Verslagen Radiocafé

6 oktober 2018: De zender PF1-IDZ door Ed Plevier ing.

Het betreft een door Ed gebouwde replica van deze zender uit 1921. Een goed onderbouwde en tevens leerzame voordracht, wel met formules en diepgaande theorieën, maar dat werd heel begrijpelijk uitgelegd.

Meegebracht de zender die vrijwel met originele onderdelen uit die tijd is opgebouwd. Een replica van een lang geleden gebouwde zender door Idzerda ter verbetering van de kwaliteit van zijn uitzendingen. Die in die tijd al door verscheidene bezitters van een radio-ontvangstinstallatie werden beluisterd.

Idzerda was dan ook de eerste die adverteerde in de courant welk muziekprogramma door hem uitgezonden gaat worden. Een bezoeker die de studio bezocht in de Beukstraat in den Haag mocht de zender zien en vond het een machtige machine en hij zei tegen Idzerda “U spreekt in zo’n klein trechtertje en dan gaat de stem door de machine en via een fietslampje er weer uit naar een draad die los in de lucht bengelt” Idzerda vertelde hem dat het trechtertje een microfoon is waarmee deze machine welke een draaggolf opwekt, die als het ware de stem meedraagt door de lucht, waar het ook uw huis bereikt en daar met een ontvangtoestel weer gehoord kan worden. De bezoeker dacht even na en zei: “Maar stel dat ik niet thuis ben!“

Verslag van deze avond in Zaandam geschreven door Piet van Schagen docent VERON.

Klik voor groter schema

Als wij het schema bekijken moeten we er rekening mee houden dat de zender in elkaar is gezet met de technische kennis uit 1921. Maar toch al voor die tijd een vooruitstrevende schakeling. Het zijn twee delen, een modulatieversterker met een B406 eindlamp en de oscillator waarin een TB04/10 Philips wordt gebruikt. Een krachtige zendlamp die een flink vermogen van 10 watt antenne-energie kan leveren.

Het is een TPTG-oscillatorschakeling in klasse A (tuned plate tuned grid), die al lang niet meer wordt toegepast. Eigenlijk meer bedoeld voor Morse A1A als opvolger van de vonkzender. Echter wel leerzaam om inzicht te krijgen in ongewenst genereren in HF-versterkertrappen. De terugkoppeling tussen de spoelen L2 en L3 komt tot stand door de inwendige capaciteit tussen het rooster en de anode van de zendbuis.

Soms kan het nodig zijn om buiten om een kleine capaciteit aan te brengen. Dat kan een kort stukje in elkaar gedraaid geïsoleerd montagedraad zijn. Meestal is slechts vrij weinig capaciteit nodig om het genereren op gang te brengen. De rooster- en anodekring moeten zuiver en in tegengestelde fase afgestemd zijn.

Toch zal de schakeling niet op de resonantiefrequentie van de rooster- of anodekring genereren, maar op een iets lagere frequentie, waarvoor beide kringen zich inductief gedragen. Een en ander heeft te maken met optredende faseverschuivingen en de gelijkstroom door de spoelen. De combinatie R2 en C4 en de diodewerking van het stuurrooster zorgen samen voor de amplitudestabilisatie.

Normaal vinden wij bij detectorlampen deze weerstandcombinatie direct aan het rooster (seriedetectie), de spanningsval over R2 is tevens de negatieve roosterspanning. In deze TPTG-schakeling is het beter deze weerstandcombinatie aan de koude kant van L2 te monteren en direct aan aarde. Uit ervaring weet ik dat een lekweerstand direct aan het rooster problemen op kan leveren bij grote vermogens. Een draadgewonden weerstand werkt als spoel en een koolweerstand, daar hobbelt de hoogfrequent stroom overheen. Twee draadgewonden weerstanden in serie geschakeld zodanig dat de windingen tegengesteld zijn is een goede oplossing.

Bij de replica moeten we het natuurlijk net zo maken als Idzerda dat heeft bedacht. De gloeispanning van de zendlamp is 7,5 volt. De gloeistroom kan met P2 geregeld worden. Ter controle zijn er een volt- en ampèremeter aangebracht. De voltmeter is niet in het schema getekend. De gloeidraad wordt met gelijkstroom gevoed.

Philips raadt aan om deze spanning om de zoveel tijd om te polen. Dat zou beter zijn voor de gloeidraad. Het ontgaat mij wat dat voor zin heeft.

Condensator C3 zorgt voor een directe verbinding met aarde van de spoel L3, de hoogfrequent stroom vindt zo de weg naar aarde. Deze condensator overbrugt gelijk de mA-meter. Als dat een draaispoel meter zou zijn, dan zou het spoeltje namelijk voor problemen kunnen zorgen. Gewoonlijk gebruikt men dan ook een hittedraad meter.

Condensator C7 van 2000 cm dient om de antenne vrij te houden van de hoge plaatspanning. Met een fietsgloeilampje is de antennestroom af te lezen.

Klik voor grotere foto

Op de foto is links te zien de grote antenne verlengspoel met de twee variabele condensatoren, een voor de antenne-afstemming en de ander als antenne verkortcondensator (de antenne verlengspoel en de verkortcondensator zijn niet getekend in het schema). Deze zijn bedoeld om de antenne aan te passen op de impedantie van de zender uitgang om zo een maximum uitgangsvermogen te garanderen. Voor een afstemming op een golflengte van 300 meter zou minstens een kwart lengtedraad nodig zijn = 75 meter. Vrijwel ondoenlijk in een normale woonwijk, vandaar de verlengspoel. Daar gaat echter wel veel vermogen in verloren.

Een betere modulatie werd verkregen in vergelijking met de eerdere zender, waarbij een koolmicrofoon uit een telefoonhoorn, is aangesloten over enkele windingen van de oscillatorspoel. Als men dan gaat moduleren door een koolmicrofoon in de grote hoorn van een slingergrammofoon te hangen dan klinkt een vioolserenade alsof de violist is gestruikeld in een kolenhok. Vandaar dat nu ter verbetering een modulatieversterker wordt gebruikt.

De modulatorbuis is een B406, gebruikt in een wat wonderlijke schakeling, waarbij de anode niet is aangesloten op een gelijkspanning. De spoelen L1 en L2 vormen samen de Idzerda-variometer. Een instrumentmakers kunstwerk waarmee de inductie tussen beide spoelen geregeld kan worden.

De anode van de B406 wordt dus gevoed met hoogfrequent en reageert alleen op de positieve amplitude. Een schakeling die we vaak nog tegenkomen in zenders waarbij men een deel van deze spanning gelijkgericht voor negatief voorziening. Ook al heel lang geleden bekend als Unidyne-schakeling (radiocafé 8 maart 2011) en bedoeld om de anode spoel vrij te houden van een gelijkspanning en zo geen onnodige magnetisatie te verkrijgen in de spoel.

Men had ook parallelvoeding kunnen toepassen middels een anodeweerstand en een koppelcondensator, maar dat geeft weer ongewenste demping van de B406. Daar de anodespanning vrij laag zal zijn wordt het rooster van de B406 voorzien van een positieve spanning zodat deze werkt in het positief roosterstroom gebied. Hier is de steilheid vrijwel recht met gevolg een lage vervormingsfactor.

Om uitstraling van hoogfrequent te scheiden van de LF-ingang is in de roosterleiding een hoogfrequent smoorspoel opgenomen. Het is geen AM-zender, daarvoor is nodig een extra modulatieversterker die om de 10 watt zendlamp te moduleren met twee maal 2,5 watt in de zijbanden minstens 15 watt moet bedragen en men dus nog een extra eindbuis nodig heeft. Die middels een flinke modulatietrafo de voedingsspanning van de zendbuis beïnvloedt. Bekend als Heising modulatie.

Waarschijnlijk de reden dat Idzerda gekozen heeft voor FM-modulatie die ook gemakkelijk te ontvangen is met een Koomans ontvanger of ander type rechtuittoestel door deze 3 kHz naast het station af te stemmen, we noemen dat zijbanddetectie. De FM-modulatie heeft ten opzichte van AM het voordeel dat de grootte van de amplitude van de uitgezonden HF-energie niet verandert en moduleren daarom weinig vermogen kost. Het moduleren geschiedt hier middels de spoelen L1 en L2 waarbij L1 draaibaar in L2 is geplaatst en zo een juiste instelling gezocht kan worden en kunnen door de anodestroom veranderingen van de B406, frequentie variaties opgewekt worden in L2. Die in het ritme van de laagfrequent modulatie worden aangeboden aan de LF-ingang. De frequentiezwaai (deviatie) is evenredig met de sterkte van de modulatie. Voor normale FM-uitzendingen wordt gewoonlijk een maximum zwaai gekozen van 5 x de hoogste modulatiefrequentie. Voor muziekuitzendingen is dat ongeveer 60 kHz en voor communicatie is 15 kHz al ruim voldoende.

Over deze deviatie is door Ed veel gesproken en ook berekeningen betreffende deze zender werden via de computer automatisch berekent wat met een beamer werd getoond op een scherm. In dit zaaltje zijn de muren wit wat wel zo gemakkelijk is.

Het was een boeiende, interessante lezing, die ik iedereen kan aanbevelen om bij te wonen, als deze nogmaals gegeven wordt. De zender zelf trok veel bekijks en werkt voortreffelijk.

Vele bezoekers hadden een draagbare ontvanger meegenomen en ook met deze moderne supertjes kon de FM-uitzending redelijk ontvangen worden zij het met wat beperkingen. Een gewone ouderwetse accutriode met roosterstroomdetectie werkt beter, door de anodespanning te veranderen en ook met de gloeispanning de inwendige weerstand te wijzigen op een geschikte waarde. Dan kan naast de zender afgestemd een perfecte zijbanddemodulatie plaatsvinden. Echter niet terugkoppelen, dat gaat niet.

Ook deze avond een goed gevuld zaaltje aandachtige luisteraars.

Piet van Schagen PA3HDY