れば中をあけたくなるのがCIRQの読者です。 さらに論文を

強度計のループが取り外されて外のブルースアレーに接続されている様子がわかります。

探して、電界強度計の論文で内部を解説の（図７）を観測結果とその後見つけました。 縦型のラックの中にゆったりと回路が組んであります。 また、発振しないように念入り

ジャンスキーの観測方法は無線電話に有害な雑音を探すことですから、昼も夜もアンテナをグルグルと回に銅のシールド板で仕切られていたようです。

して、雑音の発生時間と方向を求めます。 それによりまず当初の目的である雷や人工雑音の方向が究明されましたが、そのほかにも現れる周期的な雑音に気づきました。
この謎の雑音電波はある方向、たとえば南に注目した場合、電波のピークは毎日４分づつ早くにやってきます。 24時間周期ならば、太陽や人間の生活周期に関係しそうですが、23 時間 56分は星の昇る周期と同
図６ ジャンスキーの時定数を体験してみよう

じで、電波は天の川のいて座の方向、銀河中心から

CirQ 006-5

やってくるということが判明します。
（図８）を見ると夏の観測だったのでしょう。 夜、いて座が南中する時刻になると南の方向でひときわ高く雑音レベルが上がっていることが判ります、これが銀河中心からの電波です。
アマチュア無線をやっている人なら判ると思いますが、ジャンスキー
がこの電波を発見できたのは２つ理由からでした。 太陽活動が最低期だった 1 9 3 0 年という時期と20.5MHzという受信周波数です。

図７ 電界強度計の内部画像

図８ ペンレコーダ観測出力データ

CirQ 006-6

れません。
ジャンスキーはその後脚光を浴びることなく、何の表彰を受けることも無く、４４歳の若さで高血圧のため亡くなってしまいました。
しかし電波による宇宙観測への道を開いた発見を讃え、電波天体の電波の強さを測る単位はジャンスキー（Jy：10-26W/Hz/m2）と呼ぶようになりました。 電波天体からの信号はあまりに弱い為、通常の W（ワット）では大きすぎてしまうので、この単位は電波天文の研究の時にはとても便利です。
今回はここまで。 それでは、
次
号ではさらに面白い人の登場です。
お楽しみに。
もしＥスポでも出ていたら宇宙電波はかき消されてしまったでしょう。 常に良好な電離層反射の信号が入る 14MHz ではジャンスキーは銀河電波のささやきを

参考資料、画像の引用元
The History of Radio Astronomy and National Radio
Astronomical Observatory, KRIEGER 1996,“Directional Study of Atmospherics at High Frequencies”

受信できなかったでしょう。

K.G.JanskyProc.IRE1932vol.20,pp.1920.

幸運な発見をしたジャンスキーでしたが、ジャンスキーの発見はさして注目をあびず放置されました。
天文学の論文としても出版されず、もっと大きいアンテナを作るジャンスキーの提案も、ベル研の中で上司フリースには賛成されず握りつぶされてしまいます。
なぜそうなったのか、今回論文を調べていてひとつ判ったことがありました。 ジャンスキーの上司のフリースは、ジャンスキー以前に 5,10,15MHz で詳細に

“A Radio Field-Strength Measuring System for Up to
Forty Megacycles”, Friis et al.,IRE 1932 vol.14,pp.507,“A Note on an automatic Field Strength and Static
Recorder”W.W.Muth,IRE1932,vol.20,pp.1914
電波天文学、畑中武夫、恒星社 1972
N R A O 米国立電波天文台 h ホームページ
www.nrao.edu
Early Years of Radio Astronomy, W.T. Sullivan, Cambridge University Press、1984

到来電波の雑音を調べて論文を出しているのです。
宇宙電波を見つけた洞察力はジャンスキーの功績です
が、もし、２０ＭＨ z を若いジャンスキーに任せず自分でやっていたら、との思いがフリースにあったかも獅子座流星群
毎年話題になる獅子座流星群ですが、今年はあまり期待できないようです。
しかし、流星反射による交信が全く出来ないとしれません。 また、ジャンスキーはシステムをゼロいう訳ではありませんから、17〜19 日の夜半から作ったわけではなく、ブルースアレイも、受信機からお昼までの間 50MHz をワッチしてみるこに使った電界強度計など、ベル研の人達が作り上げたものを上手に流用して観測を成功しています。 そのとをお勧めします。 朝から空は明るくなりま
すが、流星は夜と同じように流れます。 お昼を過ぎると、
肝腎の獅子座が西の空に沈んでし

割に論文は共著者がいないですから、これは推測に過まいますから可能性は無くなります。 交信にぎませんが、何か反感を買ったことがあったのかもし成功した方はリポートをお寄せ下さい。

CirQ 006-7

モシモシ

やさしい通信技術入門講座(6)

ヨクキコエマスエッ ナンデスカ?
モシモシ

コンニチハ

(6)

ハイハイ

第 1 図スター結線型ネットワーク

実験 20

スター結線型ネットワーク

JAφCQO 小林さんから次のようなお便りを頂きました。

り良くない人の差が無線機のマイクを通した時より顕著にあらわれるということです。
口の中で「モグモグ」という感じでしゃべると聞き「知人に糸でんわの話をしたら、幼稚園の保母をやっているその人の娘さんが、『私達の幼稚園でもやったことがあるよ。 みんながコップを持ち、それから出ている糸を集めてまん中で結ぶの。 みんなが思い思いの事を話して、それはそれはにぎやかった』という話を聞かせてもらいました。」

にくくなるのです。 つまり、
「ｱｲｳｴｵ」ではなく、極端にいうと「ア・イ・ウ・エ・オ」と 1 音 1 音をはっ
きり発音することによって糸でんわの場合、より聞き易い交信ができるということです。
このことは、アマチュア無線の場合でも同じ電力で、より DX 局との交信が可能になるのではないかと

今回はこの方式によるネットワークの実験をやってみました。

感じたのです。 そんな訳で、糸でんわで「DX 通信」のトレーニングができるのではないかということを考TRカップを6個用意して、それらに水糸を5m ずつ
結び、他端を全部ひとまとめにして結び中心としました。
実験に参加した人数は 5 人でしたので、1 つのカップは下においたままで各 TR カップに人がはり付いて実験を開始しました。
5人でラウンドテーブルをしたのですが 結果は大成功でした。 隣の人も、向の人も全然変わりなく聞こえていました。
音質的には特に気になることはないのですが、ほんの少しエコーがかかったような感じがしました。
この実験は実に楽しいものでした。 是非皆さんも、大勢の人を集めてこの実験を楽しんでみてください。

えました。
そこで、糸でんわのコマーシャルを一つ。 「DXとの交信を希望している方はまず、糸でんわでしゃべり方を勉強することにしましょう。
」

実験 21 物性測定用糸でんわ送信装置
糸でんわの実験を重ねて来るうちに測定をしてみた
いことが出て来ました。 例えば、いろいろな糸の伝達速度等についてです。
糸でんわを、糸でんわとしてだけで考えていたらこの問題は解決出来ません。 電気的な測定器と糸でんわをつなぐインターフェースを作る必要があります。
このインターフェースとしては、信号を糸に伝える「送信装置」と、糸から電気信号として取り出す「受信装置」が必要になります。

今回の実験で一つ面白いことを発見しました。 それは糸でんわそのものに関することではないのです

まず送信装置について考え見ました。
送信装置としてまず考えられることは、スピーカにが、糸でんわで話をする場合、了解度の良い人と、余CirQ 006-8

糸を接着することです。 そしてアンプを通した音(パルス)でスピーカを鳴らせば、その信号が糸に伝わるはずです。
しかし、普通のスピーカに糸を接着しても、糸をピンと張った場合にスピーカを破ってしまわないかという問題があります。 そこで金属コーンのスピーカである富士電気化学の「TS-50」を使ってみることにしました(写真 1- 上)。
構造は写真で示すように、コーン(と、いっても平ですが)のまん中に1mmの錫メッキ線をエポキシ接着材で固定したものを作りそこに糸を結びました。

写真 1 上:TS-50 下:500mm 紙コーンスピーカ

糸を通して聞いてみると、なかなかの音質で信号を聞
この装置にラジオのイヤフォン端子からの出力を加えたのですが、ラジオそのもので鳴らしていた時にはガンガンなっていたのにも拘わらず、この装置につないだ所、かなり小さな音になってしまいました。

くことが出来ました。
ついでに実験21の送信装置についても確認した所、これも立派に働いてくれました。 FDKのスピーカーの名誉のために特に報告しておきます。

この音の小さい原因は、はじめはスピーカの能率が極端に低いのではないかと思ったのですが、実際にはイヤフォン端子の出力が、外部スピーカ用の出力と違って出力そのものが小さいことは後から判りました。 余りにも音が小さいので「普通のスピーカでな
いとだめかな」と考えてしまい、次の製作を行ないました。
(結果については実験 22 を参照してください)

実験22 物性測定用糸でんわ送信装置、その2次に行なったのは、直径50mmの普通の紙コーンのスピーカを使いました。

実験 23 物性測定用糸でんわ受信装置
受信装置はTRカップの底にECMを仕込めば良いと安易に考えました。 ECM として松下の WM-34 タイ
プをエポキシ接着材でカップの底に外側から接着しました。
さて、そのECMをアンプにつないでしゃべってみたのですが、ECMをまだカップに取り付ける前と比べて感度がガクッと落ちてしまいました。 いくらなんでもこれはちょっと落ち過ぎです。 何とかしなければ実用には遠いと思いました。

紙のコーンにじかに糸を結んでしまうとコーンが破損し易いと考えて、コーンの部分にペットボトルの蓋に穴をあけて糸を固定したものをエポキシ接着材で接着しました。
(写真 1- 下)

それでもと思い、実験21と実験23の装置を使って、図のように送・受信の試験装置を組み上げて送受信試
験を行ないました。
結果は予想した通り、信号はかろうじて受信出来ま

この装置をラジオにつないだのですが、これも音が小さくて「なぜだろう?」と考え込んでしまいました。
しばらく考えた後、ようやくラジオのイヤフォン出力そのものの出力レベルの小さいことに気がつきまし

したがS/Nはかなり悪いもので、改めて受信装置を改良しなければならないという結論に達しました。
なお、受信した信号は、S/N は良くありませんでし
たが、音質の変化はないと思いました。

た(オソマツでした)。
ラジオのイヤフォン出力を別のアンプに入れて、この送信装置に入れた所大きな音で鳴りだしました。

実験 24 ECM の取付け方
ECMを一旦はずして、カップの中に入れると感度はCirQ 006-9

ぐーんと高くなりましたので、振動板の表と裏でこんがって送信する時は受信できず、受信する時は送信出

なにも違うものかとも思いましたが、ECMを振動板の来ません。

内側に接着してみると、はじめに外側へつけたときと普通の電話のように、送信しながら受信出来、受信同じように感度が下がってしまいました。 つまり振しながら送信が出来たら画期的な糸でんわになるはず

動板と ECM の間に隙間がないと信号がとれないといです。
そこで 10/19 に次のような実験をしました。

うことでした。
音がとれなかった原因はどうやらECM 本体が振動

外径5mm、内径3mm、長さ400mmのシリコンチュー

板と一緒に振動していたためではないかと考えましブを用意しました。 この一端を耳の中に入れ、もうた。 その証拠には、TRカップの中にフリーの状態で片方の端をTRカップの振動板(底)に近い所に仮固定しECM をセットすることにより、送信時、受信時共にECM で信号を取ることができました。

ました。
この状態でTRカップを送信する状態(口の所へもっていく)で受信してみると、直接聞くのより若干音量が第 2 図 ECM の取り付け ECM はフリーにしておいた方が良かった

小さくなりましたがちゃんと了解することが出来ました。 勿論そのままの状態で送信することもできました。
これで、糸でんわの両通話方式に成功したことになります。

実験 25 両通話方式
糸でんわは原則的に片通話方式です。 つまり、糸何だかあまりにも簡単にことが解決してしまいまし

でんわでは送信のとき TR カップを口の所に持っていたがもしかするとこれは世界初の記録かも知れませ

き、受信のときはそれを耳に持っていきます。 したん。
(こんな事を記録している所はどこにもないと思いますが……)
この話はどうやらまだまだ続きそうです。

第 3 図 送信と受信は同じ姿勢では出来ない

CirQ 006-10

発光ダイオード(LED)で遊ぼう(6)した。
(CirQ 00 号、発刊準備 2 号、p.3 参照)
第1図の回路では複数のLEDが同時に光ることはあ
りませんから、LED のカソードをひとまとめにして1kΩの抵抗を通してアース(電源のマイナス側)に落としています。
この回路は小さいルーレットのようにLEDが順々に点灯するという至って単純なものです。 しかし、何ごとも基本が大切ですから一度は作ってみて下さい。

第2図
ちょっと複雑な回路

もうじき楽しいクリスマス。LEDを使ったクリスマ
スツリーを作りましょう。

1

第 1 図は基本的なクリスマスツリーの回路です。

9
14

2
10
3

17
4
11
5
15
6
12
7

Q1
Q0

8

Q1

13

16

18

Q2
CL

Q3
Q4

Q2

Q5

第 2 図は第 1 図の回路を少し複雑にしたものです。

Q6

IC の左側は第 1 図と同じですから省略してありまQ7す。電源を入れると、

Q8

Q0 のときは LED がつないでありませんから全部のQ9LED が消えます。
第 1 図 クリスマスツリーの基本回路

Q1 の出力のときは 1,9,14,17 が光ります。

Q1 と Q2 は発振回路です。 IC1 は Decade CounterQ2 の出力のときは 2,10,14,17 が光ります。

という IC です。 このIC の動作は、14 番の CL(クロッQ3 の出力のときは 3,10,14,17 が光ります。

ク) 端子にパルスが入って来ると Q 0 から順番に、

Q4 の出力のときは 4,11,15,17 が光ります。

Q1,Q2,Q3,Q4・・・の端子が" H " つまり電源電圧と同じ

Q5 の出力のときは・・・、もう分かりますね。

電圧になります。

少しにぎやかになりました。

ですから、それらの端子に LED のアノード(プラス側)をつなぎ、カソード(マイナス側)をアースに落とすと、1 番から 9 番の LED が順々に点灯して行きます。
LEDの点灯には電流を安全な範囲で流すための抵抗が必要でしたね。 その値の計算は大体、電源電圧から 2V を引いて、その値を 100 倍する、というもので第3図上 を御覧下さい。 スイッチを切り替えるとどんな反応が起きると思いますか?
SW1 を上側に倒すと LED1 が点灯し、下側に倒すとLED2 が点灯しますね。
4017というIC の出力はいつもは" L "で、順番がく

CirQ 006-11

第4図と第2図を組み合わせると更に複雑になって来ます。

次はもっと景気良く、たくさんのLEDを光らせる回
路を考えましょう。 4017のICに直接いくつものLEDをつけるわけにはいきませんからトランジスタによる第3図

ドライバーをつけます。

LED を切り替える

第 5 図のように 4017 の出力端子を 10k Ωの抵抗をると" H "になります。 ということは第 3図上 の回

通して 2SC1815 のベースにつなぎます。 エミッタ

路は、4017 の出力と同じですね(第 3 図下)。

はアースに落とし、プラス電源とコレクタの間にLED

そこで、第 4 図のような回路を作ってみましょう。

を配置します。 LEDを3個直列にしたものを取り付

1番から 9 番迄の LED を赤色に、9 番から 18 番迄をけることが出来ます。 そのとき流れる電流は10mA

緑色の LED とします。

程度です。 2SC1815 は100mA 程度の電流を軽く流

9 番から 16 番迄は LED がいつもついていて順番がすことが出来ますから、この組み合わせを 10 本、つくると消えますから1番から9番のように安全抵抗をまり 30 個ぐらいはコントロールしてくれます。

1本で済ませる訳にはいきませんのでLED の 1 つ毎に1つの出力で30個ですから合計300個近いLEDをON/

1k Ωの抵抗が入っています。

OFF することが出来ます。

第 4 図 LED を 2 倍光らせる

第 5 図 LED を沢山光らせる
電源を入れると、

音楽に合わせて光る

Q0 のときは LED がつないでありませんから全部のクリスマスには音楽がつきものです。 音楽に同期

LED が消えます。
Q1 の出力のときは 1 番と 10,11,12,13,14,15,16 が光ります。

して光るクリスマスツリーというのはいかがですか?

Q2 の出力のときは 2 番と 9,11,12,13,14,15,16 が光ります。

第 6図をごらん下さい。 これは光るレベルメータ

Q3 の出力のときは 3 番と 9,10,12,13,14,15,16 が光ります。

の基本回路です。 この回路を改造してクリスマスのQ4 の出力のときは 4 番と 9,10,11,13,14,15,16 が光ります。

音楽に合わせてクリマスツリーを光らせようというのです。
ここで使ったLM3915 というICは音声信号の強弱を大分派手になって来たでしょう。
しかし、 LEDの色が2色で、しかも順所よく並んでLEDで表示するためのものです。 このままの回路にいますから、まだ変化が一寸たりないですね。 いろオーディオの出力を加えますと、信号が弱い所からだ

いろの色の LED を順番を無視して取り付けることにんだん強くなるに従って 1,18,17,16,15番・・・の順番

よっていよいよクリスマスツリーらしくなって来まで、その強さに合致するより低いレベルの端子が「L」す。

になって行きます。 つまり、点灯するのです。

CirQ 006-12

さて、いよいよ音楽に合わせて光るクリスマスツ
リーの設計です。

入力

第8図にその回路を示します。 LEDは合計30個までOKです。 LED の色はどうしましょう? いろいろな色をバラバラに配置するという方法もありますが、
赤、橙、黄、緑、青緑、青、白といった順番(一部ダブ

第 6 図 LM3915 の基本回路

る)にするという方法もあると思います。 音が小さい
これもこのままでは面白くありませんから、この回路を基本としてもっと楽しいものにすることにしまときは赤を中心に暖色系が、大きな音になると寒色、そして最大で白色に光るという寸法です。

しょう。

クリスマスツリーの形
LM3915 の出力につながるLEDに流れる電流は電源

電子回路の設計は出来ました。 次はクリスマスツ

電圧が変わるとどうなるのでしょうか? 実際にやっリーをどんな形の、どんな大きさにするか決めなくててみました。 このままの回路で電源電圧を 3V からはなりません。 LEDの数が30 個近辺だとすると、そ10V迄変化させてみましたが、その値は約6.5mAでほんなに大きなツリーにはなりませんね。 まあ、いき

とんど変化しませんでした。

なり欲張らずに適当な大きさで我慢しましょう。

それでは一つの出力端子にいくつのLEDを取り付けツリーといっても何も本当の木のような立体的な形ることができるでしょうか? LED を直列につけた場

でなくてもイラストボードにツリーの絵を描いて、そ合は第 7 図のように電源電圧 9V で 3 個迄つけることの枝にLED を仕込んだってかまいません。 その辺のが出来ました。 ただし電源電圧を下げて行くと取り事はあなた自身が考えてオリジナルなものを作って下付けられるLEDの数はだんだん減って行き、電源電圧

さい。

を 3V にすると LED は 1 個しかつけることが出来ませこのように基本的な回路をマスターするとバリエーんでした。 これは3Vで1個のションはいくらでも出来ますね。 このバリエーショ

LED をつけることができる勘定ンを考えることがあなたの技術を向上することになるです。

のです。 たまに、思っても見ないような失敗をやる

LED に流れる電流は電源電圧9Vで3個のLEDをつけた場合でも、約 6.5mA でした。
第 7 図 9V で 3こともあると思いますが、失敗はあなたの大きな財産だと考えるようにしましょう。
あなたに良きクリスマスがきますように! メリーク
リスマス。

個の LED がつく

第 8 図 音楽に合わせて光る回路

CirQ 006-13

の端子からはノイズは消えますが AF 信号はほとんど現れません。
ここで(A)の出力から(B)の出力を差し引いてみましょう。 二つの出力のノイズはキャンセルされて無くなります。 一方 AF 信号は差し引かれるものがあ
りませんからそのまま外部に出力されます。
果たしてこんなうまい話があるのでしょうか?

(3)

実験(1)
もっと良くならないか?

第1図のように出力を2つに分けて、その各々を2ch

超再生受信機の最大欠陥はクエンチングノイズにあのオッシロスコープに入れてみました。 ところがでると思います。 前号ではその発生メカニズムをブす。 SGからAM信号を入れても何も出力は観察出来

ロッキングオッシレータの揺らぎにあると想定しましません。 その代わりかなり大きな RF 信号が観察さた。 そして揺らぎの発生を根本的になくすことはまれました。 このことを記憶しておいてください。

ず出来ないだろうと考え、検波された信号のスペクトラムの解析から、AF 回路に LPF を採用してノイズの低減をはかることにしました。
この方法はそれなりにノイズを低減することが出来ました。 しかしその後、せっかく乗りかかった舟なのですから、もっと根本的な解決をしたいと考えるよ

第 2 図 信号とノイズを分離する実験した回路

うになって来ました。

実験(2)
第 1 の考え方

超再生受信機の回路の(A)(B)の出力にトランジスタ

クエンチングノイズは入力信号がない時に顕著に現を取り付けることにしました。 この際、(A)と(B)の間れます。 そして信号が入り、それが強くなるに従いでは引き算をやらなければなりません。 そこでトラ低減していきます。

ンジスタを第2図のように2SA1015 と2SC1815で互検波回路、積分回路を過ぎたところで、カップリン

いに逆相になるように考えました。

グコンデンサの容量が大きいもの(A)と、小さいもの

その出力を合体すれば引き算回路が構成されるはず(B)で信号を2つに分けます。 (A)はAF信号を取り出です。 実際はどうだったでしょうか? オッシロス

すもので、(B)は雑音を取り出すものです。

コープで見てもその効果ははっきりしませんでした。

今、アンテナに信号が入っていないとします。 (A)からも(B)からも雑音が出て来ます。
次にアンテナに信号が入って来たとします。 (A)の端子からはノイズが消えて、AF信号が現れます。 (B)第3図
ノイズキャン
第 1 図 信号とノイズを分離する

セラー回路

CirQ 006-14

トランジスタの出力は小さくてクリスタルイヤフォ

か」とか「ブロッキング発振による超音波成分がAF出ンでも聞くことが出来なかったので、その出力を力以上に含まれていたということは AF アンプにおいLM386のアンプに入れてみました。 その結果、耳でて高域発振(超短波領域出の発振)によってノイズが発聞いた感じではノイズが少し減った感じでした。

生するのと似ている」と考えるとつじつまがあって来るように感じました。

実験(3)

とにかく、
RF成分を取り除くことが肝腎と考えて次(A) − (B) ＝ 0 になるためには(A)と(B)の値が全くの実験を行ないました。

同じでなければなりません。 第3図のように(B)の方に10kΩの半固定抵抗をつけてみました。 結果は(B)実験(4)の信号を絞らない時がノイズは一番少なくなりました。

(A)の出力の後に第5図のような検波回路を設けて、と、いうことは、むしろ(A)の方に半固定抵抗をつけその出力をLM386のアンプに通して聞いてみました。

るべきだったと思いますがこの実験はまだやってあり

その結果、ノイズはばったりと無くなってしまいましません。

た。 余りにも素晴らしい結果でした。 この時の Cの価は 1 μ F でした。

実験(5)ノイズがほとんどほとんど無くなりスピーカからの第4図
ノイズレベルの調整

第 2 の考え方
超再生受信機のいろいろな所の波形をオッシロス
コープで観察してみると、RF の信号がAF の信号よりもずうっと大きいことがわかりました。
第 5 図 第 2 検波(AM 検波)回路

この RF 信号の存在が、ノイズの発生の相当大きな原因になっているのではないかと考えました。

音量がガクンと下がっってしまったので、それにつれ

前号ではその発生メカニズムをブロッキングオッシて感度もがっくり落ちてしまったのではないかと考え

レータの揺らぎにあると想定したことは冒頭で述べまたのですが、下がったのはノイズ成分が大部分であっしたが、この PWM による横向きのノイズは AM 検波て感度そのものは若干は下がったもののそれほど大きをすれば出力に現れないのではないかと考えたのです。

いものではありませんでした。

以前、寺子屋シリーズ #100 で「クエンチングノ

それでも、感度が少しでも下がったことは確かで

イズレス超再生受信機」を発表したことがありました

す。 そこで検波回路のコンデンサを1μFから0.5μ

が、あの時はなぜノイズが低減するのかその理由は分Fに変更してみました。 結果は感度が大分元に戻り、かりませんでした。

ノイズもほとんど気にならない量に落着きました。

前号の実験を始める時に#100の追試験をやったの

検波回路の平滑コンデンサの値がポイントでした。

ですが、その時は定数が悪かったのでしょうか、パッ超再生検波受信機はなかなか奥の深いものだというとした結果が得られなかったのでそれ以上追求しませんでした。

ことををますます感じております。
訂正: 14 ページの「実験 2」は、その後勘違いをししかし、「ノイズの発生が PWMによって起こり、それを AM 検波することによって無くなるのではないていたことがわかりましたので、007 号でその訂正記事を掲載します。

CirQ 006-15

2005 年 1 月

月桃の実
今年は夏の暑さも大変なものでした。 そのお陰か
どうか分かりませんが月桃の花が 8 房も咲きました。
現在は、3 個の実をつけています。
月桃はその匂いが虫よけになるといわれて、葉の成分を水蒸気蒸留したらしいものも売り出されているのですが、「蓼食う虫も好きずき」で、ツマグロヨコバイだと思われる虫が住みついています。 又、最近数が少なくなったといわれている「みの虫」も月桃の葉が大好物らしく、かなり沢山の葉を食べて満腹になったようで現在休眠に入りました。

新潟中越地震サフラン

大変な地震でしたね。 今年は台風が列島を吹き荒れて、地震がきて、浅間山が噴火して、と自然災害のサフランの球根が物置きの中で芽を出し始めていま

当たり年になってしまいました。 被害に遭われた方した。 MHNが慌てて店の前に植え込みました。 植にお見舞い申し上げます。

え込んで 2,3 日すると早々と花が咲きました。 生命
力ってすごいものですね。

郵便はすごいその雄しべをとって早速、サフランライスを炊きました。 黄色いきれいな御飯です。

新潟中越地震で、絵の仲間の一人が越路町に住んでいました。 安否を知りたくても電話は不通ですし、

O-157

インターネットの安否情報などを検索しても「情報な秋の到来で、大腸菌O-１５７の心配も少なくなってし」で困っていました。

きましたが、JA1TUT 宇田川さんから教えてもらった

神戸の地震のときも同じような経験をしました。
そのときとっても有効だったのが「郵便」だったのを言葉を紹介させて頂きます。

思い出して早速ハガキを出してみました。 その結「O 157 は 75 度で 1 分間加熱すれば 0 になる」

果、三日目には電話で、「家は壊れてしまったが人間はというのです。 これをうしろから読んでみてください。

大丈夫、家業の鯉は大分やられました」という返事が
来ました。

表紙の言葉

郵便を配達して下さる人達も多分被害を被っている

若い子の新語、「クリパ」を御存知ですか?

のではないかと思うのですが、そういう条件にあってクリスマスツリーとサンバのライブといえも一番早い連絡方法であったという郵便の素晴らしさ

ばもうお分かりですね。

を身をもって再体験しました。

ツリーの下に LM3915 の回路があります。

その陰で、郵政民営化がされると、こういう素晴らしいことがどうなるかという心配も若干頭をよぎりま

もうじきクリスマスです。

した。

CirQ 006 号 2004 年 11 月 1 日発行
発行 有限会社 FCZ 研究所

定価 100 円 (シェアウエア ただし
高校生以下無料)
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

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