NoobowSystems Lab.

Radio Restoration Projects

Collins 75S-1
Amateur Band Shortwave Communications Receiver

コリンズ!

    技術的にはいまだにラジオ小僧の私がコリンズについてあれこれ書くのは、おそらくバチ当たりですし、失礼だと思われます。 が、受信機の技術史で避けては通れない、名声をはせたコリンズの受信機にどうしても触れてみたくなってしまいました。 真空管時代の受信機の最高峰はR-390/R-390Aということになるのでしょうが、 ラジオというより精密機械に近いR-390Aはその重量をさておいても私には手が出せそうにありません。

    で、手に入れたのが75S-1。 あまりにも有名な、コリンズSライン! このすばらしいデザインの受信機が自分のラボにあるのは、全く夢のようです。

受信機の概要

75S-1 Block Diagram: Click for larger image     コリンズ75S-1は10本の真空管と4本の半導体ダイオードを使用したアマチュアバンド用の受信機であり、 基本的にコリンズ32S-1送信機とペアにしてトランシーブ構成にして使用します。 水晶発振による第1局発、PTOによる第2局発で構成されたいわゆるコリンズ・タイプのダブルスーパーヘテロダイン構成であり、 水晶発振BFOとあいまってウォームアップ後のドリフトは100Hz以内という高い安定度を得ています。

    第1中間周波数は3.055MHzを中心にした±100kHzのパスバンド。 第2中間周波数は455kHzで、SSB受信時にはコリンズ メカニカル フィルタが挿入されます。 独立したAGC検波、SSB/CW用プロダクト検波回路、S/N比の良い3極管による初段周波数変換など、まさにリファレンス機とよべる構成です。 操作はきわめてシンプルで、やたらとつまみの並ぶ同時期の ハマーランドHQ-170 と好対照です。

    いっぽう増幅段の数だけ単純にみれば高周波1段・中間周波2段であり、特に強烈な印象を与えるものではありません。

動作チェック

    完動品、とのことで買ったこの75S-1、軽い汚れと目立たない傷程度で、 パーフェクトではないにせよ外観にはほぼ問題ありません。 電源ケーブルも付属しており、受信機はすぐに動作し始めました。 が、問題点もまたすぐに見つかりました。 SSBの受信があまりうまく行かないのです。
    AM受信は、おそらく正常だろうと思われる性能。 しかしLSBモードあるいはUSBモードにすると、受信音量がかなり小さいのがまず気になります。 AMモードではAFゲイン20%程度で十分な音量なのに、SSBでは70%以上に上げなくてはなりません。

    これが仮に正常であったとしても、SSBの音質が相当悪いことも明らかです。 信号が強い場合、たとえばS9程度振れている局の場合、まるでBFOが効いていないかのようにモゴモゴ言ってしまいます。 このときRFゲインを絞ると、かなりはっきり聞き取れるようになります。 また、この不具合の程度はAFゲインの位置によっても変化します。

    アマチュアバンド専用機なのにSSBが満足に聴けないとあっては、ほぼ使い物になりません。 仕方がないので、しばらく7MHz帯のラジオ韓国の日本語放送と、3.8MHz帯のアマチュア局のAMのQSOを楽しむことにします。 (アメリカではHF帯のAM局がそれなりの数運用しており、皆自慢のマイクと無線機でAM運用を楽しんでいます。 その音はどの局も実に美しく、あらためてAMの魅力を実感させられます。)

    75S-1は、AM/LSB/USB/CWの受信モードスイッチ(EMISSIONスイッチ)を持ちます。 入手したこの受信機にはオプションのCW用メカニカル フィルタは組み込まれていないので、CWポジションでは動作しません。

内部を観察

Interior view - click here for larger image     キャビネット上部のボンネットを開けてみると、少し埃がたまっているものの、状態は良好。 使用されている真空管のブランドはまちまちで、いくつか交換されているようです。 中央にオプション取り付け用のスペースが確保されているため、内部は案外さみしく見えます。 ネームプレートのシリアルナンバーは120。 かなりの初期型といえるでしょう。

    シャーシ底面 の程度も良好。 一見するにユーザの改造は見当たらず、全てのキャパシタはおそらくノーマル品です。 配線はすっきりと美しい仕上げで、製造品質の高さがうかがえます。

プロジェクト・リストに追加

Detector circuit and vicinity     と、ここまで調べて、引越しのため75S-1は再びパッキングされました。 症状から見て、問題はプロダクト・ディテクタとBFO周辺にあると思われます。 BFO用のクリスタルを除けば特殊な部品はなさそうで、 さらに不具合はLSBでもUSBでも発生していたことからクリスタルはOKでしょう(あるいは2つのクリスタルが両方ともダメ?)。 したがってまず疑われるのはプロダクト・ディテクタ管のカップリング・キャパシタのリーク。

    うまくすれば、ジャンク箱の中の部品だけで何とかなるでしょう。 仕掛かりプロジェクトのリストに、75S-1を追加です。

原因を推定する

    1年間のブランクの後に75S-1をベンチに乗せ、電源を入れると・・・ あれぇ、全く受信できません。 引越し輸送中に壊れちゃったかなあ。 ボンネットを開けて中を見てみると、第二中間周波増幅管 6BA6(V5) の頭部にぽっかりと穴があいています。 どうやら輸送時に中に同梱しておいた電源ケーブルのコネクタがぶつかるか何かでクラックが入ってしまったのでしょう。 クッション材も入れておいたのになあ。

    で、6BA6の中古球に入れ替えると75S-1は動作し始めました。 Sメータのゼロ点が狂ってしまったので簡単に再調整しました。

    感度は実に良好で、目黒MSG-2161シグナル・ジェネレータの出力を最低の-9dBμに絞っても信号が確認できます。 このため逆に、アパートのベランダビニール線アンテナでは一面ノイズの海。 SSB/CW受信の安定度は文句なしですが、入手直後に観察された不具合もそのまま。 さあどこから調べようかな、としばらく動作させていたら、いつのまにか調子が良くなってしまいました。 AMでもLSBでも音量はほぼ変わらず、AF GAINコントロール位置約10%程度で部屋で聞くのに十分な音量です。

    一度正常になるとその後しばらく安定してはいますが、翌朝はしばらくの間再発したので、不具合は確かに存在しています。 EMISSIONスイッチを切り替えたとたんに直ったり再発したりすることがあるので、 ロータリー・スイッチの接触不良というのは非常にありえそうです。 EMISSIONロータリー・スイッチの機能を調べてみましょう。

EMISSIONスイッチのセクション スイッチの機能
S6/S7 受信モードによって、455kHzのフィルタを切り替えます。 第二周波数変換管の出力が、AMでは中間周波トランス、LSB/USBではメカニカル・フィルタ、 CWではオプションのメカニカル・フィルタを通過するように切り替えています。
このセクションの接触不良であれば、LSB/USBで感度が悪いということは起きるでしょうが、 AF GAINコントロールの位置によって復調音が変わってくるというようなことはないはずです。
S8A AMモードの時はダイオード検波管の出力を、それ以外ではプロダクト検波管の出力を初段低周波増幅管に接続します。
LSB/USBの音が小さい原因として十分にありえます。 しかし、RF GAINコントロールの位置によって症状が変わるということを説明できないような気がします。
S8B LSBモードの時にはVFOユニットに周波数シフト電圧として-30Vを、それ以外では+130Vを印加します。
故障すれば受信周波数が変動したりホップしたりするでしょうが、復調音質には関係ないはずです。
S9 BFO回路に使用する456.350と453.650kHzの水晶発振子を切り替えます。 AMモードのときはBFO管のグリッド-65Vまで落としてカットオフさせます。
BFO出力低下によるSSB復調不良は可能性大ですが、 AF GAINコントロールの位置で症状が変わることを説明できないと思います。
S11 モードを切り替える瞬間にスピーカからポップノイズが出ないよう、 各モード位置の中間で一瞬スピーカ出力端子をグラウンドに落とします。
これはあきらかに今回のトラブルには無関係です。

    こう見ると単純なスイッチの接触不良よりもむしろ、 スイッチ切り替えがきっかけとなって別の不安定なトラブルが出たり消えたりするのだ、と考えられます。

    障害箇所の切り分けを行うため、正常時と故障時とでBFOの出力に違いがあるかどうか見ることにします。 75S-1のシャーシ上には、BFO TESTと表示されたRCAジャック(J3)が用意されています。 ここにはBFO管のプレートから0.01μFを介してBFO出力信号が出ていて、 ここからさらに別の0.01μFを通じてプロダクトディテクタ管6U8A三極管部のカソードにつながります。 ここの信号をオシロスコープで見ながら、故障が再発するのを待ちます。 トラブル中もBFOの動作は安定しているだろう、と現時点では予想しています。 つまり、BFOは安定動作していて、プロダクトディテクタのプレート回路に入っているキャパシタがリークしているのではないかと推定します。


修理不要?

    ところが・・・不具合はすっかり消えてしまいました。 BFOの出力は絶えず安定していて、すべての動作は正常です。 3日間電源を入れずにおいた後も不具合は再現しません。 おそらく電源を入れて使用しているうちにキャパシタが復活してしまったのでしょう。

    見事に動作し、使用に支障をきたすようなトラブルもなく、清掃したくなるような汚れもない、 とあっては Restoration Project になりません。 「あ〜あ、コリンズ直っちゃったよ」とヨメにいうと、 「それなら困った顔しないわよ、フツーの人なら」。 そりゃそうだよなあ。 トラブルすら自己修復する、これがコリンズの凄さなんでしょうか?


Return to Restoration Projects
Return to NoobowSystems Lab. Home

Copyright(C) NoobowSystems Lab. San Jose, California 1999
Copyright(C) NoobowSystems Lab. Tomioka, Japan 2000, 2002, 2006

http://www.noobowsystems.org/

Feb. 07, 1999 Created.
Mar. 04, 2000 Revised.
Apr. 29, 2000 Revised. (Powered on after 1 year of blank, the SSB volume problem disappeared while checking.)
May. 05, 2000 Revised. (Cannot reproduce the problem. Receiver healed itself.)
Jul. 27, 2002 Revised.
Aug. 26, 2002 Reformatted.
Mar. 15, 2006 Reformatted.