TX-88Dの復元・改造記

1. 電源部　
   • 電源トランスは、取扱説明書によれば仕様通りであれば１８０ＶＡ、回路図から各巻線の電圧・電流を積算すると銅損・鉄損を考慮しても約１５０Ｗ程度は取り出せるはずである。
   • Ｂ電源は、オリジナルでは２倍全波整流回路であり、今回もこれを踏襲することに、ただし目標とする仕様で　搬送波出力５０Ｗにするには最低でも７２Ｗ以上入力できる必要があり、プレート電圧を少し高くしたい。
   • オリジナル回路図で１２ＶＡＣリレー駆動のために１２Ｖ３００ｍＡの巻線がある。プレート電流は１５０ｍAを上限とするためこの巻線はB電源と使えそうである。ということで、B電源巻線に直列に加えて使用することにした。
   • B電源巻線の端子電圧は、　１６７（V）　＋　１２（V)＝１７９（V)、整流（２倍電圧）すると　１７９（V)　×２　√２　≒　５０４（V)　１２V巻線は、B電源巻線より巻線抵抗が倍位高いことが想定され、目標とする全負荷時には数十ボルト電圧降下するとしても、大体４６０V以上確保できれば目標達成出来そうである。
   • 電源に余裕を確保するため、変調器での消費電力はゼロとし、オリジナルＴＸ８８Dで必要としていた６BQ5プッシュプル変調器の消費電力分は高周波の電力増幅部に移す余裕とする。
   • 終段管（Ｓ２００１）のスクリーングリッド（ＳＧ／Ｇ２）電圧を１６０Ｖに電圧安定化するためにトランジスタで構成した安定化回路を追加。
   • 終段管（Ｓ２００１）の動作をＣ級とするため，コントロールグリッド（ＣＧ／Ｇ１）電圧（バイアス電圧）をより深くするための固定バイアスと抵抗リークバイアスを併用。
   • 変調器用アンプは外部としたことにより、不要になったヒーター巻線（６．３V　３A）は、５０Ｗ出力のために追加するＳ２００１のヒータとリレー等の１２ＶＤＣ電源用に活用する。
   
2. 変調部

出力５０Wの搬送波を１００％変調するには、同程度の変調出力が必要である。当然ながら６BQ5PPでは全く無理で、変調トランスも容量的に使用不可能です。　

そこで、４０年前に実験して実績のあったオーディオ用の出力トランスの一次側（Hi-Z）と二次側（Lo-Z）を逆に接続してロー・インピーダンス（Lo-Z）をハイ・インピーダンス（Hi-Z）へ変換する変調用変成器として使用することにしました。

これによりプレート側は変調リアクタを経由して直流（プレート電源）を供給し、変調用のオーディオ信号はこの変成器によって供給するような組合せによる改良ハイシング変調としました。　

改造版ＴＸ−８８Ｄでは、外部からロー・インピーダンスでオーディオ電力を供給すれば良いので、変調用の増幅器は、真空管でも半導体でも好きなもので構成してを使用できることになります。　

当初、６ＣＡ７プッシュプルでプレート変調のみを行ったところ、フルに動作させないと１００％変調をかけるのは難しい。　

そこで、定電圧化されている、スクリーングリッドについても、別途変調用にトランスを設けプレート側のオーディオ信号を分配約２０％程度変調が掛かるようにしたところ１００％に近い深い変調が掛かるようになりました。

　　以下具体的な内容です。

• 変調方式は、プレート・スクリーングリッド同時変調とするため、１００％変調に必要なオーディオ電力（電圧・電流）信号をプレート電源に重畳させることが必要である。
• 通常プレート変調は直流にオーディオ信号を重畳させるために巻線に直流を流すが、変成器を構成するコア（鉄心）を直流により磁化されるためインダクタンスが急激に低下する。ことにより低域の伝送効率が低下してしまう問題点がある。
• このため変調回路は、変調用リアクタンスとオーディオ信号を効果的に重畳させるためにインピーダンス変換する変成器（トランス）の組合せとしたハイシング変調方式を改良したモディファイド・ハイシング変調（改良ハイシング変調）回路を構成することにした。
• なお、変調信号のインピーダンス変換用トランス（変成器）は、管球オーディオアンプ出力用トランスを活用する。
• 以下は、当初の変調回路の原理を示す構成図である。

• この回路で問題になるのは、変調のためオーディオ信号を送り出すインピーダンス変換用の変成器と変調用リアクタンス（チョーク）とを結合しているコンデンサ（C)と変調用リアクタンス（チョーク：CH)である。
• 結合コンデンサ（C)は低域から高域までのオーディオ信号を変調電力として通過させるため、無極性で高耐圧（１ｋV程度）で比較的大きな容量が必要である。
• スクリーングリッド（G2)も同時に変調するため、定電圧化された電源を変調するために、スクリーングリッド変調用トランスを内蔵することにした。
• ここもプレートと同様の措置をしたかったが、スペースの確保が困難ため、単に変調トランスを内蔵することで妥協した。
• スクリーングリッド変調回路部分における変調に寄与する割合は、約10〜２０％程度見込んでいる。そのためプレートに供給するオーディオ電力はかなり節約できる。
• 変調用リアクタ（チョーク）のインダクタンスは、低域特性を重視する場合、２０H以上確保したいところであるが、手持ちの１０Hで妥協した。

試しに低域でのリアクタンスを計算すると
（１）５０Hzでのリアクタンスは
　XL＝２πｆL＝２π×５０×１０
　　　　　　　　＝１５７０[Ω]
（２）１００Hzでのリアクタンスは
　XL＝３１４０[Ω]

もしインダクタンスが２０Hであれば、５０Hzで３１４０[Ω]、１００Hzで６２８０[Ω]となります。
ここで、終段プレートインピーダンスは、電圧を４６０[V]、プレート電流を１３０[ｍA」と仮定して計算をしますと
　Ｒp＝４６０／０．１３＝３５３８[Ω]

終段プレートインピーダンスが負荷として変調リアクタ（チョーク）と並列に接続されますので上の原理を示す構成図を参考に結合コンデンサのリアクタンスが無視できる大きさでゼロと仮定して計算してみます。（プレート負荷インピーダンスは純抵抗と仮定）
変調リアクタXLとプレート負荷インピーダンスRpとして並列接続されたインピーダンスＺmは
５０Hzでは
　Ｚm＝XL・Rp／（XL＋Ｒp）
　　　＝１５７０×３５３８／（１５７０＋３５３８）
　　　＝１０８７[Ω]

１００Hzでは
Ｚm＝XL・Rp／（XL＋Ｒp）
　　　＝３１４０×３５３８／（３１４０＋３５３８）
　　　＝１６６３[Ω]
インピーダンスの変換を担うトランスの入力側から見たインピーダンスは巻線比の２乗分の１である低いインピーダンスとなります。
使用するトランスは、LUXのOY-15-5ですので、オリジナルの使用法で、巻線はプッシュプルですのでP1とP2間の巻線が５KΩ、スピーカー側は、１６、８、４Ωのタップになっています。
変調信号を供給するパワーアンプの負担を軽くするために、いくらかでもインピーダンスを上げることを考慮し、一番多く巻き込んである１６Ω巻線を使用します。
この場合、インピーダンス比は巻線比 ｎの２乗ですから

　ｎ^2＝５ｋΩ／１６Ω
　　　＝３１２．５

よって、変調入力端子から見た負荷インピーダンスＺiは
５０Ｈｚでは
　Ｚi＝１０８７／３１２．５
　　＝３．４７８[Ω]

１００Hzでは
　　Ｚi＝１６６３／３１２．５
　　　＝５．３２１[Ω]　
となる。
このことから、５０Hzでは、３．４[Ω]とやや負荷が重くなるが、１００Hzでは５．３[Ω]ということで真空管の６CA7プッシュプルのＡ３５００でも何とか変調できそうであることがわかった。
その後、半導体のトランジスタやＦＥＴで構成されたパワーアンプの出力インピーダンスを測定したら１Ω以下というすばらしい結果もあり、低域特性は出力インピーダンスが低いほど良好で真空管よりも半導体で構成した汎用変調器（パワーアンプ）との相性が良いことも判明した。

またスクリーン・グリッド（ＳＧ）へも同時に行いたいため、電源が安定化されていることもあり、専用の変調トランスを設けメインのプレート変調回路からタップダウンした出力にさらに抵抗で減衰させ結果的に約１０〜２０％程度変調に寄与させることで、プレート変調でさらなる電力を加えなくとも１００％まで変調できる。
ＳＧ変調回路の負荷側へ挿入されている１０ｋΩ抵抗は、負荷となるスクリーングリッドとの整合をとる目的とトランスの２次側巻線の分布容量による影響でピークが出ないように抑えるために設けてある。

以下は、最終の変調回路である。

ＳＧ変調用トランス

リアから見た変調用リアクタ（チョーク）と変調用変成器 ANT切り替え等リレーは終段部シールドケース内に設置

終段側から見た変調用リアクタ（チョーク）と変調用変成器 チョーク隣の基板は、ＳＧ定電圧電源回路

３．高周波部
　搬送波出力を１０Ｗから５０Ｗと出力を増力するため、電源部を強化したことに加え、終段の電力増幅部プレートには大きな変調電力も加わることになる。
　オリジナルのＴＸ−８８Ｄでは、Ｓ２００１が１本使用されていたが、今回は余裕を持たせるためにＳ２００１を２本使用しパラレル接続とする。
　これに伴いＳ２００１のソケットの追加のため取り付け穴加工のためにシャーシ加工が必要である。また、終段回路付近には、シャーシ上面にＬＰＦ、シャーシ内部には送受切り替え用リレーが内蔵されていたため、ＬＰＦは、アンテナチューナーを併用することから撤去、リレー１個は、ＬＰＦの場所へ移設、もう一つは変調回路付近へ移設した。

　終段電力増幅回路がＳ２００１パラレルに変更した以外は、基本的にオリジナルと同じ回路構成となっている。
　追加された仕様としては、終段電力増幅部を高能率のＣ級増幅として安定に動作させるため、スクリーングリッドの電圧安定化と固定バイアスを加えるようにバイアス回路を追加している。
　励振段は、オリジナルのまま１２ＢＹ７Ａで、やや非力であるが、終段のコントロールグリッドには２〜３ｍＡのグリッド電流（Ｉg）が流れる。

背面から見た内部構造

終段管付近の配線、左上はバイアス調整用VR

　４．全体回路図

変調用信号は，別筐体に半導体で構成した汎用変調器から供給される。

　５．参考資料　　

　ＴＸ−８８Ｄ回路図（オリジナル）

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