Verslagen Radiocafé

Verslag 8 maart 2011: De Ultradyne

Een heel bijzondere avond deze keer! Al bij het binnenkomen zag ik de slingers hangen en dacht: "Er is zeker een verjaardagfeestje gevierd".

Maar al snel blijkt dat het mijzelf betrof, namelijk dat mijn vrouw en ik 55 jaar getrouwd zijn. Een grote bos prachtige rozen werd mij, tijdens het vele handen schudden en felicitaties, overhandigd. Begrijpelijk dat ik even overdonderd was op dat moment en naar woorden moest zoeken om iedereen te bedanken.

Bert had voor mij een prachtige, nog nauwelijks bespeelde, accordeon meegenomen, zoals al eerder met hem was afgesproken en dat kwam nu goed van pas. Het viel mij op dat radioverzamelaars niet alleen hun radios bekijken en bewonderen maar ook graag ernaar luisteren. Als ik de accordeon namelijk weer in de koffer terug wil zetten is er toch nog vraag om nog even door te spelen. De lezing begon ondanks dat toch op tijd .

De ultradyne, een voorloper van de latere modulateur en is al eerder beschreven in ons RHT van december 1985. Aannemende dat de aanwezige leden van de NVHR nog geen 25 jaar lid zijn, had ik voldoende kopieën gemaakt van dit artikel en uitgedeeld. Daar dergelijke toestellen niet voorzien zijn van een antenne afstemming, eerst maar eens terug naar de allereerste ontvangstmogelijkheden middels een kristaldetector. Om een van de in die tijd weinige stations te kunnen ontvangen, had men niet meer nodig dan een lange draadantenne van minstens een kwart van de golflengte in meters, een hoofdtelefoon waarover parallel een kristaldetector werd aangesloten.

Met een draadje wordt het kristal afgetast tot een plek wordt gevonden dat er diodewerking optreedt. Aannemende dat de doorlaatrichting van het kristal zodanig is, dat hiermee de positieve amplitude van de draaggolf een weg vindt door het kristal, die een zeer lage weerstand in de doorlaatrichting heeft, ten opzichte van de 2000 ohm van de hoofdtelefoon, dan zal de negatieve amplitude als enige mogelijkheid via de hoofdtelefoon haar weg naar aarde vinden. De hoofdtelefoon reageert dan op de wisselende amplitude van de draaggolf veroorzaakt door de modulatie. Het resterend hoogfrequent zal niet door de spoeltjes lopen maar afvloeien door de onderlinge capaciteit van de aders in het aansluitsnoer naar de hoofdtelefoon.

Met deze schakeling ontstaat er een ononderbroken kringstroom van antenne naar aarde. Beter dan het in serie schakelen van het kristal met de hoofdtelefoon, de kringstroom is dan interrumperend in het ritme van de hoogfrequent draaggolf. Een schakeling die we meestal tegenkomen in eenvoudige kristalontvangertjes en minder goed werkt. De dubbeldiodeschakeling, te vergelijken met de in het schema getekende parallelschakeling, die Gyula Kiss met succes toepast in zijn veel besproken ontvangers geeft ook een veel betere detectie door een volledige kringstroom in het circuit.

Op een dag werd er bij mij aangebeld door een jongen van een jaar of dertien. Hij had een bloknoot meegenomen met wat aantekeningen en hij vroeg mij of ik hem kon helpen met een éénlamps batterijontvangerschema. Ik vroeg waar hij op school zat en hij vertelt in het tweede van het Atheneum te zitten. Voor de extra uren konden de leerlingen kiezen tussen een les bijbelkennis, handenarbeid of radio. Voor de radiolessen had hij niet gekozen want dat was meer spelen met een soldeerbout en had weinig te maken met wat diepgaande kennis over de radiotechniek zelf.

Daarom had hij gekozen voor handenarbeid omdat je daar toch wat meer handvaardigheid opdoet. Hij had daar een vogelhuisje in elkaar gezet vertelde hij. Ik was verbaasd dit te horen en kon het niet zo goed volgen wat daar nu echt het voordeel van zou zijn. Ik vertelde hem dan ook dat ik heel gunstige berichten had gehoord over deze radioknutselcursussen en dat er toch echt wel aandacht wordt besteed aan de ontvangsttechniek. "Het is maar hoe u het bekijkt"; antwoordde hij: "In de supermarkt koop je al een complete wereldontvanger voor twee euro vijftig en bij het tuincentrum vragen ze voor het kleinste vogelhuisje al minstens zes euro vijf en zeventig, het leek mij dus een stuk voordeliger me daarop te richten dan iets te fabriceren met een oordopje dat nauwelijks enige zenders laat horen. Daarom heb ik gekozen om zelf aan de slag te gaan met een schema uit Radio Bulletin waarin een DL92 wordt gebruikt. Wel iets uit het jaar nul maar dat is toch wel weer leuk lijkt mij."

Ja dat was een toch weer bijzonder om eens te horen hoe een jongen over dergelijke projecten dacht, maar nu al met een batterijlampje zag ik al in de toekomst een nieuw lid voor onze NVHR voor mij staan.

Ik moest denken aan die jongen die bij zijn vriendje mocht spelen met een nog echte vooroorlogse Gecophone kristalontvanger. Een machtig apparaat met een zware hoofdtelefoon en kristalzoekertje .

De vader van het vriendje was lid van de NVHR en vertelde dat een nieuw  jeugdlid bij aanmelden ook een zelfbouw  kristalontvanger zou krijgen. Nou daar had hij wel oren naar en na lang thuis erover zeuren wist hij zijn ouders over te halen om hem lid te maken. Oh wat duurde het lang eer het pakket per post bezorgd zou worden. Na een week was het er dan en in het bijzijn met vader, moeder en zijn jongere zusje werd door de jongen voorzichtig het pakket uitgepakt. Maar welk een teleurstelling, geen prachtige ontvanger maar een stuk hout met op de vier hoeken koperen spijkers half ingeslagen. Een rond geknipt stuk karton met wat uitgeknipte sleuven. Met daarop nog zichtbaar de tekst “maat 36” duidelijk geknipt uit een schoendoos. Als zijn zusje wijzend naar het oordopje in de doos zegt: "Oh !!,die heeft opa ook omdat hij erg doof is!"; barst de jongen in tranen uit.

Op dat moment gaat de voordeurbel en het is de pastoor die voor een bezoekje langs komt. Deze weet het jongetje te sussen en zegt te kijken wat hij er aan kan doen. Gooi dat maar weg, wijzend op de inhoud van de doos. De jongen kijkt verheugd en tussen zijn tranen door zegt hij: "Het draad zal ik bewaren voor een antenne". De pastoor knikt vriendelijk: "Goed zo jongen ik zal er voor zorgen dat het in orde komt". De week daarop kwam de pastoor langs met een echte Kiss detectorontvanger en ook nog de daarbij behorende hoofdtelefoon. Wat was die jongen blij: "Oh mijnheer Pastoor dank U duizend maal, de heer heeft mijn gebeden verhoord".

Het in 1985 door mij gebouwde ultradyne toestel is een heterodyne ontvanger uit 1924 nog met de direct verhitte buizen type A409. Dit toestel met drie maal A409 dat zelfs na publicatie door velen werd nagebouwd, heb ik niet meer. Het was een eenvoudige schakeling aangeduid met de naam ultradyne. De eerste radiolamp functioneert als HF-versterker en menglamp, de tweede als oscillator en de laatste de noodzakelijke roosterdetector om te zorgen voor de demodulatie.

De antenne wordt direct met het rooster van de HF-lamp verbonden. Het rooster is via een weerstand van 70 kohm met de minleiding verbonden. De ingang is dus aperiodisch. Deze HF-lamp krijgt geen anodespanning uit de anodebatterij of plaatspanningapparaat maar is via de primaire zijde van het middenfrequent filter verbonden met het rooster van de tweede als oscillator werkende lamp. Het is een zeer eenvoudige generatorschakeling die werkt door inductieve terugkoppeling van de anode op een afgestemde roosterkring. De door deze generator opgewekte hoogfrequentspanning dient als anodespanning voor de eerste trap. De gebruikelijke roostercondensator en lekweerstand zijn derhalve weggelaten, omdat het niet de bedoeling is om een negatieve roosterspanning op te bouwen.

Hier is van belang de positieve amplitude van het generatorsignaal. Gedurende de positieve halve perioden van deze door de generator geleverde wisselspanning zal er door de HF-lamp een stroom lopen. Dit levert ons de gezamenlijke gelijkrichting van ontvang- en generatorsignaal, waardoor menging ontstaat. De uiteindelijke middenfrequentie wordt bepaald door de afstemming van de middenfrequent trafo.

We hebben hier te maken met additieve menging. Daarbij kan een zeer hoge mengsteilheid worden bereikt, doordat het bij buistypen met weinig roosters en een eenvoudige constructie zoals trioden, gemakkelijker is heel kleine rooster-kathode afstanden te handhaven die weer resulteren in hogere steilheidswaarden. In tegenstelling tot multiplicatieve menging wordt slechts gedurende een korte periode tijdens de positieve pieken van de oscillatortrilling in het steile gedeelte van de karakteristiek gewerkt, waar de steilheid groot en de ingangsimpedantie klein is. De gemiddelde steilheid bij menging is kleiner dan die op het werkpunt waardoor de ingangsimpedantie bij menging groter is dan bij een buis in een rechtuit versterker.

Een ander voordeel is het feit dat slechts een kleine oscillatorspanning nodig is. Hoe lager deze spanning des te gemakkelijker kan worden voldaan aan de eis dat de oscillatorspanning niet door de antenne mag worden uitgestraald. Daarentegen bij een hogere oscillatorspanning, die gemakkelijk verkregen kan worden, is de uitgangsspanning aan de MF-trafo enorm. Wel is het raadzaam een raamantenne te gebruiken en niet de gebruikelijke langdraad antenne. Deze mengschakeling zou later toepassing vinden met behulp van de dubbelroosterlamp, waarbij de beide funties in een lamp kunnen plaatsvinden..

Het oscillatorrooster wordt dan tussen het stuurrooster en kathode geschoven. Men gebruikt hier dan het ruimteladingrooster. Daar we in feite moduleren wordt deze schakeling met de dubbelroosterlamp aangeduid als "radiomodulateur". Bekend vooral bij Ducretet. Dit systeem zal de volgende café-avond behandeld worden.

Tijdens de gehouden demonstraties bleek de ultradyne prima te werken. Als MF- trafo werden twee honingraatspoelen gebruikt van 400 wdg elk, overbrugd met een condensator van 1000 pF. De resonantie van dit Teslafilter is dan ongeveer 55 khertz. Voor de oscillator zijn voor de middengolf geschikt van spoelen van 35 en 25 wdg.

Jammer genoeg heb ik deze ontvanger niet meer en voor demonstratie heb ik het nu gebouwd met tweemaal een ECC83. Een ECC83 voor de HF en oscillatorschakeling en een ECC83 in een Loftin-White schakeling om een lage uitgangsimpedantie te verkrijgen

Daar niet alle aanwezigen voorzien kunnen worden van een hoofdtelefoon wordt dit signaal hoorbaar versterkt met een Philips signaltracer.

Als oscillator is nu de Reinhòfer 402 gebruikt met een hoge Q-factor. De kern van de spoel moet uitgedraaid worden zodat een meetwaarde tussen punt 3 en 4 wordt bereikt van 70 uH en in serie met de afstemcondensator moet een condensator van 560 pf geplaatst worden.

Punten 5 en 6 de anodespoel overbruggen met een dempingsweerstand van 3,3 kohm om een zuivere sinus te verkrijgen. Let er op bij het bouwen deze spoel niet te dichtbij een voedingstrafo te plaatsen. Spoelen met een ijzerkern hebben veel voordelen maar een hinderlijk nadeel is dat als de kern in het magneetveld komt van een laagfrequent trafo komt er 50 hertz brommodulatie kan optreden.

Bekend is vooral de hinderlijke modulatiebrom veroorzaakt door een voedingstrafo. In deze schakeling is ook dubbele diodedetectie toegepast zoals eerder beschreven en dat zorgt voor een vrijwel onvervormde demodulatie van het LF-signaal. Een beschrijving van deze succesvolle ontvanger is ook te vinden in Electron van juni 2008  nummer 6.

De Reinhòfer spoelen zijn verkrijgbaar bij Gyula Kiss. De middenfrequent trafo is van Amroh en is afgestemd op 475 khertz. Dit toestel werd met succes gedemonstreerd met de tweemaal ECC83 op de 'De dag van de amateur in Apeldoorn'. Waarbij een Belgische HF-voorversterker met een EF80 als preselectie werd gebruikt, voorzien van een draaibare raamantenne. Het uitgangssignaal werd versterkt met de Philips signaltracer.

Ondanks de afscherming van de enorme grote metalen hal (kooi van Faraday) was hiermee toch goede ontvangst mogelijk.

Na afloop van deze lezing werd een door de Heer Keysper gebouwde Loftin-White versterker gedemonstreerd, gebouwd naar aanwijzingen van de voorgaande lezing op 22 februari, waar diverse uitvoeringen besproken werden.

Een versterker met als eindtriode de AD1 en vakkundig gemonteerd op een dikke plastic plaat, zodat alles goed zichtbaar is. Peter Boin van het NGG haastte zich gelijk om er  een platenspeler op aan te sluiten. Het klonk bijzonder goed en tijdens het napraten over de lezing zorgde René voor de nodige muziek uit de grote LP-voorraad.

Piet van Schagen