radioplaatje

Welkom op Gloeidraad.nl

radioplaatje

Inhoud Artikelen

Artikelen


"De Tweamz": een middengolfzendertje met buizen

door Otto Tuil


Inleiding:
Toch Weer Een AM Zendertje? Wie het internet er op na loopt vindt reeds vele voorbeelden. Waarom dan nog een zendertje? Gewoon omdat ik het leuk vond om zelf ook eens een geheel uit buizen opgebouwd ontwerp te maken.


Eisen:
Voordat ik begon met het ontwerp het ik een lijstje samengesteld waaraan moest worden voldaan:


De schakeling:

In figuur 1 is het schema van het zendertje weergegeven. Er is gebruik gemaakt van buizen die vooral in buizentelevisies te vinden zijn. Het voordeel is dat die buizen nauwelijks andere toepassingen hebben, en dus makkelijk (vaak gratis) te krijgen zijn.

De oscillator is opgebouwd rond een EF80. Het is een standaard Colpitts-oscillator. Spoeltje L1 is een standaard spoeltje van de "elektronicaboer". Met trimmer C4 kan de oscillator frequentie nog enigszins worden bij geregeld naar een rustig plekje op de band. Het opgewekte signaal van de oscillator wordt dan toegevoerd aan het pentodedeel van de ECF82, deze pentode is in klasse C ingesteld. Op de anode van deze pentode bevindt zich een tweede afgestemde kring rond een ferrietstaaf uit een sloopradio. Als een ferrietstaaf goed is in het ontvangen van radiosignalen, dan is het toch ook mogelijk om het te gebruiken als zendantenne? Juist! Het voordeel is dat de zender daarom mooi compact kan blijven (geen lange draadantenne). De anodespanning is afkomstig van het triodedeel van de ECF82 die als kathodevolger is geschakeld. Door nu met deze kathodevolger de anodespanning laagfrequent te variëren wordt het hoogfrequentsignaal in amplitude gemoduleerd

De laagfrequentversterker is opgebouwd met een PF86. (Omdat deze buis een gloeispanning heeft van 4,5 Volt, is met behulp van R17 een aanpassing voor 6,4 Volt gemaakt). Deze versterker versterkt het laagfrequent ingangsignaal ruimt 100 maal, wat voldoende is om de kathodevolger modulator aan te sturen.
Opmerking: in principe kan ook een EF86 worden gebruikt, maar omdat de maximaal toelaatbare spanning tussen gloeidraad en kathode, bij Philips en een aantal andere merken, maximaal 50 Volt mag bedragen, wordt de buis dan buiten specificatie gebruikt. Een mogelijkheid kan zijn om een EF86 van een merk te gebruiken dat wel een hogere spanning toe laat.

Tenslotte is de voeding van hetzelfde type als gebruikelijk in buizenradio's. De transformator kan uit een sloopradio worden gehaald. Ik zelf heb één uit een Duitse radio (Grundig) gebruikt, omdat die als voordeel had dat de aansluitingen uit lange draden bestond. Daarmee kon ik het geheel op een open chassis bouwen, zonder kans op een optater bij het beetpakken. Het gloeicircuit word met behulp van weerstanden R14 en R15 van een voorspanning van ongeveer 80 Volt voorzien. Dit is nodig omdat de ECF82 een maximale spanning tussen gloeidraad en kathode toe laat van 220 Volt. Omdat de kathode van de kathodevolger op een hoge spanning staat wordt zo voorkomen dat deze spanning wordt overschreden tijdens pieken in de modulatie.

AM MOD Zender

Figuur 1: Oscillator met modulator.


Het bouwen:

De opbouw van de oscillator/modulator is vrij rechttoe-rechtaan. Mijn prototype is opgebouwd op een kastje van spuitgiet-aluminium. Dat kastje had ik nog liggen, en was ondanks de gaten uit een vorige toepassing nog prima te gebruiken voor een tweede leven:

AM MOD Zender

Linksboven is de oscillator rond de buisvoet voor de EF80 te zien. Linksonder is de laagfrequent versterker rond de PF86 te zien. Daar bevinden zich ook de ingangen voor de muziekbron. In het midden bevindt zich de modulator (ECF82). De ferrietstaaf daarvan is op de bovenkant van het chassis gemonteerd. De voeding tenslotte is zichtbaar aan de rechterkant (een netschakelaar ontbreekt nog). Aan de bovenkant van het chassis zijn de transformator, de buizen, en de ferrietstaaf te vinden:

AM MOD Zender

Voor de windingen op de ferrietstaaf heb ik dun geïsoleerd montagedraad gebruikt (ook weer vanwege de veiligheid). Om het signaal met de oscilloscoop kunnen bekijken is er tijdelijk een tweede wikkeling van enkele windingen aangebracht. Na afregelen wordt die tweede wikkeling verwijderd en is de zender klaar voor gebruik:

AM MOD Zender


Tenslotte nog een opmerking over de gebruikte condenstoren. Gebruik voor C5, C6, C10, C12, en C13 goede stabiele condensatoren. Bijvoorbeeld zilvermica, maar ook die blauwe Philips polipropyleen C-tjes voldoen prima. Als test had ik in een opstelling de bekende druppelcondensatoren toegepast:

AM MOD Zender

Het gevolg was dat de zender meer dan 40 kHz verliep bij het opwarmen, en 40 KHz is een heel stuk op een middengolf schaal. Toen de oscillator een beetje gestabiliseerd was, bleek even blazen op de C-tjes al voldoende te zijn om de zender op de radio weer te verliezen. Deze condensatoren zijn dus absoluut niet geschikt voor deze toepassing. Daar staat tegenover dat in schakeling met de blauwe Philips polypropyleen C-tjes, niet meer dan 200 Hz verloop heb gezien!


Afregelen:

Voor het afregelen komt een oscilloscoop goed van pas. Eerst wordt een frequentie op de middengolf in de buurt van de 1250 kHz (240 meter) gezocht die vrij is, of waar slechts een zwakke zender op te ontvangen is. Zet een radio aan en stem die af op gekozen frequentie. Zet de zender in de buurt van die radio aan, en nadat de buizen zijn opgewarmd, verstel trimmer C4 zodanig dat de zender op de radio ontvangen wordt. Regel C4 zodanig af dat de uitslag van het afstemoog maximaal is. Sluit nu de oscilloscoop aan op een hulpwikkeling om de ferrietstaaf. Regel (met een geïsoleerde trimschroevendraaier of -sleutel) C11 nu af op maximale uitslag. (Als er geen oscilloscoop beschikbaar is, kan eventueel C11 ook weer op maximale uitslag van het afstemoog worden afgeregeld. Let er daarbij wel op dat de zender niet te dicht bij de radio staat, omdat anders het oog helemaal dichtgeknepen wordt, en dus het maximum niet te vinden is). Nu kan een laagfrequentbron (toongenerator of muziekbron) worden aangesloten en is de zender klaar voor gebruik. Hieronder volgen nog enkele oscilloscoopbeelden:


AM MOD Zender
AM draaggolfsignaal


Bij gebruik van de toongenerator kan op de oscilloscoop de modulatiediepte mooi zichtbaar gemaakt worden:

AM MOD Zender
Circa 75% modulatiediepte.


AM MOD Zender
Circa 95% modulatiediepte (LF iets overstuurd).


AM MOD Zender
Kathodestroom pentodedeel ECF82 - Mooi in klasse C.


Veel Succes,
Otto

P.S. De auteur is op geen enkele wijze aansprakelijk voor storingen veroorzaakt door of de juridische aspecten van het gebruik van de hier beschreven schakeling. Het gebruik is derhalve uitsluitend op eigen risico.

Update 17 mei 2009 (correctie C19)


Alternatieve Buizen voor "de Tweamz"

door Otto Tuil


Inleiding:

Het doel van de Tweamz is om een zendertje te maken met zo veel mogelijk standaard onderdelen die een buizen hobbyist normaliter in zijn onderdelenla heeft liggen. Toch kan het zijn dat bepaalde onderdelen niet voorradig zijn. Zeker als een buis uit de schakeling nou net ontbreekt, is er geen man overboord. Er zijn er genoeg alternatieve buizen die ook kunnen worden toegepast. Let er bij de keuze van een alternatief wel op dat de maximale spanning tussen gloeidraad en kathode niet wordt overschreden. Voor de oscillatorbuis en de LF-buis moet die minimaal 80 volt bedragen, en voor de triode in de modulator minimaal 150 volt. Enkele alternatieve buizen zijn hieronder beschreven.


ECC82 of ECC40 als modulator:

Als genoegen wordt genomen met een minderde modulatiediepte, kan de ECF82 worden vervangen door een dubbeltriode met een lage inwendige weerstand. Een ECC82 (en in iets mindere mate een ECC40) is dan een goed alternatief. Er hoeft dan niets aan het schema te worden aangepast, behalve de andere buisaansluitingen en dat C19 & R19 komen te vervallen. Met een dubbeltriode wordt een modulatiediepte bereikt van 80 tot 90 procent. Voor een buizenradio is dat ruim voldoende, omdat vroeger uitgegaan werd van een modulatiediepte van rond de 30 procent. De reden dat de modulatie minder diep is met een triode is dat de capaciteit tussen rooster en anode er voor zorgt dat een deel van de HF spanning van de oscillator capacitief naar de ferrietstaaf wordt overgedragen.


Afregelen van de ECC82 of ECC40 modulator:

Voor het afregelen is een oscilloscoop eigenlijk onontbeerlijk. Eerst wordt een frequentie op de middengolf in de buurt van de 1250 kHz (240 meter) gezocht die vrij is, of waar slechts een zwakke zender op te ontvangen is. Zet een radio aan en stem die af op gekozen frequentie. Zet de zender in de buurt van die radio aan, en nadat de buizen zijn opgewarmd, verstel timmer C4 zodanig dat de zender op de radio ontvangen wordt. Regel C4 zodanig af dat de uitslag van het afstemoog maximaal is. Sluit nu de oscilloscoop aan op een hulpwikkeling om de ferrietstaaf. Regel (met een geïsoleerde trimschroevendraaier of -sleutel) C11 nu af op maximale uitslag. Sluit nu met een toongenerator een laagfrequentsignaal van 1 kHz en een spanning van 1 Volt RMS aan op de LF ingang. Draai potmeter R3 nu zover open dat op de oscilloscoop een maximale modulatie te zien is. Verstel nu C11 zodanig dat de modulatiediepte maximaal is, zonder dat de draaggolfspanning significant kleiner wordt. Nu kan er een audiobron worden aangesloten en is de zender klaar voor gebruik.


Gebruik van alleen Rimlock-Buizen:

Paul Brouwer opperde of het mogelijk zou zijn om het circuit met enkel rimlock-buizen te bouwen. Aangezien de EF40 vrijwel gelijk aan de EF86 is (maar wel met maximaal 100 volt toegelaten spanning tussen gloeidraad en kathode), kan die buis als LF-versterker worden gebuikt. Voor de oscillator kan een EF42 worden toegepast, en voor de modulator de al genoemde ECC40. Omdat ik nieuwsgierig was naar deze oplossing heb ik deze alternatieve schakeling zelf ook gebouwd. Ook deze versie voldoet prima. Wel heb ik wat kleine aanpassingen gedaan op R9 en R10 om de gelijkspanningen weer op het zelfde niveau te brengen.

AM MOD Zender

Figuur 2: Oscillator met modulator met rimlock-buizen.


Gebruik van P-buizen:

Buizentelevisies zaten vroeger vol met 300 mA seriebuizen (doorgaans P-buizen genoemd). Deze buizen vormen heden een goedkope (veelal gratis) bron van experimenteerbuizen. Oorspronkelijk had ik dan ook het idee om de Tweamz met deze buizen te maken. Omdat ik echter de beschikking had over een ECF82 heb ik die gebruikt, zodat het gloeicircuit eenvoudig kon blijven. Wel heb ik de PF86 en de EF80 (zowel parallel als 300 mA seriebuis) gehandhaafd. Ook de eerder genoemde ECC82 is als seriebuis te gebruiken en komt in oudere TV's voor. Ik heb veel TV-buizen bekeken, maar de meeste zijn echter niet bruikbaar omdat de maximaal toegelaten anode spanning te laag is, of dat maximale spanning tussen gloeidraad en kathode te laag is. Zonder wijzingen aan het circuit kan de EF80 echter wel vervangen worden door een EF184. Met een aanpassing op het gloeicircuit kan de ECF82 vervangen worden door een PCF82 (heeft een gloeispanning nodig van 9 volt). Ook de PCF80 of de PCF200 zijn kandidaten. Hogere gloeispanningen kunnen worden gemaakt met bijvoorbeeld een transformator uit een oudere radio die een AZ1 of AZ41 als gelijkrichter gebruikt. Door de 4 volt in serie te zetten met de 6,3 volt gloeispanning wordt een spanning verkregen van 10,3 volt. Met een serieweerstand van 4,3 Ohm kan daarmee een PCF80 of PCF82 worden gevoed. Een andere mogelijkheid is het gebruik van een trafo met een 300 mA gloeistroomwikkeling. Zulke trafo's zitten bijvoorbeeld in oude Amroh Handysound recoders. Zelf had ik een trafo uit een Handysound 256 sloper tot mijn beschikking. Met deze trafo heb ik als voorbeeld een Tweamz op basis van PCF200-buizen gemaakt:

AM MOD Zender

Figuur 3: Oscillator met modulator met PCF200-buizen.


Tot slot:

De nabouwers kunnen natuurlijk de verschillende alternatieve schakelingen naar hartelust combineren.


Veel Succes,
Otto

P.S. De auteur is op geen enkele wijze aansprakelijk voor storingen veroorzaakt door of de juridische aspecten van het gebruik van de hier beschreven schakeling. Het gebruik is derhalve uitsluitend op eigen risico.

Update 17 mei 2009 (toevoeging PCF200-schema)


"De Tweamz" met 402 Spoelen

door Paul Brouwer


Inleiding:

Eind 2008 presenteerde Otto Tuil het schema van de door hem ontworpen AM-modulator waarin tevens een LF-modulator was opgenomen. Het geheel had veel weg van de UN49 (Fono-oscillator) Radio Bulletin van januari 1957 waar eveneens een ferrietstaaf met daarop een X-aantal windingen als antenne.

Nadat ik Otto's ontwerp gebouwd had, bleek al snel dat dit ontwerp een zéér beperkt bereik had (slechts enkele meters). Op aangeven van Anton van den Oever werd de ferrietantenne vervangen door een 402-spoel wat tot een aanzienlijke verbetering van het bereik leidde. Op zich zou je zeggen "de zender is klaar" maar kijkend naar andere ontwerpen vond ik het frequentiebereik van de zender wat magertjes en heb met talloze experimenten geprobeerd dit bereik te vergroten. Dit heeft tot nogal wat wijzigingen geleid. Zo werd mede op aangeven door Pieter Vos de Colpitts oscillator (C4, C5, C6 en L1) vervangen door een Hartley oscillator bestaande uit een 402-spoel en een 500pF varco die tussen g1 en de kathode van de EF42 is geplaatst en een veel groter frequentiebereik kan bestrijken dan de Colpitts oscillator met een vaste spoel. Met deze schakeling bleek een instelbare zendfrequentie tussen ± 2,4MHz en 530KHz mogelijk te zijn.

Naar het schema van Chris Dagelet is een EM84 toegevoegd om de maximale uitkoppeling via C7 zichtbaar te maken. Boven de ± 1,3 MHz heeft deze functie nauwelijks nog invloed op het uitgezonden signaal.

Hoe gaat het in zijn werk:

Als je naar een andere frequentie wil overgaan, dan bovenstaande stappen herhalen.

Mijn handgetekende schema is door Johan van den Heuvel naar een fatsoenlijkere versie bewerkt.

AM MOD Zender

Figuur 4: Oscillator en modulator met 402 spoelen.

Veel hobby- en luisterplezier gewenst.
Paul Brouwer

P.S. De auteur is op geen enkele wijze aansprakelijk voor storingen veroorzaakt door of de juridische aspecten van het gebruik van de hier beschreven schakeling. Het gebruik is derhalve uitsluitend op eigen risico.

Update 21 juli 2010 (toevoeging R20)