変調選択ボタンを内部1KHzと無変調を交互に切り替えていたら突然いままで見たこともない明かりがどっかで点るのを知った。

よく見ると電源ボタンのランプだった。



なんだよこれ。

どういう仕組みか謎だが、内部1KHz変調と無変調を切り替える際に点いたり消えたりする。

そのうち何度か切り替えていたら、瞬くことはあっても電源ランプが消えることは無くなった。

もともと電源ランプはACトランスの二次側から直に抵抗を介して接続されているのでAC電源スイッチ以外に関係することはないはずだが。

考えられる原因としては、内部の電球がソケットと接触不良を起こしていて、ボタンが押されたり戻ったりするときの振動によって接触したりしなかったりしていただけだったのだろう。

ということで電源ランプの持病は以下の様に修正

・電源ランプが接触不良で点いたりつかなかったりする

電源ランプを交換したりいじるにはフロントパネル板を外さないといけない。それにはつまみとかを外さないといけないので面倒なのでこれは放置。

SMLU内部をよく見るとプリント基板で異様に真新しいものがあったりする。

他の基板の古さや汚れ具合と比較してかなりギャップが有りすぎる。

どうやら過去に交換修理された基板のようだ。

おそらくこの手の作りになると一点一点部品を交換するという修理方法は無理なので、具合の悪い基板ごと交換ということをするのだと思う。そして交換基板やユニットの在庫が無くなった時点で修理不能と。

故障した基板はその後修理用の交換基板とすべく本格的に故障原因を調べて故障部品を交換するということだろう。なので場合によっては古い基板に交換されて修理が戻ってくるということもあり得る。

最近のAgilentとかは本体丸ごと交換してシリアルナンバープレートを貼り替えて送り返すとかもあるらしい。それはやりすぎだろうという気もしないでもないが、修理する側からすると時間も限られる中修理作業効率を上げるにはそれしかないのかもしれない。引き取られた方はその後どういう運命をたどるのだろうか。

電源ランプが点いたとおもったが、しばらく電源を切って冷やした後もう一度電源を入れてみたが今度は点かない。選択スイッチをいろいろ押したりしても変わらなかった。やれやれ。

部品構成を見る限り、やはりこのオペアンプが１個だけ載っている基板は1KHzの発振回路を構成していると思われる。

OP Amp部分は典型的なウイーンブリッジ発振回路と思われる。

とすると半固定可変抵抗器は発振ゲイン調整用と思われる。

残りの部分はなんだろう。変調回路だろうか。だとするとここが一番怪しいことになる。

SMLUに採用されているトランジスタはどうやら種類が限定されていて、設計時になんらかの標準品リストがあったことがうかがわせられる。

しかしいずれも古い時代のトランジスタだが、どれも高周波用で性能は優れている。

最初データシートを探すのにくろうした。

というのもどれもヨーロッパ製のトランジスタで命名法が北米や日本とかとだいぶ違っている。

マーキングから見てBCY591Xと読めたのでそれで探してもうまい具合に出てこない。どうやらBCY59IXと読むのが正しいらしいとやっとわかった。

それで検索すると出てきた。どうやらBCY59という品種でその後に続く文字はグレードによって異なるらしい。当時は製造のばらつきが大きかったので、性能によって選別していたのだろう。

このBCY59IXのIXというのは中でも高いグレードのものらしい。

共通して採用されているのは比較的高耐圧である。高周波を扱う装置なので余り弱い部品だと故障しやすいのかもしれない。

グラウンドがシャーシーなので静電気とかも注意しないといけない。

中にはロシア製のトランジスタとかも使われている。

・アルミ電解コンデンサ

樹脂製筒型は電源デカップリング用以外にACカップリング用に多用されている。これは交換しておいたほうがよいだろう。かなり劣化しているように見える。

要所の電源デカップリングにはアルミキャップのものが使われている。これはおそらく低インピーダンスのものだろう。これも最近の性能の良いものに取り替えておいたほうがよさそうである。

・タンタル電解コンデンサ

樹脂製のブロック型が発信回路等のノイズバイパス用やACバイパス用に使用されている。短絡とか故障する前に交換した方がよいだろう。

一部金属ケースのチューブラー型のハーメチックタンタルが使用されている。

・メタライズドフィルムコンデンサ

四角い樹脂ケースに入った低容量の無極性コンデンサは無誘導性のフィルムコンデンサ。耐圧が100vのもの以外に160vという今ではお目にかからない仕様のものがある。現在もあるWIMAというメーカーのものも見受けられる。

・フィルムコンデンサ

樹脂コーティングの高耐圧(500v)のものが一部使用されている。

・スチロールコンデンサ

チューブラータイプのものが一部使用されている。

・セラミックコンデンサ

小容量のものが一部使われている。

プリント基板の半田付け部分で経年変化でクラックとか起きていないか丹念にルーペで見てみたがそれらしい箇所は無かった。

それよりも非常に半田仕上げが綺麗であることに驚いた。使用している半田の質が良いのか今でも光沢を保っている。

一部製造時か修理時のリワークの後と思われる箇所がある程度でどれも理想的な半田仕上げになっている。

電源投入直後の挙動不審等はやはり部品の劣化によるものと思われる。

あと、筐体内に空中配線された電解コンデンサもあるのでそれも調べて、後でまとめて通販で発注しよう。

小基板を全部外したのでカードエッジコネクタの信号結線を導通チェックで確認できる良いチャンス。

さっそく変調入力（外部変調もしくは内部1kHz)が接続されるシールド線(K12)を追っていくと、最初に外した１枚目の基板のソケットに行き当たる。

基板上ではそのピンは100uF/63Vの電解コンデンサにつながっていて、電解コンデンサはトランジスタのベースにRCで構成されたローパスフィルタ回路を介してつながっている。やっと変調回路を発見した。200.5440という基板だ。

もしやと思ってその100uF/63Vの電解コンデンサの容量をチェックしてみたところ問題無い。まあほとんど電流は流れないのでそれほどドライアップしていないのだろう。しかしパッケージはひび割れていて電解液が結晶化している。ヒートサイクルによるひび割れが原因だろう。

そうするとその先が故障していることになる。ちょっとやっかいだ、トランジスタとかだったらどうしよう。

と思ってすぐ隣にある小さな電解コンデンサ(10uF/63V)に目をやると、これはどうやら別のトランジスタのエミッターに接続されている出力用カップリングコンデンサらしく、片方はコネクタ側につながっているので今はオープン状態である。これも容量を測定してみた。

驚くことに容量が0.01uFとかしか出ない。目を疑ったが何度チェックしてみても同じ結果しかでない。

テスターで抵抗値を測定してみた。正常な電解コンデンサなら時間と共に電荷が蓄積するので抵抗値が上がっていくはずだ。しかし、まったく導通無し。絶縁状態と同じだ。

まさか内部で断線か？

どうやらそうらしい。これが原因か？

その可能性は大である。他の回路であればまともに動かないはずだ。

手元に使えそうな電解コンデンサが無いので、買ってきてとりあえず交換してみよう。

ちなみに関連する基板上のパターンを追ってみると、変調入力は２段のトランジスタ増幅回路を経て出力が基板の外に出ている。この回路は基板上の他の回路とは独立していて、たまたま同居しているだけのようだ。



とすると変調がかからないのはこの出力コンデンサが断線してしまっているのが原因か。まったく変調がかからないわけではないのでリーク分でかろうじて変調がかかっていると思われる。

コンデンサを交換するのが楽しみになってきた。

これを機会に一気に電解コンデンサを取り替えようと思うが、使用されているものが耐圧63vとかいう高い電圧のものばかり。

普通に通販で売っているものは50vまでしかない。特種なもので100Vとかあるけどたぶん大きさが合わない可能性が高い。

実際に現物を見て買い集めるしかない。

40V耐圧のものは50Vのが使えると思う。

タンタルコンデンサはほとんど交換しなくてもいいかもしれない。故障の場合は一気にショートするだけなので動作している限りは劣化はないはず。

電解コンデンサは摩耗劣化が進むので断線（オープン）故障が出ても不思議ではない。結構沢山使われているので心配ではある。

電源立ち上げ直後に挙動不審が出るのはそういった故障が出始めているのかもしれない。

パターンからおこした回路図を眺めていて気になったのが、なぜこのコンデンサだけ摩耗してしまったかについて。

よく見ると無変調時にはアンプの電源は供給されないとすれば出力カップリング用の電解コンデンサの＋側がエミッタ抵抗を介してグランドに落ちる。しかしその先の変調回路は生きているするとバイアス電圧がかかって電解コンデンサには常に逆電圧がかかる可能性がある。とするとそれだけで劣化が進むことにならないだろうか？

動作中の電圧を計測できないので本当のところは謎。

もともと条件によっては逆電圧がかかりそうな気もする。

調べてみると電解コンデンサは使わないでいると寿命が早まるらしい。

SMLUの場合、変調入力端子は無変調時にはGNDに落ちるような選択ボタンスイッチ回路となっている。

その場合変調アンプの入力カップリングコンデンサには正のバイアス電圧が印可された状態となる。これはこれで問題ない。

ところが出力カップリングコンデンサはエミッタフォロワー回路なので入力がGNDレベルだと低電圧となる。出力先の入力バイアス電圧の方が高ければコンデンサには逆電圧がかかる、こうしたことが早く摩滅した要因だろうか。

とすると無極性とかを使ったほうがよいのかもしれない。

でもどっちにしろ電解コンデンサだから一緒か。

寿命とのトレードオフということで妥協するしかない。