Verslagen Radiocafé

Verslag 5 april 2011: Japanse avond met de King 2tr boy’s radio

Deze keer een avond geheel gewijd aan deze 2tr reflex-ontvanger, uit de jaren 60, besproken door Gyula.

Het toestelletje werd geheel van het begin tot einde onder de loep genomen.
Allereerst een berekening van het ferrietstaafje dat een opvallend hoge AL-waarde bezat van maar liefst rond de  0,075 nH /w. Door deze hoge waarde zijn er weinig wikkelingen nodig voor het MG-bereik  L= N2 x AL.

Dit betekent ook een lage gelijkstroomweerstand van de spoel, met het gevolg een hoge kringkwaliteit. Daarna de spoel berekend voor het MG-bereik  van 530 kHz – 1620 kHz  met een variabele condensator van 7 –140 pF. Verder de werking en instelling van de twee transistors.

De werking:
De werking van deze schakeling berust op het zogeheten reflex-principe, en is slechts actief opgebouwd met twee germanium PNP transistors, waarvan de eerste transistor 2SA100 twee keer wordt gebruikt, voor zowel HF- als LF-versterking.

De afstemkring wordt normaal verzorgd door een ferrietstaaf met een spoel-  en afstemcondensator gedimensioneerd voor een bereik op de middengolf band van 550 kHz  – 1600 kHz.
Op dezelfde afstemspoel is ook nog een kleine koppelwikkeling aangebracht  en  is aangepast aan de ingangsimpedantie van de eerste HF-transistor 2SA100 die een lage ingangsimpedantie bezit, dit is nodig zodat de afstemkring  door deze transformatieverhouding nauwelijks wordt gedempt.

De DC-instelling wordt verzorgd door de spanningsdeler 140k/8k2 voor een stroom van zo’n 0,5 mA, maar doordat hier geen emitterweerstand met ontkoppelcondensator is gebruikt, voor  DC-stroomtegenkoppeling zou het weleens kunnen zijn dat deze waarde afwijkt, naar mijn inziens niet zo’n hele nette manier.

Een afgestemde gemoduleerde draaggolf wordt vanaf de afstemkring via bovenkant van de koppelwikkeling op de basis van de eerste transistor gebracht. De onderkant van de spoel loopt via 5nF naar massa en ziet deze condensator voor HF als zeer laagohmig. Op de collector zal het versterkte signaal aanwezig zijn en naar de primaire kant van RF-transformator  RFT1 gebracht de andere kant van de primaire wikkeling loopt via de primaire kant van T1 naar de min, en verzorgt de DC-collectorspanning voor de 2SA100. Via een aansluiting van de secundaire kant van RFT1 wordt de gemoduleerde draaggolf naar de anode van Ge diode MA51 gebracht terwijl de koude kant van de RF-trafo aan de massa is verbonden. De diode zorgt ervoor dat alléén de positieve kant van de gemoduleerde draaggolf wordt doorgelaten en de negatieve kant wordt gesperd en wordt het signaal gedetecteerd.

De positieve kant van de  gemoduleerde halve draaggolf  word via een R/C netwerk 80k/22nF (laagaf filter) naar het knooppunt van de spanningsdelerweerstanden 8k2/140k gebracht met parallel naar massa een condensator van 5nF. Deze condensator functioneert als hoogaf filter, op dit punt is alleen nog het LF-signaal van de positief  gemoduleerde halve draaggolf aanwezig, en de HF-draaggolf kortsluiten.
Via de koppelspoel komt het LF-signaal weer op de basis van de 2SA100 terecht en wordt samengevoegd met de binnenkomende gemoduleerde draaggolf zonder elkaar te beïnvloeden.

Het LF-signaal wordt versterkt samen met de aanwezige gemoduleerde draaggolf, en zal weer op de collector aanwezig zijn, met het verschil dat RFT1 voor de hoogfrequent draaggolf een hoge impedantie heeft en ziet deze alleen als HF-transformator, maar ziet primaire kant van T1 de mede door de eigen capaciteit als kortsluiting terwijl voor het versterkte LF-signaal de primaire wikkeling van RFT1 zeer laagohmig is en T1 als een hoge impedantie ziet en daar alleen bij het LF-signaal actief is, en op deze manier worden de samengevoegde signalen weer netjes gescheiden.
Op de primaire kant van T1 is dus alleen het LF-signaal aanwezig. 
Het LF-signaal wordt omlaag getransformeerd van de primaire kant van ca. 10k naar de secundaire kant van de trafo ca. 2k om een goede aanpassing te verkrijgen op de lage ingangsimpedantie van de eindtransistor 2SB176.

Om dure koppelcondensatoren uit te sparen heeft men domweg de volumeregelaar parallel over de secundaire wikkeling van de trafo geplaatst om het signaal meer of minder kort te sluiten.
Echter wel een nadeel van dit systeem, omdat bij het verdraaien van de volumeregelaar naar minimum de primaire impedantie van T1 ook fors verandert en de AC-instelling van de 2SA100 wordt beïnvloed. De eindtransistor wordt verzorgd door de spanningsdeler 10k/820 Ohm voor een collectorstroom van ca. 9 mA , en de 50 Ohm emitterweerstand als stroomtegenkoppeling dienst doet voor de stabiliteit. De condensator van 30 µF zorgt ervoor dat de sturing voor de wisselspanning direct plaats vindt tussen basis en emitter.
Dit levert de grootste versterking op, met natuurlijk ook de meeste vervorming, maar best wel slim bedacht!

Deze in klasse A ingestelde eindtrap is aangesloten op de uitgangstrafo T2 en transformeert de impedantie van ca. 800 Ohm naar 8 Ohm en wordt het versterkte LF-signaal naar de luidspreker gevoerd.
De elco van 50 μF dient als buffercondensator voor de voeding en zorgt ervoor dat bij veroudering of leeg raken van de 9 V batterij de ontvanger geen onstabiel gedrag vertoont door een hogere inwendige weerstand van de batterij.

Prestaties :
Natuurlijk is er van zo’n toestelletje met minimale componenten niet echt veel van te verwachten.
Maar toch met wat moeite en geduld wist ik twee sterke stations er toch nog  uit te halen, welliswaar zwak en enigszins vervormd, maar wij ervoeren dit vroeger als iets unieks.
Een nadeel echter was ook dat het stroomverbruik van sommige types van dit soort toestelletjes door de schakeling van de eindtrap behoorlijk aan de hoge kant kon zijn.

Maar eigenlijk doet dit nu helemaal niet meer ter zake het gaat om het nostalgisch gevoel die menig radioliefhebber nog heeft en altijd nog steeds denkt ‘…vroeger was alles toch beter…'?

Wat schema betreft wijken de boy’s radio’s niet veel van elkaar af en bijna allemaal het uitgangspunt van het reflex-principe  met als standaard één RF-trafo en twee LF aanpassingstrafootjes.

1 HF-transistor  2sa …. En 1 eindtransistor 2sb

Een greep uit een aantal problemen die ik in de loop der tijd ben tegengekomen:

Klacht Oorzaak defect

Radio doet niets, ook geen ruis.

Juiste DC spanningen aanwezig.

Sterk bevuilde contactschakelaar van oortelefoonaansluiting.
Luidspreker onderbroken.

Speelt wel, maar gaat hikken bij opengedraaide volumeknop.
Juiste DC spanningen aanwezig.

Bufferelco over de voedingsspanning onderbroken of geen capaciteit meer.
Speelt wel, maar zacht geluid.
Juiste DC spanningen aanwezig.
Elco tussen emitter van de eindtransistor en wikkelingen van de ingangstrafo onderbroken, of geen capaciteit meer.
Ruist wel, maar geen stations.
Juiste DC spanningen aanwezig.
Germanium diode onderbroken.
Ruist zeer zacht, verder niets. Basisweerstand van spanningsdeler naar massa HF-transistor geen contact en transistor defect.
Ruist zacht. Geen collectorspanning op de HF-transistor. Primaire kant RF-trafo onderbroken.
Werkt wel, maar batterij snel leeg. Bufferelco over de voedingsspanning veroorzaakt een lekstroom.
Werkt niet en de schakeling trekt veel stroom. Emitterweerstand bij eindtransistor wordt heet.
Spanning +- 4 V over emitterweerstand.
Eindtransistor defect.
Speelt wel, maar sterk genererend.
Juiste DC spanningen aanwezig.
Hoogaf filter condensator van koppelspoel naar massa los.
Doet niets, ruist zacht.
Geen basis/emitterspanning meer op HF-transistor (ca. 0,2 V)
Litze draad verteerd bij de soldeerverbinding van koppelwikkeling.
Speelt één station over de gehele band, draaicondensator doet niets. Litze draad van de afstemspoelaansluiting onderbroken en verteerd bij de soldeerverbinding.
Speelt bij opengedraaid volume zacht en sterk vervormd en alléén bij een sterke zender. Weerstand van spanningsdeler naar min van de eindtransistor maakte geen contact (losse soldering).

Gyula Kiss