Index frekwentiemodulatie

Het deel rechts is het deel met de flankdetectie, men ziet een MF pentode EF93 met twee afgestemde kringen, een voor AM (455kHz) en een voor FM (10.7MHz). Men merkt goed dat dit een ontvanger uit de goedkopere klasse is door het gebruik van buizen uit de "9"-reeks (7 pens): ): EK90, EF93, EBC91 en EL90.

De flankdetectie is vergelijkbaar met de AM detectie (omhullende), dezelfde componenten worden gebruikt. Er is maar één verschil: de FM kring is wat ontregeld.

De frekwentie van de zender verandert op het ritme van de audio: als de zenderfrekwentie hoger wordt, dan detecteert de diode een sterker signaal, als de frekwentie lager wordt, dan detecteert de diode een lager signaal.

Deze detector is gevoelig voor de amplitude van het signaal, zeker voor zenders die zwakker doorkomen, en waarbij de laatste MF pentode niet als limiter kan werken. De lineariteit is niet goed, met oneven harmonischen als de afstemming in het midden van het rechtere stuk staat en pare harmonischen als de afstemming niet in het midden van het rechtere stuk gebeurt.

De misaanpassing kan op een lagere of hogere frekwentie geburen, het audiosignaal heeft gewoon een omgekeerde fase. Deze detector werd snel vervangen door betere systemen van zodra de fabrikanten merkten dat de FM aansloeg.

De prototype van een "tuner" in 1948

Philips, die deze buizen gelanceerd heeft, heeft ook geprobeerd de buizen te gebruiken in radiotoestellen. De meeste uitzendingen gebeurden nog in AM, en een toestel zonder AM zou niet verkocht kunnen worden. Maar de EQ40 kan niet gebruikt worden voor de AM detectie. Men moet dus een diode uit een middenfrekwentpentode gebruiken voor de detectie, en de EQ40 als audio voorversterker (als pentode geschakeld).

Bij dit systeem waren er echter talrijke omschakelingen nodig, en de ontvanger voldeed niet in de praktijk. Men kon wel een FM only tuner bouwen, maar dergelijke toestellen konden nauwelijks verkocht worden. De schema is dan ook van een prototype die waarschijnlijk nooit in produktie genomen is.

De ontvanger bestaat uit volgende buizen:

• EF43 hoogfrekwentversterking, zal later uitgevoerd worden met een dubbele triode ECC81 in cascode-schakeling). Dit is een heel zelfzame buis die niet veel gebruikt werd: een pentode ruist namelijk meer en wordt enkel gebruikt als het antennesignaal sterk is.
• ECH42 mengtrap en oscillator (hier zal men later een ECC85 voor gebruiken)
• EF42 en EAF42 middenfrekwent pentodes, met de diode die voorzien voor een eventuele AM detectie in een gecombineerde AM/FM ontvanger.
• EQ40 FM detectie
• EL41 audio eindtrap.

FM discriminator met heptode EH90

Dit systeem werd enkel in televisies toegepast (weeral omdat het systeem moeilijk te combineren valt met een AM detector), en voornamelijk in Engeland waar er een afstand van 6MHz zit tussen de beelddraaggolf en de geluidsdraaggolf. In het Verenigd Koninkrijk werden er vaker 7-pens buizen gebruikt ("9" indicatie).

Het middenfrekwent signaal van 6MHz (Verenigd Koninkrijk CCIR I) of 5.5MHz (Europa CCIR B/G) wordt aan het eerste rooster aangelegd. Een tweede afgestemde kring wordt op het derde rooster aangesloten. De eerste rooster moduleert de electronenstroom en daardoor gaat ook de tweede afstemkring mee oscilleren. De faseverschuiving bedraagt 90° en varieert naargelang de frekwentiezwaai.

De twee roosters werken hier ook zoals een AND funktie en men bekomt een reeks stroompieken op de anode. De pieken zijn min of meer breed naargelang de frekwentie. De pulsen worden uitgemiddeld door de uitgangscondensator en men bekomt een laagfrekwent audiosignaal op de uitgang.

Deze schakeling is wat eenvoudiger dan de schakeling met EQ40/EQ80 maar heeft een sterke wisselspanning nodig op de ingang om de buis volledig uit te sturen zodat de amplitudeveranderingen van het middenfrekwent signaal geen invloed hebben.

De bedoeling is hier ook een zo eenvoudig mogelijk detectiesysteem te realiseren wat betreft het aantal externe componenten en het gemak van de afregeling. De buis geeft een sterk signaal af, zodat de eindbuis direct aangestuurd kan worden, zonder triode, en dat is ook een pluspunt.

Bij televisies bedraagt de middenfrekwentie 4.5MHz en de interdraaggolfprincipe (intercarrier) wordt hier ook toegepast. De 6BN6 zal ook in radio ontvangers toegepast worden.

De buis is geconstrueerd zodat men eenzelfde respons heeft voor een signaal op rooster 1 ("limiter grid") en op rooster 4 ("quadrature grid"). Met een wisselspanning van 2V of meer met DC offset = 0V kan men de buis volledig afknijpen en satureren (maximale stroom op de anode). Met een hogere roosterspanning stijgt de anodestroom niet meer, waardoor de buis een begrenzerfunktie heeft. Een signaal op rooster 1 of op rooster 4 heeft precies hetzelfde effekt: de buis werkt als logische vermenigvuldiger (AND poort).

Het signaal op rooster 4 is 90° verschoven ten opzichte van het signaal op rooster 1 als de frekwentie van het ontvangen signaal overeenkomt met de afgestemde frekwentie. De buis is dan 25% van de tijd in geleiding (beide signalen zijn positief gedurende 25% van de tijd). Als de frekwentie verandert, dat is de buis langer of korter in geleiding en als men de pulsen afvlakt bekomt men een wisselspanning die opvereenkomt met het audiosignaal.

Rooster 1 (accelarator grid) moet op een spanning van 60V gehouden worden voor een correcte werking. Met de instelling van de cathodeweerstand kan men de onderdrukking van AM storingen verbeteren als het signaal zwak is en de buis niet als begrenzer kan werken. In de best mogelijke omstandigheden (signaal op rooster 1 is 1 à 3V) is de onderdrukking van het AM component 30dB.

Met dit systeem is een eenvoudige schakeling mogelijk (de complexiteit zit in de buis). De anodestroom bedraagt gemiddeld 0.5mA en de g2-stroom (accelerator) bedraagt 10mA.

In televisies werd de EQ80 volop gebruikt (alle toestellen uit 1952 waren uitgerust met die buis), maar twee jaren later werd er overgeschakeld op de PABC80. Nog enkele jaren later begon men ook germanium diodes te gebruiken. De hogere vervorming werd minder belangrijk geacht bij televisie.

Deze schakeling gebruikt ook de intercarrier op 5.5MHz met een EF80 als verterker. Dan is er een FM descriminator en de laatste diode wordt voor de gainregeling gebruikt.

De triode dient als voorversterker, maar aangezien het signaal van een descriminator veel zwakker is dan met een EQ80 moet men een tweede triode gebruiken.

De vermogensbuis is een ECL80 een combibuis met een laag vermogen. Om de buis zowel met een spanning van 6.3V en een stroom van 300mA te laten werken (zodat dezelfde buis als ECL80 en als "P"CL80 gebruikt zou kunnen worden) moet de kleine cathode zowel dienen voor de triode als de pentode. Men moet daarom een negatieve spanning ergens in het toestel gaan halen.