De radio

De overgang van electronenbuis naar transistor is in Europa zeer traag verlopen, en er zijn daar twee redenen voor te vinden: de kostprijs van de eerste transistoren en de onbetrouwbaarheid van de componenten.

Belgium Model Academy organiseert verschillende internationale shooting days, via de website kan je praktische informatie vinden over de events.

Batterijen

Er werden speciale batterijen gebouwd voor de hoogspanning: batterijen van 67.5V (45 cellen van 1.5V), 75V (50 cellen) en 90V (60 cellen). Het verbruik van de radios was bijzonder laag en de batterijen gingen lang mee.

De hoogspanningsbatterij werd vroeger "B" batterij genoemd: de "A" batterij was de batterij voor de gloeispanning. Bij de eerste radiotoestellen (voor de tweede wereldoorlog) gebruikte men soms een "C" batterij met verschillende aftappingen op 1.5V, 3V enz. Het vermogen dat deze batterij moest leveren was nijna nihil. Deze batterij werd gebruikt voor de polarisatie van de buizen, maar men zal snel verschillende methodes ontwikkelen om de buizen automatisch te polariseren.

De luchtzuurstofcel was eigenlijk een batterij waarbij lucht als depolarisator gebruikt werd in plaats van mangaandioxide. Deze batterijen werden gebruikt in toepassingen die een lage stroom nodig hadden gedurende een lange tijd, voornamelijk lichtsignalisatie.

Er zijn geen buizen ontworpen die op lage batterijspanning konden werken zowel voor de gloeispanning als de anodespanning. Er is 1.5V nodig voor de gloeispanning (de cathode moet altijd direct verhit zijn om een betere emissie te hebben) en men heeft een hogere spanning nodig voor de anode. Men kon dan evengoed een hoogspanning van 45, 65 of 90V gebruiken, waarbij het rendement hoger was en men dus één buis kon uitsparen.

Prijzen radio

Wat is de prijs van de aktieve componenten van een buizenradio? Ik heb hier een prijslijst van het begin van de jaren 1970 uitgedrukt in franse frank. Rekening houdend met de inflatie zou men kunnen stellen dat dit prijzen in euro zijn.

ECC81 (12AT7) 5.88
FM tuner
ECH81 4.48
AM mengtrap en eerste FM middenfrekwent trap
EF89 3.98
Middenfrekwent trap AM en FM
EABC80 4.16
Detectie en audio voortrap
EL84 3.92
Audio eindtrap
EZ80 3.08 Gelijkrichter

Men komt dus aan een kostprijs van 25.50FF (of €). We doen nu dezelfde berekening voor een transistorradio uit dezelfde periode (begin 1970).

AF114 9.29
FM voortrap (HF versterker)
AF115 8.83
Zelfoscillerende mengtrap FM
AF116 8.39 X 3
Zelfoscillerende mengtap AM en 2 MF trappen voor AM (drie MF trappen voor FM)
AC125 2.58
AC126 2.72
Audio voorversterker PNP en NPN
AC187K 4.31
AC188K 3.89
Complementaire eindtrap

We komen nu aan een totale kost van 56.79€, dus meer dan het dubbele dan een lampenradio! Het is dus goed begrijpelijk dat fabrikanten liever lampenradio's bleven bouwen, de buizen waren trouwens veel meer betrouwbaar en men had de ervaring om met deze componenten te werken. Aan de andere kant waren de transistorradio's toen voorzien om op batterijen te werken, waardoor de kost van de transfo en de gelijkrichter kon vervallen.

Het zijn vooral de prijzen van de radiofrekwente transistoren die hoog liggen. De transistoren hebben ook een lagere versterking, zodat er meer trappen nodig zijn om eenzelfde gevoeligheid te bereiken.

Prijzen pick up versterker

De verschillen zijn ook merkbaar bij een versterker voor een platenspeler. Men kan hier zowel een ECL82 of een ECL86 gebruiken, voor een audiovermogen van 2 of 3W.

ECL82 6.16
ECL86 7.28
EZ80 3.08

De kost van de aktieve componenten met de duurste buis bedraagt dus 10.36€. We doen opnieuw de berekening voor een transistorversterker...

AC125 2.58
AC126 2.72
AC187K 4.31
AC188K 3.89

Totale kostprijs: 13.50€. Met een AC187K + AC188K haalt men een vermogen van 2 à 3W, dus vergelijkbaar met de buizenversterker. Het prijsverschil is minder duidelijk, daarom dat men sneller overgegaan is op transistoren in platenspelers.

Prijzen audio versterker

Voor de buizenversterker kiezen we de moderne uitvoering van een Williamson versterker

ECC83 (12AX7) 6.16
Voortrap en fase omkeertrap
ECC81 (12AT7) 5.88
Drivertrap
EL34 12.32 X 2
Eindtrap in push pull vorm
GZ34 8.40

Ter info, de prijs van een EL34 bedraagt in 2022 26.40€ per stuk (JJ Electronic).
We komen dus aan een kostprijs van 45.08€ voor een versterker die een vermogen van minstens 20W kon leveren. Voor zo'n vermogen waren er geen transistoren beschikbaar. Het vermogen is berekend voor een versterker met cathodeweerstand polarisatie, dat was toen de gebruikelijke manier.

Een minpunt is de balanstransformator, die redelijk duur is omsat die op een speciale manier gewikkeld moet worden om een kwaliteitsvolle weergave te bekomen.

Voor een meer bescheiden versterker gebruiken we volgende bezetting

ECC83 (12AX7) 6.16
EL84 3.92 X 2
EZ81 3.36

Deze versterker kan een vermogen leveren van 10W, voldoende voor een ruime huiskamer. De kostprijs van de aktieve onderdelen bedraagt 17.36€. Nu gaan we een transistorversterker bouwen

AC125 2.58
AC126 2.72
AC127 2.72
AC128 3.52
AD161/AD162 14.04 (complementair paar)
BY114 4.30 X 2

Deze combinatie is nodig om aan een vermogen van 10W te geraken. De combinatie van de transistoren kan verschillend zijn en meestal koos de fabrikant de transistoren die het gemakkelijkst leverbaar waren (en natuurlijk niet te duur waren). De kostprijs bedraagt 29.88€. We zitten hier ook bijna aan het dubbele van de prijs van een lampenversterker.

Het voordeel van de transistorversterker is dat het rendement van de schakeling hoger ligt (geen gloeispanning en lagere ruststroom) waardoor men op de transformator kan besparen.

Aan de andere kant waren de transistorversterkers bijzonder onbetrouwbaar, de eindtrappen gingen defekt bij een kortsluiting van de luidspreker.

De AD161 en zijn complementaire broer waren voorzien voor een collectorspanning van 20V en een maximale stroom van 3A. Uitgaande van deze cijfers zou de versterker maximaal 20W kunnen leveren, maar we zitten met een maximale dissipatie van 4W, het continu-vermogen van de versterker kan de 10W niet overschrijden.

De versterking van deze germanium transistoren lag wel bijzonder hoog voor eindtrappen, waardoor men in verschillende ontwerpen de tussentrap AC127/AC128 kon vermijden. De geluidskwaliteit was echter lager en voor veeleisende toepassingen (public address) bleef men de voorkeur geven aan buizenversterkers. Omdat de transistoren duur waren probeerde men schakelingen te bouwen met zo weinig mogelijk transistoren (en dus zonder tegenkoppeling), waardoor de geluidskwaliteit niet optimaal was. Men kon trouwens moeilijk aan een vermogen van meer dan 10W geraken in die periode.

Dan is de tijd van de 2N3055 gekomen, en iedereen bouwde semi-complementaire eindtrappen met deze transistoren (de versterkers klonken nog akeliger, maar men haalde eindelijk een vermogen van 50W). Wegens de zeer lage stroomversterking van de 2N3055 moest men een complexere stuurtrap gebruiken.

De eerste transistorversterkers met schema's staan hier.

Publicités - Reklame