Historiek

Technische informatie

De electronenbuizen, dan de eerste germanium puntcontactdiodes, de germanium transistoren en uiteindelijk de siliciumtransistoren: dit is de geschiedenis van de electronica in een paar woorden.

Voor de electronenbuizen hadden we de amplidyne en de magnetische versterker die veelvuldig in de tweede wereldoorlog gebruikt werden (en zelfs na de oorlog) omdat ze zeer betrouwbaar waren en een hoog vermogen konden leveren. De Ward-Leonard schakeling werd gebruikt daar waar zware machines nauwkeurig bediend moesten worden, zoals bijvoorbeeld in liften voor steenkoolmijnen: de liften moesten zowel zeer snel kunnen bewegen, maar ook heel nauwkeurig gepositioneerd kunnen worden. Het zijn systemen die gebaseerd zijn op de versterking van het magnetisch veld.

De electronenbuis links is een spanningsstabilisator (een veredelde neon-buis, zeg maar) van voor de tweede wereldoorlog. De contacten aan de zijkant zijn van het type "P", een aansluiting die later niet meer gebruikt zal worden.

Adzam was een belgische onderneming die vooral radiobuizen bouwde, de naam komt van Mazda, die een bekende lampenbouwer was voor de tweede wereldoorlog. Nogmaals een bewijs dat de japanners niets uitgevonden hebben, zelfs niet de naam van hun auto's.

Adzam is verdwenen, opgeslorpt door Philips, die eveneens andere belgische bedrijven heeft opgeslorpt: MBLE, ACEC, enz. Deze bedrijven werden allemaal opgedoekt tijdens de economische crisis in de jaren 1970 (na de petroleumcrisis), maar Philips had wel alle patenten op zak.

Enkel Barco blijft over (werd nooit door door Philips overgenomen) en heeft zich gespecialiseerd in een heel specifieke niche-markt: speciale schermen in vliegtuigen, video-projectoren enz.




Alle toestellen zijn uitgerust met electroliet-condensatoren (elko's) die voor de afvlakking van de voedingsspanning dienen. De huidige condensatoren gaan slechts twee jaar mee in schakelende voedingen. Er worden condensatoren gekozen die zodanige specifikaties hebben dat ze niet lang meegaan. Het plaatsen van een kleine polyester-condensator over de elko had de sterke stroompieken kunnen onderdrukken, maar dit wordt natuurlijk niet gedaan, want de toestellen zouden te lang meegaan.

De elko van 50 + 50µF 350/385V dateert van november 1966 en werkt nog perfekt, zoals het radiotoestel waarin de condensator zit.


Selenium gelijkrichters werden in 1933 uitgevonden en werden gebruikt in bepaalde laagspanningstoepassingen. Een enkelvoudige cel kon een inverse spanning van 20V weerstaan, zo'n cel kon enkel gebruikt worden om een 6V loodbatterij op te laden. Om een hogere spanning te bekomen moesten er meerdere cellen in serie geplaatst worden.

De gelijkrichter had een slecht rendement (relatief hoge voorwaartse weerstand en lekweerstand in tegengestelde zin). Er waren grote koelvinnen nodig en deze cellen konden maximaal een paar ampères leveren (grootste exemplaren).

Deze gelijkrichters waren niet echt betrouwbaar en het defekt gaan ging gepaard met een stinkende rookontwikkeling (de fout was wel snel gevonden...). De seleniumgelijkrichters werden snel vervangen door siliciumdiodes vanaf de jaren 1960. De seleniumcellen werden nooit gebruikt als detectiediodes omdat er teveel verliezen waren.


Dit is een kleine voeding die dateert van de beginjaren van de transistoren. De transistoren werden toen anders getekend, met een symbool die meer in overeenstemming was met de vorm van de toen in voege zijnde lagentransistoren. Het huidig symbool van de transistor komt dan weer overeen met de puntcontacttransistor die gebruikt werd in de beginjaren van de transistoren (1947).

De voeding gebruikt nog steeds een selenium gelijkrichter omdat de diodes uit die periode niet krachtig genoeg waren (germanium diodes werden doorgaans slechts voor de detectie gebruikt).


Een van de eerste televisies die ik op grote schaal heb hersteld was een Philips-type, maar die onder verschillende namen verkocht werd (ACEC, Siera, enz). Het chassis was een X24T725/00. Het was een hybride toestel met transistoren voor het radiofrekwent geluid (AM franse norm en FM europese norm). De voeding voor de transistoren werd afgenomen over de kathode van de rastereindtrap.

Deze schakeling van een zwart-wit televisie wordt hier meer in detail besproken. Dan is de kleurentelevisie opgekomen, eerst ook in hybride techniek (buizen en transistoren), nadien enkel met transistoren.


De diode OA85 dateert van de jaren 1960. Ze werd gebruikt als vervanger van detectie-diodes zoals in de EABC80, EAA91 en anderen. Het is een detectiediode die niet geschikt is als voedingsdiode omdat de eigenschappen slechter worden bij toenemende stroom: de diode had een voorwaartse spanningsval van 0.2V bij een stroom van 0.1mA, maar een spanningsval van 2.1V bij een stroom van 30mA. Let ook op de twee buisvormige condensatoren van 10nF (bruin-zwart-orange) die typisch waren voor die tijd.

Dit is een synchrone demodulator, een signaal detector die intermitterend werkt, gestuurd door een synchronisatiesignaal. Met zo'n demodulator is het mogelijk om twee signalen die op één enkele draaggolf geplaatst worden te scheiden. Een synchrone demodulator kan het stereo-signaal detecteren bij FM uitzendingen, of het chroma signaal uit een videosignaal halen. Om de demodulator synchroon te laten werken is een controle-signaal nodig: een piloottoon bij FM stereo of een burst bij kleurtelevisie.


Mijn eerste audio versterker was uitgerust met twee gepaarde transistoren AC187/01 en AC188/01. De eerste trap was een AC125 en de tweede een AC127. De versterker kon een vermogen van 2W leveren onder 12V. De versterker had een sterke thermische tegenkoppeling nodig om te vermijden dat de temperatuur ongecontroleerd zou oplopen. Een enkele radiobuis ECL86 kon een hoger vermogen leveren met een lagere vervorming (en met een voedingsspanning van 250V).

Dan zijn er siliciumtransistoren op de markt gekomen. Deze transistoren konden een hogere stroom leveren en waren ook meer stabiel (thermisch), maar een sterke tegenkoppeling was nog steeds nodig om een voldoende geluidskwaliteit te bekomen.

De transistor die toen de referentie was, was een 2N3055 die in nagenoeg alle ontwerpen gebruikt werd (vermogensversterkers). De configuratie was "quasi complementair" want de echte complementaire transistor was de 2N2955 die veel duurder was en die minder goede eigenschappen had.

Foto rechts: Tektronix skoop type 310A uit de jaren '50
... werkt nog altijd perfekt!

Unintended consequences

Een twintigtal jaren geleden werd soldeer zonder lood verplicht. Lood is slecht voor het milieu, dus op het eerste zicht een positieve evolutie.

Maar lood is nodig in het soldeer: het zorgt dat het soldeer goed vloeit. Enkel loodhoudende soldeer (Sn63% Pb37%) is eutectisch: de overgang van vloeibaar naar vast gebeurt op één temperatuur, wat resulteert in een stevige las (de typische "glanzende" las van de electronicus).

Soldeer zonder lood hecht slecht aan de componenten. Lassen gemaakt met soldeer zonder lood zijn minder stevig; toestellen zijn minder betrouwbaar (lood is daarom nog toegelaten in kritieke toepassingen zoals de luchtvaart en de medische sector). Consumenten moeten het maar stellen met minder betrouwbare toestellen. Intermitterende fouten worden vaak veroorzaakt door slechte lassen.

Loodloze soldeer dat stolt is vergelijkbaar met een saus die aan het schiften is : de componenten van het soldeer stollen op verschillende temperaturen en vormen geen eenheid meer.

Lood verlaagt ook de smelttemperatuur: Nu moet ik mijn soldeerbout 50° hoger stellen. De halfgeleiders die gesoldeerd worden kunnen niet tegen de hoge soldeertemperaturen (germanium: 90°, silicium: 160°), terwijl het solderen bij minimaal 300° moet gebeuren. Het lassen moet zo snel mogelijk gebeuren, voordat het component zijn kritieke temperatuur bereikt heeft, en dit terwijl het solderen met loodloze soldeer juist langer duurt.

Minder lood in het milieu, maar meer electro-toestellen op de afvalberg en dus een hogere CO2-uitstoot... Voorwaar dit is de vooruitgang. De groene jongens hebben weer hun zegje gedaan!

En zullen we het even niet hebben over het circulatieplan van Gent, waarbij een leverancier die verschillende bedrijven in het Gentse moet bevoorraden niet meer via de kortste weg van de ene plaats naar de andere kan rijden, maar iedere keer terug de ring op moet omdat de stad in verschillende delen gesplits is en er geen doorgaand verkeer meer mogelijk is... Dus drie keer de stad in en uit, in plaats van in één beweging de drie bedrijven gaan leveren.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's