4石レフレックスラジオの製作

 【2023年1月 小学4年生時の実験記事】
4石レフレックスラジオを作りました。
4石というのは、４個のトランジスタを使っているラジオということです。
「レフレックス」方式とはトランジスタ１個の増幅回路を、高周波(RF)増幅にも低周波(AF)増幅にも利用する回路方式です。
電波信号と音声信号を、1個のトランジスタで同時増幅する、お得な方式です。

「レフレックス」方式の説明
1個のトランジスタで、一旦増幅した高周波信号から検波によって取り出した音声信号を、再び同じトランジスタ増幅回路に戻して、二回目は音声信号の周波数で増幅し、イヤホンやパワーアンプに出力する回路です。

1個のトランジスタ増幅回路で、繰り返し増幅すると、通常は「発振」してしまいますが、1回目の増幅は、高周波（電波）で、2回目の増幅が低周波（音声信号）なので、互いに干渉する事は無く増幅出来て、入力と出力が結合する発振状態になりません。

トランジスタ1個のお値段が高価だった、1960年代のトランジスタラジオで、コストを下げるために利用されたそうです。

トランジスタや回路部品が十分に安くなった現代では、必要性が無くなったレフレックス方式ですが、部品点数が少ないのは良い事なので、このトランジスタラジオキットに採用されたようです。

４石レフレックスラジオ キットの回路図
回路図にある初段の増幅器 TR1が、高周波増幅を行い、その後に、ダイオードで検波した音声信号をTR1が、もう一度増幅しています。
回路図だけを見ると、

TR1（高周波増幅）+TR2（低周波増幅1段目）+TR3とTR4（低周波増幅2段目）

に見えますが、「レフレックス」方式で1段目のTR1で高周波増幅と低周波増幅を繰り返して行っているので、実際は、以下の回路となります。

TR1（高周波増幅）+TR1（低周波増幅１段目）+ TR2（低周波増幅2段目）+TR3とTR4（低周波増幅3段目）

となり、3段階の低周波増幅を行えるので、大きな音で小型スピーカーを鳴らす事ができます。

「レフレックス」方式無しの4石ラジオだと、増幅段階が足りなくて、ボリュームを最大レベルにしても、スピーカーを大きく鳴らすのは難しいと思われます。

「レフレックス」方式は、回路が複雑で発振し易いと言われていますが、製作した4石レフレックスラジオは、とても安定していて、通常に中波帯を受信している限りでは、発振しませんでした。

この4石レフレックスラジオは、バーアンテナを内蔵していて、とても感度が良いです。
屋外で受信していると、関東地方で受信できる中波ラジオ局を、だいたい受信する事ができました。

「ストレート方式」のラジオ
この4石レフレックスラジオは、「ストレート方式」と呼ばれる、受信電波を、同調と増幅を行い、そのまま検波して音声信号にする方式です。
「ストレート方式」は、調整無しでも受信性能を発揮し易い、自作に適した方式です。

「ストレート方式」に対して「スーパーヘテロダイン」方式というラジオの受信方式があります。

「スーパーヘテロダイン」方式のラジオ
「スーパーヘテロダイン」方式は、受信した電波を、内部で発振した電波とで、無線周波数の引き算を行い、増幅し易い低い周波数の電波（中間周波数）に周波数変換してから、中間周波数増幅と検波を行う、複雑な方式です。

「スーパーヘテロダイン」方式は、受信感度が良く、周波数が接近した放送局の電波も区別して受信できる利点がありますが、部品点数が増えて自作するのが難しくなる事と、周波数変換部分の調整に、高度な測定器が必要になりますので、初心者のラジオ作りには適さないと言われています。。

実際に、製作した4石レフレックスラジオで、関東地区にある中波放送局は、実用レベルで受信出来たので、仕組みが簡単で作り易い4石レフレックスラジオでも、中波ラジオとして、十分に実用になる事が解りました。

 基板に、はんだ付けをしている。

 この4石レフレックスラジオキットの基板は、プリントパターンが太く、ハンダ付けをする「ランド」も通常の基板キットより大きいです。
ハンダ付け初心者がハンダ付けし易いように設計されています。

　　

ハンダ付け後の確認作業
虫眼鏡を使ってはんだが正しい富士山形についているかや、
正しい位置に部品がついているかを確認しました。

電子工作キットを組み立てた場合のトラブル原因の多くは、「ハンダ付けの不良」と「部品の取り付け間違い」です。

虫眼鏡を使って「ハンダ付けの不良」と「部品の取り付け間違い」の確認をしました。
ハンダ付けは、丸いランド部分に「富士山型」でハンダが載っているのが良いハンダ付けです。

４石ラジオの電源を入れてみると、無事に中波放送を受信できました。

今まで電子工作で作った来た、ゲルマラジオや、2石ラジオを異なり、スピーカーから音が出たので感動しました。

【この記事は、2023年1月14日 小学4年生の時に行った実験記事です。】

お知らせ
この4石レフレックスラジオキットは、北海道で活動していた「NPO法人 ラジオ少年」が販売していたラジオキットです。「NPO法人 ラジオ少年」は、活動を終了しているので、同じラジオキットを入手する事はできません。
ハイテックラボでは、参加する子供達の技術学習用に若干の在庫を持っています。
この記事で紹介しているように、作り易い入門用ラジオキットです。