シンプルなAMラジオの作り方

ラジオ局は中波帯で放送し、私たちの周りの空中に信号を送っている。AMラジオの電波を拾うために必要なのは、いくつかの電子部品、針金、紙管、スピーカーといった簡単な部品だけだ。組み立ては簡単で、はんだ付けの必要もない。このシンプルなラジオは、50キロメートル（31マイル）以内で送信される信号を拾うことができる。

パート1

必要な部品の組み立て

1. 必要なものを集める。このプロジェクトに必要な部品の多くは、電気部品の一部を除いて、すでにお持ちでしょう。これらは、ほとんどの金物店、ホームセンター、電気店で購入できます。必要なもの

   • 1メガオームの抵抗（x1）
   • 10nFコンデンサー（1個）
   • 15～20インチ（38～51cm）の赤色絶縁ワイヤー
   • 15-20インチ（38-51cm）の黒絶縁ワイヤー
   • 26AWG（0.4mm）のエナメル線45-60フィート（14-18m）（インダクタ用）
   • 200pF 可変チューニング・コンデンサー（160pFでも可、500pFまで使用可）
   • 22uF電解コンデンサー（10V以上）（1個）
   • 33pFコンデンサー（1個）
   • 50-100フィート（15-30メートル）の絶縁ワイヤー（色は問わない；アンテナ用）
   • 9ボルト電池（x1）
   • 電子ブレッドボード
   • 電気テープ
   • オペアンプ（741型または同等品、オペアンプとも呼ばれる）（1個
   • トイレットペーパーの筒、または直径1.75～2インチ（44～51mm）の小さな非導電性の円筒（ガラス瓶、厚紙/プラスチックチューブなど）
   • スピーカー
   • ワイヤーストリッパー（または鋭利なハサミやナイフのような類似品）
   • 小刀または中目の紙やすり
2. アンテナを作るアンテナは、自家製ラジオの最も単純な部分の一つです：あなたが必要とするすべての長いワイヤーの部分です。理想的には50フィート（15.2m）の長さの針金が必要ですが、そんなにない場合は、15フィート（4.6m）か20フィート（6.1m）でもかまいません。

   • アンテナ用のワイヤーを選ぶときは、直径の小さい絶縁ワイヤー（20ゲージや22ゲージのものなど）を優先すると効果的です。
   • アンテナの絶縁線を輪にして巻くと、受信感度がアップします。コイルがほどけないように、ジップタイや電気テープで固定します。50フィート（15.2m）のワイヤーを5回ほど輪にする。
3. ジャンパー・ワイヤーをカットし、剥く。ジャンパー・ワイヤーは、後でブレッドボードに取り付けた部品を接続します。黒いワイヤーと赤いワイヤーをそれぞれ1本ずつ、約12.7cmの長さになるように切る。

   • ワイヤーストリッパー（または鋭利なナイフ）を使って、それぞれのワイヤーの両端から絶縁体を約0.5インチ（1.3cm）取り除きます。
   • ジャンパー・ワイヤーは、長すぎるようであればいつでもカットすることができるので、最初は少し長めにカットしておくとよいでしょう。
4. インダクターとしてコイルを作る。円筒にワイヤーを隙間なく巻きつけると、電磁エネルギーとして電波を拾うことができる。 この作業は複雑に聞こえるが、作り方は簡単だ。直径1.75～2インチ（44～51mm）の円筒にエナメル線を90ターンきつく巻く。

   • 円筒の一端からインダクターを巻き始めます。円筒のリップに電気テープでワイヤーを固定する部分には、約12.7cmのたるみを残してください。巻線に隙間ができないように巻きます。
   • 直径1.75～2インチ（44～51mm）のシリンダーを目指してください。金属製は信号が乱れるので避ける。
5. 円筒を完全に巻いてインダクタを完成させます。インダクタの巻数が多ければ多いほど、インダクタンスが大きくなり、チューニングする周波数が低くなります。円筒全体がワイヤーで完全に巻かれるまで巻き続けます。端を電気テープで止め、さらに5インチ（12.7cm）のたるみを測り、ここでワイヤーを切り落とします。

   • ワイヤーはエナメルで覆われているので、小さなナイフで端を削り、0.5インチ（1.3cm）の裸の銅を露出させ、回路に接続できるようにする。あるいは、中目のサンドペーパーを使って、端をやすりで削る。
   • インダクタの巻線は、ホットボンドか同様の接着剤をたっぷり塗って固定することもできます。

パート2

電気部品の配線

1. ブレッドボードの位置を決めます。ブレッドボードをテーブルの上に縦に置き、長辺があなたの方を向くようにします。どちらの面を上にしても、ブレッドボードがどのように機能するかには影響しない。列の5つの穴は互いに電気的につながっていますが、他の列とはつながっていません。回路部品（コンデンサーや抵抗など）は、ブレッドボードの列の隣の穴に挿入することで接続される。

   • 一般的なブレッドボードの接続には1つ例外がある。上下に長く接続された列は、他の列のように上下ではなく、左右に接続されている。
   • 通常は上に2列、下に2列ありますが、ここでは上に1列、下に1列だけ使います。
2. オペアンプをブレッドボードに置きます。オペアンプの片方の端に小さな半円形のくぼみがあることに注意してください。くぼみがない場合は、片方の角に小さな円形のくぼみか点があるはずです。くぼみまたは点が左側になるように、オペアンプを持ちます。このようにすると、デバイスに印刷されたロゴ、文字、数字が右向きになります。

   • ほとんどのブレッドボードには、真ん中を横切る長い谷があり、ボードを2等分しています。オペアンプ（左側にくぼみがある）を基板の中央に置き、4本のピンが谷の片側に、4本がもう片側に来るようにします。
   • こうすることで、ブレッドボードの片側に入力（アンテナとチューニング・コンデンサ）、反対側に出力（スピーカー）をすっきりとレイアウトすることができます。
   • アンプのピンには番号が振られています。ピンを識別するには、自分の左側にくぼみを置き、1番ピンは下の列の左側の最初のピンになります。ディボットに加えて、またはディボットの代わりに、1番ピンの上に円形のくぼみまたは点がある場合もあります。ピンの番号は、最下段から順に1番から始まり、装置の反対側では反時計回りに続きます。
   • 取り付け後、アンプの脚の番号付けを次のように確認します：最下段から左から右に、1、2、3、4。4と反対側の足から右から左へ：5、6、7、8。
   • この無線機で使用されるピンは以下のみである：
     • ピン2 = 反転入力
     • 4番ピン＝V-入力
     • ピン6 = 出力
     • ピン7 = V+
   • オペアンプが壊れてしまうので、極性を逆にしないことが重要です。
   • オペアンプは、後でバッテリーに接続する際、V+とV-ピンの極性が上下の列で一致するようにします。このレイアウトにすることで、ジャンパー線が交差してショートを起こす可能性を避けることができる。
3. オペアンプの上に1.0Mオームの抵抗を置きます。電流は抵抗の上を両方向に流れるので、基板上の向きを気にする必要はありません。 片方のリード線をオペアンプの6ピンの真上の穴に入れます。反対側のリードはオペアンプの2ピンに接続する。
4. 10nFコンデンサを置く。10nFコンデンサの短い方のリードを、オペアンプのピンの最下段にある1.0MΩ抵抗の接続リードの真下の穴に挿入します。次に、10nFコンデンサの長い方のリードを、左から4列目の穴に入れます。
5. 22uFの電解コンデンサを接続する。22uFコンデンサーの短いリード（マイナス側）を、1.0M抵抗とオペアンプピンの最上段をつなぐリードの真上の穴に刺す。長い方のリードは、短い方のリードの4列右側の穴に入れることができる。

   • 電解コンデンサは一方向の電圧しか受け付けません。電気は短い方のリードから入らなければならない。電圧のかけ方を誤ると、コンデンサが煙を上げて故障することがある。
6. ジャンパー線を回路に加えます。赤いジャンパワイヤーを使って、オペアンプの7ピンの真上の穴と、上部の長くつながった列の一番近い空き穴を接続します。黒いジャンパー・ワイヤーは、オペアンプの4番ピンと、一番下の、長くつながっている列の一番近い空き穴とを接続します。
7. 33pFのコンデンサを置きます。まだ何も接続されていない10nFコンデンサのリード線の上の穴に、33pFコンデンサのリード線を1本挿入します。33pFコンデンサのもう片方のリードは、4列左の空いている穴に入れる。

   • このコンデンサは、最初に置いたものと同様、分極されていないので、電流は両方向に通過できる。どのリード線がどの場所に入るかは問題ではない。

パート3

ラジオの仕上げ

1. アンテナを取り付けます。この時点まで未使用だったアンテナを取り付ける準備ができました。アンテナの一端を、33pFコンデンサーの空のリード線の真上の穴に差し込みます。これは、先ほど4列左側に邪魔にならないように置いたのと同じリード線です。

   • アンテナの線材をできるだけ部屋の反対側に巻いたり、アンテナを作るステップで説明したようにコイル状に巻いたりすることで、受信状態を改善することができます。
2. 可変コンデンサーを接続します。可変コンデンサーの片方のリード線を、33pFコンデンサーの一番右のリード線の上の穴に差し込みます。もう一方のリード線は、一番下の長くつながった列の黒いジャンパー線に接続する。
3. インダクタコイルを取り付けます。コイルの両側にある5インチ（12.7cm）のたるみを利用して、長く接続された一番下の列の可変コンデンサと黒いジャンパワイヤで固定します。残りのリード線は、可変コンデンサ、10nFコンデンサ、33pFコンデンサの接合部の下の穴に取り付けます。
4. スピーカーを接続します。可変コンデンサーの右側のテーブルにスピーカーを置きます。赤のリード線は、ボードの一番上の段に差し込み、赤のジャンパー線と接続します。黒いリード線は、22uF電解コンデンサーの未使用リード線の真上、コンデンサーの右側の穴に差し込みます。

   • 多くの場合、スピーカーに接続されている黒と赤のリード線をほどいて、ラジオ回路に接続する必要があります。
5. 電源を取り付けます。回路が完成したら、あとは電源が必要です。電気テープを使って、9ボルト電池のプラス側とマイナス側にワイヤーを取り付けます。次に

   • プラス線（通常は赤）を、ブレッドボードの最上段にある穴のいずれかに追加し、スピーカーと赤のジャンパー線を接続します。
   • 黒ジャンパーと可変コンデンサーに電流を供給するため、ブレッドボードの一番下の列の穴にマイナス線（通常は黒）を追加します。
6. スピーカーにノイズがないか、耳を傾けてみてください。回路に電力が供給されると、アンプとスピーカーに電気が流れ始めます。かすかなノイズか静電気かもしれませんが、スピーカーから音が出るはずです。これは、すべてのコンポーネントが正しく接続されていることを示します。
7. 可変チューナーを回して周波数を調整します。可変チューナーをゆっくり回して、ラジオが読み取っている周波数をずらし、聞き取れるラジオ局を探します。AMラジオ局から離れれば離れるほど、信号は弱くなります。

   • 辛抱強く、ゆっくりとノブを回してください。少し辛抱すれば、AMラジオ局を拾えるようになる可能性が高い。
8. 回路のトラブルシューティング特に初めて回路を作る場合は、トラブルシューティングが必要です。すべてのリード線が穴にしっかりと差し込まれ、回路の各部分が正しい方法で接続されていないと動作しません。

   • リード線を基板に押し込んだつもりが、実際にはうまく接続されていなかったということもあります。
   • ブレッドボード上の接続を点検し、隣接する列の部品が接続されていないかどうかを確認してください。隣接する列は接続されていないため、その部品は他の列に接続されず、間違った項目に接続されている可能性さえあります。
   • ブレッドボードの上下の列は分かれているので、ジャンパーワイヤーを差し込む穴が、隣接する列ではなく、同じ列に属していることを確認してください。
   • ブレッドボードによっては、上下の列が左側と右側に分かれているものがあります。 これは、回路内に2つの異なる電圧がある場合に使用します。この無線機では、使用する電圧は1つだけである。もし、ジャンパー線が1列の左側と右側になるように接続されていると、ラジオは動作しません。解決策は、同じ列の5つの穴の同じグループにジャンパーを接続するか、列の真ん中に小さなジャンパーワイヤで2つの列を橋渡しすることです。
   • 電源が供給されたときにオーディオが聞こえるようになるまで、接続を調整してください。これがうまくいかない場合は、回路を一から作り直す必要があるかもしれません。

この記事は、CC BY-NC-SAの下で公開されている " How to Create a Simple AM Radio " を改変して作成しました。特に断りのない限り、CC BY-NC-SAの下で利用可能です。