Radio
Ontstaan van de radio 4: voorbeelden II
Historiek
Servers » TechTalk » Historisch perspectief » Audio » Radio » Voorbeelden II

De radio

Op de vorige pagina werden voorbeelden van radios besproken. Het zijn voorbeelden van buizenradios die op het net aangesloten worden. Maar er bestaan ook draagbare radios die met batterijen gevoed worden. Daarvoor werden buizen ontworpen die een lager verbruik hadden (gloeivermogen 60× lager) en op een lagere hoogspanning konden werken.
-

-

In alle schakelingen worden volgende kleuren gebruikt:
  • groen: HF (hoogfrekwent antennesignaal)
  • blauw: middenfrekwent signaal
  • rood: oscillator gedeelte
  • geel: automatische gain regeling
  • paars: audio gedeelte
Draagbare (batterij) ontvanger met buizen
Ontvangers op batterijen bestonden er al voor de tweede wereldoorlog, doorgaans gebruikte men een autobatterij voor de gloeispanning en speciale batterijblokken bestaande uit zo'n 100-tal cellen voor de hoogspanning. Maar er zijn ook speciale buizen ontworpen voor gebruik met batterijen.

Deze buizen waren allemaal direct verhit, zodat het rendement van de buis beter was. De gloeistroom van een een buis uit de Dx96-reeks bedroeg 25mA (50mA voor de audio eindtrap). Het benodigd gloeivermogen bedroeg 30mW, vergelijk deze waarde met die van een buis uit de Ex80 reeks (ongeveer 1.9W).

De buizen waren zodanig gedimensioneerd dat de gloeidraad zowel in serie (25mA) als in parallel (één cel van 1.5V) gebruikt kon worden, met als voorbeeld de twee gloeidraden van de DL96. Men kon de eindtrap op half vermogen laten werken (één gloeidraad in gebruik en halve emissie), bijvoorbeeeld als men met een koptelefoon naar de radio luisterde.

De combinatie DK96, DF96, DAF96 en DL96 is de standaard-combinatie voor de batterij-ontvangers. De radio kon meer dan 10 uur werken op een batterijset (gloeispanningsbatterij en batterij voor de hoge spanning).

De eerste buis DK96 is een heptode die verschillende funkties combineert: hoogfrekwent versterking, locale oscillator en mengtrap. In vergelijking met de combinatebuis ECH81 heeft deze buis een lagere radiofrekwente versterking (het antennesignaal wordt aan de derde rooster aangelegd), maar een buis met triode en heptode zou meer vermogen vragen, zowel gloeispanning als hoogspanning. De lagere hoogfrekwente versterking wordt gecompenseerd door het gebruik van een penthode als eerste audio trap in plaats van een triode bij klassieke ontwerpen.

De volgende buis is een DF96, een buis voor middenfrekwente toepassingen, gevolgd door een gelijkrichterbuis en eerste audio versterker (DAF96). De eindtrap DL96 kan ongeveer 200mW leveren. Bij luxe-uitvoeringen werden er twee DL96 gebruikt in balansschakeling (hoger rendement en vermogen van 450mW), zie hieronder.



AM/FM ontvanger op batterijen

Na de tweede wereldoorlog waren er nog streken die niet op het electriciteitsnet aangesloten waren (vooral in Engeland waar er bepaalde streken echt achtergesteld waren). De enige manier om naar de radio te kunnen luisteren was via een radio op batterijen. Er werden zelfs luxueuse modellen gebouwd, zoals de Ever Ready Sky Monarch die naast de AM ook de FM band kon ontvangen.

Ever Ready leverde zowel de radiotoestellen als de nodige batterijen. De ontvanger gebruikte een gecombineerde batterij die de lage gloeispanning en de hoge anodespanning leverde. Het verbruik was 17.5mA hoogspanning et 275mA laagspanning op FM en 14mA hoogspanning en 225mA laagspanning op AM.

De eerste buis voor FM ontvangst is een penthode DF97 gebruikt als triode, waarbij het antennesignaal versterkt wordt en een mengsignaal opgewekt wordt door een lokale oscillator. Het resultaat is een middenfrekwent signaal. Om de hoogfrekwente versterking wat op te voeren is er een lichte meekoppeling voorzien via de spoel L5. De buis moet gevolgd worden door 3 middenfrekwent buizen DF96 waarvan de derde ook gebruikt wordt bij AM.

Het AM circuit is traditioneel voor dit soort radio, met het antennesignaal die aan de derde rooster van de heptode DK96 gelegd wordt, zie hierboven voor meer details.

De FM detectie gebeurt door twee germanium diodes OA70, terwijl de AM detectie met een diode uit één van de penthodes DAF96 gebeurt. Hier ook is de extra versterking van een penthode ten opzichte van een triode nodig om de mindere versterking van de heptode te compenseren.

Een penthode die als triode geschakeld wordt dient voor de fase-omkering die nodig is om de push pull trap aan te sturen.

De automatische volumeregeling is beperkt tot één enkele buis in AM, maar de roosterweerstand van de andere buizen is zo hoog dat er een automatische verschuiving van het werkpunt gebeurt als het signaal voldoende sterk is.

Het verbruik is verschillend voor AM en FM, waardoor er ook een andere weerstand nodig is om de polarisatie van de push pull buizen te voorzien. De klassieke polarisatie door middel van een cathodeweerstand is hier niet mogelijk want de cathodes van alle buizen zijn samen verbonden door de laagspanningsvoeding.

De radio (die duidelijk voorzien is voor kamergebruik) heeft zelfs een afstemoog, een DM70.



AM/FM ontvanger op batterijen en netspanning

Deze radio kan zowel op netspanning als op batterij gebruikt worden. Bij gebruik op netspanning levert de gelijkrichter een spanning van 108V (ongeveer 12mA) en een spanning van 1.5V voor de gloeispanning. De gelijkrichters zijn seleniumcellen, de enige gelijkrichters die toen een voldoende hoge stroom konden leveren, de germaniumdiodes waren niet krachtig genoeg.

Voor de gloeispanning gebruikt de radio een 6Ah akku DEAC (Deutsche Edison Akkumulatoren Company). Het is mogelijk een extra batterij (gewone zink-koolstof batterij) bij te plaatsen om een langere autonomie op batterij te bekomen. De werkingsduur met de akku bedraagt ongeveer 30 uur (ruim voldoende dus!). De hoogspanningsbatterij is een gewone batterij (niet oplaadbaar).

De radio gebruikt een triode DC90 als oscillator-mengtrap. Bij deze hoge frekwenties werkt een penthode niet goed en apparaten die met een penthode zijn uitgerust gebruiken een triode-schakeling. Het verschil tussen de zenderfrekwentie en de oscillatorfrekwentie is hier zo groot dat er geen risico is dat de oscillator zou gaan werken op de zenderfrekwentie.

Televisies die eveneens in de VHF band werken gebruiken een cascode-schakeling die heel efficient werkt, maar een dergelijke schakeling is nagenoeg niet te realiseren met buizen met directe gloeispanning. Het middenfrekwentsignaal wordt door drie penthodes DF96 versterkt en de detectie gebeurt met twee germaniumdiodes OA72.

Het AM gedeelte (zowel de middengolf als de lange golf) bestaat uit een hoogfrekwente versterkertrap DF96 gevolgd door een oscillator-mengtrap DK96. Er wordt slechts één middenfrekwent penthode DF96 gebruikt. De lage versterking van een heptode DK96 wordt gecompenseerd door een extra HF trap.

De buizen die niet gebruikt worden, wordne uitgeschakeld door de gloeispanning te onderbreken. men wint zo 25mA per uitgeschakelde buis, plus de hoogspanning.

Het audiogedeelte bestaat uit een penthode DAF96 en een uitgangspenthode DL96 waarbij de twee gloeidraden gebruikt worden. Hier ook wordt de voorspanning bereikt door een weerstand in de negatieve hoogspanningsvoeding. Om het verschillend verbruik op AM en FM te compenseren wordt er een extra weerstand parallel bijgeplaatst bij FM. De voorspanning bedraagt 4.6V

Hoewel het aantal D-buizen waarover men kan beschikken eerder beperkt is in vergelijking met de E-buizen (respectivelijk 1.4 en 6.3V gloeispanning), toch zijn de ontwerpen heel verschillend, dat merk je bijvoorbeeld als je de twee laatste toestellen vergelijkt. De ene gebruikt een extra HF trap voor de AM en een triode voor de FM, de andere gebruikt een als triode geschakelde penthode voor de FM. Beide toestellen kunnen op batterij en op netspanning gebruikt worden.

Het volgend toestel is recenter en je merkt het aan het gebruik van een DF97 in plaats van een DF96. Dit zal de laatste penthode van de D-reeks zijn. Deze penthode heeft wat betere hoogfrekwent eigenschappen.



AM/FM radio batterij en netspanning
We beginnen met 2 DF97 penthodes, de eerste als triode geschakeld (oscillator/mengtrap) en de tweede is de eerste MF versterker. Er volgen dan nog drie DF97, deze radio is daardoor zeer gevoelig op de FM band.

Het AM gedeelte is eerder traditioneel met een DK96 gevolgd door twee van de drie MF penthodes. De niet gebruikte buizen worden uitgeschakeld door de gloeispanning te onderbreken.

Het laagfrekwentgedeelte lijk op het eerste zich vrij traditioneel van opzet, maar gebruikt een EL95 (uitgangsvermogen 2.3W) als het toestel gevoed wordt op netspanning in plaats van de meer traditionele DL96 (200mW) bij batterijgebruik.

De voeding is eerder complex en voorziet in 6.3V voor de EL95 als het toestel op netspanning werkt.

Er is een DEAC D3.6 (3600mAh) oplaadbare batterij voor de gloeispanning. De gloeistroom bij FM bedraagt 200mA, zodat de bedrijfsduur op batterij 17 uur bedraagt.

De hoogspanningsbatterij is blijkbaar oplaadbaar, maar er zijn geen specifieke gegevens over de batterij (om aan de nodige spanning te geraken zou de batterij 70 cellen moeten hebben). De EL krijgt een hogere spanning van 200V terwijl de hoogspanning voor de andere buizen verlaagd wordt.

De radio heeft dan ook nog de mogelijkheid om platen af te spelen, waarbij de gloeispanning van het radio-gedeelte uitgeschakeld wordt.

Het artikel loopt verder: radios met transistoren. Er waren zowel volledig getransistoriseerde radio's maar ook hybride toestellen waarbij enkel het laagfrekwentgedeelte met transistoren was uitgerust. De eerste transistoren hadden namelijk zeer slechte hoogfrekwent eigenschappen.

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