KX1のAFアンプ検討

音量が小さいKX1のAFアンプを検討しています。
基本は本体内蔵で、大きな回路変更を伴わない改造（置き換え）で考えています。



（１）　LM386への供給電圧を変更する
オリジナル回路では6Vにレギュレートされて印加されています。
LM386Nの通常品の絶対最大定格は15V。定格は12V。KX1の仕様である7～14Vでは定格をオーバーしますが、自己責任の上であれば電源をダイレクトに繋ぐことで出力Upが期待できます。ただし、ゲインは46dB（200倍：1～8にCをつけた場合）で変わりません。
LM386N-4という型番のモノがあり、これは電源電圧範囲が5～18Vが定格となっています。これに交換してしまうのが一番安心でしょう。

（２）　LM380へ交換する
一部でHiFiだと話題のLM380です。ひずみ率は低いのですが、残留ノイズはLM386（これも多いですが）よりも多いという話も聞きます。
8PINタイプのLM380N8というものがあります。ゲインは34dB（約50倍）とLM386よりも小さいです。また、電源圧範囲が10～22VなのでKX1の内蔵電池での運用では厳しいものがあると思います。少なくとも6Vではダメでしょうし、電源直結にしてもNiMH 6本での使用は絶望的。単3×6でぎりぎりですが電池電圧が落ちてくると発振やひずみが心配になります。減電動作の実力がどれくらいあるのか不明なので試す価値はあると思っています。
一番の問題は同じ8ピンでもピンアサインが違うこと。違いをまとめて見ますと、

PIN    LM386N       LM380N8
1      G1            NC
2      IN-1          IN-1
3      IN-2          IN-2
4      GND           GND
5      OUT           GND
6      VCC           OUT
7      BYPASS        VCC
8      G2            BYPASS

つまり、片側全部に相当する５，６，７，８を浮かせる必要があります。
ちょっと面倒ですね。

（３）　LM386NをBTLで追加する
大幅な回路変更が必要です。メイン基板に乗っているLM386と、追加のLM386でBTLを組み、出力4倍を狙います。LM386Mはフラパケなので隙間に押し込めることが可能。BTLなら出力ケミコンも不要です。回路変更はVR周りが大変になるでしょう。GNDが浮きますから。一番FBなのは、内蔵SPはBTLで、イヤホンは今までのままという回路ができれば一番良い結果になるかも。最大の問題は、スタンバイモードが無く、イヤホン使用時でも消費電流が数mA増えてしまうところです。

まずは（１）でいってみましょうか。
音量VRの耐電力が心配ですけど。

さて、今日もサトーに寄って帰りましょうかね。今日までが通常営業日。
いちおう、LM368N-4とLM380N8を買っておこうかと。

KX1 改造

工作好きな私としては、やはり手を入れないわけありません。
すでに単4×8本仕様にしていましたが・・・


穴を開けて、SPを内蔵しました。
穴の中はアルミ地金の銀色で目立っ
てしまうので、つや消し黒のペイントを施しました。


単4電池8本仕様。全バンドでAve 2W出ます。
電池ケースはATUと当たるので壁を切り落としてあります。
電池が薄くなった分抜けやすくなるので、メイン基板側にスポンジテープを貼って押さえています。


SPはΦ20mmで、t3以下の物。

結構聞こえますが、CWの600Hzは音量が小さいですね。
口径が小さいので仕方ないですが。

そのほか、音量VR部に抵抗をパラ付けして、相対的に前半の変化量を大きくしています。この手の回路だと音量VRにはCカーブが欲しくなります。が、そんなの手に入りません・・・ 通常はAカーブですが、SPが直接VRに繋がっているため、Max付近での音量変化が大きいのです。故にCカーブ。

その他やりたいことは、簡易充電回路を内蔵して外部DC使用時にNiMHを充電できるようにしたいです。15Hの標準充電なら過充電の心配は無用。時間がかかってもセーフティな方を選びます。簡易充電回路といっても、抵抗1本ですましてしまう予定です。じゃないと13.8Vで8セルをフル充電出来ませんので。充電電流110mAとすると15Ω位なので、47Ω 1/6Wを3パラで入れればOKだと思います。というか、やりました。良い感じ。

IC-911用にゼロインインジケータを製作

NJM567とDINプラグが揃ったので、ゼロインインジケータを作りました。
回路は非常にシンプルで、ほぼリファレンス回路のままです。
入力は十分なレベルがあったので、プリアンプも無しに信号を信号を入力しています。

IC-911のACC端子に繋ぐことで、電源も一緒に貰います。
基板は秋月のC基板で使用面積は1/4くらい。同じく秋月の一番小さなプラケースに余裕で入ります。
というか、スカスカ。

周波数を決めるところにはフィルムコンを、時定数を決めるところにはタンタルコンを使いました。
600Hzセンターに設定して、LEDが光る範囲は±30Hz程度。Sが振らないヨワヨワの局でもなんとか光ります。
周波数調整はVRにして前面にだしましたが、これは半固定抵抗の方が良いでしょう。フィルムコンを採用したので、一度調整してしまえば極端な温度変化が無い限り調整は不要です。できれば多回転型のトリマーを使ったほうが調整しやすいでしょう。手持ちの普通の半固定では調整がクリチカルすぎたので、大きなつまみが付けられる通常のVRにしました。触らないように気をつけないと意味がなくなくなるので注意です。

耳が慣れてしまえば±１０Ｈｚのゼロインはできるのですが、こういうのがあるととっても楽です。余計なところに気を使わないですみますので。

余談ですが、私がテープコーダーの設計をしていた頃、テープのスピード調整は測定器を使わなくても規格内に入れることができました。毎日やっていれば、耳がそのトーン（3KHz）を覚えてしまうんですよね。１KHｚと3KHzは得意でした。あと、315Hz（基準レベル調整）とか6.3KHz（ヘッド調整、イコライザ調整）も使いました。時代は既にカセットテープじゃないのですが、ほんの10数年前にはこんなことをしていました。1台1台、速度調整をしていたのです。当然、寒くても暑くてもテープ速度が変わらないように、温度補償もやっていました。自分が設計したものって、世の中に何10万台（何100万台？）か出たはずです。企画台数しかしらないので、実際にどれだけ売れたかは判りませんけど。

＜追記＞
CWF（FL-132）も乗せたのですが、こいつは非常に面倒でした。多数のケーブルを抜き、基板を取り出してハンダ付けしなくてはならず、しかもハンダ部が（私には設計が悪いといいたい）作業しにくい状態で、ハンダがうまく乗らず流れず大変苦労しました。腕に自身のある方でも、メーカー組み込みにしてもらったほうが良いかもしれません。OCXOとCWFの取り付けは、OCXOの調整も含めてメーカー送りが無難です。
なぜCWFのハンダが大変だったか。分解も大変ですが・・・　▲ハンダ部の穴が大きすぎる　▲レジスト抜き（銅箔の露出面積）が少なすぎる　▲GNDの熱逃げ対策が無いので、なかなか熱が伝わらない　▲CWFのシールドケースのはんだ濡れ性が良くない　▲ハンダ部のすぐ近くにチップ部品が沢山実装されていて邪魔　です。
私はステーション半田ごてを使っているのですが、それで温度を上げてもやりにくかったです。絶対的な熱容量が必要で、こて先が大きな40～60Wクラスのコテがあると多少は楽になりそうです。
YAESUはみなプラグインなので楽でした。蓋開けて挿すだけですから。最新のIC-911でも、フィルターのハンダ作業は変わっていないようです。

クリスマスイブはサトー電気

NJM567と、Φ20のSPを2個と、ジョンソンターミナルと、DIN-8買ってきました。

ゼロインインジケーターを作るのだ。
DIN-8はIC-911DのACC用。
ACCには受信信号と電源が来てるので便利。電源もここから貰おう。
DATA端子にはTNCを繋ぎましょう。

SPはKX1用。側面にぴったり入りそうです。さて、穴開けるか。
先週買ってきたのは断線してたので、その件話してテスターチェックさせてもらった。
※不良だった分は新しいのに変えてくれました

ジョンソンはつまみ部だけ使います。
安定化電源のターミナルがなぜか摘み無しゆえ。

駅は混んでた。
ケーキ売りまくり。

KX1 出力特性

コイルの巻き調整をして、これがベストな状態です。
バンド間のバランス重視で調整しました。

KX1 SPも入れてみた

予定していた側面には入らず。
単4仕様にして余裕が出来た基板上に貼り付けてみた。
バッフル効果が出ず殆ど聞こえん。ははは、あたりまえか。
Φ20のちいさなSPも買ってあったが実は初期不良品。コイルが断線してて鳴りません。サトーに交換して貰えばいいのだけど、150円のために行くのも面倒だなぁというのが私の感覚。立ち寄ってみるかな？

ついでに音量ボリュームのフィーリングが良くないので抵抗追加。多少良くなった。
KX1って、パワーアンプの出力を1K VRに入れてイヤホン出力となってます。だから、聞こえはじめはなかなか音量が上がらず、大きくなればなるほど極端に変化します。CカーブのVRならGUDですが、C型は滅多に手に入らないです。

単4×4本仕様の組電池を探しています

こんな感じの組電池で、単4ニッケル水素4本で4.8V/1000mAh仕様のモノを探しています。（写真は単3仕様）
タプじゃなくてリード線が直接出ているほうがうれしいかな。
2組必要なのですが、こういうのを作ってくれるところや売っていることろを探しています。できれば通販が可能なところ。

声をかければ何人か集まるんじゃないかな？
KX1用のコネクタプラグ（モレックスの＃5051が適合）は別途手に入れてあります。サトーで5個84円（ピン別売りで@21円）。
充電はACアダプタ＋抵抗で行う形でOKでしょう。KX1に内蔵することもできるけど。


http://page3.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/c199977167?u=;qmgnd882
こんなの見っけた。ラジコン用であるんですね。
でも、容量が小さい（1世代前の容量）ので・・・

KX1 4日目

完成しました！　（写真は無し）

3080のLPFへ繋がるコントロール線（白い線）と、ATUのリレーが干渉してしまいました。
このリード線はかなり余裕を持って引き回した方が良いみたいです。現在、若干テンションがかかってしまっている状態。これは明日にでも引き直します。

実は既に改造もしてます。
帰りにサトー電気に寄って電池ボックスを購入。単4電池8本仕様にしました。KX1の電圧計では10.5～10.8Vを表示しています。電池ボックスはリード線付きのスリムタイプを買ってきたのですが、それでもATU基板と干渉。1mm弱の干渉なのでふたが閉まらず。電池ボックスの側面を切り取ってぴったんこになりました。ただ、電池が抜けやすいです。壁を切らなくても真ん中の2本は純正ボックスのような抜け止めがないので同じです。これはメイン基板にクッションでも敷いて押さえようと考えています。隙間テープでも買ってきましょうかね。今は薄手のテープで押さえています。

電源13.5Vにて、出力は4.0/4.0/4.5/3.8W程度になりました。
充電したばかりの単4 NiMH 8本にて、出力は2/2/2/2W程度になりました。
8V（NiMH 6本想定）では、出力は1.5/1.5/1.5/1.5程度でした。
良い感じだと思います。

※8本あるはずのHiMHが6本しか見つからなくて、今は1000mAhを6本と1200mAhを2本という危ない組み合わせ

ATUを付けたことで出力は若干落ちましたが、無しの時と比べて100～200mWダウンくらいにみえます。殆どロスを感じません。

30mmの薄型SPも買った来たので、若干削ってやると側面に貼り付けられそうです。これも追々やってみます。ケースに穴を開ける勇気はまだ無いですけど。

KX1 3日目

昨日のエントリに3日目のことを一部書いちゃったので、ここでは補填的な内容で。
Web情報は沢山あるのであえて書く必要は無いのですが、最新情報としてメモしておきます。

KXB3080の組み込み、KXPD1の組み立ても完了。
残すはATUだけとなりました。

3080には「パワーアップキット」と称した抵抗2本が付属していて、これはTXブロックのゲイン配分を高める為のモノらしいです。乾電池運用のときの出力が少しUPするそうです。これも組み込みました。が、ファイナルTrの裏にある抵抗の交換がとても面倒。スルーホールのハンダ抜きに苦労しました。これはファイナルTrをつける前にやるか、一度ファイナルTrを外してから作業したほうが良いと思います。

3080キットに付属しているコイル巻き用のエナメル線は、赤が2種（太いのと細いの）があります。これ、思いっきり勘違いして、最初のステップで巻くトロイダルを太いほうで巻いてしまいました。これはそのまま次のステップで使うほうに転用することにして放置。違うコアに巻きなおしました。エナメル線は長めに付属しているので、1回くらいの間違いならカバーできます。
ちなみに、ゲージナンバーが大きいほど細い線になります。つまり、線の太さは#26＞#28です。

3080組み込みですが、コイルコモンのリードを挿す穴（KX1メインボード側）を変更しました。指定の穴だとコイルコモンのリードがかなり窮屈なL字になって、トロイダルと基板の間に挟まって対朝を落とせなかったからです。ただし、これをやると全体的に微妙に右にずれるので、ATUのトロイダルと干渉する可能性が残っています。これはATUを組んだときに干渉を見て、マニュアル通りに直すかどうかを決める予定です。

調整箇所は・・・
　受信系：40m（1個）、20m（2個）、30m（2個）
　送信系：L2の赤リードピッチ（粗密）

受信の調整はアンテナを繋いでノイズ最大にするだけ。とても簡単です。
ただし、フロントパネルに取り付けた状態でやらないとずれるようです。

送信系は出力が思わしくないときにいじります。
2バンド構成のときも同じで、L2（BNCに一番近いトロイダル）のインダクタンスを変化させて調整します。巻き数まで変更する必要はありません。
ただし、この調整は3080を組んだときはケースから出さないとできないので、ファイナルTrの放熱に注意が必要。放熱器無しででは、13.8Vだと数秒であっちんちんになります。TUNEモードでやるよりも、電鍵で送信したほうが楽で短時間作業ができます。PdL設定はHnd（縦）にします。

調整結果

・13.8V
　80m（3.8W）、40m（4.2W）、30m（5.0W）、20m（3.5W）

・9.0V
　80m（1.5W）、40m（2.0W）、30m（2.0W）、20m（1.5W）

細かいデータは別途とってグラフ化してる予定。
7V～14Vまで1V刻みで出力を測定してみたいと思っています。

KXPD1はそのまま組んだら送信しっぱなし（トツートツートツー ・・・）になってしまいました。
カールしているSUS板の先端を内側にペンチで曲げて調整。
ゴムパッドは止まるまで被せるよりも、1～2mm引き出した位置が良かったです。
3極プラグはネジロックしました。


改造ネタとしてやりたいこと

・単4電池8本仕様
・AGC時定数の変更（早くする）
・小型SPの内蔵（小音量でも聞こえれば良い）
・ゼロインインジケータ（キットもあるようですね）

KX1 2日目

1日目はSTEP-1の残り1ページまででした。2時間で出来るのはコレくらいかな。

2日目は3時間ほど没頭。
STEP-1が完了して、テスターチェック。なんとも親切なマニュアルです。
動作チェックもOK。ちゃんとマイコンも動いています。

BNCコネクタを付けたのですが、座りが悪くて少し浮いた状態になってしまいました。
ケースに入れてみるとぶつかってしまいます。しかも、熱を加えすぎて中の絶縁樹脂が溶けてしまった。
BNCプラグを差し込んで中心を戻しました。

2日目はここまで。


3日目の水曜。
実は虫歯が痛くなったので歯科医に。飛び込みだったのでかなり待たされて遅くなってしまいました。
昼から行っても今日はノーザン。雨も降っていることだし、休暇にしてKX1を組むことに。

受信系を組んで調整。
送信系も組んで確認。7MHzで4.0W、14MHzで4.2W出ていました。12.0Vです。
マニュアルに従ってLPFの巻きを調整して、7MHzで4.0W、14MHzで3.8WとなってOK。
BFOとDDSのADJをFT-2KDと鳴き合わせして追い込み。これもOK。

2バンド仕様のKX1が完成しました。
これ、ほんと良く聞こえますね。FT2KでS振らない局もちゃんと聞こえます。セットノイズも静か。
可変帯域のフィルターも良い感じです。
すばらしい！

夕方からは30/80mオプションを組み始めています。
トロイダルトランスを巻いて取る付ける所まで完了。
改造が大変でした。部品を外すのも出来ないことはないけど結構面倒だし。
何しろスルーホールのハンダを抜くのが大変。GND側は熱が逃げるので特に大変でした。
これ、やはり最初から30/80を組むことを考慮して実装した方が楽です。でも、途中の確認がちゃんとできなくなるので、どっちもどっちかもしれません。シュッタロウが欲しくなった。

ところで、座りの悪いBNCジャック。
結局のところ、気合い入GNDピンを削って、底面も削って平面出しをして付けなおしました。
これ、浮いてしまうとケースに入れたとき裏蓋が閉まらなくなるんです。
外すのはコテ2本を使用。温調コテで温度を上げても容量が小さいのでいまいち。また絶縁体を溶かしかねません。
Mコネ用のコテ60W（ニクロムの100W級）も併用して何とか取り外せました。その後、ハンダを綺麗にして、基板に合わせてヤスリで追加工。これは最初にやっておくべきでした。

さて、夜は30/80組み込みの続きをやる予定。非常に細かくアクロバティックなモジュールなので気合い入れてやらないと。まあ、すごい基板ですよ、まだ組んでないけど。

ついつい夜更かししてしまいます。