Spreekuur Technische Commissie

De Ultradyne

Het in 1985 beschreven toestel in het RHT is een superheterodyne samengesteld uit een minimaal aantal onderdelen. Het is een oud ontwerp waarbij toentertijd nog direct verhitte triode lampen gebruikt werden zoals bijvoorbeeld de A409.

Dit wel zeer eenvoudige toestel heeft maar drie lampen en is slechts met een hoofdtelefoon te beluisteren. De schakeling is echter erg interessant en werd vroeger aangeduid met de naam 'Ultradyne'. De eerste lamp functioneert als HF-versterker en menglamp, de tweede is de oscillator en de laatste de noodzakelijke roosterdetector om te zorgen voor de demodulatie. De ontvanger werkt volgens het ultradyne principe. De antennetrillingen worden direct aan het rooster van de HF-lamp toegevoerd, er is geen antennekring toegepast. Het rooster is via een weerstand van 70 kOhm met de minleiding verbonden. De ingang is dus a-periodisch.

Deze hoogfrequent lamp krijgt geen plaatspanning uit de anodebatterij of plaatspanningsapparaat maar is via de primaire van het middenfrequent filter verbonden met het rooster van de tweede als oscillator werkende lamp. Een zeer eenvoudige generatorschakeling, welke werkt door inductieve terugwerking van de plaat op een afgestemde roosterkring. De door deze generator opgewekte hoogfrequent wisselspanning dient als plaatspanning voor de hoogfrequent lamp. De gebruikelijk roostercondensator en lekweerstand zijn derhalve weg gelaten. Gedurende de positieve halve perioden van de door de oscillator geleverde wisselspanning zal door deze lamp een stroom lopen en dit levert ons de gezamenlijke gelijkrichting van ontvangst en generatortrilling, waardoor menging ontstaat en de uiteindelijke MF-frequentie, die bepaald wordt door de MF-trafo. We hebben hier te maken met additieve menging.

Bij de additieve menging 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 de 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 (zie fig. 5). De gemiddelde steilheid bij de menging is kleiner dan die op het werkpunt, waardoor de ingangsimpedantie bij de menging groter is dan bij het toepassen van de buis in een rechtuit versterker.

Een ander voordeel is het feit, dat slechts een kleine oscillatorspanning nodig is. Hoe lager deze spanning is des te gemakkelijker kan worden voldaan aan de eis, dat de oscillatorspanning niet door de antenne mag worden uitgestraald. Daarentegen, juist bij een grote oscillatorspanning, die gemakkelijk verkregen kan worden, is de uitgangsspanning aan de MF-trafo enorm. Wel is het dan raadzaam een raamantenne te gebruiken en niet de gebruikelijke langedraad dakantenne!! Tenslotte kan onder bepaalde omstandigheden deze mengschakeling dermate worden vereenvoudigd, dat oscilleren en menging in een buis, één triode!, kan plaatsvinden.

Hetgeen vroeger gebeurde in de Franse radio-modulateurs, vooral bekend bij Ducretet waar men een dubbelrooster lamp gebruikte in een gelijksoortige schakeling. Het meest succesvol werkt deze schakeling met daarvoor een geschikte moderne triode bij ultra korte golf waar de bereikgrenzen dicht bij elkaar liggen. 87-100 MHz, bij de midden- en langegolf is de verhouding 1 : 3. 200- 600 meter en 600- 1800 meter. Daardoor is het bij UKG gemakkelijker bij het afstemmen de oscillatoramplitude voldoende constant te houden zodat de methode van een zelfoscillerende additieve mengtrap hier kan worden toegepast. Toch werkt de hier beschreven ontvanger, waarbij twee trioden worden gebruikt, uitstekend. De derde triode dient slechts voor de noodzakelijke detectie. Natuurlijk heeft deze additieve menging ook nadelen. Omdat de oscillatorkring in serie staat met de ingangskring bestaat het gevaar van uitstraling naar de antenne. Bovendien kunnen deze kringen (antenne en oscillator) elkaar onderling beïnvloeden.

Voor het onderdrukken van harmonischen is het raadzaam te zorgen voor korte leidingen, een prima aarding en het samenbrengen van alle aardverbindingen naar één punt van elke trap om te voorkomen dat de schakeling uit zichzelf gaat stralen. Nu zal dit met het hier beschreven toestelletje niet zo'n vaart lopen. Het is een ontwerp uit 1925 waarbij met honingraatspoelen wordt gewerkt. Zelfs de MF-spoelen zijn twee honingraatspoelen van ieder 400 windingen. Met de condensatoren van 1000 pF ligt de resonantiefrequentie van dit Tesla-filter op ongeveer 55 kHz. Een vrij lage middenfrequentie, maar toentertijd gebruikelijk. Bij het toenmalige gebruik van aparte afstemcondensatoren, zelfs gemakkelijk om zowel met de oscillator boven of onder het antenne ingangssignaal te kunnen afstemmen om zo een storende spiegelfrequentie te ontlopen (les 9 Radiocursus NVHR )

Gebruiken wij twee spoelen van 250 windingen dan is de frequentie ongeveer zo rond de 95 kHz. Voor de afstemming van de oscillator voor de ontvangst van 200 tot 500 meter zijn spoelen nodig L1 = 35 windingen en L2 = 25 windingen. De antennekring ontbreekt bij dit oude schema.

Nu heeft niet iedereen nog oude acculampen zoals de A409, A415 et cetera voor het grijpen liggen en ook het gebruik van accu's en plaatspanningsapparaten is een heel gedoe. Het is echter niet zo moeilijk om dit toestel wat moderner te maken en trioden te gebruiken zoals bijvoorbeeld de ECC83 (zie foto). De kathoden komen dan aan aarde. Met gebruik van de kwalitatief verbeterde nieuwe Reinhöfer 402-spoelen met een behoorlijke Q-factor, (verkrijgbaar bij Gyula Kiss ) kan een prima resultaat bereikt worden.

Om een goede verhouding te verkrijgen tussen het antennesignaal en de oscillatorfrequentie, moet de kern van de oscillatorspoel (de Reinhöfer 402) uitgedraaid worden totdat tussen de aansluitingen 3 en 4 een meetwaarde van 90 µH is bereikt.  In serie met de variabele condensator van 470 pF moet een micacondensator van 560 pF opgenomen worden. Om een mooi sinusvormig signaal te verkrijgen is de spoel in de anodekring gedempt met een weerstand van 3,3 kOhm.  Mocht het oscilleren te sterk zijn dan kan men dit verhelpen door de ECC83 te vervangen door een ECC82. Om de detectiedioden zo min mogelijk te belasten, enige extra versterking te verkrijgen en de uitgangsimpedantie te verlagen is een ECC83 in een 'Loftin-White'-schakeling toegepast.

Het op de foto afgebeelde toestel waarvan u ook het schema geplaatst ziet wordt gebruikt op onze lezingen. Het toestel wordt dan aangestuurd door een oude antenneversterker waarin een EF80 als hoogfrequentversterker.  Het geheel wordt dan aangesloten op de LF-ingang van een Philips Signal Tracer GM 7628.  Maar ook elke normale P.U. versterker kan gebruikt worden. De resultaten zijn overweldigend en het is een leuk toestel om na te bouwen.

Piet van Schagen.