200W　Linear AMP　の製作　　　　2011.4.9

　節電が叫ばれているさなか、電気をたっぷり喰らうリニアアンプなんて、たいそう気が引けるアイテムですが、これを仕上げないと次に進めないので、早いところ何とかしないと・・・・・・ということで工作を開始しました。さて、パワーアンプ本体の製作ならびにラフな特性出しは、だいぶ前に区切りをつけていましたが、その後がなかなか続きません。地道な周辺回路工作なので、なかなか気持ちがハイになることもなく、たんたんと作っていたのです。それらをまずは紹介して、本体製作の序章にしてみます。

電源シーケンサー

　まずは、上の図に示すのが、電源シーケンサーです。リニアの電源投入は、ちょっとばかり神経質にやってみることにしました。メインリグからはスタンバイＳＷの信号が来るわけですが、それをトリガーにして、まずＶｄｄを印加→（Ｘｍｓ　Ｗａｉｔ）→Ｖｇｓを印加→（Ｙｍｓ　Ｗａｉｔ）→ＦＥＴの入力回路を接続　というようなシーケンスにしてみました。スタンバイＳＷがＴＸ-ＯＦＦする場合は一気に全部切っています。Ｘ，Ｙはそれぞれ、任意にプログラムで設定できます。今はＸ，Ｙ＝５０、１５０に設定していますが、Ｙはエキサイターからの電源ＯＮ時スパイクの様子を観測して決めるといいと思います。シーケンサーはＡｔｔｉｎｙ２３１３を贅沢にも使っています。といっても、このＡＶＲは、もう、１００円で買えるので、下手なロジックＩＣで組むよりよっぽど安くて、それに融通が利いていいと思います。スタンバイＳＷ信号で割り込みをかけて、チャタリングキャンセルを併用して、それに続くシーケンスを実行させます。プログラム容量は１６％しか消費しないので３２０ｂｙｔｅｓですか（笑）。基板写真上下の銅版は、この基板をシールドするためのベースになります。

リレードライバ役の２ＳＣ３２

　上はちょっと珍しいものです。はい、あの２ＳＣ３２です。実は、電源シーケンサーのＦＥＴのＶｄｄ用リレーはかなりドライブ電流を食います。６０ｍＡくらいでしょうか？なので、ちょっと大きめのＴｒがいいかなぁと思って、ジャンク箱を漁っていたのですが、なんと、何時買ったのかわかりませんが、上記のような太古のＴＲが目に留まりました。２個ほど、隅の方にちじこまっていました。もう、作られて何年になるのか知りませんが、もう、こんな石をＲＦ回路で使おうなんて酔狂なことはしないでしょうから、ここで一気にリレードライバーという「晴れ舞台」で活躍してもらいましょう。ということで、使ってみましたが、（当たり前ですが）問題なく動いています（大笑）。

５　Ｂａｎｄｓ　ＬＰＦｓ

　これは、話変わって５ＢａｎｄｓのＬＰＦです。なんと、ここでも空中配線です。１φのポリウレタン線をＴ８２-６に巻いています。トロイダルコアは空中で保持していますが、支柱は強固なリード線の出ているシルバードマイカコンデンサと、時に強度が不足する場合は、マイカコンデンサに並列に、これもリード線の太い高抵抗（１００ＫΩとか）をかまして強度を保っています。この抵抗は、回路に何の影響も与えません。

バンド切り替え用リレー

　これは、切り替えリレーです。相当前に、ＪＡ９のＩ様から、「この手のリレーなら、特性劣化なく、ハイパワーが扱えるよーー」となんと、サンプルを送っていただいていました。当時はすぐに使う予定が無かったので、死蔵しかかりましたが、ここに復活です。調べてみると、製造元のパナソニック電工は、サンプル品を少量でも直接販売していることがわかり、ＷＥＢで直接請求して、１０個ほど取り寄せてみました。一個７９０円で、ちょっと高価ですが、接点電流が８Ａとのことで、がっちりと作られています。いかにも特性が良さそうに見えるので、さすが日本の製品です。

ＡＥＳで購入したシルバードマイカコンデンサー

　あと、構成要素として大事なのが、コンデンサですが、これは、シルバードマイカで決まりです。定番品でしょう。しかし、日本もメーカーはこんな手のかかるリードデバイスは生産中止して、もう、１０年くらいになるのじゃないでしょうか？日本の小売店舗の根付けは、もう、暴力的なもので、ほとんどぼったくりといってもいいでしょう。それでも、双信のものなど、熱狂的なオーディオフリークが求めるのか、ちっとも安くなるそぶりは見せません。そこで、穴場に見えたのが、ＡＥＳからの通販です。２年位前に、エーコン管とかの面白真空管と一緒に仕入れてみました。良心的な値付けだったので、ちょっと心配もしましたが、上記のごとく、かなりマトモそうです。造りもしっかりとしていて、実際、共振回路を組んでみて、損失を見てみたのですが、国産品となんら変わりはありません。（うーん、どうも、これ、日本製じゃなかろうか？）いい買い物でした。

プッシュボタン式バンドＳＷ

　さて、こいつはなんでしょう？７連のプッシュＳＷなのですが、これが、ジャンクで仕入れたシバソクの映像用測定器の全面についていたものです。一つのＳＷで３回路の切り替えができるので、２系統のバイアスＶＲとＬＰＦとかの切り替えが出来ます。バイアス回路を引っ張り廻すのはちょっと抵抗があるので、１．５Ｄ２Ｖで伸ばすつもりですが、今はただ、変なノイズを拾わないことを祈っています。

＜電源部の工作＞　【2011.4.23】

　少しずつ工作を続けています。今回は電源回路です。電源回路がしっかり出来ていないと、特性のいいアンプは出来ないとご教授いただきましたので、ちょっと大げさですが、こんな感じに作ってみました。

電源部の様子

　ケースは、散々話をしているシバソクの１０００円ケースで、この右側に電源トランス２個をぶち込んでいます。なんせ５０〜５５Ｖで動作させたいので、ジャンクの３０Ａ１３．８Ｖ用のトランスが一個では、倍電圧整流しても、所望の電圧に届きません。そのため、片側は倍電圧、もう一方はブリッジ整流して、シリーズに加えています。これで、５５Ｖ７Ａ程度までレギュレートして取り出せるようになります。

　いまのところ、ＺＤ（４８Ｖ+９Ｖ）をそのままダーリントンＴＲで電流増幅して２Ｎ３０５５×２（背面に実装）をドライブする簡易型でやっていますが、レギュレーションに問題があれば、２Ｎ３０５５の２個積み増し、それでもダメなら、ちゃんとした定電圧回路を組んでみようと思っています。ケースの真ん中には十分なスペースがあるので制御ＴＲを増やしても大丈夫だと思います。ただ、昔、特性測定をしていた頃は、この簡易構成でＴＲは２Ｎ３０５５×４でやっていたので、最悪、この特性までは実現できると思います。なお、ＺＤに１０００μＦをかましてあるので、リップル電圧は負荷電流が６Ａ時10ｍＶｐ-ｐでした。そこそこ取れていると思います。

　平滑回路のコンデンサはブリッジ部が４７００μＦ×５、倍電圧部が３３０００μＦ×２です。ブリッジダイオードは２５Ａ用ですが、今回の目的には問題ありません。これらはいずれもジャンクの３０Ａ電源からサルベージしたものです。メーターはオリジナルのものをそのまま転用しています。ＶｄとＩｄの切り替えはこれまたオリジナルのプッシュＳＷをつかっています。電圧と電流が読めるようになると、実験していても安心できるようになります。電源シーケンサーもトランスの上に実装して、とりあえず、ＭＲＦ１５０ｐｐＡＭＰを迎え入れる準備は整いました。(続く）

＜アンプユニットを収容＞　【2011.5.6】

　ＧＷは終わったのですが、今日は一日休みを取ってゆっくりしています。午前中は庭の草取りをして過ごし、午後から、リニアをいじり始めました。これまでは、下の写真の左に見える5バンドのＬＰＦユニットのシールドボックス化、アンプユニット前方（写真上）に見える信号切り替え回路などをちまちま作っていましたが、それらをケースユニットに実装して、単体で動作が見られるようにしてみました。

ＰＡユニットを収容したリニアアンプ内部

アンプ正面は保護用のブルーのビニールがついている

　この写真ではまだ、5バンドのバンドスイッチは実装していなくて、正面のメーター下にはバンドスイッチ用の穴があいています。正面のメーターはスケールを丁度１/２で見ると、0-７０Ｖ電圧計、0-７Ａ電流計、5〜-20ｄＢｍのパワーメータ目盛りがついていますので、大変好都合です。あえて、スケール変換目盛りを書き込まなくてもよさそうです。

　ざっくりと動かしてみましたが、３．５〜５０ＭＨｚまで、裸のＰＡユニットで測ったのと同等の特性が得られているようです。これから、最終配線をしたあとに微調整に進みたいと思います。ＦＡＮやＬＰＦ切り替えを、外の電源から供給していると、なにかの拍子に事故ると怖いので、早く最終系にしなければ。まだまだコマイ作業（結束やレギュレータＴＲ用ＦＡＮをつけるか等）がたっぷりあるのですが、この手の作業のスピードは格段に落ちますね。おまけに取り掛かるのにも時間がかかるので、やたら歩みが遅くて始末に悪い（笑）。

＜バイアス回路＆電源レギュレータ＞　【2011.8.1】

　ちょっと電源系の話をしておきます。まずは、バイアスサーキットから。実は、上記のこの写真のようにバンドＳＷに連動させて、バイアスを変更できるように、各バンドごとにバイアス設定用ＶＲを切り替えるつもりで配線をしていました。バンドＳＷが３回路を切り替えられるようになっていたため、バンド切り替え用ＬＰＦリレー駆動（１回路）、独立したＦＥＴのバイアス用ＶＲ（２回路）に割り振ったのです。上記の記事を書いた後、「それでは、各バンド毎に微調整をするか」と思って、このバイアス回路を配線して、調整に取り掛かったところで、２つの再生品ＦＥＴを一挙に飛ばす羽目に陥りました。あまりに一瞬だったのですが、オレンジの閃光をＦＥＴの白いパッケージの中に見ることができました。ははーん、これがその筋では有名なオレンジの閃光かぁ・・・といたく感心したものです（オイオイ！）。

　その後も、何回か「再生品」のＭＲＦ１５０を飛ばすにつけ、もしかするとバイアス回路がまずいのかなぁ？と思いはじめました。というのは、どうも、「再生品」のあるロットは、電流を流し続けると、じわじわバイアス電流が増加をする傾向の石達が見つかったからです。温度上昇に対してＦＥＴは負の温度係数を持つから安心だ・・・という「神話」がガラガラと崩れるのを体感しました。聞くところによると製造元のモトローラのえらーい半導体設計者の方（名前失念）も、ＦＥＴに熱暴走は有り得る・・・と言っているたそうです。これには困りました。

　しかし、困ってばかりでも先に進まないので、いろいろ文献を調べることにしました。困ったときは基本に返るのが一番と、ＭＲＦ１５０の使いこなしのバイブルであるＥＢ１０４を再度読んでみました。なんとまぁ、このバイブルも読まずに、この石をいじっていたのは大変な反省をしなければなりません。というのも、そんな悩みなんて、とっくに解決策が書いてあるではないですか。

ＥＢ１０４のバイアス回路

　上図はその技術資料ＥＢ１０４からのバイアス回路部分の抜粋です。レギュレータはイニシエのμＡ７２３（ＩＣ１）を使っています。これにはなんと温度補償回路がついているではありませんか。○で囲んだＲ２５がサーミスターで温度上昇とともに、抵抗値が下がります。これとＲ１０で、レギュレータの電圧設定ポテンショメータの分岐部分を構成しています。Ｒ５で出力電圧を決定することになります。Ｒ１０+Ｒ２５はＲ５の中点〜アース間に並列接続されているので、サーミスタの効果で温度が上昇すると、Ｒ５中点〜アース間抵抗が下がって、バイアス電圧が下がり、ＦＥＴの「熱暴走」？を防ぐように働くと考えています。Ｒ１０はサーミスタの「効き」をコントロールするための制限抵抗のようで、これはカットアンドトライになりそうです。

　この図でもう一つ記述しておかなければならないのは、ＦＥＴの保護をする、バイアス回路のＤｉのお話です。Ｄ３，Ｄ４はそれぞれ、Ｑ３，Ｑ４のいずれかのＦＥＴが壊れて、Ｇ−Ｄ間ショートすると、ドレインの高圧が一気にバイアス回路を逆流して、隣のＦＥＴをすっ飛ばすのを防いでいます。このＤｉは２Ｎ４１４８が指定のようですが、小型でＶｒが１００Ｖもあるのでこの用途にはうってつけです。秋月で超安価に売っていますので、もっといろいろな用途に使えば良かったです。

バンド切り替え付きのバイアス回路

　さて、上記のバイアス回路にバンド毎の調整用ＶＲ（５バンド分）を実装したのが、上記写真です。２つのボードが対称に作られているのは、このボードをＭＲＦ１５０ＰＰの基板の両側に立てて固定しようと思っているからです。一回転ＶＲがサーミスタ補正用のＶＲ（Ｒ１）で、今は１０ｋΩにして有ります。その上についている独立した多回転ポテンショメータが、電圧設定用のＲ５というわけです。サーミスタは、ＭＲＦ１５０の熱を拾う箇所に固定したいと思っています。

　次に電源レギュレータですが、実はこのときは、共連れで電源用リップルフィルタの２Ｎ３０５５も一個飛ばしています。なんせ、良く見てみたら、ＭＯＴと東芝の３０５５が同じヒートシンクに一個ずつマウントされていたのです。飛んだのはＭＯＴの方でＶｂｅがちょっと低くて、電流がガバガバ流れる感じでした。こんなの並列にしたら、東芝の３０５５には殆ど電流が流れるはずがありません。ということで、飛んだＮＯＴの２Ｎ３０５５を交換して、東芝で揃えることにしました。今、秋葉で見ると、ＳＴＥの3055が３００円（高い！）でしたが、念のためスペアに２個買っておきました。

ＭＯＴとＳＴＥの２Ｎ３０５５写真
真ん中が飛ばした3055

　さーて、肝心の定電圧、電流制限回路です。こんな大掛かりにする必要があるのかなぁ・・・と思いつつ、勉強がてらに着手してみることにしました。というのも、再生品のＭＲＦ１５０に手を焼いていたからです。私は、５０Ｗを超えるようなリニアアンプは今回が初めてなので、ＪＡ１ＢＯＰさんと情報交換をさせて頂きながら製作を楽しんでいたのですが、「再生品のＭＲＦ１５０は「本当に飛びやすい」というＢＯＰさんの知見をそのままを体現する形になっちまいました。なんせ、Ｉｄが過重で飛ぶときは一本あたり１０Ａ以上も流れ（電源は生きてるのかなぁ？）保護回路の無いシリーズレギュレータでは、制御ＴＲも道ずれに飛ばしてくれます（今回はＶｂｅの低いＭＯＴ製が先に逝きましたが）。これでは気持ち的にまったく安心できません。そこで、電流制限付きの古典的レギュレータを作ろうと相成ったのです。普通は、リニア用電源なんてＳＷレギュレータで片付けるのがスマートなのでしょうが、頭の古いＰＷＺは最初にでかい電源トランスを二個もケースインしちまったものだから、こいつを替える訳にいかず、古典型シリーズレギュレータのお出ましになったわけです。

電流制限付きシリーズレギュレータ

　実は、このシリーズレギュレータ化は、だいぶ前から考えてはいたのです。ただ、格好のコピー回路が見つからず、伸ばし伸ばしになっていました。いまどき、５５Ｖ７〜８Ａのシリーズレギュレータなんて酔狂なことをやる人はアマチュアであってもあまり多くないのでしょう。そうした中、立ち読みした無線と実験誌に格好の回路が載っていたのを見つけたのが３月の初めで、４〜５月の連載で落合さんが記事にしていました（２０１１年５月号ｐ128〜）。オーディオのＭＯＳＦＥＴアンプの電源ですから、まさにこの記事は私のリニアにうってつけの用途です。これはぱっくりとしゃぶらせていただくことにしました。

　回路を抜粋させていただきます。このオリジナル回路は正負２電源で４５Ｖ７Ａの回路だそうで、まさに本用途にジャストフィットです。私のために設計して頂いたような錯覚さえしてきます（笑）。上記に回路図を載せておきます。ただし、正電源の方だけです。実はこの回路には間違いがあります。すぐに気がつくのですが赤の←＊で示した結線は必要ないはずです。多分、雑誌掲載用に回路図を清書してもらったときのエディトリアルなミスでしょう。６月号を持っていないので、修正記事があるのか確認できないのですが、どう考えてもダーリントン接続したＴＲのＢ−Ｅショートですからオカシナことになります。

電源レギュレータ制御部

この回路では電流制御開始電流を

　　　　　　　Io＝((1+R3/R2)(Vo+Vbe)-Vo)/R1

で設定することができるようです。Vo=55V,Ｖｂｅ＝0.6Ｖとすると

　となり、とりあえず、パターン３（＝２*Ｉｏで7.1Ａ）を採用しておくことにします。このあたりの電流なら、流れてもＭＲＦ１５０はびくともしないはずなのですが。

　回路上アレンジしたのは、本文では２ＳＣ２３３７Ａまたは最近の２ＳＣ５２００を使うように推奨してありましたが、当然のことながら、もう、放熱器ごとケースにマウントしてある２Ｎ３０５５×２で行くことにします。直流増幅率が２Ｎ３０５５はＭａｘで７０ですからちょっと低くて心配ですが、ダメなら２ＳＣ５２００に替えることにします。あと、２ＳＣ２４５８ＧＲは同等品の２ＳＣ１８１５ＧＲで代用しています。入出力電圧はオリジナルが６５Ｖ（入）/４５Ｖ（出）ですが、今回の用途では７７Ｖ（入）/５５Ｖ（出）となります。このとき、電圧設定ＶＲの可変範囲はオリジナルどおりでもよさそうで、５５Ｖは可変範囲内に入っています。

　さて、この回路ですが、実験で確かめてみることにします。負荷抵抗を変えて、そのときの出力電圧と電流を測定するのが良いでしょう。

電流制限特性

　上図は表のパターン１の条件で、負荷抵抗を変化させて、出力電圧と出力電流の特性を測ってみたものです。本当は実際に使用するパターン３あたりで直接やりたいのですが、これをやろうとすると、負荷抵抗で消費される電力がものすごく（３５０Ｗとか）、まじめにやる気力が起きません。それより、電源ソースに使っているＣＶＣＣ電源の容量が１１０Ｖ６Ａなので、電流的にアウトです。ということで、スケールダウンして動作を確認できれば、実動作時も大丈夫だろうと踏んで実験してみました。

で、得られた結果が上図なわけですが、出力電流の制限を2.7Ａ（２本のＴＲで）に設定して、負荷抵抗を変えてみます。３０〜２１Ωくらいまでは負荷抵抗の減少に伴って定電圧出力で、オームの法則にしたがって電流が増えていきます。設計値の２．７Ａ近辺で、電流の増加は止まり、今度は出力電圧が降下していきます。出力電圧降下領域の損失は全部を制御ＴＲがかぶるわけで、例えば、入力が７７Ｖでパターン３だと７Ａですから５００Ｗにもなっちまいますから、出力ショートには対応できていないことになります。制御ＴＲの損失は２３０Ｗ（２Ｎ３０５５）、３００Ｗ（２ＳＣ５２００）なので、ＭＲＦ１５０が本気モードで電流を流すと、もしかすると、電流制限ＴＲのほうが先にやられてしまうかも。。。。。とここまで書いて気がつきました。そうなんです、良く考えるとＰＤ＝３００Ｗ×２のＦＥＴを救うのに、合計でＰＣが２３０ＷしかないＴＲではダメかも・・・・。無線と実験の原文にも、なにやらそういうニュアンスが漂っています。曰く、「このプロテクションは万能じゃないよ」と。

でも、無いよりはましでしょうから、一応、このまま走ってみます。実際に再生品ＴＲが飛ぶときには、以前のＺＤ+ダーリントン接続の制御回路でも、東芝製に２個とも揃えたあとは電源回路のＴＲが飛ぶ事象は無くなっていますので。ふぅ、こんな電源なんて、なんともＳＷレギュレータでごまかせば簡単なのでしょうが、アナログでこうやって非効率な遊びができるのも、「趣味ならでは」なのでしょうね。

冷却ファンつき負荷抵抗

　最後に、ちょっとグロテスクですが、実験に用いた負荷抵抗をさらしておきます。３オーム×９個のものと２オーム×１０個のもので、ファンは１００円で売っていたＰＣ用の取り外し品です。１０Ｗのセメント抵抗で抵抗値が得られるようになっています。低抵抗を作る時はこの２個を並列に使うこともあります。こんなものですが、作っておくとけっこういろいろな場所で活躍してくれます。１０オーム２００Ｗもあれば、時間が短ければその３〜４倍くらいのパワーに耐えますので、たいていの実験に使うことができます。電子負荷も考えましたが、耐オーバーロード能力という点では、単純な抵抗のほうが安心かもしれません。

＜若干の追加事項＞　【2011.8.15】

　特性と若干のメモを書いておきます。

　リップル、リップル除去率、レギュレータの内部抵抗は以下のとおりでした。前回のパターン３の設定です。リップル除去率や内部抵抗は微小Δ値を測っているので、所有している測定器（デジタルテスタ）で精度が出ているのかは不明です。あくまで参考ということで。

　少し、電源回路に記述を追加しておきます。まず、この電源は高速動作を考えていて、誤差増幅器にほとんど時定数がありません。これだとちょっと高周波の回り込みで動作がおかしくならないか心配だったので、ＲＦ用のパスコンを入れたのと、電圧安定化のためのツェナーの両端に電解コンデンサを置いてリップル抑圧効果を狙い、電流制御ＴＲのベースに発振防止のコンデンサを挿入しています。これで、制御ループの応答は緩慢になると思いますが、もし何か問題があるようなら外してしまおうかと思っています。いまのところおまじないの領域です。

デカップリングＣの追加

　しかし、実験中にはなにか起きるもので、Ｃ３４２１Ｙを飛ばしてしまいました。なんと下のごとくモールド内部から発火現象が見られ、足がもげてしまいました。どうしてかというと、これは本当にチョンボでした。最初、タンタルコンデンサで年代モノをＣ３４２１ＹのＥ-ＧＮＤ間に接続して電源ＯＮしたら、一気にＣ３４２１Ｙが火を噴きました。なんと小容量タンタルコンデンサがショートしていたようで、年代もののタンタルコンデンサには気をつけたほうがいいようです。そう言えば、タンタルコンデンサは逝かれるときはショートモードだってどこかに書いてありましたので、けっこう危ない部品なんですね。一応新品コンデンサだったので（未使用なだけか？）、絶縁を見ないでマウントしたのが敗因でした。ただ、壊れたのはこのＴＲだけで、回路全体は交換してすぐに復活しました。

鎮魂2ＳＣ3421Ｙ

　それから、ダメになった話では秋月のリレーがあります。これの大きなパワーリレーですが、６Ａの開閉に耐えるような仕様になっているようですが、まずは２Ａの１００回程度の断続で、ｍａｋｅ接点がタッチしっ放しになりました。しょうがないので交換して、４．７Ａの開閉をほんの数回やったらこんどはブレーク接点が中点とタッチから離れずという具合です。ＤＣの場合の開閉は、アーク放電が起きて接点が溶融するのでしょうか？そういえば、仕様上はＤＣ５Ａだと電圧はわずか３０Ｖしか許容していませんね。このリレー、ＨＳＩＮ　ＤＡと銘が打ってあります。ＨＳＩＮ　ＤＡでぐぐるとここが出てきます。台湾のリレーメーカーのようですが・・・

　上図は秋月の取り扱い説明書に載っていた（断続時？）特性図ですが、５Ａでも１０００回は保証しているのじゃないのかなぁ？確かに並列運転でも、断続時は単回路動作になっちまうので、電流断続時には５Ａの接点容量では余裕が少ないのかもしれません。しかし、数回でお釈迦ということは無いと思いますが。というわけで、たまたまオムロンの１０Ａの単極リレーがあったので、換装してみました。１０Ａ　３０Ｖ　ＤＣとあるので、容量は３００Ｗは行けると思い、５Ａ　５０Ｖ　の開閉は楽勝かと思いきや、４．７Ａを開閉したら２回でアーク放電が起きてお釈迦になりました。今回は見事な青い放電光を見ることが出来ました（笑）。オレンジの閃光は何度も見ましたが、ブルーは初めてです。リニアの実験って、本当に良く閃光を見るなぁ・・・・（大笑）。

オムロン製と台湾製のミニチュアパワーリレー



アーク放電でプラスチックのこげた跡が！

　この様子だと、５Ａもの電流を流しっぱで開閉するのは諦めたほうが良さそうです。実際は通常はアイドリングしか流しませんから（というかシーケンサーでＶＤＤを掛けた直後はアイドリング電流さえも流れない）、まぁ、通常使用時は問題ないとは思うのですが。いろいろ実験するときに面倒なので負荷をついだままＯＮ/ＯＦＦしていましたが、これを止めればそれで解決しそうです。

　さて、電源レギュレータからＲＦ回路に電力供給する場合、ＲＦ信号がレギュレータ回路になにか悪さをしないか心配だったのでカットオフの低いＬＰＦを入れようと考えていました。

パッチンノイズフィルタによるＬＰＦ

　上はその例ですが、秋月で一個５０円で買ったパッチンノイズフィルタです。素性が良くわからなかったので、４回巻いて、共振点を見たら、０．０２μＦの並列共振回路で３２４ｋＨｚとなりました。インダクタンスは１２μＨくらいです。期待通り相当μｓが大きく、これでＬＰＦを作ってみました。

パッチンノイズフィルタによるＬＰＦの帯域外特性

定ＫライクでＣ＝０．１μＦ×２

　５０オーム系で測定したので、完全に入出力ミスマッチとなり、５０ｋＨｚくらいにピークがあります。５〜５０ｋＨｚはＴＧレベルより-5〜-10ｄＢくらい低いですが、ま、問題になりません。それより、こんな簡単なフィルタでも〜３０ＭＨｚで３５ｄＢ、〜５０ＭＨｚで３０ｄＢも減衰するので、けっこう使える材料だなと思いました。ただ、ここはＤＣが５Ａも流れるので、このときに特性が乱れないかは保証できません。磁気飽和してしまうかも。

＜ＭＲＦ１５０顛末＞　【2011.8.23】

　さーて、ここらで、ＭＲＦ１５０にまつわる話を少ししておきましょう。ＪＡ４ＬＡＯさんの掲示板では時々アナウンスしていたのですが、けっこう難儀な話なのです。

　もともと今年の春の連休にはリニアを仕上げようと思っていて、いろいろ実験をしていたのですが、最初にここで特性を取ったときに比べて、動作がいまいち安定しないのです。このときはあまり気にしていなかったのですが、４月に入って、たまにリニアに火を入れると、ＦＥＴの温度上昇にともない、アイドリング電流が増えていく現象にぶつかりました。この当時は、あまり気にするレベルでもないと思って放置プレイだったのです。

　そうこうするうちに、バンド毎にバイアス調整可能な切り替え回路につなぎ替えた瞬間に、片側のＦＥＴが火を噴いたのです。例のオレンジの閃光というヤツです。それまで順調だっただけに呆然自失でした。しかし、パワーがでかくなるアンプをモノにするのは必要な経験だと思い直し、何故、飛んだのか考えてみました。

　一番先に疑ったのはレギュレータのオープンでゲート電圧が上がって一気に電流が流れてお釈迦というシナリオです。というのも、ＮＦＢ回路を見ると、ＶＤＤから微分回路を形成して、レギュレータの出力につながっています。電源投入時のスッテプ電圧応答が微分されてスパイクになって、レギュレータを破損させる？このときＶＧＳ耐圧は+/-４０ＶあるのでＦＥＴはセーフなのだ・・・・と思ったのですが、肝心のレギュレータは生きているようだし、そうなるとゲートをスパイクが直撃してＩＤが流れてお釈迦か・・・いやいや、ゲート電圧設定のレギュレータ回路の分圧抵抗を長く引き伸ばしているから、レギュレータが発振してしまう？・・・・・等々、なかなか実情をよく説明できるシナリオが描けなくて、ちょっと頭を冷やしてみたくなりました。そのときは再生品のＦＥＴの脆弱さは知る由もありませんでした。そうです。昔撮った写真にこんなのがありました。いかにも、サルベージしました・・・という風体ですね。

Refurbished MRF150

　まぁ、最初から「Refurbished」と表示してあるので、文句は言えません。外観だけなら、別に足に折り目がついていようと、多少汚れていても、あまり気にすることはないとある意味諦めていましたから。

　これと並行して、じゃぁ、新品とかを入手する術（すべ）は無いのかとサーベイも開始していたようです。その関係でＪＡ１ＢＯＰさんにもアドバイスいただくべくメールのやり取りをさせていただきました。その中で、香港の再生品の素性についてご教示いただきましたので、後学のためにＵＰさせていただきます。簡単にいうと、どうもこの手の工業用高周波電源は、医療用のパルス発生器（ＭＲＩとかでしょうか？）に使われていたものが多く、ユニット交換廃棄に伴って、ジャンク市場に放出されたのを、再生業者がサルベージ＆お化粧直しをして、香港の電気屋（←こいつらは、必ずしも商品知識は持っていない＝せいぜい良くて秋葉の販売店オヤジレベルでしょう）に流れているようです。ユニット交換というのは、本来「特性が劣化してしまって」放出されるはずですから、再生品の素性は押して知るべしなのかもしれません。もし、パルスモードで酷使されて、特性劣化のために交換されたとすれば、普通に考えてリニア領域で特性が出るはずが無い・・・と考えるのが自然なのかもしれません。

　さて、新品だとＲＦパーツで５０〜６０ドル（ただし、ＭａＣＯＭ製なのが残念だが）だそうで、このところの円高を考えると４０００〜５０００円ですから、まぁ、最後はこれかな？と思いましたが、やっぱり再生品の２５００円近辺というのは、価格的には魅力です。ここまでに、すでに４本が藻屑と消えており、諭吉君の一枚が消滅したことになります。状況は電源ＯＮ即昇天（バイアスは掛けず）です。再生品だから、すぐに飛ぶってことも無かろうと、いろいろお釈迦になるシナリオを考えたのですが、全くわからず、本当にめげ込んでしまいました。こんな状態で、新品を実装するわけには行きません。同じように逝かれたら、とんでもないことになりますから。

　こういうときは、基本に返るに限ります。このころになると、若干、回路的にも？の点が出てきていまして、その筋（どんな「筋」じゃぁ？）ではバイブルとされるＥＢ１０４を読み返すことにしました。

鎮魂　MRF150

　まず、まっさきに気付くのはＤｉと温度補償で、これはすでに触れています。ここでもこの２つのアイテムは採用してバイアス回路を作っています。結果的に回路図は下図のように変貌しています。バイアス回路は２系統独立にしました。これはファンに近い方のＦＥＴと遠い方のＦＥＴでは大電流時に温度上昇に差があるかもしれないと考えたためですが、効果のほどは不明です。あと、前に示したように、バンド切り替えをリレーで行っています。

MRF150　リニアアンプ回路図（改訂版）

　というように回路の方は、改善が続いているのですが、肝心のＭＲＦ１５０に入手方法が確立していません。いろいろ手を尽くしてみて、ＲＦパーツからの個人輸入以外に２つのルートを見つけました。一つはＥｂａｙの「新品表示」のＭＲＦ１５０、もう一つは国内の半導体販売店で一風業務用だが、アマチュアもとりあえず拒否しないところの在庫です。それぞれのアクセス顛末は以下のとおりです。

　まずは、eBayですが、香港の電気屋も、良く見ると「ＮＥＷ」と銘打ってＭＲＦ１５０を売ってるところがあります。何故気がつかなかったのかと忸怩たる思いでした。写真を良く見ると、足の折れ曲がりも無く、ビスを締めた跡も見えません。もしこれが、写真のとおりのものであれば、「おお？」っと一気に魅力的になります。値段は、再生品と変わらないレベルなので、なおさらです。しかし、世の中美味しい話はそうあるものではありません（笑）。

　ＮＥＷが再生品と似たような価格なので、「どうして、こんな安くてＮＥＷなんだ？本当に再生品じゃないのか？」と質問したら「ＮＥＷだから心配しないでいい。グレートパフォーマンスを約束する」なんて販売店から即答が来ました。

Refurbished？　or new MRF150

　ということなので、実は、この店から２個ＭＲＦ１５０を仕入れてみました。結果は、やっぱりというか、思ったとおり再生品でした。良く見ると折り曲げ跡があるのと、やっぱり半田を除去するとオリジナルの金メッキの輝きは完全に失せてしまいますので、すぐにわかります。残念ですが、２５００円で新品が入手できるはずもないことが改めて実証されました（苦笑）。

　その後ですが、さんざん「香港の再生品は質が悪く使い物にならない、お前はＮＥＷと表示していてこちらもちゃんと「本当にＮＥＷか？」と質問したのに対し、てお前は「ＮＥＷだ」と言っただろう、悪いのはそちらなのだからなんとかしろ！お前のいう１０％割引や、返品なんて面倒なことには応じられない」・・・と返しました。そうしたら、「サービス向上のために供給元に返したいので送り返してくれ」と言って来ていて、なんとなく正論を吐いていましたが、「損害を受けたのはこちらなのだから、タダにしろ、さもないとｅＢａｙプロテクションに仲裁を申し込むゾ」とちょっと恐喝気味？なメールを送りました（笑）。

　そのあと、「こっちは買う前にＮＥＷかとうか２度も確認した。ミスは１００％お前で、こっちは気分が悪い。こっちの１５０はお前の持ってるのと同じはず。だから、調べたければ、お前の在庫を見ればわかる。香港からのＭＲＦ１５０は同じパッケージに入っていて、何処の販売店（香港）でも同じだ。とにかく、送り返す気は無い。気分を害した補償に全額返せ、さも無くはeBay バイヤープロテクションにレポートする。」とも、しつこく重ねて付け加えるのを忘れていません。

 そしたら、なんと１００％返金するといってきました。その代わり５スター維持のために良い評価してくれ・・・とのこと。そうか、彼らにとって評価がかなり問題なのです。これはいい経験をしました。かなり強気に交渉しましたが、最後の相手の弱みはここなのです。ほとんど遊び感覚でえーかげんなメールを書いていましたが、けっこう通じるものだとびっくりしています。もっとも、香港販売店のＭＲＦ１５０事情？をわざわざ長文で解説してやったので、時間対費用効果はあまり高くなかったかもしれませんが（大笑）。このあと、件（くだん）の販売店は、「ＮＥＷ」の表示をやめて、「Refurbished」にしましたから、お仕置きをしてやった効果があったようです。

　香港の電気屋のＮＥＷ騒ぎは一件落着しましたが、結局再生品と変わらないので、やっぱり新品を入手したい想いは募ります。まぁ、最悪Ｍａ/ＣＯＭでもいいやと思って、いつかＹ様からお教えいただいた国内代理店を覗いたら、それらしき型番がありました。型番の最後にＭＰとあったのですが、何ぼなんでもマッチドペア（２本）じゃなかろうと、あまり期待しないで、見積もりを取りました。１０本もあれば当座は十分しのげるだろうと思い、その旨伝えると、一度は見積もりを貰いましたが、その後、在庫を調べてみると、「品質劣化の出ている個体があるので、廃棄処分にしたいから、今回のディールは無かったことにしてくれ」と言って来ました。この状態では品質保証ができないので、販売したくないというのです。奇特なアナウンスだと思ったのですが、ここで一計を案じることにしました。

New MRF150

　「どんな劣化なのかわからず諦めるのは馬鹿らしいので、写真を送ってくれ」とメールしたら、送り返してきたのは、確かに足に緑青みたいな錆が出ているものがあったのです。でも、使えないレベルじゃないと判断して、引き取るから、見積もり価格の約半分にしてくれと交渉したら、そこまでは出来ないが、２２％引きで、返品保証なしという条件が返ってきました。「これ以上は譲歩する気はなく、ダメならこれまでだ」と最後通牒を突きつけられてしまいました（うーん、相手も強気やなぁ）。そこまで相手が強気だと、こちらも警戒感が強くなり、リスクヘッジをかねて、「じゃぁ、６個分送ってくれや」・・・と一回妥結することにしました。

　到着してみて、びっくりしたのは、６個は６個でもマッチドペアが６個（というか組）なので１２本（６組）の特性の揃った石が来たことです。うーん、これで、購入価格は７８％の５０％で３９％に下落してしまいます。元値はシングルだと思っていた値が、相場の６４％くらいですから、一個あたりなら、相場の２５％ということになってしまいます。これはなんというか非常にラッキーでした。おまけに緑青みたいな錆は全くありません。聞けば、極上品から送ってくれたということです。こんないいやつあとどのくらい残っているのか？と聞くと、あと４組（８個）だというので、当然ゲットしてしまいました。〆て１０組（２０本）のマッチドペアが、一本あたり、市価の四分の一で購入できました。さらに言うなら、これは、ＭａＣＯＭではなく純正のモトローラの新品です。このマッチドペアなんて普通は手に入りません。価格もべらぼうです。それを考えると、相場の１２〜１５％で手に入れたことになるのかも。これには、びっくり仰天というわけです。上の写真は品質の比較的悪いものです。ネジ基台に若干のにじみがありますが、気にするなら、こんなもの削り取ればいいでしょう。まぁそのままでも全く問題が無いのでは？と思っています。

　良く見ると足の金色度合いが再生品と明らかに違いますって、あったりまえかぁ（大笑）。これは良いものを安く手に入れることが出来ました。これで、場合によったら、４モジュール合成で１ＫＷも夢では無くなりそうです？（大笑・・・・こんなこと怖くてやりませんが）。

＜外形の整備＞　【2011.9.12】

　去年の大晦日に工作を始めたリニアアンプですが、なんとか「形」になってきました。

　状況ですが、パネル面のレタリングまで終了まで漕ぎ着けました。さすがに元になったシバソクの映像用測定器のケースのフロントパネルは使いまわしができず、１ｍｍのアルミ板を買ってきて、細かい紙やすりでヘアーライン処理をして、その上からかるーく自動車用のメタリック塗料をスプレーして、さらにクリアー塗料を塗ってあります。

　バンドＳＷは以前からついていた７連のプッシュＳＷのうち、中央の５バンド分を使っています。メーターは都合のいいことに、１４０がフルスケールなので、１/２だとちょうと０〜７０Ｖの電圧計、０〜７Ａの電流計になるので、あえて、レタリングをし直すのは止めました。あと、３ｄＢ〜−２０ｄＢまでのデシベル目盛りがあるのですが、これはパワーメータとして好適です。ダイオード検波器のリニアな部分を使うと+/-１ｄＢくらいの誤差で表示できることがわかったので、検出器を早速組み込んでみました。０ｄＢ＝１００Ｗとすれば２００Ｗが３ｄＢになるので、２００ＷＰＥＰなら０ｄＢのところを指示するようになるはずです。左下のコネクターは外部にデジタルマルチメータをつないで、ＩＤと各アームのＶｇｓを測れるように用意しました。全体的には、ちょっと見た感じはリニアアンプという感じはしなくて、相変わらず測定器っぽい感じですね。

　最終的な内部の様子です。バイアス切り替え＆レギュレータ回路が壁のようにＭＲＦ１５０の横にありますが、ファンの位置が向かって左なので風のムキを考えると、向かって右のＭＲＦ１５０のほうが冷えにくいのでは？と考えて、独立に温度補償回路を作ってみました。全体的にたかが２００Ｗのアンプにしては、大げさな造りになってしまいました。時間を掛けているうちにいろいろな部分が増殖してしまった結果ですが、まぁ、趣味でやってることなので勝手に「よし」としてしまうことにします（笑）。

　これは、若干のクローズアップです。ほとんど空中配線でやってることがわかると思います。紙フェノールの基板を使ったのは、後で考えると失策だったかもしれません。というのも、これだけＭＲＦ１５０を交換するとは思わなかったからです。もっとも、ガラエポでも、もし１０回も交換したらお釈迦になるかもしれませんが。一応、ソースは銅板につながるので、ここは基板の劣化から免れています。ゲートとドレインは基板の上にランド板を置いて接着剤で固定しているので、このランド板が「やれ」たら簡単に交換することができるので、いくらＭＲＦ１５０を交換してもなんとかなるでしょう。　

　回路図には書きませんでしたが、バイアス回路は、各々のＭＲＦ１５０のゲートをＧＮＤ接続にもできるような切り替えＳＷをつけています。入力トランスの横のスライドＳＷがそれです。これは、片方ごとにバイアス調整をしたり、もしも「どっちかのＭＲＦ１５０が飛んじまった場合」で、飛んだ方の同定が出来ない場合（閃光を見落とした場合？？）に、チェックするのに重宝します。このＳＷは絶対必要ですね。

　これは、さらにＭＲＦ１５０周辺のクローズアップです。サーミスターとＭＲＦ１５０の結合は軽く触れているだけです。シリコングリスとかでヘビーに結合はしていません。それでも十分な温度補償効果があるようで、ＭＲＦ１５０は発熱すると「すっと」バイアスカレントが下がります。なかなかいい塩梅です。この回路構成にしてからは、バイアス回路の（引き回し？）が原因でＭＲＦ１５０が飛ぶようなことはなくなりました。

　さて、特性ですが、ＲＦの回路構成は、全くこのときと替えていないので、実現している性能はまったく同じですので、ＩＭＤに関しては省略します。ここと同じです。なんせ、トリマーも調整し直していませんので。ただ、バイアス電圧は、当然のことながら、ＭＲＦ１５０を交換するごとに調整しています。これは、明らかにばらつきがありますが、一本あたり、250〜350ｍＡが一番美味しいところのようです。私は入出力特性は面倒なので測定しません。ＩＭＤ特性を見れば一目瞭然なので、必要無いからです。

　スプリアスに関しては、ちょっとここで問題点を提起しておきます。

　第二高調波を測ったところ、-４５〜-５０ｄＢというあまりよくない状況に遭遇しています。アンプ単体でも第二高調波はキャリア比-２０〜-３０ｄＢ程度とれており、ＬＰＦの減衰量も-５５ｄＢ以上取れているので、普通に考えれば、まったく問題ないスプリアス比が実現できるはずですが、そうなりません。これは一見不思議に見えますが、実は良く考えてみると、ちっともおかしくありません。ＬＰＦ系に非線形要素があると、こんなことが起きることがあります。受動素子の非線形は考えにくいので、あえて言うなら、ＬＰＦの不整合が出力ＴＲの動作をスポイルするのか？という感じでしょうか？もし、そうだとすると、ＩＭＤにも影響が出るはずですが、この領域ではあまり影響を受けているようには見えません。くさいのはリレーじゃないかと思っています。いずれにしても、対策を考えて実施しないとまずいでしょう。これは、ちょっと考えてみることにします。


＜追補＞　【2011.9.13】

２００ＷリニアからＬＰＦユニットごと引っ張り出して、５０Ｗでドライブしてみました。それだと、どのバンドでも-60ｄＢ以上はスプリアスが取れています。ということはリレーじゃないんだということですね。リレーじゃないことが判ってほっとしています。昔、ジャンクのパワーリレーでえらい目にあった経験があるからです。あとは、出力端につけた、カップラーを介したパワー検出用のＤｉが疑わしいのですが、まぁ、そのうち原因は判るでしょう。

0

　さて、ここまでにお飛び遊ばしたRefurbished MRF150の方々です。以前から２個ほど増えました。-1補正を掛けたら、鎮魂っぽくなりました（大笑）。まだ、純正（？）の再生品も、新品もどき再生品（タダでゲット）も、もちろん新品もしっかり全部残っています。はてさて、これらのの仏（ブツ）が飛ばないよう祈っておりますが、この先どうなることやら。

＜スプリアス測定＞　【2011.9.26】

　前回、スプリアス測定をしていたら、あれ？という状況だったので、いろいろ調査をしている最中に、電源をショートさせて、制御回路の半導体３つを飛ばしてしまいました。回路図の２Ｎ３０５５（一本）だけでなく、ＲＤ６Ａ、２ＳＣ２２４０ＧＲも共ずれで逝ってくれたもんだから、回復するのにちょっと時間がかかってしまいました。自分の不注意とはいえ、リニアの実験は緊張します。うまく動いていてくれていても、緊張がほぐれると、また、何かやらかすもんだから始末に終えません。

　さて、前回、スプリアスが若干劣化していたというのは、ＬＰＦ後につけたパワーセンサー（トロイダルトランスによるピックアップトランスと１Ｎ６０）の発生する歪みが原因でした。これは、ＬＰＦの前に置けば、この歪みは消えてなくなるのですが、当時、なるべく綺麗な波形のレベルを見たいと思っていたようで、ＬＰＦの後付にしていて、さらに結合度も若干大きく-20ｄＢくらいに取っていたので、なおさら歪みが大きく出たのでしょう。これを、トランスの巻き数を大きくして（疎結合化）、Ｄｉを１ＳＳ９９にを変え、さらにＬＰＦに前置したら、まったく問題なくなりました。

　この様子をすこし記載しておきます。

スプリアス特性（５０ＭＨｚ）
ＣＦ：１００ＭＨｚ　ＢＷ：２００ＭＨｚ　ＲＢＷ：３０ｋＨｚ

スプリアス特性（２１ＭＨｚ）
ＣＦ：５０ＭＨｚ　ＢＷ：１００ＭＨｚ　ＲＢＷ：３０ｋＨｚ

スプリアス特性（７ＭＨｚ）
ＣＦ：１２．５ＭＨｚ　ＢＷ：２５ＭＨｚ　ＲＢＷ：３０ｋＨｚ

　上記は３バンドですが、他のバンドも全く同様です。１００Ｗ出力時のスプリアスです。しっかり押さえ込まれていて、問題はまったくないレベルだと思います。

　ということで、リニアアンプに関しては、ほぼ完成することが出来ました。だいぶ長い時間がかかってしまいましたねぇ。思うに、トランスの検討から始めた経験のない領域だったので、思うように進まず、事故が起きると、物的ダメージのみならず、かなりメンタルなダメージも大きかったですわ。まぁ、その克服という面では、いい勉強になりましたけど。次は、また、モジュール作りをちまちまやって、何か仕上げるという昔の得意なスタイルに戻りたいものです（笑）。

＜久々の鎮魂＞　【2018.9.18】

　このページはまったく久しぶりになります。　そんな呑気なスタートならいいのですが、実は、久々に「やっちまいましたゎ」で始まります（笑）。

　何って、「鎮魂」ですよ。２００Ｗリニアアンプのアナログ電源の電流制御ＴＲとリニアアンプのＭＲＦ１５０です。５年ぶりくらいでリニアを動かして、一応昔の動作が再現できているので、「愛（う）いやつじゃのぅ」なんて悦に入っていた矢先でした。

再生品MRF150の久々鎮魂

　ちょっと話が逸れるのですが、車を替えて、ディーラーから引き取った時に、「慣れるとかえって運転が大胆になってぶつけたりしますからお気をつけて！」なんて言われてきましたが、内心「こちとら何年運転してると思ってんだ、馬鹿にするでないぞ」な〜〜んて心中では悪態をついていましたが、今回の半導体鎮魂事故は、改めてこの言葉「慣れると事故る」を思い出してしまったわけです（苦笑）。

　実は、RedpitayaやUp-conversion機に繋いでリニアの動作を確認していたのですが、例えば、アナログ機ならば、ドライブレベルは「マイクのボリューム」でアナログ的に可変するので、そろりそろりと弄るから、いきなりの大入力をぶち込んで、オーバードライブすることは「まれ」なのですが、ディジタル機の場合、テスト信号の可変は「数値入力」かカーソルで値を「アップダウン」するので、ちょっと間違える（忘れていると）設定値が大きくて「やっちまっただ」てなことになりやすいと感じています。

　実は、Redpitayaのテスト２トーンのＰＡ出力レベルが若干大きめなの（というか自作２００Ｗリニアのゲインが大きい）で、redpitayaのＰＡ出力にＡＴＴをいれて絞ると、このＡＴＴがかなり発熱しますから、当座は変調レベルを−１２ｄＢくらい落して実験していました。これでリニア出力端で２００Ｗｐｅｐを確認していました。しかしながら、これだと変調レベルが低く、pure signalの動作範囲を外れるようで、動作がうまくありません。なので、出力にＡＴＴを挿入するのではなく、RFレベルをそろりそろりと可変してみようと思っていました。失策だったのは、ここで一回、作業を中断してしまったのです。結論からいうと、間違えてpuresignalの２-トーン信号ではなくTuneタグのシングルトーンでＴＸ-ＯＮしてしまいました。おまけに、出力ＡＴＴは無し、設定レベルは０ｄＢのままです（あぁ・・・やっちまった・・・無念）。

　これではたまったものではなかったのでしょう。電流過多で、まずは電源ヒューズ（６Ａ）が飛びました。しかし、フューズを交換してみると、ＳＴＢＹ-ＯＮで、なにやらパワーがリニアから出てきます。ここで、ちゃんとＦＥＴのＶｄｄを測っていればよかったのですが、実は、この時点で、電源のＴｒがしっかり昇天していたようです。あとで確認したら７４Ｖもの電圧（ほぼ整流回路の電圧）が掛かっていました。これって、シリーズレギュレータのパワーＴＲがＣＥショート状態ということになりましょうか？普通、電源フューズが飛ぶのは最後ですから６００Ｗ（１００Ｖ×６Ａ）以上も流れ込んでいたら、その前に電源のパワーＴＲが飛んでしまうのは、当たり前と思いますが、ま、落ち着いて考えていなかったのでしょうね。それにしてもこの事故に耐えたＭＲＦ１５０は偉い。２Ｎ３０５５のＰｃを考えると、ＭＲＦ１５０に較べるべくもないので、２Ｎ３０５５が先に飛んで次にヒューズを飛ばしたのでしょう。それでもMRF150は残ったのだから、なんというか感動です。

２Ｎ３０５５×２の鎮魂

C-EだけでなくB-Eもショート！電極全部が導通！！

　とりあえず、それでもパワーが出てくるので（それなりのＩＭＤで）、電源ＴＲが飛んでいたことに気が付かずに実験をやっていたのですが、ＰＥＰで１５０Ｗくらいの状態で今度はＲＦのパワーＭＯＳＦＥＴも飛びました。このＭＲＦ１５０のＶｄｄ最大値は１２５Ｖですから、こりゃ当たり前ですよね。この顛末（破壊のプロセス）が解ったのは、恥ずかしながら事故後に電源電圧を測った後でした。なんとも情けない・・・・・話ですね。ここに至って、電源のパワーＴＲとアンプのＦＥＴという大物を一時期に「鎮魂」に追いやったわけです。なんともすさまじい・・・・

　ここまでやると、普通は相当にめげるのですが、今回は実はそうでもないのです。というのも、

・電源レギュレータ用のＴＲを飛ばすのは２度目なので、もう、アナログ電源は撤去したい。
　→というのもＳＷレギュレータをＬＤＭＯＳの試験用に何種類か仕入れているので、そっちに換装してしまいたいがちょうどいい機会じゃないか（これって負け惜しみ？）

・ＲＦのパワーＭＯＳＦＥＴはrefurbish品がつていました。しばらく飛ばさなかったので、けっこう永らえていたのですが、飛んでしまったなら仕方がない。
→新品のペアをしこたま仕入れてあったわけで、そちらに換装するいい機会じゃないか？おっとそのあとＭＲＦ１５０の耐圧＆リニアリティ向上品も２組購入したので、こっちの様子も早く見たいなぁ・・・・（これも負け惜しみ？：笑）

なんて事故を正当化してしまっています。というわけなので、早く換装して次の実験に移らねばいけませんね。

＜VMOSのプリディストーション＞　【2018.9.25】

　LDMOSによるリニアアンプの挫折からずいぶんと時間が経ちました。ここでは、ＰＡのメモリー効果の影響で、特性改善が難しいかもしれないなぁと思っていたＶＭＯＳのMRF150によるプリディストーションについて、少し書いておきます。

　この実験に至る前にすでにＲＦパワーＭＯＳを飛ばした話はすでに前回書きました。今回はその続きです。さて、まずは現状復帰を図らねばなりません。

　最初は電源です。これについては、ＬＤＭＯＳを弄ろうと思っていたときに購入したＳＷ電源がたくさんあります。なので、こいつに交換するのはたやすいため、とりあえず筐体の外部に２４Ｖの各種容量の電源を２台シリーズにして、スタンバってもらいます。所望の特性が得られなかったらアナログ電源を修理すればいいのですから。

SW電源3種

左上下：オムロン２４V１４A×２　
右上：コーセー２４V６．５A（他に3台）　　
右下：コーセー２４V10A（他に2台）

　次に、パワーＭＯＳですが、こいつは、再生品がまだ４個残っているので、使い切るまで、あるいは特性が悪くて交換する必要が明らかになるまで、使っていこうと思っています。実は少しくらい特性の悪い方がプリディストーションで特性改善効果が目立つのではないか？と考えたからです（本当か？）。

　で、系を組んで測定を開始しました。念のために構成した系を書いておきます。先の事故で懲りたので、レベル合わせはＲｅｄｐｉｔａｙａのＴＲＸの送信ドライバとRedpitayの段間にステップＡＴＴを入れて調整しています。

MRF150リニアのプリディストーション実験系

ATTの矢印は「可変」を表す

　この系でプリディストーション有/無を試してみました。


　信号のスペクトラムはこんな感じ↓で、プリディストーション無しでは「できそこないのＣＢ用アンプというかブースター」みたいな様相を呈しています。これでも、構成は上記の図のように、一応、レベルを合わせて見た結果なので、ま、再生品ＦＥＴの特性が劣化しているのかもしれない・・・と考えておきましょう。

MRF150リニアのプリディストーション特性

黄色がプリディストーション無し　青がプリディストーション動作時

　さて、この状態でＲＸ２のフィードバックレベルを合わせてプリディストーション機能を起動すると、どんなに頑張っても上図の青の波形の様子にまでしか改善させることが出来ません。これだと、改善量は１４ｄＢ位ですから大いに不満が残ります。２００Ｗｐｅｐ時ＩＭ３が−４０ｄＢですから、まぁ特性そのものは立派なものですが、これでは「プリディストーションの評価は以上終了」というわけにはいかないでしょう。

２００WPEP時プリディストーション適応波形

左上の表示は表示が見えずらいが２８２V（カーソル値）となっている

　とりあえず、今回の最期にプリディストーションを掛けた場合の２-トーンの様子を上図に示しておくことにします。ま、波形上は何の問題もなく見えるのですがね。なお、ここまでの実験はＳＷ電源で実施しましたが、崩壊したアナログ電源を再構築して、同様な実験をしてみました。というのも、ＳＷ電源は数十ｍＶのスイッチングノイズを発生しますが、これがプリディストーションの改善効果を阻害するかもしれないと考えたためです。

　実際のところは、アナログ電源を復活させて、実験してみてもプリディストーションの改善効果はほとんど変わらず、電源が原因ではないことは分かりました。となると、残るは、特性の劣化した再生品ＭＲＦ１５０のメモリー効果の影響が疑われることになります。あるいは、ＰＡに至るまでの増幅段の段数が多く、増幅系の遅延の影響とか？もかるかもしれません。これについては別の機会に考えてみることにします。

ＰＳ
　最近、Ｐｕｒｅｓｉｇｎａｌを弄っている記事が日本のサイトでも散見されるようになりましたが、スペアナで見ているケースはあまり多くないようです。ＲＸ２で見たスペクトラムとスペアナで見た値は異なるケースがけっこうあるようで、そのあたりは注意しないとまずいですね。あくまで、ＰＷＺはスペアナのデータを優先させたいと思っています。

＜VMOSリニアの特性再確認＞　【2019.5.11】

　ちょっと思い立って、旧２００Ｗリニアをまた弄ってみました。

　というのも、自分のＨＰの記述を見ると、限定的な記述しか残されて無かったので、追試をしてみようと思ったのが事の発端です。そもそもそも２００Ｗリニアといいながらも、２００Ｗｐｅｐは５０ＭＨｚでのスペクトラムがＵＰしてあるだけで、あとはＰＥＰ１００Ｗの写真ばかりです。なので、まずは、そこをチェックしてみました。長いあいだ放置しておいて、怠慢の至りですが、まぁ、仕方がありません。それに際して、いままで使っていて、大量に鎮魂してしまった、再生品のＭＲＦ１５０を、せっかく新品があるので、載せ替えてもいます。さらには、昨今のメーカー機器では定番になっている？ＶＲＦ１５０についても入手してあるので、こいつの特性も見て行きましょう。

　さて、この機器を作った頃はＰＥＰ２００Ｗの確認のために、Ｍ結合の−２０ｄＢカップラーを介して、さらにＡＴＴで見ていましたが、これを、ＬＤＭＯＳアンプの評価で使っていた「オシロでの信号振幅」で決める方法に変更します。また、それに伴い、スペアナの入力に使うアッテネータを、ちょっと変わった方法に変更することにしました。

　まずは、スペアナ用ＡＴＴから見て行きます。今回は、５０Ωのダミーロード端に発生する信号をダイレクトに、オシロの１０対１のプローブを使ってしまいます。そうです、オシロのプローブを直接スペアナの５０Ωインプットに繋げてしまえ！という荒業をやっているのです。もちろん、オシロの入力は５０Ωなどではありませんので、これをスペアナに繋ぐと、あたり前田のインピーダンス「ミス」マッチングになります（笑）。でも、これが、けっこう便利なアッテネータの役割をしてくれるのです。その様子を見て行きましょう。

　オシロの１０対１プローブは、オシロのインプットが１ＭΩ用に設計されているはずです。これを５０Ωで終端したら、とんでもなく信号は減衰してしまい、スペアナには測定できるレベルの信号が到達しなくなるはずです。最初は、私も常識的にそう思ったので、まったくこんな「馬鹿な」ことはできないだろうと思ったのですが、ふと、数百ボルトもの信号振幅でも、オシロのプローブなら対応可能（600ＶまでＯＫ）なので、スペアナでどれくらい「見える」のか確認してみたら、使えそうだと解ったわけです。

ただ、インピーダンス「ミス」マッチなので、当然Ｆ特は暴れるだろうなと思って、以下のようなセッティングで特性を取ってみました。おっと書き忘れそうでしたが、以下の注意は必読です。

オシロプローブのスペアナ利用時特性取得




オシロプローブのスペアナ利用時特性

□のポイントが７MHｚでそこからのΔ７MHｚ（＝１４MHｚ）の損失変化は４．６ｄB
黄色いラインがTG直結を示す

　トラッキングジェネレータで５０ＭＨｚまでスイープしてみています。５０Ωのダミー端にハイインピーダンスの１０：１プローブをあてて、スペアナの入力端に発生する信号レベルを見ています。黄色の横線はＴＧとスペアナ入力（５０Ω）直結の場合の特性ですから、低い周波数から５０ＭＨｚにかけて、減衰量が低下していくのが分かります。その値は、おおむねハムバンドで−３０ｄＢ内外になりますね。低い周波数では減衰量は極めて大きくなっていることが分かります。まるで容量結合（要するに微分特性）のような様相を呈しています。これは、大きな抵抗（プローブ内）でアッテネートしているつもりが、その抵抗間容量が５０Ωのスペアナインプットに対して主な減衰要因になっている（要するに高抵抗による減衰が主要因ではないということの）ように見えるのです。これだと周波数が低くなると減衰量が増加する傾向も説明できます。

　なにはともあれ、これでは周波数毎にアッテネーション量が異なりますが、ＩＭ測定のような狭帯域の測定で、相対値が問題になるような物理量の測定には、なんら支障がないということになりそうです。一方、高調波レベル測定のように、相対値の測定といいながら、広い周波数帯域を見なくてはいけない場合は、まったく使えないということになりますね。図からも、７ＭＨｚと１４ＭＨｚでは、１４ＭＨｚのほうが４ｄＢ程度、測定値が大きく（プローブの減衰が小さく）なることが分かります。

　さて、ではこの状態で、ＰＥＰ２００Ｗ時の特性を見ていくことにしましょう。、７、１４、２１、５０ＭＨｚの特性を上げておきます。なお、この段階で、Ｒｅｆｕｒｂｉｓｈｅｄ（再生）品のＭＲＦ１５０から新品のマッチドペアのＭＲＦ１５０に載せ替えてあります。しかし、マッチドペアということもあって、所与のＶｇｓが同じなら、Ｉｄも殆ど同じ値を示します。これは安心感があって楽ですねぇ。

ＭＲＦ１５０の７ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch





ＭＲＦ１５０の１４ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch





ＭＲＦ１５０の２１ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch





ＭＲＦ１５０の５０ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch

　これを見ると、なんと７ＭＨｚではＰＥＰ２００Ｗ時ＩＭＤが−２７ｄＢという「あまり良くない」特性ですが、メーカー機でも、例えばＦＴ２０００の２００Ｗ時ＩＭＤは、ここに示すように−２７〜−２８ｄＢ程度に見えています。これが代表値だというのですから、まぁ、今回の特性が取り立てて悪い値だぁ！と糾弾する必要もないかもしれません。これに関しても、あとで改善される様子を示します。

　この図達を見ていると、周波数が上がれば、ＩＭＤの特性が少しずつ良くなるような傾向が見て取れます。その原因ですが、もしかして、（自慢の：笑）１：４のウナギの寝床コアのインダクタンス不足かもしれないと思い始めました。Ｋ６Ａというμｓ＝７０のコアなので、ちょっと心配になっていたのです。なんせ、３．５のデータを示していませんが、楽にＩｄが５Ａ以上も流れて、明らかにインダクタンス不足の様相を呈しています。測ってみると、１．７μＨくらいしかなくて（ＤＲ５０００で測定）、これだとちょっと少ない感じ（７ＭＨｚでインピーダンスはＦＥＴあたり７４/２Ω）がします。なので、コアを変えてみる事を画策します。

コアの外観（＃61材）

　これですが、以前にＥｂａｙを見ていて、なんとなく＃６１材のメガネコアを仕入れてありました。２５００円くらいだったので、あまり考えることなく取り寄せてあったようです。この値段だと、コアを買ってきてメガネコアに作り上げるのと大差はありません。もっとも、Ｅｂａｙのこの商品キャッチコピーにあるように、ＢＬＦ１８８のようなＫＷデバイスに使えるかどうかは分かりません（何せ１０Ａ以上も流れるので磁気飽和が起きないか心配！）が、２００Ｗ用には、容量的に十分な感じがします。

　なお、このコアは装荷Ｃによって大きく特性が変化します。装荷Ｃが150ｐＦと250ＰＦの場合の図を以下に示します。

容量装荷時のリターンロス特性

インピーダンス比は１；４で12.5Ω+150ｐFを装荷　HF〜５０まで均等の場合）





容量装荷時のリターンロス特性

インピーダンス比は１；４で12.5Ω+250ｐFを装荷　　HF特性重視の場合

　これを見ると、５０ＭＨｚで使えるかどうか？という時には、ＨＦのリターンロスがあまりよくなく、逆にＨＦで良好にしようとすると、５０ＭＨｚがダメな感じになります。今回はまずは、ＨＦチューンでやってみます。

　ここで、実装状況を以下に示します。

コア実装の様子

何気にMRF150からVRF１５０に換装してある

　この時の特性を以下に示します。

ＭＲＦ１５０に＃６１コアを使った７ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch





ＭＲＦ１５０に＃６１コアを使った14ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch





ＭＲＦ１５０に＃６１コアを使った21ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch

　こうして見ると、先のコアに比べて少しだけＩＭＤが良好になっているようにも見えますが、ま、取り立てて改善出来ているというわけでもありません。なので、これにはちょっとがっかりしています。

　というところで、最後は、最近のＨＦ機のパワーステージに使われているらしい、パワーデバイスを投入してみることにします。その名はＶＲＦ１５０というもので、Ｖｄｄ最大値がＭＲＦ１５０の１３０Ｖから１７０Ｖになり、ＶＳＷＲ＝６５に耐えるというものです。ＩＭＤも改善されているとのアナウンスがあります。その他の特性はＭＲＦ１５０とほぼ同じなので、リニアリティが良く破壊耐力が大きくなっているようですね。この特性だとＬＤＭＯＳよりは使い易いかもしれません。Ｖｄｄ＝７０Ｖでのオペレーションも可能かもしれず、その時の特性はどうなるのか期待が膨らみますが、今の電源設備では対応できません。いずれ、この条件での特性測定にトライしてみようと思います。

　パッケージはＭＲＦ150と同じで、すでに何気にここに実装図で示してあります。

VＲＦ１５０に＃６１コアを使った７ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch





VＲＦ１５０に＃６１コアを使った14ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch





VＲＦ １５０に＃６１コアを使った21ＭＨｚ時IMD
PEP=200W　　idq=300mA/ch

　先の図に較べて数ｄＢ程度の改善がみられていい傾向です。特に１４ＭＨｚなどは、けっこうびっくりのＩＭＤが得られています。昔に仕入れたＭＲＦ１５０のマッチドペアは６０００円/２個　（これは破格の値段です。普通はマッチドペアなら軽く１万円以上でしょう）だったのに較べて、ＶＲＦ１５０は２倍以上と高価（デジキーで６３００円/個）ですが、まぁ、普通に買うＭＲＦ１５０とそんなに値段は変わらないので、交換するに見合う価値は十分に有りそうです。

　一応、ここまでで、このアンプ弄りはとりあえず完了とします。メガネコアの装荷Ｃを変えて５０ＭＨｚ寄りにチューンしたてみたり、電源電圧を上昇させてみたりしてＩＭＤの特性変化を楽しむのは、また別の機会にしたいと思います。