Verslagen Radiocafé

Verslag 20 september 2011: De Pilot radio uit 1933

Het toestel kreeg ik in handen op een reparatiedag van de NVHR in Driebergen. Een leuk klein ouderwets radiootje in een leren koffertje om het gemakkelijk overal mee naar toe te kunnen nemen. De man had het gekregen en vertelde dat het niet speelde. Al direct viel mij op dat de netstekker met de platte pennen, bedoeld voor 110 volt, was vervangen door een normale netstekker. Het laat zich gemakkelijk raden wat er was gebeurd. Toch het toestel uitgekast en het bleek dan ook snel dat door overspanning het toestel de geest had gegeven.

Het zag er verders nog ongerept uit, wat ik niet kan zeggen van een eerder toestel dat op mijn tafel werd gezet. Men had alle condensatoren vervangen zonder de aansluitdraden in te korten. Vaak is dat volkomen onnodig en wordt er meer vernield dan dat je er wat mee verbetert.  Dergelijke radio’s herstellen heeft natuurlijk geen zin meer. Daar gaat zoveel tijd in zitten en waarschijnlijk ook door oververhitting van de soldeerbout op spoelenaansluitingen, waardoor niet zichtbaar inwendig alles is gesmolten. Nee dan liever deze PILOT radio. Echter ter plaatse dit weer te herstellen bleek niet mogelijk. Het toestel met de toch nogal forse radiolampen is zo compact gebouwd dat aan de onderzijde nauwelijks te zien is hoe een en ander is aangesloten.

In overleg met de eigenaar heb ik het toestel meegenomen om het in onze werkplaats van de winkel weer in orde te brengen. Een schema van het toestel is niet te vinden, maar John Hupse weet mij te vertellen dat het toestel te vergelijken moet zijn met Emerson uit die tijd. De via de archiefdocumentatiedienst NVHR opgestuurde documentatie komt inderdaad vrijwel overeen met het die van het Pilot toestel.



In ons radiocafé is dan ook besproken het Emerson schema. Al bij aanvang is aan de aanwezigen het schema uitgedeeld en het werd al direct met aandacht en verwondering bekeken.



Het is dan ook geen schakeling zoals we gewend zijn van de schema’s verschenen in Radio Bulletin en waar de meesten onder ons mee zijn opgegroeid. Enige uitleg is dan ook wel nodig.

Allereerst de voeding. Het 110 volt toestel is zowel geschikt voor gelijk- en wisselstroom. Voor de wisselspanning is een dubbele gelijkrichter gebruikt, de 25Z5. Er wordt een bekrachtigde luidspreker gebruikt en een der dioden voedt het veld van de magneetspoel, welke is overbrugd door een axiale elco van 4 µF. De min van de elco mag niet met aarde verbonden zijn om te voorkomen dat de rimpelspanning het rooster van de eindbuis (type 43) bereikt.

De andere diode van de 25Z5 zorgt voor de anodespanning waarbij de smoorspoel in de minleiding is geplaatst, deze heeft een gelijkstroomweerstand van 500 ohm en de spanningsval hierover wordt benut voor het negatief van de eindbuis. Deze is ongeveer 15 volt. Ook hier zijn axiale elco’s toegepast, een van 4 µF en een van 16 µF. De gloeidraden van de buizen staan in serie geschakeld en wel zodanig dat de gloeidraad van de detectorbuis type 77 aan de minzijde ligt (overigens is dat gebruikelijk bij alle serietoestellen ). Een serieweerstand is nodig om zo’n 40 volt weg te werken. Uitgerekend zou 140 ohm voldoende zijn, maar om de aanzetstroom te beteugelen is deze 175 ohm met op een kleine aftakking nog een signaal lampje van 6,3 volt. Het duurt dus wat langer eer alles op temperatuur is.

De antennestroompjes komen binnen via een condensator van 500 pF. Verplicht, want er mag geen spanning op de antenne staan. De eerste twee spoelen zijn slechts met een zijde aangesloten. De wikkelingen zijn over elkaar gewikkeld en vormen zo een condensator en dus een seriekring. De afstemming komt overeen met die van de MF-transformatoren en dat is 456 kHz. Voor deze frequentie vormt deze kring dus een kortsluiting naar aarde.
Vervolgens een inductieve koppeling en ook hier een kleine capacitieve koppeling met de antennespoel voor de ontvangst van de  middengolf (broadcast) en een kleinere spoel voor de kortegolf van 100 tot 200 meter (short wave) kan hieraan parallel geschakeld worden, gelijktijdig met die van de oscillatorspoel. De eerste buis, een 78, is geschakeld als additieve mengbuis.
Het is een nu weinig gebruikte schakeling waarbij van gelijkrichting gebruik wordt gemaakt. Bij oude toestellen spreekt men dan ook van de eerste detector. Zie ook de documentatie waar de eerste buis 78 staat vermeld als detector-oscillator. De 77 staat vermeld als tweede detector.

Al eerder heb ik verteld dat er twee vormen zijn van menging: door middel van gelijkrichting = additieve menging, wat wil zeggen optelling en multiplicatieve menging = vermenigvuldiging. Het laatste door beïnvloeding van de steilheid.
Hier betreft het additieve menging. Als we aan een kwadratische gelijkrichter een oscillatortrilling en draaggolftrilling toevoeren dan is de uitkomst het kwadraat van de optelling. Er ontstaan dan twee wisselstromen van de beide frequenties, één met de verschilfrequentie en één met de somfrequentie.

Een in de anodekring geplaatste afgestemde kring op de verschilfrequentie zorgt ervoor dat slechts deze verder versterkt kan worden. In deze schakeling zien we dat de oscillator is geschakeld tussen het vangrooster en de anode. Welke laatste via de terugkoppelspoel in serie staat met de primaire van de eerste MF-trafo. Wat doet denken aan de modulateur van Ducretet. Ook hier wordt het draaggolfsignaal gemoduleerd op de oscillatorfrequentie (zie tekening 1).

De oscillator heeft geen gebruikelijke condensator en lekweerstand om negatief op te wekken zoals in moderne toestellen. De buis heeft namelijk een kathodeweerstand waarmee het oscillatorsignaal een vaste negatieve roosterspanning heeft. Door de kromme van de karakteristiek zal de positieve helft van het signaal A groter zijn dan het negatieve signaal B. Om dit effect nog te vergroten heeft men het stuurrooster waar de draaggolf op binnenkomt juist minder negatief gegeven door de onderzijde van de antennespoel op een aftakking van de kathode weerstand te plaatsen. Beide aansluitingen zeer goed afgevlakt met condensatoren van 0,05 µF.

De uiteindelijke gelijkrichting wordt hierdoor nog extra versterkt. We hebben hier te maken met twee hoge frequenties. Het laagfrequent gemoduleerde signaal op de draaggolf heeft hier geen invloed op. De uitgangsspanning zal hierdoor blijven variëren in het ritme van de laagfrequent modulatie. Een dergelijke frequentiemenging wordt nauwelijks nog toegepast. Toch wil ik daar even wat dieper op ingaan. Indien aan het rooster van een versterkerbuis met een gekromde karakteristiek twee signalen met verschillende frequenties worden gelegd, zullen in de anodeketen wisselstroomcomponenten ontstaan, waarvan de frequenties gelijk zijn aan het verschil en aan de som van de frequenties die zich aan rooster bevinden.

De anodestroom, welke varieert op de oscillatortrilling, en derhalve het eerste rooster passeert komt samen met het ontvangen antennesignaal op het rooster aan. Als het oscillatorsignaal vele malen sterker is dan het inkomende antennesignaal dan vormen die twee niet te veel van elkaar verschillende frequentietrillingen een periodiek spanningsverschijnsel waarvan de amplitude varieert in een frequentie gelijk aan het verschil van de aangeboden frequenties.

In tekening 1 is een en ander duidelijk gemaakt in een roosterspanning-anodestroom grafiek. P is het werkpunt (negatieve roosterspanning door spanningsval over de totale kathode weerstand). S = de topwaarde van de oscillatorspanning en  C = de amplitude van oscillatorspanning plus de antennesignaalspanning. D = de amplitude van de oscillatorspanning min de antennesignaalspanning.

Om de uiteindelijke verschilfrequentie, die we de middenfrequentie noemen, met zo’n groot mogelijke sterkte te verkrijgen in het circuit van de anode, moet de anodestroomvariatie A , welke ontstaat door de sterkte veranderingen in de positieve helft van de karakteristiek, groter zijn dan B in de negatieve helft. Dit wordt verkregen als de oscillatorfrequentie het grootste deel van de beschikbare roosterruimte inneemt. Bij een vaststaande negatieve roosterspanning zal de grootste conversiesteilheid worden bereikt. Wel moet uitsturing in het roosterstroomgebied vermeden worden.

Er wordt anodedetectie toegepast, de detector type 77 heeft een kathodeweerstand van 15000 Ω en een vrij lage anodespanning middels een weerstand van 250 kΩ. De spanning over de kathode bedraagt slechts 1,6 volt. De buis is behoorlijk afgeknepen. Het MF-signaal wordt toegevoerd aan het stuurrooster. Er is geen gebruikelijke AVC-spanning voorhanden. Men heeft dat opgelost door zowel het rooster van de MF-versterkerbuis 78 en het stuurrooster van de detectorbuis 77 samen via de secundaire spoelhelften, via weerstand van 500 kΩ ontkoppeld met een condensator van 0,05 µF, te verbinden met aarde. Bij een sterk signaal zal de negatieve spanning aan de roosters hierdoor toenemen en de versterking afnemen.

Het volume wordt geregeld door de kathodespanning te wijzigen van de MF-buis 78. Deze krijgt een positieve voorspanning via de weerstanden van 100 kΩ en 50 kΩ waar in het midden ook het schermrooster van de 77 mee verbonden is. Zowel de kathoden van de 78 en het schermrooster van de 77 zijn ontkoppeld met condensatoren van 0,1 µF.  Met de regelweerstand van 20 kΩ kan de kathodespanning van de 78 gewijzigd worden en hiermee de geluidsterkte. Het antennesignaal werkt hierop tegengesteld zodat een vloeiend geheel verkregen wordt. De eindtrap, buis 43, is vrij eenvoudig: het stuurrooster krijgt negatief via een extra filter middels een weerstand van 500 kΩ afgevlakt met een condensator van 0,1 µF. De kathode is derhalve geaard. Over de uitgangstrafo is een vrij grote condensator van 6000 pF geplaatst. Om de bassen te bevoordelen van het kleine luidsprekertje.

Tijd om het toestel aan te sluiten en te laten horen hoe het werkt. Het toestel is niet in het overigens prachtige kastje geplaatst en zo los meegenomen om het binnenwerk te kunnen bekijken.

Wel uit voorzorg naar eerdere ervaringen een stukje karton met gaatjes van een oud achterschotje voor het luidsprekertje geplaatst om beschadiging van de luidsprekerconus te voorkomen.

Ten tweede een scheidingstrafo, een flink exemplaar dat 250 watt kan verstouwen. Al bij de eerste cursusavond van de NVHR in 1989 nam ik dat mee, wetende dat je als docent verantwoordelijk bent voor de cursisten. Vooral met serie gevoede radio’s.  Zo’n scheidingstrafo moet twee gescheiden wikkelingen hebben.

Dus niet over elkaar gewikkeld, het mooiste is een O-kern. Tegenwoordig heet zo’n trafo, volgens de nieuw geldende regels, een beschermtransformator. Nu is het niet zo dat je geen schok meer kunt krijgen, maar ten aanzien van geaarde (metalen verwarmingsplaten, waterkranen, een stofzuigerstang, soldeerbouten, enzovoort) ben je in ieder geval veilig.

Met een schakelaar kan de inwendige aardverbinding  van de beschermtrafo onderbroken worden.

Dan natuurlijk ook nog een trafo 230/110 volt om de radio aan te kunnen sluiten. Een draad aan de radiocafé-antenne en inschakelen. Wel even geduld maar dan volkomen ruisvrij en zuiver, klinkt er gelijk een station met muziek. Afstemmen gaat wel grof zonder fijnregeling maar op vele zenders kon afgestemd worden.

Het toestel presteerde meer dan menig andere ontvanger die hier werd meegebracht. Men was dan ook duidelijk onder de indruk van dit toestelletje uit 1933.

De belangstelling was dan ook bijzonder groot en iedereen kwam naar voren omdat wonder te aanschouwen.

Tijdens de pauze die dit keer wat later begon kon men ook nog een prachtige Philips microfoon bewonderen, door Maarten Gudde meegebracht. Een type koolmicrofoon, ook wel gruisbak genoemd. Met recht een gadget dat in de verzameling een ereplaatsje verdiend.

De Pilot radio weer na deze lezing ingepakt, die kan straks weer naar de eigenaar terug.

Piet van Schagen.