Amplitude-modulatie
Voorbeeld van een zware AM zender voor op de middengolf
AM
Servers » TechTalk » Historisch perspectief » Audio » Radio » AM » Zender met PL519

In de jaren 1980 heb ik ooit een zware AM zender gemaakt. De bedoeling was gewoon zo sterk mogelijk uit te zenden. Op de vorige pagina van de reeks hebben we enkele skoopbeelden besproken.
-

-

De radiozender gebruikt de volgende onderdelen:

  • ECC83 als audioversterker.
    De eerste triode is heel gewoontjes met een niet-ontkoppelde cathodeweerstand om de versterking tot 40× te beperken. Op de uitgang hebben we 1V RMS.

    De tweede triode heeft als doel het signaal klaar te maken voor de modulatie. We gebruiken hier het principe van de controlled carrier, waarbij we het zendvermogen beperken als er geen modulatie is, en het vermogen geleidelijk opvoeren met het volume. De controlled carrier werd hier reeds besproken.

    De triode heeft een zeer hoge rooster lekweerstand, waardoor de roostervoorspanning negatiever wordt bij een sterk signaal. Omdat in deze schakeling de triode een sterk signaal aangeboden krijgt, is het effekt ook sterker aanwezig. Het ingangssignaal moet zo ingesteld worden dat deze buis niet afgeknepen geraakt bij sterke audiosignalen.

    We hebben op de uitgang het audiosignaal dat nog versterkt is (ongeveer 50V RMS bij maximale uitsturing), maar ook een gelijkspanningscomponent: 20V zonder modulatie, 200V bij maximale uitsturing.

    De condensator van 1000pF heeft een korte tijdsconstante om snel te reageren op de volumeveranderingen (attack=200µs et decay=20ms).

  • ECC82 tweede audiobuis.
    Deze buis heeft een lagere versterking dan de meer bekende ECC83 maar kan een wat hogere stroom leveren. De buis wordt in een cathodevolger configuratie gebruikt om de nodige schermroosterstroom voor de zendpenthode te leveren. We gebruiken de twee diodes in parallel zodat een stroom van minstens 10mA geleverd kan worden.

  • PL83 een weinig bekende radiobuis als RF voorversterker.
    Die buis werd oorspronkelijk gebruikt in de eerste televisietoestellen met groot scherm. De buis zal snel vervangen worden door een dubbele penthode PFL200 die geschikt was voor positieve en negatieve beeldmodulatie. De bandbreedte van de buis gaat tot meer dan 5MHz, ruim voldoende voor een zender op de middengolf. De buis versterkt het signaal van mijn oscillator (5V) en brengt die tot 60V RMS. Er wordt geen afgestemde kring gebruikt.

  • PL519, de zendbuis.
    Het is oorspronkelijk een lijneindtrap buis die een hoog vermogen kan leveren. De PL519 is de laatste telg uit de familie en kan extra zwaar belast worden. De buis wordt in classe C gestuurd op g1 (RF signaal in de buurt van 500kHz) en met een variabele spanning op de schermrooster g2. Het sterke signaal op g1 verplaatst het werkpunt van de buis naar classe C, waar de rendement van de schakeling maximaal is.

    De cathodeweerstand werd vooral gebruikt om de totale stroom te meten. De weerstand werd uiteindelijk verwijderd.

De 250V voeding komt uit een oude radio: de transformator levert de 6.3V voor de gloeispanning en 180V wisselspanning die gelijkgericht wordt. Danzij de dubbele voeding is er minder kans op rondzingen.

De 350V voeding komt van een oude buizenversterker waarvan enkel nog de voedingstransfo overbleef. Bij een lage belasting (geen modulatie) bedraagt de gelijkgerichte voedingsspanning 400V. Er is een zekering van 500mA die doorslaat mocht de oscillator uitvallen (waardoor de negatieve roosterspanning zou wegvallen).

Als je een classe-C versterker gebruikt, moet je die laten volgen door een afgestemde kring om de stroompieken om te zetten in een sinusvormige spanning, anders gaat bijna al het vermogen verloren in de harmonische frekwenties. De zendbuis werkt eigenlijk maar 1/3 van de tijd, en levert dan een sterke stroompuls, tot maximaal 500mA.

Wat valt er nog over deze schakeling te vertellen? De vreemde uitgangstransfo misschien. Mijn antenne was verre van ideaal en had de verkeerde impedantie om aan de uitgang van de versterker gekoppeld te worden. De autotransfo past de impedantie aan en zorgt ook dat het signaal opgeslingerd wordt als de kring in resonantie is.

Ik heb proeven gedaan met een transfo uit een zware computervoeding, maar ik had regelmatig overslag tussen de wikkelingen. Ik heb dan maar de middenbeen van de transfo afgezaagd: de transfo leek eigenlijk op een vierkante ringkerntransfo. Op één van de zijde de primaire wikkeling, op de tweede volgende zijden de secundaire wikkeling en de laatste zijde werd vrijgelaten om flash-overs (overslag) te vermijden. Als de zender op vol vermogen werkte en de afstemkring goed ingesteld was, dan kon ik vonken van meer dan een centimeter trekken. Wat nog vreemder was, je hoorde de muziek in de boog!

De condensator voor de afstemming was afkomstig van een oude televisie. De condensator was geschikt voor 7000V. De condensator had een vaste waarde en ik kon de afstemkring enkel in resonantie brengen door de de zendfrekwentie (oscillatorfrekwentie) te wijzigen. Plots steeg de spanning op de uitgang tot meer dan 1000V!

De antenne was een strukje draad die tussen twee huizen gespannen was. De isolatoren waren een stuk gele plastieken buis van 10cm lang (van die plastieken buizen die gebruikt worden om electriciteitsdraden in onder te brengen). Twee gaten in de buis, aan één kant de bevestiging aan de muur, aan de andere kant de antenne met zijn hoogspanning.

Werkte die zender? Eigenlijk wel. Ik had een vermoedelijk zendvermogen van 50W (op de middengolf is dat een peuleschil, een kleine zender zoals de BRT had toen een vermogen van 300kW). Piekvermogen was 150W bij maximale uitsturing (maximale modulatie en carrier control). Zonder modulatie was het zendvermogen 10W.

Spraak was vreselijk vervormd, waarschijnlijk door de snelle amplitudeveranderingen die het werkpunt van verschillende buizen veranderde. Het kon ook zijn dat ik gewoon tegen de limieten van de schermroostermodulatie aanliep. Muziek kon beter weergegeven worden. Het geluid was slecht bij maximale modulatie, maar ook bij zwakke modulatie, wanneer de zendbuis sterk geknepen was.

Later heb ik vernomen dat de PL519 eerder gebruikt wordt in een lineaire montage, als boostertrap om het vermogen van een te zwakke zender op te krikken. Om de buis als modulator te gebruiken is enkel een sturing door de plaatspanning mogelijk als men een goede geluidskwaliteit wenst. Vanwege zijn goede lineaire eigenschappen wordt de buis vaak gebruikt als eindtrap in push-pull configuratie in high end audioversterkers.

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