Het eerste blad R-E verscheen in Maart 1953, ter introductie voor de halve prijs. Slechts 25 cent.

Onder redactie van de heren W. van der Horst Jr. en Jac. Wigman  voorzien van interessante en opvallende artikelen. Het door de heer J. Kummer geschreven “Van kippenei tot Tweeter” is mij altijd bijgebleven. Niet dat ik een eierdop nu direct in een luidspreker zou gaan lijmen, maar het idee op zich. Ik ben dan ook direct lid geworden. Thuis lazen we al jaren het Radio Bulletin ook een mooi blad, maar toch meer voor de doe het zelver en tevens advertentie gericht op producten beschreven in de zelfbouw schema’s. Diegene die een in Radio Bulletin behandelde radio-ontwerp had gebouwd en trots het overigens goed werkende toestel in de huiskamer plaatste had grote kans dat zijn vrouw hem waarschuwde dat de post zojuist de nieuwe Radio Bulletin door de bus op de mat had doen belanden. Waarin te lezen dat het in het vorig blad beschreven toestel verbeterd kan worden door bijvoorbeeld uit te rusten met een balanseindtrap en regelbare bandbreedte. Een vergroot chassis kan besteld worden. Zuchtend werd de mooie radio door haar echtgenoot opgepakt en terug naar zijn werkkamer gebracht. Een troost: het is toch een leuke hobby.

Ik vond Radio Electronica wat meer inhoud hebben en vooral de beschrijvingen van tv-ontvangst erg leerzaam. Helaas moest ik de maand erop mijn dienstplicht vervullen en mij melden bij de Eliasbeekman kazerne in Ede. Ik was al  22 jaar vanwege uitstel studieverlof. Ik volgde de opleiding Radio Technicus NRG bij het ARI en direct na het slagen en diploma uitreiking werd ik opgeroepen. Ik herinner mij nog duidelijk de eerste dag, waarbij we achter elkaar langs een rij tafels moesten lopen met uitrustingstukken. Eerst twee paar schoenen (kistjes). Een soldaat keek naar mijn voeten en zei maat 42, passen was er niet bij. De volgende wist de maat van mijn broek schijnbaar uit zijn hoofd. Het was op het laatst niet te versjouwen maar gelukkig op het eind kregen we een grote plunjezak. Ik moest gelijk denken aan de eerste regel van psalm 127 (Zo de Heer het huis niet bouwt, tevergeefs werken diens bouwlieden daaraan). Met andere woorden het zou volgens mij een twee jaar durende zinloze zaak worden.

Eenmaal als peloton in een kamer terechtgekomen, bleken we allemaal radiotechnici te zijn. Bedoeld om na eerst een nodige training overgeplaatst te worden naar de Hojel kazerne in Utrecht alwaar we docent zouden worden in het nieuwe Filler systeem voor de opleiding van de verbindingstroepen. Ik werd instructeur van de bekende WS19 set, de opleiding die gegeven werd is vrijwel te vergelijken met die van het F-diploma zendamateur. In de avonduren was daar de mogelijkheid om wat te experimenteren en te bouwen in de werkplaats. Voor mij de mogelijkheid om daar een scoop te maken met een VCR97, een immens grote buis. Naar voorbeelden gelezen in Radio Elektronica. Later ging ik zelf artikelen voor R-E vanaf 1957 schrijven over dit onderwerp. In de vrije weekend las ik het blad thuis en nam het mee naar de kazerne.

In R-E werd op 10 oktober 1953 de door Dr. D.G Tucker  beschreven in Electronic Enginering van Maart 1947 het Synchrodyne systeem. Een detectiemethode die vooral door HiFi-enthousiastelingen werd toegejuicht. Het leek een revolutie in de ontvangtechniek, echter al snel blijkt dat van een omwenteling geen sprake te zijn. Integendeel de synchrodyne dreigt in het vergeetboek te raken. Echter voor de amateur biedt deze schakeling een leerzaam en interessant terrein voor experimenten. Ook ik raakte geïnteresseerd en tijdens mijn diensttijd in de avonduren heb ik zo’n systeem kunnen bouwen met een 6SN7 en getest. Dat is al weer zo’n zestig jaar geleden. Voor demonstratie in het radiocafé heb ik het in 2009 weer nagebouwd deze keer met een ECC83. Het voordeel van deze detectiemethode sprak de HiFi-enthousiasten in die tijd aan, wetende dat roosterdetectoren en dioden voor hun versterker geschakeld geen onvervormd signaal afleveren. Oorzaak bij de roosterdetector vanwege de kromming van de buis karakteristiek en ook de dioden zijn niet bepaald lineair. Bij de synchrodyne wordt het signaal zonder tussenkomst van dergelijke detectiemethoden doorgelaten. Kort gezegd is de Synchrodyne ontvanger een super heterodyne met een middelfrequentie gelijk nul.

Verbinden wij aan een van de in de radiotechniek gebruikelijke detectors een antenne zonder daarbij een afgestemde kring te gebruiken dan horen we alle gemoduleerde zenders te gelijk. Begrijpelijk is dat niet aan te horen. We moeten als we geen afstemming gebruiken in zo’n geval een detector construeren die zelf het gewenst station er uit weet te halen en geen andere doorlaat. We hoeven niet lang te zoeken want in de draaggolftelefonie zijn deze net zo bekend als bij ons de kristaldetector.

Er zijn er zelfs twee, de Cowan modulator en de Ring modulator. De eerste is de meest eenvoudige en wordt in de hier gedemonstreerde schakeling gebruikt.
Om de zaak wat duidelijker te maken moeten we eerst de werking van een diode onder de loep nemen. Deze is te vergelijken met een deur in een gang die slechts in een richting geopend kan worden door er tegen aan te duwen. Vanaf de ander kant lukt het niet deze deur te openen. Je kan van die kant dus niet verder maar als er van de andere kant enige personen de deur openen dan kan je door de ontstane opening er door heen glippen. Zo ook bij de diode die als deze geleidt een zeer lage weerstand heeft in beide richtingen.

In figuur 1 is deze detector schematisch voorgesteld en lijkt veel op de bekende Graetz schakeling. Echter wat anders geschakeld als dat we gewoonlijk gewend zijn. Als we tussen A en B een wisselspanning aanleggen dan kunnen wij deze spanning onverzwakt weer bij de aansluiting C en D weer afnemen. Want zowel diode a en b en c en d staan tegengesteld gemonteerd en een van beiden verspert de stroomdoorgang. Sluiten we echter op E en F  nu ook een wisselspanning (schakelspanning) aan dan zal gedurende de halve periode dat E positief en F negatief is, zowel via b en d en via a en c een stroom vloeien. Zodra er echter een stroom vloeit door de dioden wordt de weerstand van deze zeer gering, zodat dan een kortsluiting ontstaat tussen A en B. De volgende halve periode is E negatief en P positief kan er geen stroomvloeien door de dioden, daar deze de stroomdoorgang versperren. Nu is er tussen A en B geen kortsluiting. Het blijkt dus dat gedurende de ene halve periode van de schakelspanning op E en F tussen A en B kortsluiting ontstaat en tijdens de andere halve periode niet.

De schakeling gaat in het ritme van de schakelspanning open en dicht. Dit alles wordt echter eerst van belang als de wisselspanningen aan A en B en E en F precies in de pas lopen. Dat wil zeggen van gelijke frequentie en fase zijn. In dat geval  zal namelijk gedurende de positieve halve periode van de spanning op A en B de brug niet kortgesloten worden door de schakelspanning E en F en kan de spanning doorwandelen naar C en D. Terwijl tijdens de negatieve halve periode de brug wel kort gesloten wordt door de schakelspanning en aan C en D geen spanning zal staan.

Eenvoudig uitgedrukt wil dit dus zeggen dat de positieve delen van de wisselspanning doorgelaten worden en de negatieve onderdrukt. Van alle antennesignalen die aankomen op de aansluiting A en B zal alleen dat station gedetecteerd worden waarvan de frequentie overeenstemt met die van de schakelfrequentie. Met andere woorden de gemoduleerde spanning van het gewenste antennesignaal wordt gelijk gericht.

Dit zonder zich door een diode te moeten werken maar rechtstreeks naar de laagfrequent versterker.

In het meegebrachte apparaat zijn voor de Cowan modulator germanium dioden gebruikt vanwege de lage drempelspanning. Ze moeten ook in waarde gelijk zijn om een zo’n goed resultaat te kunnen verkrijgen.

Het is de elektronicus G. Kiss die vier uitgezochte dioden kon leveren voor mijn radiocafé experiment. Een belangrijk onderdeel is de oscillator deze moet precies op het zoveelste gedeelte van een periode nauwkeurig zijn, en constant blijven, over de gehele middengolfband variabel en in fase zijn met het ontvangen antennesignaal.

Het heeft nog wel enige uitleg nodig om deze schakeling te begrijpen.
We moeten dus de oscillator synchroniseren met het antennesignaal. Vandaar de naam Synchrodyne! Om voor maximale kwaliteit te zorgen, is voor de oscillator een luchtspoel gebruikt, gewikkeld op een pertinax koker van 26 mm doorsnede. De anodespoel heeft 80 windingen Povin 0,35 en is ongeveer 100 µH. Er is voor fijnafstemming een variabele condensator van 20 pF parallel aan de afstemcondensator geplaatst. Op deze koker zijn ook de roosterspoel met 40 wdg 0,35 en eenzelfde om de dioden aan te sturen.

Wel nodig want het afstemmen van de oscillator om de juiste gelijkloop te verkrijgen is niet zo gemakkelijk. Synchronisatie geschiedt vanuit de kathode van de als impedantietrafo geschakelde ingangstriode, dat wil zeggen dat we hier de zogenaamde anodebasisschakeling, ook wel kathodevolger genoemd, gebruiken. Een van de kenmerkende eigenschappen hiervan is dat de ingang hoog en de uitgang laagohmig is. Dit is noodzakelijk in verband met de juiste aanpassing van de Cowan modulator. De synchronisatiespanning wordt afgenomen middels de regelbare kathodeweerstand van 400 ohm. Aan de loper is de onderzijde van de oscillator roosterspoel verbonden. Het synchroniseren is afhankelijk van de binnenkomende draaggolf, vandaar dat dit regelbaar is uitgevoerd.

Tijd om het toestel te demonstreren. Om een afstembaar antennesignaal te ontvangen is meegebracht een Itax antenneversterker. Een Belgisch product, voorzien van een kleine raamantenne. Ingebouwd in de voet een EF80 voor de HF-versterking. Wel nodig want de ingangstriode van de Synchrodyne heeft een versterking van ongeveer 0,9 keer. Aangesloten op de Synchrodyne komt de totale schakeling overeen met het hieronder staande schema.

Daar de bandbreedte van de stations 9 kHz bedraagt en dus de maximum weer te geven frequentie 4,5 kHz is de afsnijfrequentie van het filter C7 met de parallelweerstand op 4,5 kHz ingesteld. Op het bord werd het voorgerekend met de daarvoor bestemde formule. De uitgang wordt verbonden met een 5 watt versterker met ingebouwd een breedband 4,5 inch Isophone BPSL 130 luidspreker. Het afstemmen gaat gepaard met hevige fluitgeluiden zoals we dat ook horen bij het gebruik van een terugkoppeling. Het is moeilijk om gelijktijdig de HF-kring van de Itax af te stemmen op maximum signaal en de synchrodyne op dezelfde frequentie af te stemmen.

We moeten proberen de oscillator op de laagste fluittoon af te stemmen op het punt dat dit signaal niet meer is te horen. Draaien we er doorheen dan stijgt de fluitfrequentie weer. Het is  de verschiltoon van de inkomende draaggolf en die van de oscillator. Met de synchronisatie kan de oscillator in de pas gebracht worden. Als de HF-afstemming iets naast de ontvangstfrequentie staat dan is de draaggolf minder sterk en moet ook de synchronisatie bijgesteld worden. Met andere woorden het afregelen vergt nogal enige oefening. Om een fijnregeling te kunnen gebruiken is de afstemcondensator van de oscillator voorzien van een parallel geschakelde variabele condensator van 20 pF. Niet in het schema getekend maar wel absoluut nodig.

Na veel gefluit en vreemde geluiden is onverwacht alles correct afgesteld en rein en zuiver klinkt de modulatie uit de luidspreker. Gelukkig wordt er toevallig een behoorlijk stuk muziek uitgezonden dat het beluisteren waard is. Duidelijk bij de aanwezigen is dat volkomen buiten verwachting, maar men moet toegeven dat inderdaad deze detectiemethode volkomen onvervormd is. Ook spraak komt heel natuurlijk over, met andere woorden het is van een bijzondere kwaliteit. Begrijpelijk dat de aanwezige radiotechniekdeskundigen in ons zaaltje het apparaat aan de tand willen voelen.

De schakeling is bekend van de amplitude modulatie bij de draaggolftelefonie. Gebruikelijk zijn hierbij ringmodulatorschakeling en de hier besproken wat eenvoudiger brugmodulatorschakeling ook wel Cowanmodulator of knipoogmodulator genoemd. Er wordt nog altijd mee geëxperimenteerd en vooral met het gebruik van transistors zijn er uitgebreide en nog beter werkende schakelingen ontworpen.

Tekst: Piet van Schagen PA3HDY
Foto’s:  Klaas Jellema