De radio

De regeneratieve en super-regeneratieve ontvangers werden een korte periode gebruikt in het interbellum. Het was de bedoeling een voldoende ontvangst te bekomen met zo weinig mogelijk onderdelen. Deze ontvangers die moeilijk af te regelen waren werden vooral door amateurs gebouwd.

Regenerative ontvanger

Kristalontvanger

De eenvoudigste ontvanger is de kristalontvanger: men heeft slechts een loodglanskristal, een afgestemde kring bestaande uit een spoel en een instelbare condensator, een antenne en een gevoelige koptelefoon nodig.

De ontvanger is echter weinig gevoelig want er is geen versterkend element. De ontvanger kan slechts de sterkste zenders ontvangen (en meestal door elkaar, want de ontvanger is weinig selectief). Het signaal in de koptelefoon is zwak en de afstemcondensator kan enkel de relatieve sterkte van de zenders veranderen: de sterkste zenders hoort men altijd.

Rechtuitontvanger

Men kan het signaal van de afgestemde kring naar een radiolamp sturen. De ingangsimpedantie ervan is veel hoger en de kring wordt minder gedempt: de ontvanger is meer selectief en het signaal in de koptelefoon is sterker.

Er werden soms verschillende trappen achter elkaar geplaatst, al of niet met een afgestemde kring zodat het signaal voldoende sterk was om een luidspreker aan te sturen. Iedere afgestemde kring moest individueel afgestemd worden want de superhet ontvanger was nog niet uitgevonden. De meeste ontvangers konden slechts één golfbereik ontvangen, want de eigenschappen waren verschillend naargelang het bereik (bandbreedte, versterking, oscilleerneigingen,...)

De benaming rechtuitontvanger werd pas na het ontstaan van de superheterodyne ontvangers in gebruik genomen, want alle ontvangers waren tot die tijd rechtuitontvangers.

Superheterodyne ontvanger

De superhet ontvanger komt langzaam op de markt vanaf de jaren 1930. Er zijn immeers meer en meer zenders aktief, en het is moeilijk om ze uit elkaar te houden met een enkelvoudige rechtuitontvanger. Door de lage versterking van de toen beschikbare triodes was men soms verplicht een 10-tal buizen achter elkaar te plaatsen om tot de nodige versterking en selectiviteit te komen.

De middenfrekwentie van deze eerste ontvangers is laag naar huidige maatstaven, tussen 20 en 50kHz: dit is een frekwentie die de lampen van toen goed konden versterken. Een ontvangher heeft 5 à 6 lampen, waarvan er twee of drie gebruikt worden om de middenfrekwentie te versterken. Deze lage middenfrekwentie beperkt ook de bandbreedte bij de detectie, maar dit vormt geen bezwaar, want de bandbreedte was toen beperkt tot ongeveer 3kHz.

Regeneratieve ontvanger

Voor de mensen die geen dure superhet ontvanger kunnen betalen bestaat er nog steeds de rechtuitontvanger, maar met een kleine aanpassing, namelijk een lichte meekoppeling van de anodekring naar de afgestemde kring. Daardoor kan het zwakke antennesignaal meer versterkt worden, de meekoppeling vangt als het ware de verliezen op in de afgestemde kring.

De ontvanger werkt op de grens van het oscilleren, dan is de gevoeligheid maximaal. Men kan een aanvaardbare gevoeligheid bekomen met slechts één buis. De ontvanger heeft een instelling voor de afgestemde kring (zenderkeuze) en een instelling voor de mate van meekoppeling. De mate van meekoppeling wordt ingesteld door een anodespoel die dichter of verder van de afgestemde spoel geplaatst kan worden.

De eerste afbeelding rechts toont een regeneratieve ontvanger die te zien is in het omroepmuseum in Leuven.

Het nadeel van een dergelijke ontvanger is dat die ingesteld moet staat op de limiet van de lineaire werking. Als de ontvangst sterker wordt, dan kan de ontvanger gaan oscilleren en stoort de radio de ontvangst in de volledige buurt. Als men het volume verhoogt, dan stijgt ook de versterking, en dus ook de neiging tot oscillaties. Als men afstemt op een andere zender, dan moet ook de meekoppeling bijgesteld worden, enz. De instelling verloopt als de componenten opwarmen of de voedingsspanning (via batterijen) varieert.

Om de schakeling zo eenvoudig mogelijk te houden gebruikt men geen detectiediode, maar baseert men zicht op de detectie door de roostercaracteristiek. Het rooster wordt negatief gepolariseerd (doorgaans door middel van een hoogohmige weerstand) en de buis versterkt de positieve en negatieve pulsen anders. Als men het radiofrekwente deel uitfiltert, dan bekomt men de modulatie (audiosignaal) die men naar een koptelefoon of een tweede buis kan sturen.

De ontvanger heeft relatief slechte eigenschappen en is moeilijk af te stemmen en wordt minder en minder gebruikt. Men heeft nog de schakeling gebruikt in proximity fuses gebruikt tijdens de tweede wereldoorlog. In de obussen zit er een kleine zender-ontvanger die reageert op de weergekaatste golven en doet de lading ontploffen in de nabijheid van het doelwit.

Superregeneratieve ontvanger

Bij de superregeneratieve ontvanger laat men bewust de ontvanger in oscillatie gaan, om nadien de oscillaties te onderdrukken. Als er een antennesignaal aanwezig is gaat de ontvanger sneller in oscillatie dan als er geen antennesignaal is. Het antennesignaal van een zender dient als "seed" om de oscillaties te starten.

De période 0 - E is de tijd gedurende dewelke de ontvanger aktief is. Indien een programma ontvangen wordt onstaat de oscillatie snel en gaat de afgestemde kring in saturatie tussen A of B. De positie verandert naargelang de modulatie. Indien er geen signaal ontvangen wordt start de oscillatie later en gaat de kring ook later in saturatie (tussen C en D).

De versterking van de buis wordt in E beperkt en de oscillaties dempen snel uit.

De schakeling heeft gunstige eigenschappen, namelijk een soort automatische volumeregeling: de detectie is logaritmisch, zodat de verschillen in amplitude tussen de zenders beperkt wordt. Storingen worden goed onderdrukt want spikes (ontsteking van voertuigen) kunnen de oscillaties niet doen starten.

Maar de oscillaties starten ook als er niets ontvangen wordt en de ontvanger produceert dan een soort ruis zoals bij FM ontvangst als er geen signaal ontvangen wordt. Omdat de ontvanger gebaseerd is op het oscilleren van de afgestemde kring moet er noodzakelijkerwijze een voortrap voorzien worden om de oscillaties te blokkeren zodat ze niet via de antenne uitgestraald kunnen worden.

Eenmaal dat de oscillaties gestart zijn is de ontvanger absoluut niet meer gevoelig en de oscillaties kunnen onbeperkt doorgaan als er geen systeem bestaat om de trilling te dempen. Er bestaan twee systemen om de trilling te dempen: door variabele polarisatie (rooster voorspanning) of door een aparte oscillator.

Hierboven: demping door variabele voorspanning Hierboven: demping door aparte oscillator

Demping door veranderlijke voorspanning
Dit systeem is eenvoudig en gebruikt enkel een weerstand voor de roostervoorspanning van zeer hoge waarde (doorgaans meer dan 1MΩ). Als de schakeling oscilleert dan werkt het rooster als de anode van een diode en wordt de gemiddelde roosterspanning meer en meer negatief, totdat de spanning zodanig negatief geworden is dat de buis afgeknepen wordt en de oscillaties vanzelf uitsterven. De condensator kan zich nu ontladen via de lekweerstand. De versterking van de triode stijgt en de oscillaties kunnen opnieuw starten.

Demping door aparte oscillator
Hier wordt er een aparte frekwentie gebruikt ("quenching frequency") om de oscillaties te doen uitdoven. De gebruikte frekwentie zit tussen de radiofrekwentie en de hoogste frekwentie die men moet kunnen ontvangen, vaak was dat een frekwentie tussen 10 en 12kHz.

Men kan een aparte oscillator gebruiken (triode) die een signaal van meer dan 10V levert om de voorspanning van de versterkerbuis te doen veranderen, maar men kan ook een octode gebruiken. Het oscillatorgedeelte (eerste twee roosters) wordt gebruikt om de stroom in het pentodegedeelte te moduleren (schakeling rechts). De gebruikte octode is een FC4, een engelse octode met stuurrooster (rooster 4) met ingang bovenaan de buis.

Het oscillatoirgedeelte (stuurrooster = rooster 1 en anode = rooster 2) moduleert de stroom die het pentodegedeelte bereikt. Als de stroom minimaal is kan de pentode de oscillaties niet meer onderhouden.

De schakeling gebruikt een octode, maar de schakeling zou waarschijnlijk ook werken met een triode-heptode (aparte oscillator) maar die buis die recenter was werd toen nog niet gebruikt.

De schakeling hierboven heeft geen koppelwikkeling, maar de oscillaties worden onderhouden door de hoge impedantie van de electronenwolk ter hoogte van het stuurrooster. De electronenwolk wordt beïnvloedt door de anodespanning.

Een oudere schakeling gebruikt en triode met twee afgestemde kringen (schakeling links): de afgestemde kring C1 L1 met anodekoppelingsspoel L2 boven en de dempingskring C3 L3 L4 C4 onderaan. De frekwentie van de dempingskring is instelbaar om de beste ontvangst te bekomen: de bedoeling is dat de demping in voege treedt op het ogenblik dat de afgestemde kring in saturatie gaat. De twee afgestemde kringen kunnen individueel werken want de frekwenties liggen ver uit elkaar.

Een variante op de schakeling wordt leger getoond. Er is geen afgestemde kring meer voor de demping, maar men gebruikt een lekweerstand met een hoge waarde R2 en ontkoppelcondensator C2. R1 en C1 zijn de normale onderdelen voor de roosterdetectie: de waarde van de condensator en weerstand is lager, aangepast aan de radiofrekwenties. Deze schakeling komt overeen met de schakeling met veranderlijke voorspanning die hoger besproken werd.

De rechtuitontvangers, de regen ontvangers en de superregen ontvangers werden vooral door amateurs gebrouwd. De afregeling van dergelijke ontvangers is complex en verloopt. De ontvangers zijn onvoldoende selectief na de tweede wereldoorlog als ieder land nationale zenders begint op te starten. Meestal kan men slechts één bandbreedte ontvangen, of men moet spoelen en condensatoren manueel vervangen.

Deze ontvangers verdwenen snel van de markt toen de eerste superhet ontvangers beschikbaar werden (reeds in de jaren 1930). Deze ontvangers zijn gemakkelijker af te regelen (enkel een dubbele afstemcondensator) terwijl de middenfrekwent spoelen éénmaal in de fabriek afgeregeld werden. De radio kan gemakkelijk meerdere golfbereiken ontvangen, want enkel de antennekring en oscillatorkring moet aangepast worden. De ontvangstkwaliteit is beter en er zijn geen extra afregelpunten nodig.

Maar in de jaren na de oorlog ziet men opnieuw de opkomst van de rechtuitontvangers bij een nieuw type apparaat: de televisie! Men had toen één enkele zender (die in België afwisselend voor franstalige en nederlandstalige programma's gebruikt werd). De gebruikte frekwentie lag in de band VHF-I. Omdat de benodigde bandbreedte groter was had het geen zin om de antennefrekwentie te verlagen: later zou men trouwens een middenfrekwentie van ongeveer 35MHz gebruiken als men meerdere zenders moest kunnen ontvangen. De eerste televisietoestellen werden volledig in de fabriek afgeregeld en konden slechts één zender ontvangen.

Publicités - Reklame