Tot nu toe hebben we gezien hoe je fouten kan opsporen en herstellen in de voeding en de lf-versterker van de historische radio. Nu gaan we verder met foutzoeken in de ontvanger, maar alvorens aan de praktijkvoorbeelden te beginnen, zullen we toch een stukje theorie moeten doornemen aan de hand van een aantal blokschema's en principeschema's, om te begrijpen wat er kan misgaan in onze ontvanger.
We beginnen met de allereenvoudigste ontvanger, nl. de kristalontvanger. (In het museum zijn er nog wel andere pogingen ondernomen met aardappelen en gillettemesjes, maar wij blijven met de voeten op de grond en houden het bij de oude vertrouwde kristalontvanger).
Hierboven (fig. 1) zien we de allereenvoudigste versie van een kristalontvanger. Hieronder (fig. 2) een iets meer selectieve versie met een inductiespoel (ook wel Tesla-koppeling genoemd).
De antennespoel en de variabele condensator vormen samen de afstemkring. Deze kring wordt met de condensator afgestemd op het te ontvangen zendstation. Als dat gebeurt komt de antennekring in resonantie met de uitgezonden draaggolf van de zender, hij gaat dus meetrillen. Maar de draaggolf dient alleen maar om het geluidssignaal te transporteren en dus moet het signaal gescheiden worden van de draaggolf. Dat gebeurt door de diode. Vermits de diode de stroom maar in een richting doorlaat, snijdt zij als het ware de draaggolf in twee. Ze laat enkel de positieve kant van de draaggolf door. Draaien we de diode om dan laat ze enkel de negatieve kant door van de draaggolf. We verduidelijken alles even met enkele voorstellingen van de signalen (fig. 3).
Links zien we de signalen in de zender en rechts zien we de signalen in de ontvanger.
Links bovenaan zien we een draaggolf van een zender, wanneer die geen geluidssignaal uitzendt. De draaggolf is dan niet gemoduleerd. Daaronder zien we een eenvoudig geluidssignaal, b.v. het 1000 Hz-signaal zoals dat vroeger te horen was bij het testbeeld op televisie, een zuivere sinus. Helemaal onderaan links zien we de beide signalen gemengd. De draaggolf wordt dan gemoduleerd door het geluidssignaal. Dat signaal wordt uitgezonden en verplaatst zich door de ether.
Rechts zien we bovenaan de spanning die verschijnt over de afstemkring, als die afstemkring in resonantie is met de zender of als de radio juist is afgestemd. In de kristalontvanger vinden we dat signaal terug voor de diode. De diode laat alleen positieve spanning door en dus zien we na de diode, het signaal midden rechts. We zien dat daarin nog een hoogfrequent component aanwezig is. Die component wordt er uit gefilterd door de condensator die over de koptelefoon staat en dus verschijnt er aan de koptelefoon het signaal onderaan rechts, het geluidssignaal. Tot zover het principe van ontvangst, dat zowel wordt toegepast in een rechtuitontvanger als in een super.
We gaan nu een stapje verder. De kristalontvanger ontvangt alleen de plaatselijke stations en dan nog met een lange antenne en een goede aardleiding. Om nu ook zwakkere en verder afgelegen stations te ontvangen gaan we het signaal eerst versterken, alvorens het te detecteren.
We krijgen dan het volgende blokschema (fig. 4) met volgende componenten: antennekring of eerste afgestemde kring, rf-versterker, tweede afgestemde kring, detector. Door gebruik te maken van twee afgestemde kringen wordt de ontvanger natuurlijk selectiever en door de versterker wordt hij gevoeliger, dubbele winst dus.
Nu kunnen we beide kringen afzonderlijk regelen (zoals dat gebeurde bij ontvangers van de twintiger jaren) met twee afzonderlijke condensatoren of we kunnen de condensatoren op een as monteren (zoals in de toestellen van de begin jaren dertig, zoals de 834), maar dan moet er straks toegezien worden dat beide kringen wel altijd op dezelfde frequentie zijn afgestemd, en dan over heel de band (de zgn. gelijkloop).
Het versterkend element kan een elektronenbuis, transistor of opamp zijn, dat maakt niet uit. Het detecterend element kan een germaniumdiode zijn, maar men kan ook een vacuümdiode gebruiken die hetzij afzonderlijk, hetzij geïncorporeerd is in een andere buis. Maar in de historische rechtuitontvangers waren het natuurlijk altijd buizen en vaak gebruikte men een triode voor de detectie.
En gaan we nu eens naar de praktijk kijken, hoe die schakeling kan gerealiseerd worden (fig. 5).
We nemen als voorbeeld de Philips 834A, een rechtuitontvanger van 1933/34. De radio heeft twee golfbereiken: MG en LG. De antennespoel bestaat uit S5, S6, S7. Met één schakelaar wordt S7 bij ingeschakeld (schakelaar open) en ontvangt de radio lange golf. Is de schakelaar gesloten, dan wordt S7 kortgesloten en werkt alleen S5 en S6 voor middengolf.
Deze antennespoelen vormen samen met C13 de eerste afstemkring. Het signaal, op knooppunt S5-6) gaat naar het rooster van de bigrille B1 en wordt versterkt. Het versterkte signaal komt op de anode en wordt afgeleverd aan S8-S9, een spoel, die inductief gekoppeld is aan S10-11-12, de tweede afgestemde kring. Ook hier wordt S12 kortgesloten bij MG ontvangst en opgenomen in de kring voor LG.
(foto's: John Hupse)
Het signaal van deze kring wordt afgenomen op het knooppunt S10-11 en gaat naar het rooster van de tweede bigrille B2, die het op zijn beurt versterkt. Het versterkte signaal gaat via een HF-koppelspoel S13-14 naar de detectiebuis B3 (roosterdetectie).
Het grote probleem bij deze rechtuitontvangers is echter dat de versterking bij kortere golven steeds meer afneemt. Er moesten allerlei kunstgrepen uitgehaald worden om de versterking over heel de band gelijk te houden. (Ook in deze 834 zijn er zo'n maatregelen getroffen. Wie meer informatie wil over de juiste werking van deze ontvanger kan terecht op: http://radiotechniek.cjb.net/ . Je vindt er de volledige servicedocumentatie van het toestel, met de verklaring van de werking.
Fabrikanten en wetenschappers zochten dus naar een oplossing om alle signalen in een gelijke mate te versterken. Indien men er in zou slagen om het inkomend signaal (van de antennekring) direct om te zetten naar een vaste frequentie, dan zou de versterking voor alle signalen constant blijven. Edwin H. Armstrong werkte dit idee uit en nam een patent op de "superheterodyne",. waarvan er hieronder een blokschema getekend is (fig. 6).
Het inkomend signaal van de antennekring wordt gemengd met een zelf opgewekt signaal van een lokale oscillator. Wanneer nu die oscillator regelbaar wordt uitgevoerd en wel zo dat het uitkomend signaal constant in frequentie blijft, dan blijft ook de versterking constant. Als dus het MG gebied een frequentiespectrum van 510 tot 1630 kHz beslaat en indien de middelfrequentie 450 kHz bedraagt, dan moet de oscillator regelbaar zijn tussen 960 tot 2080 kHz. De middelfrequentie is dus het verschil tussen de oscillatorfrequentie en de te ontvangen frequentie. Natuurlijk moet de radio zo afgeregeld worden dat beide regelingen (antennekring en oscillator) zo synchroon lopen dat het verschil tussen beiden constant blijft, dat is wat we in de radiotechniek het probleem van de gelijkloop noemen.
Kijken we nu naar een praktisch voorbeeld, we nemen hiervoor de 5W69 van Blaupunkt, omdat het schema zo leesbaar is (fig. 7).
Het toestel dateert uit 1939 en heeft een paar "moderne" kenmerken: regelbare bandbreedte en gebruik van een ECL11 voor de laagversterking (voorversterker en eindversterker) en een fysiologische volume regeling.
We verklaren even het schema: het antenne signaal komt op de eerste afgestemde kring langs een inductieve koppeling. Het signaal gaat op het rooster van de H sectie (het menggedeelte van de buis) van de ECH11 en wordt versterkt. Maar de C sectie, de triode van de ECH11 wekt samen met de oscillatorspoel (31-32) een frequentie op die 473 kHz verschilt van het ontvangen signaal. Het ontvangen signaal en het signaal van de oscillator wordt gemengd in de H sectie van de ECH11, het rooster van de triode is verbonden met het tweede stuurrooster van de H sectie. Daardoor komen de beide signalen gemengd op de anode terecht. Op de anode treffen we nu én de somfrequentie en de verschilfrequentie, maar omdat allen de verschilfrequentie wordt doorgelaten door het eerste bandfilter, wordt alleen die frequentie door de MF trap versterkt. Het gemengd signaal op de anode van de H sectie loopt naar de primaire van de eerste MF spoel (bandfilter) en komt via inductie op de secundaire. Vermits het bandfilter enkel de frequentie van 473 doorlaat, komt alleen die frequentie op het rooster van de EBF11, die het 473 signaal versterkt. Het signaal op de anode gaat nu naar de primaire van de tweede MF spoel (bandfilter). Weer door inductie komt het signaal in de secundaire en daar zien we dat het signaal naar de diode van de EBF11 geleid wordt en zo wordt het signaal gedetecteerd. Het gedetecteerde signaal wordt onderaan aan de secundaire afgenomen, een condensatortje filtert de hoogfrequentrest weg en dan gaat het naar de volumeregelaar. De ECL11 neemt dan de volledige laagfrequentversterking op zich.
Dit type radio (superheterodyne of super) zullen we het meest voor ons krijgen, want de rechtuitontvangers worden steeds schaarser en zij worden door verzamelaars zorgvuldig bewaard.
Het principe van de super wordt zowel gebruikt voor AM ontvangst als voor FM ontvangst. Alleen ligt voor FM ontvangst de MF vast op 10,7 MHz, terwijl dat voor AM ontvangers wel kan verschillen, maar recente AM radio's hebben meestal 455 kHz als MF. Bovendien is voor FM de detectie verschillend dan voor AM.
En dan nu het foutzoeken.
Om fouten te zoeken in de ontvanger gebruiken we twee belangrijke methoden: het inbrengen van een HF signaal om op te sporen welke kringen er nog werken en het meten van spanningen op de buisvoeten. Om het eerste te doen, moet men beschikken over een HF generator of een dipmeter. Uiteraard kan een zweving-oscillator van een oude frequentiemeter of de tijdbasis van een oscilloscoop ook soms nog dienst doen.
Het "doorfluiten" van de radio beginnen we natuurlijk bij de MF versterker. Op het rooster (in de afbeelding van fig 8 is het rooster van de MF buis de topaansluiting) van de MF buis brengen we de MF frequentie aan, dat kan 115 kHz, 455 kHz, 472 kHz of ... zijn, naargelang het type radio. Soms vindt men de MF frequentie ergens binnen in de radio aangeduid of gestempeld op de MF transformatoren. De ontvanger geeft bij de juiste frequentie een licht gezoem, of als men kan moduleren met 400 of 1000 Hz, hoort men die fluittoon in de luispreker, Dat betekent dan dat de MF buis werkt. Er moet ook een reactie te zien zijn op het afstemoog, als er een is. Daarna brengen we hetzelfde signaal nog eens op de anode van de mengbuis via een kleine condensator, b.v. twee in elkaar gevlochten draden. Als de radio daarop reageert dan is de volledige MF in orde en dus moet de fout gezocht worden in de oscillator-mengschakeling.
Wie niet beschikt over apparatuur brengt een schroevendraaier (weer met de vinger op het ijzer) aan op het rooster van de MF buis. Er moet een tik te horen zijn, die zich onderscheidt van bijvoorbeeld het aanraken van het chassis. Is er een tik in de luidspreker te horen dan is de kans groot dat de MF versterker werkt. Probeer dat ook op de anode van de mengbuis.
Als de MF versterker niet werkt, gaan we zoeken naar fouten in deze trap en meten op de buisvoet van de MF buis.
a. Is er spanning op de anode (P1 op (fig 8) de afbeelding van de MF versterker)? Neen ► Is er dan spanning op de andere aansluiting van de primaire (P2) van de tweede MF spoel. Ja ► radio uitschakelen en primaire van de MF spoel (MF2) doormeten met de ohmmeter. Is de spoel onderbroken ► deze voorzichtig openen als dat kan en nakijken, waar de onderbreking zit. Vaak moet de spoel gedemonteerd worden om ze te openen.
Is er geen spanning op de primaire van de spoel, dan zit de fout in de voedingslijn naar de MF trap. Er is dan een weerstand doorgebrand en/of een condensator doorgeslagen in de voedingslijn naar de ontvanger ► controleren en vervangen.
b. Is er spanning op het schermrooster van de MF buis? Neen ► radio uitschakelen en schermroosterweerstand R3 en schermroostercondensator C3 controleren. Indien nodig vervangen (bedenk onze gouden regel, wees streng voor condensatoren!).
c. Controleer de kathodespanning (als de kathode niet rechtstreeks op chassis is aangesloten). De kathode moet een kleine spanning voeren tot 2 volt, afhankelijk van het buistype. Is er geen spanning ► kathodecondensator C2 controleren. Is de spanning te hoog ► kathodeweerstand R2 nameten met de ohmmeter (voor beide metingen de radio uitschakelen).
d. Is er spanning op anode en schermrooster, dan komt de buis onder verdenking ► vervangen. Je kan een duidelijk beeld vormen van de werking van de buis door de stroom te meten, die door de primaire van de 2e MF spoel loopt. Die moet ergens tussen de vijf en tien mA liggen, in bepaalde gevallen zelfs minder. De stroom kan je meten door de universeelmeter op gelijkstroommeting te plaatsen, met een bereik van 10 mA of 50 mA en te plaatsen over de primaire van de 1e MF. Die meting is natuurlijk niet juist, maar ze geeft wel een indicatie van het stroomverbruik van de buis. Wees voorzichtig met dit soort metingen, want dat kan het einde betekenen van je meter. Schakel na die meting de universeelmeter direct terug op de hoogste schaal van de voltmeter of op "off".
Voor fouten in de meng-oscillator is er een aparte bijdrage voorzien, want dit is een vrij complexe kring, waar hel wat oorzaken aan de basis kunnen liggen voor het niet correct werken van deze trap.
Auteur: Maurits Eycken, hoofdredacteur Retro Radio
