増幅度を求める計算は結構複雑ですので特性図から簡易に求めます。増幅度Avは相互コンダクタンスgmに負荷抵抗RLを掛けたもので Av=gm・RLです。gm=ΔID／ΔVGSです。特性図のIDSS=2.0mAの曲線のIDが1.5mA付近をみると、ほぼ直線でIDが0.5mAの変化に対しVGSは0.1Vですので、0.5mA/0.1Vより5mSを得ます。この値は規格表のYfsとも一致します。増幅度Av=gm・RLですので、5倍程度の増幅しかしていないことになります。これでＮＨＫの第一（６６６ＫＨｚ）と第二（８２８ＫＨｚ）が混信なく聞こえました。２ＳＫ４９はすでに生産終了していますが、ヤフオクで入手しました。このＦＥＴを入手する前に、オーディオ用の２ＳＫ１８４を使用しましたが、音声も小さく歪も大きく使い物になりませんでした。gmとｆ特性の違いと思います。両者の規格表から、gmは2SK49は約5.5mS、2SK184は約15mSと3倍くらい大きいのですが、オーディオ用とFMチューナー用との違いで入出力容量に違いがあるようです。これらの相違を下表にまとめました。

　ＡＭを受信しますので、被変調波を歪まないようにする必要があります。ＦＥＴのバイアスは、キャリアが歪まないポイントをカットアンドトライで決めました。方法としては、バーアンテナにＳＧから高周波（１ＭＨｚ）を入れ、ドレインにオシロを接続してキャリアが歪まないドレイン―電源間の抵抗とソース―アース間の抵抗を求めました。その結果、求めた値はドレイン側の抵抗が１ｋΩ、ソース側の抵抗が２２０Ωになりました。このFETのIDSSの規格は0.5〜6mAです。使用したFETのIDSSを求めるため、ゲートソース間を短絡したときの1kΩの電圧を測ると2.22Vでしたので、IDSSは２.22ｍAということになります。この値は特性図のIDSS=2.0mAに近いので、この曲線とみなすことにします。ソース-グランド間に接続した220Ωの両端の実測電圧は326ｍＶでしたので、この220Ωに流れる電流は326mV／220Ωで1.48mAになります。これはドレイン電流ＩＤと同じになるはずです。ドレインにつないだ抵抗1KΩの両端の実測電圧は1500mVでしたので、電流は1.5mAになり1.48mAとは若干の差がありますが、抵抗の両端の電圧を測り、5%品の公称抵抗値で割って求めていますので、違いが出て当然ですので1.5mAとしておきます。IDSS＝2mAの曲線上でID=1.5mAのときのVGSは約-100mVになります。ここに誘起電圧が重畳してくるのですが、この電圧は数mVから数十ｍV程度ですので、ほぼ直線的に増幅される範囲にあることが分かります。ドレイン―ソース間の電圧は1130mVでした。　　　

　Qは共振回路の鋭さを表しますが、バーアンテナの直流抵抗をrとすると、Q=ωL/rで表されます。rの実測値は8Ωでした。周波数fにおいてQがピークから3dB落ちたところの周波数幅をBとするとB=f/Qで表されます。3点の周波数におけるQ、Bの計算をすると下表の概略値になりました。

周波数選択度

FETのＶＧＳ-ID特性図からバイアスを決める

　検波出力の後にトランジスタのバッファを入れました。イヤホンはほぼ完全な容量性負荷ですので、イヤホンにオシロをつないでも歪んだ波形しか見えません。又、検波出力に直接イヤホンをつないでも音が出てきません。2SC945のエミッタフォロアとして取り出すとうまくいきました。検波出力から見てイヤホンのインピーダンスが小さいので、ここでインピーダンス変換をして大きくする必要があるようです。

　Yfsは順伝達アドミタンスで、ゲート電圧の変化分に対するドレイン電流の変化で、単位のSはジーメンスです。相互コンダクタンスgmも同じ意味です。Cissは入力容量です。バリコンの容量範囲は27pFから284pFで、バーアンテナのインダクタンスは、購入時のコイルの位置で500uHでした。従って、この位置での共振周波数範囲は422KHzから1370KHzになりますが、Cissが大きいと選択周波数の上限が低くなりますので、この値は小さいにこしたことはありません。Crssは帰還容量で両者で大きな違いがあります。これが大きいと高周波領域において異常発振しやすくなってしまいます。

増幅度を簡単に求める