Verslagen Radiocafé

Verslag 7 oktober: Demonstratie wobbelen

Onze formule blijkt succesvol. Radiotechniek op een wat hoger niveau en gebaseerd op ervaringen met zelfbouw. Echter zonder ernstige ondertoon en gelardeerd met de nodige anekdotes en wat er ook maar op dat moment aan technische flauwekul voorbijkomt.

Gezelligheid staat voorop en als je er dan ook nog wat van opsteekt is dat mooi meegenomen. Alles onder het toeziend oog van Dick Zijlmans, die tevens voor de drank en hapjes zorgt.

Opvallend dat er bezoekers zijn die er drie uur autorijden voor over hebben om naar Wormerveer te komen. Haro van Panhuys nam zelfs nog een kennis mee die uit Tilburg moest komen. Straks groeien we uit ons onderkomen als dat zo doorgaat.

Dit keer voor de pauze op verzoek het hoofdstuk bandfilters. Allereerst de stroom gekoppelde bandfilters die we aantreffen in de Philips superinductances, de spoelen in de grote koperen bussen. Uitgelegd werd hoe deze schakeling werkt en op welke wijze de vereiste bandbreedte wordt bereikt. Met tekeningen op het bord en de nodige berekeningen werd dat voor iedereen begrijpelijk gemaakt.

Maar de hoofdschotel waar ieder op wachtte, was toch de demonstratie met de wobbelaar. Al vaak werd mij verteld dat men dat zelf wel eens had geprobeerd met een fabriekswobbelaar, maar toch nooit een behoorlijk beeld was verkregen. Ik moest toegeven dat mij dat vroeger ook overkwam en nu met deze zelfbouw zwaaigenerator een prachtig beeld gezien kan worden op het scherm van de scoop.

Nu is deze wobbelaar geen ontwerp van mijzelf maar is het een lang geleden in het RHT jaargang 1982 door W. Olthoff beschreven apparaat. Al weer heel wat jaren terug door mij in elkaar gezet voor de NVHR-cursus in Haarlem en oud-cursisten van de eerste lichting zullen deze bandfilterdemonstratie zich nog wel kunnen herinneren. In figuur 1 is het vereenvoudigde schema te zien van deze wobbelaar.

Een ingebouwde zaagtandgenerator middels een thyratron PL2D21, stuurt met een frequentie van 60 Hz een signaal naar het rooster van triode 1. Aan de anode ontstaat dus een positieve spanning die zaagtandvormig varieert. Deze spanning wordt gebruikt om via de weerstand R de condensator C op te laden. De spanning over C wordt toegevoerd aan de Schmitt-trigger schakeling, bestaande uit de trioden 2 en 3.

Aanvankelijk is de triode 2 afgeknepen en geleidt triode 3. De spanning op het rooster van triode 2 neemt echter toe, zodat triode 2 in geleiding komt, waardoor triode 3 afgeknepen raakt. Dit omklappen gaat razend snel. Van de anode van triode 3 wordt de ontstane positieve stap toegevoerd aan een afgeknepen triode 4. Deze komt in geleiding en ontlaadt de condensator C een stukje. Hierdoor klapt de Smitt-trigger weer terug, waarna het weer overnieuw begint.

Over C staat dus een gelijkspanning met daarop geënt een hoogfrequent wisselspanning. De spanning waarvan uit C geladen wordt, varieert in het ritme van de tijdbasis (60 Hz), waardoor ook het HF-signaal in dit ritme mee zwaait en hiermee ruim 30 kHz varieert om de ingestelde vaste frequentie. Het omklappen van de Schmitt-trigger is regelbaar met een potentiometer van 50 kOhm. In deze wobbelaar is C niet omschakelbaar naar diverse waarden omdat de wobbelaar alleen maar bedoeld is om het demonstratie bandfilter aan te sturen.

De hoogfrequent wisselspanning over C wordt versterkt met een EF80 en dit regelbare uitgangssignaal wordt toegevoerd aan de primaire van het demonstratie bandfilter. De secundaire spoel wordt via een demodulator (detector), om een mooi getekend plaatje te krijgen, verbonden met de scoop. De ingebouwde zaagtandgenerator triggert gelijktijdig die van de scoop. Het resultaat is te zien op de foto's.

De spoelen kunnen ten opzichte van elkaar verschoven worden en afzonderlijk afgestemd middels variabele mica condensatoren van 470 pF. De resonantie afstemming ligt rond de 500 kHz.

Na afloop van de demonstratie mocht iedereen er mee aan de gang gaan en proberen de juiste afregeling te vinden. Duidelijk werd wel dat afregelen op het gehoor of outputmeter maar zo snel mogelijk vergeten moet worden. Beter om er helemaal niet aan te draaien bij fabriekstoestellen. Als we het plaatje op de scoop bekijken van de doorlaatkromme dan zal opvallen dat de linkerhelling steiler is dan die van rechter die zelfs met een lichte kromme verloopt.

Dat ligt niet aan de tijdbasis van de wobbelaar of scoop maar dat komt door de eigenschap van de afgestemde parallelkringen. Als de toegevoerde frequentie lager is dan die van de resonantiefrequentie is de geleidbaarheid van de spoel groter dan die van de condensator. De stroom door L is dan groter dan die door C . De kring gedraagt zich dan inductief. Is de toegevoerde frequentie groter dan de resonantiefrequentie dan is de stroom door C groter en de spoelen gedragen zich capacitief. In dat laatste geval door invloed van de condensatoren verloopt het laatste deel van de lijn in een parabolische kromme.

Tijdens de pauze blijft het druk bij de meetopstelling, maar dan wordt het toch weer tijd voor het vervolg van de avond. De al eerder besproken zeer laag vermogen zender is nu verbeterd en met de naam La Pico is het nu een volwaardig en betrouwbaar apparaat geworden.

Gyula besprak de schakeling nogmaals met de nodige vluchtige berekeningen die wij dan maar haastig moeten volgen en gaf aan hoe groot de waarden van weerstanden en instellingen van de fets en transistoren moeten zijn. Het lijkt wel of het er nauwelijks op aankomt als we maar zorgen voor de juiste spanningen op de nodige plaatsen. In werkelijkheid blijkt het allemaal goed doordacht te zijn en er toch wel behoorlijk bij nagedacht moet worden.

Maar een dergelijke voordracht, die doet voorkomen dat het niet zo moeilijk is, stimuleert al gauw anderen om ook zoiets te maken. Het aan de antenne geleverde vermogen kan slechts voor 100% benut worden door ook de antenne af te stemmen en niet door er zomaar een stuk draad er aan te hangen wat trouwens volkomen zinloos is.

Het kan zelfs door terugwerking schade kan toedienden aan de eindtransistor. Hoe lang moet de antenne dan zijn ? Stel je zender werkt op 600 kHz dat is 500 meter. Minimaal moet dan de lengte een kwart golf lang zijn. Dat is 125 meter. Een behoorlijk klos draad die je wel helemaal moet afwikkelen en dat voor een zendertje dat in huis gebruikt wordt om een oude radio tot leven te brengen. Nou ja, als er zo'n lange draad als antenne nodig is, wat moet je dan met zo'n zendertje?

Maar Gyula heeft een betere oplossing, een antenne van 3 meter is zo gemiddeld 45 pF en als we die in serie zetten met een spoel van 1,75 mH heeft de zendereindtrap het idee met een echte langdraad verbonden te zijn. Je hoort een zucht van verlichting in de zaal, het kan dus toch. Maar is dat nu echt waar? Gyula rekent het voor op het bord en laat zien dat ook voor een langere antenne het afstemmen van de verlengspoel voldoende is om weer de juiste belasting te verkrijgen.

Simpel door met een ferrietstaaf meer of minder in een verlengspoel te schuiven. Aardig bedacht, maar hoe ga je dat berekenen? Gyula heeft al op die vraag gerekend en als voorbeeld rolt hij van een klos harskern soldeer drie meter af, dat over de tafel gespannen wordt halverwege ondersteund door een plastic fles, als isolator welke nog gedeeltelijk gevuld met bitter lemon, wat eenzaam verdwaald staat tussen de lege blikjes cola en sinas midden op de grote tafel.

Het roept wel vragen op bij enkele toehoorders of dat wel als antenne kan dienen. Het is toch bekend dat lood en tin slechte geleiders zijn en dan nog harskern, kan dat zo maar? Nou die kern kan geen kwaad, want we hebben te maken met het skin effect. Wat de geleiding betreft, het is maar anderhalve meter.

Aan het eind van de draad wordt een ledje gehouden. De ferrietstaaf wordt voorzichtig in de spoel geschoven en het ledje licht plotseling op. Dat is de juiste stand. De spoel wordt nu nagemeten en het klopt met de eerder gemaakte berekening: 1,75 mH . Straalt de als draad gespannen antenne nu het volle vermogen uit? Nee! Een groot deel gaat verloren in de spoel, maar toch rijkelijk meer als dat de antenne zonder deze spoel aangesloten zou worden. Er komt nog een heel verhaal over buiken en knopen, staande golven en ohmse aanpassing.

Antennes! Het blijft een moeilijk onderwerp en het heeft veel overeenkomst met de eerder besproken trillingskringen.

Piet van Schagen.