TS-700無印のディスクリミネータ

先日TS-700GⅡのFM復調の不調のため、TS-700無印からFM検波コイル(ディスクリミネータ)を移植したのであった
TS-700無印はセンタメータ機能が無いので、セラミックのディスクリミネータの移植を考えていたのである

IMGP6164

<ディスクリミネータ(T1,T2)を外したTS-700無印のFM IF UNIT>

TS-700無印とTS-700 GⅡ共にレシオ検波である、TS-700 GⅡは検波後の位相差をセンタメータに利用している

TS-7002_detector

<回路はTS-700 GⅡのもの T3,T4 は無印のT1,T2と同等>

今回は後段T2側の不具合だったので、T2の替わりにセラミックディスクリミネータを取り付ける計画であった (若干回路変更が必要なので小さな基板をでっち上げるつもりであった)
T1については検波前のトランジスタを動作せるために使う予定で考えていたのであるが
とりあえず、問題のT2を作業開始前に再度取付けて確認してみたら、正常動作していたのである

\(^o^)/

正常動作した原因で考えらる点は、前回取り外した後段のディスクリミネータを分解しようとして色々とコジッた位である
そこで、内部の接触不良が復帰した可能性が高いと思っている

これでTS-700無印も動作品に復帰してしまったのであった、暫くこれで様子見である

(部品が普通に購入出来るのであれば無条件で交換であるが….無い部品は大切である)

まぁ40年以上前の機械である、TS-700の設計者も、ディスクリミネータの設計者も40年経ってからも使われるなんて夢にも思っていなかったであろう

IMGP6190

<代替で使う予定だった 455KHzセラミックディスクリミネータ>

 

TS-700GⅡ の FM検波トランス の交換

件のTS-700 GⅡであるがFM音声の歪感について対策を実施した
TS-700 GⅡのFM検波は、第2IFである455KHzをレシオ検波で音声を出力している

レシオ検波は同調点の異なる2つの共振回路にFM信号を通すことで、周波数変位分を音声に戻すのである
この機械では、FM IF UNIT内のT3,T4がレシオ検波専用コイルとなっており
このコアを調整する事で音声検波を調整している

(このコイルはディスクリミネータと呼ばれる部品で、近年ではセラミックの無調整が殆ど)

不具合の内容は音声の歪であるが周波数変位の片方が動作していない
とりあえずの音声にはなるが、アンプで言う所でのB級増幅と同じ感じとなっている

元々ドナー用にTS-700無印を入手していたので、今回はTS-700無印からFM検波コイルを移植してみる

本来はT3,T4と2個セットで交換するが普通と思うが、今回は切り分のためT4から交換を行ってみた

IMGP6167

<TS-700GⅡのFM IF UNIT 赤丸が交換したT4>

IMGP6168

<レシオ検波専用コイル T4>

交換後の結果はビンゴである
このT4の不具合である、交換後復調の調整を行った所
音声のひずみ感は無くなり復調はバッチリである、TS-700独自の太い受信音が戻って来たのである

この修復によって、センタメータの振れる範囲も正常となった(両側の位相分が正常出力されているので、当然ではある)

再度Sメータの調整を実施後に、センタメータの調整を行ってみる、センタメータの振れ幅が正常となっている

151123201743

<TS-700GⅡのセンタメータ>

これで件のTS-700GⅡは、ほぼ完動状態となったのである 部品取りしたTS-700無印も復帰を考えたい

 

 

TS-700無印の デビエーション調整 と 搬送波抑圧比調整 をしてみる

件のTS-700無印である
今回思い切って、デビエーション調整と搬送波抑圧比調整をしてみたのである
まずは搬送波抑圧比の現状から

IMGP6119
<145MHz USBの搬送波抑圧比33dB>

あまり良くないのである

 

いわゆる、少しキャリア漏れ状態である

色々と調整を追い込んでみるが、搬送波抑圧比は36dB位までしか追い込めないのである
本来であれば、もう少し追い込んで40dB以上の状態まで持って行きたい所である

ここはちょっと匂いがするかも知れないが、ほんの少しのキャリア漏れは愛嬌として誤魔化すってものであろう
もともと、SPOT-SWでキャリアを派手に出してガイトトーンを出す機能の付いている、TS-700無印である
また時間がある時にでも、また遊びながら追い込んでみたい
デビエーションについても測定してみた
この機械が販売されていた頃は、145MHz帯のFMセパレーションは40KHzのワイドであった
TS-700無印は内部のコネクタ変更で送信帯域を変更出来るのであるが、現在20KHzセパレーションの状態では、お隣さんへ混信してしまう状態である

多分この機械が現役だった頃は、となりの周波数ではザワザワ感がしたのであろうと予想する、古き良き時代であった

IMGP6121
<FMのデビエーション調整前はワイドモードである>

とりあえずは現行基準でデビエーションを4.8KHz程度に調整をしてみた
これでFMについては、周りにご迷惑を掛けることは無い

古い機械だからこそ、最低限の電波の質については気を遣いたいものである

IMGP6122

<FMのデビエーションを4.8KHzで調整する>

TS-700 無印を弄ってみた その2

前回の続きのTS-700無印の電源不具合の追っかけである
不具合内容は、20V出力の電圧値が18V以下であり
強いて挙げると、通電中にキィーンと言う発振音が聞こえる事であった

私もサラリーマンなので、平日は普通に仕事である
平日だと中々この手を弄る時間が取れないのであるが、一日30分程度色々と弄っていたのである

故障箇所

<TS-700 電源部の回路 赤丸部分が今回不具合箇所>

この回路のミソはD2とD3の間である
DC入力の場合は13.8V、AC入力の時は整流後のDC電圧16.8VがD2のアノードに印加されている
Q1で発振したパルスをQ3.Q4-Q5.Q6で電力増幅して、そのプラス電圧分がD3のアノードに印加されて、電圧が倍圧される仕組みである
その倍圧した電圧をQ7.Q12で20Vに制限して安定化させている
当時としては凝った電源回路である

20Vを必要している理由は、終段の2N5642(元祖はモトローラ)の入力電圧を確保するためである
ちなみに、このトランジスタは125MHz~175MHzまで最大20Wを出力出来る(28V入力時)

前回も少し書いたのであるが、33μFのコンデンサの代わり10μFのコンデンサが3個並列に接続されていた
(回路図の赤丸のD9のとなりC18である)
この理由も分かったのであった

IMGP5989

<3個連結のコンデンサと故障していたダイオード>

結論は、回路図の赤丸のD9(1N60)がショートモードで破損していたのである、更にD9に接続される100Ωの電流制限抵抗がパスされていたのである
その結果、D3のアノードへ印加される倍圧されるパルス分がC18を通してグランドに短絡したため、20Vラインの電圧が低下していたのであった

この電源を以前に修理した人は、最初にC18パンクの対処をしたのち、Q7のベース電圧が上がらない(すなわち20Vが出ない)のでD9に繋がる100Ωの電流制限抵抗を外したのであろう
その処置後C18の発熱に気が付いて3個のコンデンサので発熱を吸収させたと考えられる、Q1とL1の負荷による発振音は目をつむったのであろう

数十年もの年月が経つ機械である、経年変化もあれば改造等々もあるであろう
幸せな事は、当時の技術資料がネットで簡単に入手出来ることである
とりあえず電源ユニットは正常となり、定格の電圧の確認が取れたのである

まだまだ先は長そうである

TS-700 無印を弄ってみた

本日は、午後時間が空いたのでTS-700無印を弄ってみたのであった
到着した時に、ざっと現状を確認しておいたのであったが、不具合点は以下の3点であった

1. VFOが250KHz以上でないと動作しない
2. 出力が4W程度しか出ない
3. マイクゲインが少ない

VFOバラシは別の機会とすることにして、マイクゲインと時間があれば出力を見てみることにした
まず初めてのご開帳である、上面は長年の埃が堆積しているが、下面は大変きれいである
これには驚きである

IMGP5960

<TS-700の裏面 とても綺麗で驚きである>

マイク端子を確認してみると、後からハンダ付した後があった
とりあえずマイク端子に繋がるケーブルを外してハンダを吸引して、最取り付けをする

IMGP5959

<マイク端子は弄った後が…>

次にダミーロードを繋いで、AF発振器からマイク端子に1KHzを入れてFMを出してみる
とりあえずは、まともな変調が掛かっていそうである
別の受信機でモニタしながら、マイクゲインのツマミを回してみると完璧にガリっている
マイクゲインのボリュームを10回程回した所でとりあえず、ガリは落ち着く

USBで送信したみると殆ど出力が出ていないのである
これもマイクゲインのツマミを回してみる、可変抵抗器の位置で一瞬だけ出力が出るポイントが有った
数度回してみるが酷いガリ状態である、これは可変抵抗器の交換が必要であるが、合致する手持ちが無いのでカバーの隙間から接点復活剤をピンセットに付けて、一滴程流しこむ
その後10数回程回した所でとりあえず、ガリは落ち着いた
(代えないと又時間経つと再発するであろう)

マイクゲインについてはこれで問題は解決である

ちなみに、このTS-700も固定チャンネル切替SWと周波数切替SWにたっぷりと接点復活剤がスプレーされた後がある

VFOランプがチラつくのは、なんとなく接点不良の感じがするのは理解出来る、しかし無闇に接点復活剤をスプレーするのは、止めるべきである

IMGP5961

<接点復活剤でベトベトになっているロータリーSW これは洗浄が必要>

続いて送信出力である
TS-700の場合は、内蔵のDC-DCコンバータで20Vを作っており、まずはこの電圧の確認からである
DMMを繋いで電圧を測ってみるが18Vである
電源ユニットのVR2が20Vが規定値なのであるが18V以上には上がらないのであった

ざっと目視で電源ユニットを確認して見たところ、一箇所が変な実装がされている
前のオーナなのかショップなのか不明であるが、33μFのコンデンサの代わりに10μFを3個並列につないであった

IMGP5964

<無理矢理10μ三個で、30μFとしてある>
とりあえず外して定格の50V33μFを取付けてみる
外したコンデンサは容量には問題は無かった

残念ながら本日の作業は時間切れである
この後の追っかけは、また後日

TS-700 無印が届く

縁あって、最近我が家へやって来たTS-700である
このTS-700も件のTS-700GⅡと同様にジャンク同様である

IMGP5943

<TS-700無印 インジケータが暗く、全体に清掃が必要 頑張れ40年選手!!>

IMGP5945

<内部にも埃が堆積している>

そうは言っても、一通りの動作確認をやってみた
後部の電源コネクタから直接DC13.8Vを供給ししてみる、良くみると後面パネルに電源端子の接続説明シールが貼られている

IMGP5947

<4PINの電源端子の接続図が貼られている>

取り敢えず、ダミーロードを繫いで電源を投入してみる
電源は入るし、受信ノイズは聞こえるのである
VFOの表示ランプは点かないので、VFOを回してみると点灯するポイントがある
このTS-700も件のTS-700GⅡと同様に、VFOバリコンの接触不良があるのだろう
ハンディ機で、VFOが動作する周波数で送信してみると、受信音の確認は出来る
受信は大丈夫そうである

試しにFMで送信してみる、このTS-700も出力が4W程度に落ちている
マイクを繋いで送信してみると変調音がかなり低い、USBに切り替えて送信してもパワーが殆ど出ない
マイク入力系に何らかの不具合があるのだろう

以前に記載したがTS-700(無印)でも、整備すれば通常に運用するには十分に使えるとは思う
当然現代の機械の方が、性能と特に使い勝手は雲泥の差である、しかしTS-700シリーズには現在の無線機が持っていない雰囲気がある
重厚なVFOの操作感が、古き良き時代を思い出せてくれるのである

また、TS-700無印だけに備わっている機能に、’SPOT’スイッチ’がある
これは、SSBで送信した時に相手に、ゼロインをしやすくするためにキャリアをワザと送信する機能である
慣れているとSSBでの同調は造作も無いが、当時のTRIOはSSBを少しでも使いやすくするために、この機能を付けたのであろう
今となってはこの機能は使うことは無いと思うが、TS-700無印同士でSSB交信するときに、しゃれで使ってみると面白いかも知れない

只、現代で運用するには決定的に使いにくいポイントがある (VFO機全般のことであるが…)
それは、144MHz台と145MHz台を跨ぐ運用である
例えば、145.08MHzから144.92MHzに周波数を変更する場合は、バンド切替えを145MHz~144MHzに切り替えて、VFOを08から92まで回す必要がある
現代の機械なら、周波数ダイアルを数クリックで済むオペレーションである

更に固定水晶であるが、これはVFOの発振周波数8.2MHz~9.2MHzまでの間を水晶で発振させるものである
従って、バンド間を跨いでのワンタッチ切替えが出来ない
基本設計が1970年代前半である、当時は呼出周波数も144.48だったので、現在みたいな不便さは無かったと思う
この機械を運用する場合は、「機械の操作を楽しむ」と言う割り切りが必要である
(USBやCWは快適である)

また時間が出来たら、こいつも整備してみたいと思う

TS-700無印とTS-700G2の違い

TS-700(無印)は1973年に発売された145MHz帯のオールモード機である
その2年後にTS-700GⅡがマイナーチェンジとして発売されている
見た目の外観は大きくは違わないが、それなり変更がなされている

IMGP5928

<TS-700無印の操作パネル>

IMGP5927

<TS-700GⅡの操作パネル>

まずフロントバネルのノブである
TS-700   TS-700GⅡ
RF GAIN → AF GAINと同軸になり、下段右に移設
出力調整無し → 上段左に新設 (TS-700のRF GAINの位置)
SQUELCH → 下段中に移設し、左回し切りでCAL(マーカ機能)SWとなる

IMGP5929

<TS-700無印のスイッチ>

IMGP5930

<TS-700GⅡのスイッチ>

 

スイッチ類の変更は以下の通り
TS-700   TS-700GⅡ
NB → メータのS表示とセンタメータ切替
CAL → SQUELCHと共用になり、この位置はNBとなる
RIT → 変更無し
SPOT → FMのバンド幅切替 WIDE/NARROWとなる

リアバネルは、内部の20VDC/DCコンバータ専用のヒューズがTS-700 GⅡで廃止となる

TS-700無印とTS-700G2の運用上の違いのポイントは以下の4点である
・TS-700無印は出力を絞ることが出来ないTS-700GⅡは0.5W程度まで段階的に絞れる
・CAL(マーカ機能)はTS-700無印は1MHzHz単位、TS-700GⅡは100KHz単位でのVFO校正となる
・TS-700GⅡはFM時にメータをセンターメータして使用出来るが、無くても問題はない
・FMのWIDE/NARROW切替、現在はNARROW固定なのでTS-700無印でデビエーションの調整がされていれば問題はない
回路構成については大きな変更は無いが、各ユニットの互換性が無いユニットがある
単純に相互のユニット転用は出来ないと考えた方が無難であり、回路図とユニット番号を調べてからすべきである
オプションや、水晶はそのまま転用が可能である

TS-700無印も、きちんと整備すれば使えそうである

1970年頃の部品実装とプリントパターン

件のTS-700GⅡを色々と弄っていて思うことである
この機械も1975年頃の製造と思われる

日本のプリント基板の歴史は以外と古い、戦前の昭和11年に民生用ラジオに搭載されている
1950年代以降のトランジスタ化による機器の小型化で、プリント基板は多用される
プリント基板によって、配線の品質が上がると共に生産の効率化が大きく進み、実装密度の高い商品が続々誕生したのであった

そのプリント基板なのであるが現在はその殆どが機械で生産される、実装密度も半導体に近いモノになっている
しかしその性質上、大量生産には向くが、多品種少量生産の場合は基板の共通化などの工夫が必要となる
アマチュアレベルで多くて数台とかの制作規模だと、プリント基板のアートワーク設計(パターン設計)や製造装置への設定等々のイニシャルコストも出ないと思う

さて前置きはここまでとして、TS-700GⅡの基板であるが、多分手作業で基板に部品を実装していのではないかと思う
基板のランド(部品をハンダ付けする領域)にリード部品のリード線が、きちんとパターン方向に曲げて取り付けてある
これはこれで新品時の品質を上げる当時の手法である
私が小学生の頃、親にねだって買って貰った2石ラジオキットの組立説明書にも、リードは外れない様にパターン方向に3mm程度曲げて取り付けるとか言ってあった記憶がある

只、リードを曲げて取り付けてある部品を、取り外すのは集中力と根気が必要である
この頃のアナログ機器は単層基板なのであるが、ベーク基板と呼ばれる紙フェノール基板である
問題は、修理時にプリントパターンが傷みやすいのである
更にリードを曲げて取り付けてあるので、ハンダ吸引機を使っても結局ハンダゴテを当てながら曲げてあるリードを元に戻す作業が必要になる

IMGP5916

<プリントパターンのハンダを除去した所 ランドに沿ってリード曲げてある>

IMGP5917

<部品を外した所 パターンを傷つけない様に細心の注意が必要>

この作業を雑に行うと、あっという間にプリントパターンを剥いでしまうことになりかねない
パターンにストレスを加えない様に、リードの曲げを元に戻すのであるが、実装密度の高い箇所だと、複数の部品を合わて絡げでいることもある
ハンダを除去して、該当部品が複数の部品と絡げてあると、気持ちがブルーになってしまう

ネットで検索すると、古い電解コンデンサは有無を言わずに交換とか書いてあるが、集中力と根気のなさせる技と思うのである
特に3本足のトランジスタだと更に面倒である

まだTS-700は比較的修理の作業性が高いのであるが(プローブも当てやすい)、作業性の悪い機械でこの作業を行うのはかなり躊躇してしまう
(仕事でやられている方は本当に大変かと思う)

古い機械を弄るのも、気合と根性と技能が必要みたいである

TS-700GⅡ に 周期数カウンタ を接続してみる

TS-700に件の周波数カウンタを使ってみる

ふっとした思い付きで、件の周波数カウンタをTS-700GⅡで試してみたのである
件の周波数カウンタは、HF帯用で設計したため、表示周波数の最大値が99.999999MHzである
では、と言うことで表示を1MHz表示として実験してみた 早い話が14X.nnn,nnnMHzのnnn.nnnKHzを表示するカウンタと言う事である
TS-700のVFOは8.2MHzから9.2MHzの周波数であり、VFOの発振周波数の増分方向と送受信周波数が一致している
オフセット周波数は単純に – 8.2MHz と設定すれば、KHz帯の周波数を表示するカウンタとなるのである

TS-700はVFO出力が外にに出ていないので、実験用に分岐コネクタをでっち上げて、周波数カウンタと接続する
但し、結線はなるべく短くする必要がある

IMGP5897
<テスト用の分岐コネクタ>

IMGP5898

<分岐コネクタをTS-700GⅡに取り付けた 古い機械はスペースが有って遊ぶには最適である>

実際に使ってみると、便利である
何故なら、製造後40近く経っている機械であり、VFOの下端と上端の周波数は合わせ込んでいるが、中間値では±3KHz程度のダイアル表示との差がある
VFOのダイアル上の表示差を気にしないで、デジタル表示で正確な送受信周波数を確認出来るのは便利である

純正でデジタル直読が可能なTS-700Sとの差は、145MHz/144MHzのバンド切替えとモード切替えが、自動で周波数表示に反映され、MHz表示が3桁フルに表示されることである

IMGP5901

<144.64MHzを受信している所 これは便利である>
ちょっとしたイタズラと実験であるが、それなりには使えそうではある
TS-700GⅡは100KHzのマーカが付いているので、比較的VFOの校正も楽であるが、TS-700無印の場合は1MHz単位のマーカである
TS-700無印機の方が、件の周波数カウンタの利用価値は高いかも知れない

IMGP5900

<この周波数カウンタは測定周波数をオフセット周波数として簡単に登録出来る>

この周波数カウンタは測定周波数を、オフセット周波数として、オフセットメモリに簡単に登録出来るのである

今回はオフセットメモリの7CHに登録して使って見たのであるが、パソコン無しでオフセット周波数の登録が出来るのは便利である 誰も褒めてはくれないのでこの件だけは自分で自分を褒めることにしよう

 

 

TS-700GⅡ の キャリアバランス 調整

件のTS-700 GⅡである
いわゆる、キャリア漏れを測定してみた
調整前は10dB程度(10W出力で1W程度のキャリア漏れ)で、とてもSSB送信機としての体を成していないのであった

測定は、USBモードで1.5KHzの正弦波を入力させた状態で、キャリアと信号波の電力比を測定した

IMGP5856

<調整後のキャリアと信号波 中心が1.5KHzの信号波 左右の山は左がキャリア分[右はイメージ]、信号との信号差は約45dB>

昔の機械では、SSB信号はDBM(DoubleBalancedMixer)と呼ばる回路に、キャリア信号と音声信号を入力し、一旦AM信号からキャリア分を除去した信号を生成する
その後で、2.4KHzの帯域フィルターを通して、片方だけの側波帯を通過させることで、SSBの信号を生成している
(最近の機械はDSP処理で信号を生成している機械もある)

TS-700の場合IF周波数が10.7MHzであり、USBのキャリア周波数は10.685MHz・LSBのキャリア周波数は10.715MHzとなっている
これは、USBとLSBそれぞれに帯域フィルターを用意出来れば、USB・LSBそれぞれにキャリアを用意する必要は無いが、帯域フィルタは高価であるためUSB・LSBで帯域フィルタを共用する知恵である

10.7MHzのキャリアで音声信号帯域が0.3K~2.4KHzの場合、USBの側波帯周波数は10.703MHz~10.724MHz・LSBの側波帯周波数は10.697MHz~10.676MHzになる
教科書だと2つの側波帯の山が描かれており、教科書的に考えた場合それぞれの側波帯周波数の中心を1.5KHzとした場合、10.715MHzと10.685MHzの2つの帯域フィルタが必要になる
逆の考え方で、USBとLSBのキャリアを切換える方式だと10.7MHzを中心周波数とした帯域フィルタが一つで済むのである

SSBの調整ポイントは、帯域フィルターに合わせたキャリア周波数の微調整キャリア成分の除去である

キャリア周波数の微調整は、帯域フィルターの経年劣化やバラツキで中心周波数等が若干ずれている場合に帯域フィルターの特性に、キャリア周波数を合わせこむ調整である
この調整がズレていると、送信音に違和感を感じる
具体的な調整方法は、音声入力に0.3KHz~2KHzの入力でほぼフラットな送信出力になる様にキャリア周波数を調整する

キャリア成分の除去については、DBM回路のバランス調整でありキャリアバランス調整とも呼ばれる
TS-700の場合はGenerator基板のトリマコンデンサと半固定抵抗の相互の調整を行い、残留キャリアが少なくなる様に調整する

IMGP5857

<白丸がUSBの残留キャリア調整箇所>

IMGP5858

<ちなみに、トリマコンデンサは経年変化で調整不可となっており交換>

私みたいな素人は慣れていないため、結構面倒で時間も掛かってしまうが、手慣れた人は手早く作業が出来関心してしまうのである

老婆心ながら、調整箇所はしっかりと確認すべきである、間違って別な箇所を弄ってしまうことの無いように十分な注意が必要である