Verslagen Radiocafé

Verslag 7 september 2010: De instructiesuper met balansuitgang

De instructiesuper met balansuitgang, een variant op de Amroh 4350.

Geen onbekende voor de oud cursisten van de NVHR-vervolgcursus.

In het 'Spreekuur Technische Commissie' van ons tijdschrift 1/1995 wordt voor het eerst gesproken over een eventuele radiocursus voor onze leden. Uit een enquête door Hans Houtkamp gehouden onder de leden blijkt daar belangstelling voor te zijn.  Eerst werd even gedacht aan de Dr. Blan cursus, ik wist zelfs nog een compleet nieuwe cursus te bemachtigen.

Maar dat bleek toch niet zo geschikt voor ons doel. Het is natuurlijk belangrijk hoe een toestel werkt maar ook waarom het niet meer werkt. Iemand die alles weet over de bloedsomloop in ons lichaam kan nog niet altijd goed een bloedende vinger verbinden. We zijn er toch in geslaagd een cursus samen te stellen die geschikt is voor het restaureren van oude radiotoestellen.

Na lang gezamenlijk onderling overleg wat betreft de volgorde van de onderwerpen en de technische inhoud, heb ik een en ander op papier gezet in een voor beginners begrijpelijke tekst en werd besloten voor elk hoofdstuk een bijpassend apparaat te bouwen. Op deze wijze konden de cursisten gelijk praktijk opdoen. Laat ik niet vergeten de Heer Boon die ons gratis alle nog ongebruikte onderdelen schonk van een Eurelec-cursus zodat we daarmee onze eerste proeftoestelletjes konden samenstellen.

Het zal nog een jaar duren maar dan starten Hans Houtkamp en ik de eerste cursusavond in Haarlem op 22 november 1996.  Buiten de eerste cursisten ook aanwezig J. Hermans, Cor van Driel en G. Wtenweerde om onze verrichtingen op de voet te volgen om straks in andere regio's dezeles avonden te organiseren. Diverse apparaten en toestellen zijn er dan ook gebouwd en aangekocht om als voorbeeld en meetobject te dienen. Zoals de  Pin-Up super van Amroh, waarin buizen met P-hulzen om gemakkelijker te kunnen meten.  En voorzien van acht schakelaars waarmee storingen gerealiseerd kunnen worden, waarbij de bedrading zodanig is weggewerkt zodat de cursist echt moet meten wat de oorzaak is. Het is een schot in de roos! Na de eerste lessen in Haarlem volgen al snel Baarn en Ede.

hans en piet

Hans Houtkamp voor het bord in Ede.

Het laatste was voor ons wel ver weg om daar telkens heen te rijden. Later heeft Frans Lankester, die al snel als docent de gelederen kwam versterken, alle losse blaadjes en handgemaakte tekeningen bewerkt en daar keurige lessen van gemaakt. Nu is deze radiocursus uitgegroeid tot een volwassen programma en niet meer weg te denken in onze vereniging.

De radiocursus is  in 2008 nogmaals deskundig herzien door de Heer D.W. Engelfriet en opnieuw uitgebracht in een keurig boekwerk. Een vervolgcursus bleek niet hetzelfde succes te hebben als de beginnerscursus en is later opgeheven. Daaruit zijn nog overgebleven de studie-balansversterker met twee maal EL84 (terug te vinden in het radiocaféverslag van 29 juni 2010) en het luxe paradepaardje de Pin-up 4350 van Amroh, gebruikt in de vervolgcursus  met een wat gewijzigd schema en voorzien van een balansuitgang. Dit toestel werd nu ter demonstratie en dit keer met een wat uitgebreide uitleg mee genomen naar ons radiocafé.

De Amroh ontvanger is gebouwd op het bekende chassis CH 51 dat voorzien is van de nodige uitsparingen voor de te monteren onderdelen. Het schema is vrijwel gelijk aan eerdere Amroh ontvangers en ook is hier het handige 736 spoelblok gebruikt.

Heel gebruikelijk is dat de antennekring wordt gevormd door een afstembare rooster parallelkring L2 waarmee een antennespoel L gekoppeld is. Om de eigen afstemming van L2 buiten de omroepband te houden bezit deze spoel tamelijk veel windingen. Dit geeft een grote demping op de roosterspoel.

Belangrijk is vooral dat de wisselstroomweerstand van een zelfinductie toeneemt met het stijgen van de frequentie. Dat betekent dat bij een antennesignaal van 200 kHz deze weerstand als we spoel stellen op 2 mH  ongeveer 2500 ohm bedraagt. Maar voor de spiegelfrequentie van onze super 2 x 471 kHz +200 kHz = 1142 kHz wordt deze wisselstroomweerstand ruim 14000 ohm. Dat is bijna 6 x groter. Met andere woorden voor de spiegelfrequentie is dus de ontvangstgevoeligheid veel groter. Dat is begrijpelijk ongewenst en is naar een oplossing gezocht. Die is gevonden door in serie met de roosterspoel een condensator op te nemen van 5000 pF en de antenne daarop aan te sluiten.

Deze condensator werkt als koppelelement en bij het stijgen van de frequentie neemt de wisselstroomweerstand juist af. Met andere woorden een spiegelfrequentie zal nu verzwakt binnenkomen tegenover de ontvangstfrequentie. Amroh noemt dit de Corona koppeling, die we in meerdere ontvangtoestellen in Radio Bulletin tegen komen. Nu is dat niet nieuw, want een vergelijkende stroomkoppeling paste Philips al in 1937 toe in zijn super-inductance ontvangers om een goede bandbreedte te verkrijgen.

In deze Amroh ontvanger bereiken we hiermee ook een hogere kringkwaliteit aangezien de belastende antennekoppelspoel ontbreekt. De roosterspoel is dus ook geheel vrij van aftakkingen. Tevens een geringe uitstraling naar de antenne omdat deze door C2 van 5000 pF  wordt geshunt. De roosterspoelen in de 736 worden apart geschakeld.

Opvallend is vooral het gebruik van de seriekring type 200 die niet alleen de gebruikelijke rol vervult om in resonantie gelijk te zijn aan de MF-frequentie en voor op die frequentie binnenkomende signalen een kortsluiting te zijn. Zij het dat de ohmse weerstand van de spoel nog wel aanwezig is. Echter voor hogere frequenties dan die van de MF, meestal 471 kHz wordt de factor 2 π f L, de inductieve reactantie  groter dan 1/π f C, de capacitieve reactantie. Om deze reden gaat het 200 filter zich voor frequenties groter dan 471 kHz als een zelfinductie gedragen. De ohmse weerstand van de spoel zullen we buiten beschouwing laten omdat deze verder geen grote invloed heeft.

Het gevolg is dat in combinatie met de daar toe uitgekozen antenne seriecondensator en C2 de koppelcondensator we deze kring laten resoneren op een frequentie net even binnen het middengolfgebied. In het circuit L en C van de 200 filterspoel en C1 en C2 zullen dan sterke stromen gaan lopen, waardoor de gevoeligheid voor  deze frequentie en die daar nog ver buiten zal toenemen. De waarde van C2 = 5000 pF  ligt al vast in verband met de antennekoppeling. Alleen de waarde van C moeten we nog bepalen. Is deze niet groot genoeg dan verlaagt de signaalopslingering. De signaalopslingering met de toegepaste antenne koppeling is gelijk aan,

           Ca              2πf L

A = --------------  x ----------       Ca  + Ck             R

Voor C1 is in dit schema een waarde gekozen van 1000 pF, de vervangingscapaciteit van de serieschakeling C1 en C2 is dan 833 pF.

De spoel van de 200 is 108 uH.  De golflengte in meters is dan:

1885 x √(mF  x  uH)    =  1885 x  √ (0,000833 x 108)  = 565 meter.

Door het toepassen van deze Corona schakeling kan door C2 brom opgevangen worden door het potentiaal verschil tussen het chassis en aarde. Daarom is een  condensator van 100 pf en een lekweerstand van 1 megohm aangebracht aan het stuur rooster van de ECH4.

De verzwakking van de 50 Hz bromtoon is dan:

           1

---------------------- = 32 x   2 π f x Rg x Cg

De detectiediode is belast met een weerstand van 330 kOhm en is zodanig gekozen dat deze met de gelijkstroom roosterweerstand van de EBC3 de juiste waarde heeft voor een gunstige modulatiediepte.

Rw : Rg x 100% = 330 kOhm : 500 kOhm x 100% = 66 % 

Opvallend is de toonregeling waarbij een condensator van 900 pF parallel aan de volumeregelaar log 0,5 MOhm en een  potentiometer van Lin 250 kOhm , in serie waarop een condensator van 2000 pF verbonden met de loper meer of minder geregeld kan worden. De werking is verrassend goed.

Om de beide eindbuizen in het bestaande ontwerp een plaats te geven op het chassis, moest de AZ1 zijn plaats afstaan en werd naar de andere zijde verhuist waar Amroh in een voorzienigheid al vast een gat had gemaakt voor een P-huls. Dat was dus  mooi mee genomen.

De beide eindbuizen zijn van het type EL3N. Het verschil met de EL3 uit 1936 is dat de EL3N geen ronde maar een flatscreen-profile kathode heeft en de gloeistroom van 1,2 ampère terug gebracht kon worden naar 0,9 ampère.

De balansuitgangstrafo is een Amroh U73 van 12 watt en de roosters worden aangestuurd middels een balansingangstrafo type B101, zodat we verzekerd zijn van een zuivere 180 graden fasedraaiing , die stroomloos is gekoppeld aan de anode van een EBC3. Het kleine beetje verlies in het hoog door inwendige capaciteit van de balansingangstrafo nemen we op de koop toe en kan trouwens met de toonregeling weer opgevangen worden.

Slechts één kathodeweerstand waarvan de waarde zo gekozen is dat de buizen met 300 volt anodespanning in klasse A werken. Wat wel inhoud dat nooit in bedrijf een EL3N er uit getrokken kan worden!! Voordeel is dat er geen ontkoppelcondensator nodig is. De tegengestelde wisselstromen heffen elkaar op.  In rust trekken beide buizen elk een anodestroom van 32 mA. Eenvoudig te meten door de milliamère meter aan te sluiten met de meetpennen over de primaire wikkelingen van de uitgangstrafo. De gelijkstroomweerstand van deze wikkelingen ieder 210 ohm heeft geen invloed op de meting. Op deze wijze is gemakkelijk te controleren of de buizen dezelfde stroom trekken. De ruststroom in klasse A betekent wel dat een forse voeding gebruikt moet worden om deze stroom te kunnen leveren, de gebruikte Amroh trafo type P141 kan 100 mA leveren.

De gehele eindtrap is met een minimum aan onderdelen samengesteld. In verband met de functie van deze radio in het cursusverhaal zijn roosterstopweerstanden in de roosters van de eindbuizen ijn weg gelaten zo ook in de schermroosters.  Wel zijn de toevoerdraden naar de roosters vanaf de balansingangstrafo in elkaar gedraaid om genereren te voorkomen. Metingen geven dan ook aan dat geen genereerneigingen optreden. Toch kan ik aanraden om bij nabouwen in de roosterleidingen 1kOhm weerstanden op te nemen en ook in de schermroosters  weerstanden van 100 Ohm in het circuit op te nemen. De bedrading is hier dan ook kort gehouden.

Schema, klik om te vergroten.

Philips adviseert om bij deze hoge anodespannning afzonderlijke kathodeweerstanden te gebruiken, maar echt nodig blijkt dat niet te zijn. De luidsprekeruitgang is niet geaard maar symetrisch gehouden, mogelijk omdat geen tegenkoppeling wordt toegepast en zo een gelijke belasting van de uitgangstrafo gewaarborgd is. Het heeft toch ook weer zijn voordelen. Al eerder demonstreerden wij met de EL3 in een balansschakeling tijdens de caféavonden en de kwaliteit met deze buizen is verbluffend.

De luidspreker is slechts een 12 inch 20 watt Utah luidspreker uit een geluidsfilm projector en is te vergelijken met een Philips AD5200. Dus geen geluidbox met meerdere luidsprekers en energie slurpende filters die vaak een vertekenend geluidsbeeld geven van de werkelijkheid. Opvallend en door velen bevestigd is de aangename weergave waarvan de klankkleur soepel geregeld kan worden door de wel heel eenvoudige éénknopstoonregeling over een groot frequentiebereik, het kantelpunt ligt op 500 hertz.

De schakeling van de toonregeling ziet er niet uit dat men dat zou verwachten, maar metingen wezen uit, hier toch bijna volmaaktheid bereikt te hebben. Met slechts een handvol onderdelen is hier een goedwerkende eindversterker gerealiseerd! Ook hier geldt weer de uitspraak van Dr. Baumsteiger dat het aantal onderdelen in een schakeling omgekeerd evenredig is met de kwaliteit van het te verwachten resultaat. Hetgeen met deze eindtrap toch wel weer bewezen wordt.

Maar ook blinkt deze radio uit in een grote gevoeligheid en zelfs de kortegolf is over de gehele band prima te ontvangen. Zodat deze zeker voor de zendamateurs onder ons een prima radio blijkt te zijn. Om  te kunnnen beluisteren hoe de kwaliteit van de eindtrap is bij het gebruik als grammofoon versterker heeft technicus Peter Boin van het NGG (Nederlands Grammofoon Genootschap) een van de aanwezige draaitafels er op aan gesloten en een plaat op gezet.

Nu was nog beter deze EL3 balanstrap in klasse A te beluisteren. Voor velen verbazend dat met dergelijke buizen uit een lang verleden zo'n prima geluid was te horen. De uitdrukking HIFI of, zoals Amroh schrijft, Werkelijkheids Weergave is hier dan ook echt op zijn plaats. Het toestel trok dan ook veel belangstelling en werd van alle kanten bekeken en bewonderd. Opvallend vond men ook de afwerking onder het chassis.

Alleen de twee roosterkappen op de ECH4 en EF9 vond men niet passen bij dit Amroh ontwerp. Maar ik vind het mooier staan.

Piet van Schagen.