De radio

Bij een super wordt het antennesignaal getransformeerd naar een vaste lagere frekwentie, zodat de afgestemde kringen op een vaste frekwentie kunnen werken. Er zijn nog slechts twee kringen die op een variabele frekwentie werken: de antennekring en de oscillatorkring.

Bij een super heeft men een locale oscillator, door het mengen van dit signaal ontstaan er mengprodukten (vergelijkbaar met de zweving bij bepaalde muziekinstrumenten). Een van die mengprodukten is de middenfrekwentie die gefilterd en verder versterkt wordt.

Op een eerste pagina bespreken we de zelfoscillerende mengtrap, maar na de tweede wereldoorlog gaat men over een mengtrap met aparte oscillator.

Het is een toestel die zowel op gelijkspanning als op wisselspanning kan werken, en dit op verschillende spanningen: 110, 130, 220 en 240V. In die tijd hadden niet alle netten de overstap naar wisselspanning gemaakt. Omdat men geen transfo kan gebruiken moet men werken met hetgeen beschikbaar is. Het is verwonderlijk dat deze primitieve buizen op een spanning tussen 90 en 200V konden werken. De stroom voor de gloeidraden is vastgelegd op 200mA en men gebruikt een seriekring. Als het toestel op een hogere spanning werkt wordt de extra spanning door een speciale lamp gedissipeertd een R30N, een lamp met verschillende gloeidraden die als weerstand dienen om de spanning te verlagen.

De eerste buis is een triode-hexode, een ECH3. Eenzelfde type buis zal verder in alle ontvangers gebruikt worden. De triode vormt de locale oscillator en het signaal wordt aan de mengbuis (hexode) overgebracht via het derde rooster. Het antennesignazal komt op het eerste rooster met een variabele spoed zodat er automatische volumeregeling (AVR) toegepast kan worden. Het antennesignaal komt binnen via een contact bovenaan de buis.

Het voordeel van een dergelijk systeem is dat het antennesignaal sterker versterkt kan worden in vergelijking met een octode doals de EK1. De oscillatorfrekwentie is stabieler omdat er gebruik wordt gemaakt van een aparte oscillator. De AVR heeft geen invloed op de oscillaortfrekwentie.

De middenfrekwentbuis is een ECF1, een triode-pentode. De pentode versterkt het middenfrekwent signaal en de triode wordt gebruikt als voorversterker voor het audiosignaal. Hier ook is de gloeispanning 6.3V met een stroom van 0.2A, zodat de buis gebruikt kan worden in een radio met transfo (poarallelschakeling op 6.3V) of een toestel zonder transfo (serieschakeling 200mA).

De CBL6 is een dubbele diode voor de detectie en een vermogenpentode. De gloeispanning bedraagt hier 44V zodat men voldoende warmte kan ontwikkelien in de kathode. De dubbele diode dient zowel voor de audio detectie als voor de vertraagde AVR (de AVR treedt pas in werking bij een voldoende sterk signaal). De detectiediode is licht positief gepolariseerd (via de cathodeweerstand van de eindtrap) om de knik te vermijden. De diode kan daardoor zeer zwakke signalen detecteren. De pentode kan een vermogen van 3.5W leveren, maar er wordt niet aangegeven bij hoeveel vervorming.

De gelijkrichtdiode is een dubbele diode CY2 die normaal gebruikt wordt als spanningsverdubbelaar, maar hier worden de twee diodes parallel gebruikt om de spanningsval te beperken. De gloeisdpanning bedraagt 30V bij een stroom van 0.2A.

De radiotoestellen zonder transfo hebben als nadeel dat de wisselspanning door alle buizen loopt via de gloeidraad. Een 50Hz brom is eigenlijk onvermijdelijk. De buizen die met de laagste spanning werken (de triode ECF1) worden aangesloten aan de lagere kant van de seriekring terwijl de buizen die minder last hebben van de bromspanning zoals de gelijkrichtdiode worden aan de hoge kant van de keten geplaats.

Het is een basisschakeling, de radio heeft maar één golflengte, er is geen toonregeling en geen ontkoppeling tussen de eindpentode en de andere trappen. Door de afwezigheid van de transfo kan de radio relatief licht gemaakt worden.

Schaub netverbonden radio

Schaub netgebonden radio

De schakeling gebruikt de triode-heptode configuratie die in Europa vaak gebruikt wordt. Nog niet met de ECH81, maar met de oudere ECH71 die een weinig toegepaste loctal aansluiting gebruikt. De ECH71 kan ook gebruikt worden als audio voorverster met de heptode als pentode geschakeld.

De middenfrekwent trap gebruikt ook een ECH71 als pentode geschakeld. De detectie gebeurt door de EBL71 (eindtrap en dubbele diode). De eerste diode dient voor de audio-detectie, de tweede voor de automatische volumeregeling via C28.

Het audiosignaal wordt dan naar de triode van de tweede ECH71 gestuurd. De triode wordt normaal als oscillator gebruikt en heeft een lage versterking van µ = 15, waardoor het uitgangssignaal niet heel sterk is.

De eindtrap is een EBL71 die hier heel zuinig gebruikt wordt met een anode ruststroom van 24mA (dissipatie van 5.8W), terwijl de buis geschikt is voor een anodestroom van 44mA en een dissipatie van 11W. Men heeft gekozen voor een lage anodestroom om de brom te beperken (de waarde van de filterelko's is aan de zeer lage kant) en ook omdat men geen al te hoog vermogen kan bereiken omdat de triode van de ECH71 maar een beperkte versterking heeft.

De voeding is niet geïsoleerd van het net, dit is een systeem die men vaker zal tegenkomen in goedkopere toestellen. De gelijkrichting gebeurt door een enkelzijdige selenium gelijkrichter (260V 60mA max). De filterelko's bedragen 16, 16 en 8µF (dit zijn de enige elko's in de radio).

De polarisatie van de eindtrap en de audio voortrap gebeurt met twee weerstanden in de voeding. Dit is niet echt aangewezen, want de polarisatie hangt af van het stroomverbruik van het radio-gedeelte (automatische volumeregeling...). Het is daarbij ook mogelijk een externe FM ontvanger aan te sluiten, die zijn hoogspanning van dezelfde voeding betrekt, waardoor de instelling van het audio gedeelte nog verder kan verlopen.

Men kan ook een externe platenspeler op de radio aansluiten. De pick up is ook met het net verbonden. Men heeft dus een zo goedkoop mogelijke radio gebouwd: slechts drie lampen, een eenvoudige transfo voor de gloeispanning, een beperkt vermogen,...

Even terzijde: men kan de automatische volumeregeling nog verbeteren door de polarisatie van de voorversterkertriode niet vast te leggen op -1.7V, maar door die op de AVR-lijn aan te sluiten via een geschikte spanningsdeler (zie afbeelding links). De triode met zijn relatief lage spanningsversterking kan werken met een variabele roosterpolarisatie waarbij de versterking daalt bij een negatievere roosterspanning, van 15× bij een spanning van -1.5V tot 8× bij -4.5V. Dit zal men later niet meer kunnen doen met de EABC80 en ECC83 die een gain hebben van µ = 100: de vervorming wordt te groot.

Dit is een regeling na de feedbacklus, waardoor men een perfecte onderdrukking van de fading kan hebben (een feedbackregeling moet altijd een fout hebben om te kunnen regelen). Door nog extra te corrigeren na de lus kan men de fading beter onderdrukken.

Een goedkope lampenradio zonder transfo

Philips radio zonder transfo

Er werden buizen uit de Ux...-reeks gebruikt (in plaats van Ex...): deze buizen zijn voorzien voor serieschakeling van alle buizen, want ze trekken allemaal 100mA. Er is geen scheiding tussen het net en het toestel: het metalen chassis staat op netspanning.

Deze radio kan geen frekwentiemodulatie ontvangen (FM), maar heeft wel een ingang voor een platenspeler (met kristal aftaster).

Het hoogfrekwente gedeelte bestaat uit een buis UCH81 als oscillator-mengbuis. Het triode gedeelte is de oscillator. De oscillator is hier ook gescheiden van de antennetrap en er is geen wederzijdse beinvloeding meer.

De mengbuis ontvangt het antennesignaal op het eerste rooster en het oscillatorsignaal op het derde rooster. Er werden vroeger andere combinaties gebruikt, maar de schakeling met triode-heptode is uiteindelijk de standaard geworden vanwege zijn betere eigenschappen.

De buis voor middenfrekwent versterking is de UF89 die een hoge versterking heeft. Deze buis wordt ook gebruikt voor de AGC (automatische volumeregeling): bij roosterspanningen die meer negatief zijn (tot -20V) daalt de versterking van de buis en bekomt men een automatische gainregeling. Ook de UCH81 heeft automatische volumeregeling. De automatische volumeregeling die reeds vroeger toegepast werd wordt besproken op de pagina van de radiotoestellen met zelfoscillerende mengtrap.

De detectie gebeurt door een UBC81 een dubbele diode-triode waarvan er één diode niet gebruikt wordt. De triode is de eerste trap van de audio-versterker.

De audio eindtrap is de UL84. Deze buis kan een vermogen van 4.5W leveren (doorgaans werd dit als voldoende beschouwd in radio-ontvangers). Tegenwoordig wordt deze buis nog gebruikt in bepaalde hifi versterkers (in balansschakeling, waar die een vermogen van meer dan 10W kan leveren).

Dergelijke radio's zijn tegenwoordig nog veelvuldig te vinden en zijn meestal in goede staat (behalve kleine herstellingen). Het is enkel spijtig dat de middengolf niet meer gebruikt wordt. De weinige zenders die nog aanwezig zijn worden gestoord door smartphones (wifi, gsm en data-banden, bluetooth, dect telefoons,...)

Let op het gebruik van de uitgangstransfo als smoorspoel voor de voortrappen. Deze rare constructie zal je in een aantal toestellen terugvinden. Dit is een systeem dat in veel toestellen uit die tijd toegepast werd om geen al te zware elko's te moeten gebruiken. Door deze constructie vangt men eigenlijk twee vliegen in één klap: men gebruikt de transfo als smoorsopel en men werkt de constante anodestroom tegen, zodat de transfo niet in saturatie gaat, zelfs als gebruikt men een veel te krappe uitgangstransfo. Hier staat meer uitleg: single ended eindtrap.

Omdat er geen deftige ontvangst meer mogelijk is op de middengolf (teveel storingen en te weinig zenders) plaatsen veel amateurs een bluetooth ontvanger in de radio, die dan aangesloten wordt op de pick up ingang van de radio. Voor de voeding van de bluetooth ontvanger kan de gelijkgerichte 6.3V gebruikt worden (voor toestellen met 6.3V buizen, dat is de "E" reeks). De gefilterde spanning bedraagt ongeveer 8.5V en met een spanningsregelaar (7805) bekomt men de nodige 5V. Het is niet nodig een aparte 5V USB voeding te voorzien.

Op een volgende pagina bespreken we de radiotoestellen met FM ontvangst.