作って実感
電波のサイエンス
第 1 回 パソコンで AM ラジオ放送を聴く
（補足資料）
本資料は「トランジスタ技術」CQ 出版社の 2015 年 3 月号の付録「トラ技ジ
ュニア」2015 年 3・4 月号に掲載された記事の補足資料です．本誌では紙数の制
限から書ききれなかった内容をここに記しています．ラジオを作る上で必要な
電子部品の基礎知識や購入先の紹介です．ブレッドボードの使い方，抵抗のカ
ラーコードの見方，コンデンサの値の読み方等々，本誌掲載のソフトウェア・
ラジオを作ってみようと思われた方の役に立つであろう情報をまとめてありま
す．
目次
1. ブレッドボード
2. 同調回路
2.1 バーアンテナ
2.2 ポリバリコン
2.3 リード線のハンダ付け
2.4 同調回路の接続
3. 高周波増幅回路
3.1 FET トランジスタ 2SK241
3.2 FET トランジスタ 2SK192A
3.3 2SK192A を用いたバイアス回路
3.4 抵抗
3.5 可変抵抗
3.6 コンデンサ
3.7 インダクタ
4. ミキサ
4.1 周波数変換の原理
4.2 アナログスイッチ
5. 局部発振回路
5.1 オシレータモジュール LTC1799
5.2 多回転可変抵抗
6. 低周波増幅回路
6.1 オペアンプ NJM4580DD
6.2 ステレオミニプラグ
7. 電池ボックス
8. 部品購入先
1. ブレッドボード
本コーナでは，ソフトウェア・ラジオをブレッドボードに組み立てて，AM
放送や FM 放送を聴いてみます．図 A.1 はブレッドボードの外観とボード内の
穴のつながりの様子を示します．トラ技ジュニアの記事の写真 1 ではブレッド
ボードを 2 枚つなげて使用しています．ブレッドボードには横 4 行と縦 30 列
の穴が並んでいます．横の各行は，同じ行内にある穴の全てがボード内部でつ
ながっています．縦の各列は，同じ列内にある穴が 5 つごとに内部でつながっ
ています．
黒い線でつながれた
穴同士は内部でつな
がれている．
(a) ブレッドボードの外観
－
5
f g h i j
f g h i j
+
－
－
1
25
30
+
+
－
+
5
10
a bc d e
10
15
1
15
20
a bc d e
20
25
30
(b) ブレッドボードの穴のつながりの様子
図A.1 ブレッドボード
２．同調回路
2.1 バーアンテナ
同調回路は LC 共振回路です．コイルとコンデンサからなります．図 A.2 はバ
ーアンテナの写真と記号です．黒い棒がフェライトコアです．藤色の細い線が
フェライトコアにぐるぐる巻きにされています．このぐるぐる巻線はコイルと
呼ばれます．SL-55X というバーアンテナではコイルが二つあります．藤色と黒
色の線が一つのコイルから出ています．このコイルのインダクタンスは約
600[µH]です．もう一つのコイルからは緑色と黄色の線が出ています．このコ
イルは本ソフトウェアラジオでは使いません．
（藤）
（緑）
（黒）
（黄）
図A.2 バーアンテナ
2.2 ポリバリコン
図 A.3 はポリバリコンの写真と記号です．ポリバリコンは二つのコンデンサ
の静電容量を同時に変えることのできる２連のものを用いています．本ソフト
ウェアラジオでは，二つあるコンデンサの内大きな静電容量(最大 150[pF])の方
を使用します．端子が三つ出ていますが，写真の左側と記号の各端子が対応し
ています．下側の二つの端子を使用します．
70pmax
150pmax
図A.3 ポリバリコン
2.3 リード線のハンダ付け
本ソフトウェアラジオはハンダ付けを必要としないと謳っていますが，例外
としてバーアンテナとポリバリコンだけはハンダ付けが必要です．直径が
0.5mm のすずメッキ線，もしくは他の（例えば抵抗などの）部品のリード線の
切れ端を図 A.4 のように各線／端子にハンダづけします．バーアンテナのハン
ダづけ箇所はこのままではもろくてブレッドボードに何度か抜き差ししている
間に折れてしまうことがあります．図示のようにテープで補強しておくとよい
でしょう．
0.5mmφスズメッキ線もしくは抵抗やコンデ
ンサなどの部品のリード線の切れ端を利用
ハンダづ
け箇所は
テープで
補強する．
こうしな
いと，こ
こはよく
折れる．
図A.4 リード線のハンダ付け
2.4 同調回路の接続
図 A.5 はバーアンテナとコンデンサの接続の様子を示します．
70pmax
（藤）
（緑）
C1
150pmax
（黄） （黒）
L1
C2 へ
GND
図A.5 同調回路の接続
3. 高周波増幅回路
3.1 2SK241
高周波増幅回路に使用しているトランジスタ 2SK241 の外観写真と記号を図
A.6 に示します．電極は写真の向きに左からドレイン(D: Drain)，ソース(S:
Source)，ゲート(G: Gate)です．このトランジスタはデプレション型の MOSFET
です．このタイプの FET の場合のゲートバイアス回路は本文の図 7 の抵抗 R1
の回路となります．
D
G
D
3.2
2SK192A
S
G
S
図A.6 2SK241の外観と記号
2SK241 はネットの情報では生産停止品です，2014 年のいつ頃からか，秋月
電子のホームページで，2SK241 で検索をかけると，2SK192A が表示されてい
ました．2015 年 2 月の時点では，ふたたび 2SK241 が販売されています．一時
的に品切れとなっていたようです．
2SK192A は 2SK241 の代替品と位置づけられています．2SK192A の外観およ
び電極配置を図 A.7 に示します．外観は 2SK241 と同じです．ただし，2SK192A
はジャンクション型の FET です．
D
G
D
3.3
S
G
S
図A.7 2SK192Aの外観と記号
2SK192A を用いたバイアス回路
ジャンクション型の FET を使う場合には，ゲートバイアス回路を図 A.8 のよ
うに変更する必要があります．新たに抵抗 RB = 500[Ω]とコンデンサ CB = 0.01
[μF]を追加してあります．
Vdd
C2
0.01μ
C1
150 pmax
L
600 [μH]
3.4 抵抗
R2
2k
G
S
R1
1M
C4
D
0.01μ
2SK192A
RB
500
CB
0.01μ
GND
図A.8 2SK192Aを用いた場合の高周波増幅回路
図 A.9 に抵抗の写真と記号およびカラーコード表を示します．カラーコード
は抵抗値を表します．写真の例では抵抗の表面に左から，緑，茶，茶，金のカ
ラーコードが印刷されています．カラーコード表によると緑 = 5，茶 = 1，金 =
±5%です．これは抵抗値が
51×101 ±5% [Ω] = 510 ± 5% [Ω]
であることを示しています．金色は抵抗値の精度を表しています．実際の抵抗
値は 510 [Ω]の 95%～105%の間にあることを意味します．もし，茶，黒，黄，
金であれば，
です．
10×104 ±5% [Ω] = 100 ± 5% [kΩ]
= 51×101 ±5%
= 510Ω±5%
5 1 1 金
(a) 抵抗(510Ω)の外観
(b) 抵抗の記号
カラーコード
黒：0
茶：1
金： ±5%
赤：2
銀： ±10%
橙：3
無し： ±20%
黄：4
緑：5
青：6
紫：7
灰：8
白：9
(c) カラーコード表
図A.9 抵抗のカラーコード
3.5 可変抵抗
図 A.10 は可変抵抗の写真と記号です．3 本のピンがあり，ブレッドボードに
挿すことができます．抵抗の正面に抵抗値が印字されています．502 は
50×102 [Ω] = 5 [kΩ]
を意味します．端子 a, c 間が 5[kΩ]です．端子 b は，上面の＋の部分を回転さ
せることで，抵抗内部で端子 a から c の間を摺動します．この回転により端子
a, b 間，b, c 間の抵抗値は 0～5[kΩ]，5～0[kΩ]の間を変化します．なお，20[kΩ]
の場合の抵抗値は 203 と印字されます．
上面
a
b
正面
下面
a b
502
= 50×102 [Ω]
= 5 [kΩ]
c
c
b
c
a
(a) 可変抵抗の例(5kΩ)
(b) 可変抵抗の記号
図A.10 可変抵抗
3.6 コンデンサ
図 A. 11 は積層セラミックコンデンサの外観と記号を示します．コンデンサ
には色々な種類がありますが，本ラジオの周波数帯域，使用電圧であれば，積
層セラミックコンデンサが適しています．1[pF]～100[µF]まで幅広い静電容量
の製品が安価に提供されています．コンデンサ表面に印字されている 107 は
10×107 [pF] = 100000000 [pF] = 100[µF]
を意味します．なお，0.1[µF]は 104 と印字されます．
(a) 外観
(b) コンデンサの記号
図A.11 積層セラミックコンデンサ
3.7 インダクタ
図 A.12 はインダクタ（本文の図 7 の L2）の外観と記号を示します．インダ
クタにはラジアルリードタイプとアキシャルリードタイプなどがあります．
2015 年 2 月の時点では秋月電子通商よりアキシャルリードタイプが購入でき
ます．マイクロインダクタの名称で売られています．インダクタンスはインダ
クタ側面もしくは上面に，471 と印字されている場合
47×101 [µH] = 470[µH]
を意味します．またカラーコードの場合，黄，紫，茶の場合
です．
(a) ラジアルリードタイプ
4. ミキサ
47×101 [µH] = 470[µH]
(b) アキシャルリードタイプ(470μH)
図A.12 インダクタ
インダクタの記号
4.1 周波数変換の原理
ミ キ サ に お け る 周 波 数 変 換 の 原 理 は 以 下 の 通 り で す ． 放 送 波 を 𝑣𝑅𝑖𝑛 =
sin(2𝜋𝑓𝑟 𝑡), 局部発振回路の出力電圧𝑣𝐿𝑜 = sin(2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡)とし，両者を掛け合わせ
ると，ミキサ回路の出力電圧 vmix は
𝑣𝑚𝑖𝑥 = sin(2𝜋𝑓𝑟 𝑡) × sin(2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡)
1
= {−cos(2𝜋(𝑓𝑟 + 𝑓𝐿𝑜 )𝑡) + cos(2𝜋(𝑓𝑟 − 𝑓𝐿𝑜 )𝑡)}
(A.1)
2
となります．fr = 729[kHz], fLo = 744[kHz]とすると，vmix には 15[kHz]の成分が含
まれます．
本文図 7 のミキサ回路と周辺回路の抜粋を図 A.13(a)に示します．この回路は
vRin と vLo のかけ算を回路ではありません．この回路では，局部発振回路の出力
vLo は矩形波です．アナログスイッチ 74HC4066 はこの矩形波電圧により，高周
波増幅回路と低周波増幅回路の間をつなぐスイッチをオン/オフします．図
A.13(b)はミキサをスイッチで置き換えた等価回路です．スイッチのオン/オフ
は局部発信回路の出力電圧により制御されます．
D
S
Tr1
vRin
74HC4066
vLo
2SK241
高周波増幅回路
IC3
8
LTC1799
モジュール
1
(a) ミキサ回路周辺
R3 20k
+
G
C3
0.1µ
IC1
低周波増幅回路
-
ミキサ
IC2
局部発振回路
ミキサ
vRin
低周波
増幅回路
IC1
74HC4066
vLo
局部発振回路
IC3
高周波
増幅回路
8
LTC1799
モジュール
1
(b) アナログスイッチの等価回路
図A. 13 ミキサ回路
高周波増幅
回路
vmix
vRin
低周波増幅
回路
vLo
局部発
振回路
図A. 14 スイッチによるミキサの原理
アナログスイッチによる周波数変換の原理は以下の通りです．図 A.14 はスイ
ッチのオン/オフによる周波数変換のイメージ図です．vLo の値が大きいときに
スイッチがオンとなり，
vmix = vRin
となり，vLo = 0 のとき
vmix = 0
(A.2)
(A.3)
となります．vmix は vRin に振幅 1 で繰り返し周波数が fLo の矩形波を掛け合わせ
た結果と同じになります．すなわち，vLo を等価的に図 A.15 の電圧波形として，
これを vRin に掛けた結果と同じです．vLo はフーリエ級数展開という手法を使う
と
1
1
𝑣𝐿𝑜 = + sin(2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡) +
2
𝜋
1
3𝜋
sin(3 × 2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡) +
1
5𝜋
sin(5 × 2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡) + ⋯ (A.4)
と，直流成分と fLo の奇数倍の周波数成分に分解できます．
1
0
0
1/2fLo
1/fLo
t
図A. 15 スイッチによる等価局発電圧
今，vRin = V sin(2πfRint)とすると
𝑣𝑚𝑖𝑥 = 𝑣𝑅𝑖𝑛 × 𝑣𝐿𝑜
1 1
1
1
= 𝑉sin(2𝜋𝑓𝑅𝑖𝑛 𝑡) × � + sin(2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡) +
sin(3 × 2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡) +
sin(5 × 2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡) + ⋯ �
2 𝜋
3𝜋
5𝜋
=
=
𝑉
𝑉
𝑉
sin(2𝜋𝑓𝑅𝑖𝑛 𝑡) + sin(2𝜋𝑓𝑅𝑖𝑛 𝑡)sin(2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡) +
sin(2𝜋𝑓𝑅𝑖𝑛 𝑡)sin(3 × 2𝜋𝑓𝐿𝑜 𝑡) + ⋯
𝜋
3𝜋
2
𝑉
𝑉
sin(2𝜋𝑓𝑅𝑖𝑛 𝑡) +
�−cos�2𝜋�𝑓𝑅𝑖𝑛 + 𝑓𝐿𝑜 �𝑡� + cos�2𝜋�𝑓𝑅𝑖𝑛 − 𝑓𝐿𝑜 �𝑡�� + ⋯
2𝜋
2
となり，vmix には𝑓𝑅𝑖𝑛 − 𝑓𝐿𝑜 の成分が含まれます．
(A.5)
4.2 アナログスイッチ
図 A.16 はアナログスイッチ 74HC4066 のピン配置を示します．この IC は 4
個のアナログスイッチを内蔵しています．
1
14 +V
3
12
2
4
13
11
5
1 10
GND 7
8
6
9
図A.16 アナログスイッチ 74HC4066
5. 局部発振回路
5.1 オシレータモジュール
図 A.17 はオシレータモジュールの上面写真とピン配置および配線の様子を
示します．モジュール正面にオシレータ LTC1799 が表面実装されています．こ
のモジュールはブレッドボードに挿入でき，しかも発振周波数の制御が容易で
す．発振周波数範囲は 1[kHz]～33[MHz]と幅広く，動作電圧範囲は 2.7～5.5[V]
です．6 番ピンを電源側（7 番ピン），GND 側（5 番ピン），非接続とすること
で発振周波数範囲を変えることができます．得られる発振周波数は本文の(6)
式に示してあります．8 番ピンに局発出力が得られます．
DIV
GND
OUT
V+
8
LTC1799
5
(a) 写真（上面）
R
V=2.7
～5.5V
V+
GND
V+
1
4
(c) 配線の様子
4
SET
LED
1
V+
GND
モジュール
(b) ピン配置
8
5
V+
GND
N=100
N=10
N=1
図A.17 オシレータモジュール（LTC1799）
5.2 多回転可変抵抗
図A.18は多回転可変抗器を示します．これは25回転タイプです．ピン配置は
右図の記号と対応しています．上面の印字 202は
20×102[Ω] = 2 [kΩ]
を意味します．本文図 7 の VR5, VR6 用に使用します．オシレータの発振周波数
を微調整するには，このタイプの可変抵抗が有用です．
ピン配置
図A.18 多回転可変抵抗
6. 低周波増幅回路
6.1 オペアンプ NJM4580DD
図 A.19 はオペアンプ NJM4580DD の立体図とピン配置を示します．この IC
はオペアンプを 2 個内蔵しています．
⑧+V
-V
①
④
①
(a) 立体図
+
+
NJM
4580DD
⑤
－
⑤
－
⑧ +V
(b) ピン配置
-V ④
図A.19 オペアンプ
6.2 ステレオミニプラグ
図 A.20 はステレオミニプラグの外観写真です．写真右には分解した写真を載
せてあります．これをパソコンのマイク入力端子もしくはオーディオ入力端子
に挿入します．
（分解前）
（分解後）
図A.20 ステレオミニプラグ
短い端子は二つある．どちらに
つないでもよい．
明るい色を使うとよい
長い端子には暗い色の線をつなぐと見分けやすい．
グラウンド端子へ．
図A.21ステレオミニプラグのハンダ付け
図 A.21 にはステレオミニプラグに導線をハンダ付けした様子を示します．プ
ラグには三つの端子があります．短い二つの端子はステレオの各チャンネルよ
うです．また，長い端子はグラウンド用です．ラジオは 1 チャネルしかないの
で，短い端子のどちらを使用しても良いです．長い端子には暗い色の線をハン
ダ付けしておくと，あとでこの線がグラウンド用であることが見分けやすくな
ります．
7. 電池ボックス
図 A.22 は電池ボックスと直流電源の記号を示します．このボックスには単 3
乾電池が 4 本入ります．導線は赤色が＋側で，黒色がグラウンド側です．
電源スイッチ
赤
＋
直流電源の記号
黒－
図A.22 電池ボックス
8．部品購入先
表 A.1 は部品の購入先の例です．必要な部品は全てネットで購入できます．
表の例に限らず，ネットには多くの通販の店があります．
表 A.1 部品購入先
部品
記号
Tr1
IC1
L2
IC3
IC2
VR2
VR3
C2, C3
C4～C9
VR6
VR5
R4, R7, R8
R1
L1
C1
型式・定格
MOS-FET
2SK241-Y
TC74HC4066AP
アナログスイッチ
インダクタ（マイクロインダクタ） 470µH
LTC1799モジュール
オシレータモジュール
NJM4580DD
オペアンプ
5kΩ
可変抵抗
(半固定ボリューム)
20kΩ
3.5mmΦ
ステレオ・ミニプラグ
0.1µF, 50V
積層セラミックコンデンサ
100µF, 6.3V
耐熱通信機器用ビニル電線
協和ハーモネット
(ブレッドボード配線用)
2m×10色 外径0.65mm
協和ハーモネット
耐熱電子ワイヤー
(ステレオミニプラグ用)
2m×7色 外径1.22mm
2kΩ
多回転可変抵抗
(多回転半固定ボリューム)
50kΩ
2.2kΩ 1/4W
抵抗
1MΩ 1/4W
単三×4本，スイッチ付
電池ボックス
SL-55X 600±20µH
バーアンテナ
EIC-801 もしくは BB-801
ブレッドボード
2連, 150pF+70pF
ポリバリコン
ポリバリコン用ダイヤル
はんだごて
こて先クリーナー
はんだ ワイヤーストリッパー
ニッパー
ディジタルマルチメータ(テスタ)
著者
30W
ST030
0.8mm
YS-2
NI3-120
M-830B
古橋 武
furuhashi＠cse.nagoya-u.ac.jp
単価 (円)
(5個入り) 200
50
(10個入り) 100
450
40
40
40
50
(25個入り) 100
(10個入り) 400
620
480
80
80
(100本入り) 100
(100本入り) 100
110
340
270, 200
250
80
800
270
210
1300
1850
1000
数量
1
1
1
1
1
1
1
1
2
6
2015年2月10日現在
購入先
秋月電子通商
〃
〃
〃
〃
〃
〃
〃
〃
〃
1〃
1〃
1
1
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
〃
〃
〃
〃
〃
電子パーツ通販KURA
秋月電子通商
電子パーツ通販KURA
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秋月電子通商
〃
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〃
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〃
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