Verslagen Radiocafé

Verslag 31 mei 2011: A441N frequentiewisselaar

Een enkele keer overkomt het mij wel eens om eens te kijken wat er op het Radioforum geschreven staat. Wat ditmaal al direct mijn aandacht trok was een vraag over het tv-buisje PCC88 met de nadrukkelijke mededeling dat het 'pinched waist' moet zijn. Dat type zou zeer geschikt zijn in audioversterkers. Ik zal dat niet tegenspreken, ik zou het eerst moeten proberen.

Een voordeel is wel de lage anodespanning zodat de beide trioden goed in cascade geschakeld kunnen worden op een totaal spanning van 200 volt.  Een uitgebreide beschrijving van een dergelijke schakeling is te vinden in het verslag van 16 december 2008: “Is High End echt beter?“

Op een gloeidraadspanning van 6,3 volt zal het 7 volts buisje een wat ondervoede kathodeverhitting verkrijgen met gevolg een wat kleinere negatieve ruimtelading, wat gunstig kan zijn voor de anodestroom. Een nadeel is echter de geringe roosterruimte. Of een en ander invloed zou kunnen uitoefenen op de geluidsweergave in een ruimte met plavuizen op de vloer lijkt mij uit de lucht gegrepen. Dat het buisje pinched waist zou moeten zijn is mij in al de door anderen gemaakte opmerkingen trouwens ook niet erg duidelijk geworden..

Wel dat de prijs wel tot 50 euro kan oplopen. Leuk, de opmerking van onze voorzitter, die midden in het verhitte betoog, op het forum doodleuk opmerkt dat een ECC83 beter zou zijn. Ik ben het met hem eens, alhoewel mijn voorkeur toch uitgaat naar 6SN7. Maar ik kreeg niet de indruk, in het verloop van de berichten op dit forum, dat men dat echt serieus nam. Bij wijze van proef heb ik een buisvoetje gemonteerd op een lange as met daaraan een houten handvat.

Hiermee kan ik een gewone, niet van een nauwe taille voorziene buis, voorzichtig ronddraaien boven een spiritusvlam zodat het glas in het midden wat zacht geworden naar binnen beweegt. Enige oplettendheid is geboden, want even te lang in het vuur en het glas breekt of het zakt gelijk geheel in elkaar. Dus eerst wat oefenen met defecte buisjes. Maar na enige oefening lukte het mij toch een prachtig pinched waist buisje te voorschijn te toveren, met als extra voordeel door de verhitting een extra getterwerking. De buis is dus zelfs verbeterd!!

Men deed dat vroeger al heel voorzichtig bij oude acculampen zoals bijvoorbeeld een A409, als deze wat zwakker werden. Niet te lang in de hete vlam want de lamp is luchtledig en het glas heeft van binnenuit geen tegendruk. Er werd dan enige verbetering bereikt door gasmoleculen op de glaswand aan te trekken. Het was dan ook goed te zien aan de verkleuring. De lamp werkt dan weer een tijdje perfect. Een door mij geplaatste advertentie "Aangeboden pinched waist dubbel trioden type PCC88", had gelijk succes, er meldde zich gelijk iemand. Ene Kurt Schwegel uit Duitsland had interesse. “Stuurt u alle buisjes van het beschreven type maar naar mijn adres, ik maak het geld onmiddellijk over." Nog zo'n twintig stuks heb ik deze behandeling gegeven. Met andere woorden zo af en toe het radioforum lezen kan de moeite waard zijn. Met dank aan Ypie, wie dat ook moge zijn.

Lang geleden was ik werkzaam in een machinekamer van een liftinstallatie. De besturing moest omgebouwd worden tot een verbeterde verzamelschakeling. In die tijd nog met relais zoals in de telefoontechniek werd gebruikt.

Een tijdrovende klus volgens een bestaand Duits schema van de fabriek. Op zeker moment stapte de chef technische dienst naar binnen, nieuwsgierig naar mijn vorderingen, en bekeek ook de liftmachine. Langdurig staarde hij naar het koperen plaatje met gegevens van de aandrijfmotor. “Twintig pk is niet veel, maar wat betekent nu eigenlijk het GD kwadraat?” Een wat wonderlijke vraag voor een ingenieur maar ik antwoordde hem netjes dat het vermogen ruim voldoende is, want een lift is geen hijskraan. Het G.D^2 is 4 x de inertie die gelijk is aan ½ M.R^2. Dat gegeven is nodig om de roterende massa van de motor af te stemmen op de snelheid van de massa die in de schacht in beweging wordt gebracht.

Hij keek mij wat wonderlijk aan en zei “Hoe zo?“ Als voorbeeld vertelde ik dat een opgevoerde 2CV met 200 pk niet in staat is om een aanhanger van 30 ton te verslepen. Het autootje is qua gewicht te licht. Misschien met een aanloop , tenminste als het touw niet breekt, maar als we zo zouden omgaan met een lift dan liggen de mensen gelijk ondersteboven in de kooi. Dan de vraag: hoe breng je het tot stilstand op een bevredigende wijze. Dus enige afstemming is wel nodig. Eigenlijk te vergelijken met een afgestemde parallelkring. Het contragewicht is even zwaar als de kooi met halve last. Te vergelijken met de resonnantiefrequentie.

Met meer of minder personen in de kooi verandert dat. Bij een kring zal bij een hogere frequentie dan de resonnantiefrequentie de kring zich capacitief gedragen daar de geleiding van de condensator groter wordt. De schijnbare weerstand van de condensator  wordt kleiner. Is de frequentie lager dan de resonantiefrequentie dan gedraagt de kring zich inductief. De electronen kiezen dan de weg door de spoel. Zo ook met de verplaatsing van de kooi en contragewicht in de liftschacht. De chef knikte, ergens scheen hij zich iets te herinneren maar na enige tijd zei hij: "Ik zie dat alles in Duits staat geschreven, dat lijkt mij lastig als straks anderen hier een storing moeten oplossen, kun je het voor mij kopiëren?“

Nou dat was niet nodig want ik had twee beschrijvingen in boekvorm dus ik gaf hem er een mee. Als ik later de sleutel terugbreng op zijn kantoor zoals gewoonlijk zie ik zijn gehele bureau vol papieren, woordenboeken en een grote schrijfmachine. Hij zag mij kijken en zei “Ik ben de tekst aan het vertalen in het Nederlands.“ Waarop ik opmerkte dat zonder meer elk woord te vertalen er geen behoorlijk lopende Nederlandse taal te lezen valt. Maar een leraar Duits van de HAVO, een buurman, zou hem daarbij helpen. Vanaf die dag kwam hij geregeld even de machinekamer binnen met vragen zoals. “Wat is verzögerung? “ Waarop ik terug riep, vertraging en weg was de chef weer.

Eindelijk was het zover en hij maakte een afspraak met de directie van de liftfirma in Amsterdam. Aangekomen in het statige gebouw, meldde hij zich bij de receptie. Een jonge vrouw vroeg hem waar hij moest zijn en met wie hij een afspraak had. Hij vertelde met wie hij had gesproken en dat het gaat over de Nederlandse vertaling van de liftinstallatie type GL7. “Oh“; zei ze en bukte zich om onder de toonbank iets te pakken en vroeg: “Heeft u er aan twee genoeg?"

Om morseseinen te ontvangen, middels het ritmisch onderbreken van de draaggolf, werd vroeger gebruik gemaakt van een audion. Een teruggekoppelde roosterdetector, welke een weinig 800 à 1000 hertz naast de ontvangen zender, werd afgestemd. Door de gelijkrichtende werking van de lamp, vanwege de niet lineaire karakteristiek ontstaat dan menging van beide signalen. Daar de beide signalen aan het stuurrooster van de triode worden aangeboden noemen we dit additieve menging. Additionner betekent bijvoegen of optellen. Ook werd wel gebruik gemaakt van een zwevingsoscillator. Deze oscillator noemt men een heterodyne die met een klein inductiespoeltje werd gekoppeld met de afstemkring van de mengtriode welke dan niet meer wordt teruggekoppeld en nog uitsluitend als mengbuis werkt.

Om op deze wijze door additieve menging een verschilfrequentie op te wekken lukt alleen maar binnen de bandbreedte van de antennespoel. Dus in het hoorbare gebied, voor het verkrijgen van een grotere verschilfrequentie moeten we op een andere wijze te werk gaan.

Met alleen maar trioden zal dat moeilijk zijn, maar er is ook nog de dubbelroosterlamp. Men schrijft ook wel een ruimte ladingsroosterlamp, men zou denken aan een lamp die voor een forse ruimtelading zorgt rond de gloeidraad of katode. Zo werkt het dus niet! Bij elke triode vormt door emissie van de gloeidraad zich een wolk van negatieve electronen. Daar komen steeds meer bij en omdat ze alle negatief zijn stoten ze onderling elkaar af. Sommige houden het voor gezien en keren weer terug naar de gloeidraad. Heeft het rooster ook nog een negatieve voorspanning dan komt die wolk niet verder dan het rooster. Om met de anode daaruit electronen te trekken is een forse spanning nodig. Vergeet niet dat men in die tijd nog met anodebatterijen werkte die toch vrij prijzig zijn.

De anode zou dichter naar het rooster geplaatst kunnen worden zodat een lagere spanning nodig zou zijn. Echter de versterking neemt af door het toenemen van de roosteranodecapaciteit en de terugwerking van de anode naar het rooster neemt toe. Men heeft dat ondervangen door een extra rooster aan te brengen dat zich dicht om de gloeidraad bevindt. Dit rooster wordt aan een lage positieve spanning gelegd waardoor de ruimtelading wat weglekt en de anode gemakkelijker electronen kan aantrekken. Er is dan een lagere anodespanning nodig. Het tweede rooster werkt als stuurrooster en de lamp is verder te gebruiken als een triode. Het eerste rooster als stuurrooster gebruiken is vrijwel onmogelijk door de geringe roosterruimte. Maar deze radio buis blijkt echter uitstekend geschikt te zijn als oscillator/mengbuis .

Het schema zal duidelijk maken hoe dat wordt geschakeld. Het antennesignaal wordt geïnjecteerd op het tweede rooster en beïnvloedt hiermee de anodewisselstroom, opgewekt door de oscillatorschakeling. Het oscillatorsignaal wordt hierdoor gemoduleerd met het antennesignaal. De karakteristiek is niet-lineair waardoor menging ontstaat. De modulatie van het antennesignaal wordt hiermee behouden. In feite is dit een van de eerste schakelingen waar electronische menging plaatsvindt. De versterking van de lamp is kleiner dan die van een normale triode, echter het sterke oscillatorsignaal zorgt voor een behoorlijke uitgangsspanning.

In 1925 is het Ducretet die in zijn toestellen dit type buis in zijn frequentiewisselaars toepast onder de naam Radio Modulateurs. Daarbij opgemerkt dat de gevoeligheid voor stations op de ondes courtes (wat nu de  middengolf is) veel groter is dan de gebruikelijke rechtuitontvangers. Maar het leven is niet zo eenvoudig. In 1926, na de creatie van deze Radio Modulateurs  ontstaat er een hevige discussie in het blad L’Antenne tussen Ducretet en Lucien Lévy. In dat journaal dreigt Lévy zelfs met een proces vanwege het namaken van een schakeling waarin een frequentiewisselaar wordt gebruikt. Het blijkt dat men later waarschijnlijk tot een schikking is gekomen.

Dit type ontvanger blijft niet onopgemerkt bij andere fabrikanten en ook zijn er firma's die zelfbouwsets leveren zoals Stygor, Gamma enzovoorts, die spoelsets leveren. Een oscillator spoelenunit met schakelaar voor frontmontage slechts vier schroefaansluitingen. Daarbij de middenfrequentbandfilters van 50 à 60 kHz waarvan de eerste (TR1 schema) meestal uitgevoerd is als Tesla spoel, welke zijn gemonteerd op lampvoetjes. Onwillekeurig denk ik aan de Radio Bulletin bouw schema's met de 736 unit er is dus in de loop der jaren weinig veranderd (zie radiocaféverslag 7 september 2010).

Het aantal benodigde condensatoren is op één hand te tellen en natuurlijk de gebruikelijke roosterlekweerstand voor de detector. Het monteren is slechts oogjes buigen. Maar ook fabrikanten gebruiken deze zelfbouwsets zoals de hier meegebrachte zeslamps Helios ontvanger.

De kast van dun hout, beplakt met kunstleer. Vergelijkbaar met koffergrammofoons. In die tijd gebruikelijk in Frankrijk, zelfs het bekende merk Pericaud levert toestellen in dergelijke kasten. Het Helios toestel heeft twee duurzame (Georg-Montastier- Rouge) variabele condensatoren met tandwielfijnregeling.

Daarbij ook twee regelbare weerstanden een voor de gloeistroom en een voor de roosterspanning van de middenfrequent lampen. Deze toestellen zijn bedoeld om met een raamantenne gebruikt te worden.

Men kan ook een honingraatspoel gebruiken met het juiste aantal windingen en een aarde en dakantenne gebruiken. De terugwerking van de oscillator naar de antenne is nogal fors. Hetgeen storend kan zijn voor andere bezitters van ontvangtoestellen die hun antennes ook op het zelfde dak hebben geplaatst of in de nabijheid op andere daken. Vandaar dat men vooral in een grote stad raamantennes gebruikte. Zou dit toestel na ruim tachtig jaar nog werken?

Lang geleden gekocht in Parijs op een rommelmarkt, geruild voor een antieke pop, heeft het verder jaren lang gestaan in een boerderij slechts om naar te kijken. Vier weken terug kwam het bij toeval weer in mijn bezit en nu in ons café om het onderwerp van gesprek te zijn. Aangesloten op een 12 volts accu met een omvormer voor vier volt waarin een LM317 met een 2N3055 om een flinke gloeistroom te kunnen leveren en voor de 90 volt hoogspanning de onverwoestbare step-up omvormer van Gyula Kiss.

Ik houd er niet van om batterijtoestellen via een voeding op het net aan te sluiten want dat is niet echt zoals het zou moeten zijn. Let er wel op dat de oscillator werkt op een spanning tussen de 25 en 40 volt. Soms is een juiste waarde zoeken nodig voor optimaal resultaat. Een raamantenne van Ducretet en een wat modern luidsprekerkastje met tweemaal een 4,5 Inch luidspreker met de benodigde uitgangstrafo maakte de ontvanginstallatie compleet.

Na wat langdurig bedienen van de knoppen, weet ik uiteindelijk een station te ontvangen. Het valt niet mee, maar toestel werkt dus nog, ongelooflijk!!

Is het nu echt nodig om een dubbel roosterlamp te gebruiken zoals een R43m, A441N of TMGB ? Vroeger wel, er was niets anders. Ter demonstratie had ik een PF86 op een grote vijfpens voet geplaatst. Het vangrooster verbonden met de anode. Verder aangesloten zoals een A441N. Met deze PF86 moesten wij  wel even een tijdje wachten tot deze op temperatuur was gekomen, maar het toestel werkte gelijk, enige dB’s luider, en waren er meerdere stations te ontvangen. Wel moest de gloeidraadregelaar vol opengedraaid worden, vanwege het grote gloeistroomverbruik van de PF86.

De grotere steilheid van de PF86 is begrijpelijk niet te vergelijken met zo'n oude dubbelroosterlamp. Het op eerste gezicht wat droevig uitziend toestel, dat zeker een poetsbeurt verdient, werd nu met andere ogen bekeken. De belangstelling was groot en nog lang werd er over nagepraat.

Piet van Schagen.