středa 19. května 2010

Hazeltinův fremodyn

Varování: Příspěvek není návodem ale inspirací pro možný návrh podobného zařízení kvalifikovanou osobou případně pod dozorem jako školní projekt. Obsahuje části pod napětím životu nebezpečným. Autor nenese odpovědnost za újmy na zdraví nebo majetku vzniklé v souvislosti s následujícím příspěvkem. Autor si vyhrazuje právo příspěvek kdykoli změnit. 

Už dlouho jsem chtěl postavit elektronkové rádio, jen tak, pro zábavu. Chtěl jsem jednoduché FM radio, co chytí víc než jednu nejsilnější stanici a co se dá skutečně poslouchat. Nejdřív jsem hledal různé superreakční přijímače, ale po zkušenostech s tranzistorovými se mi do toho nechtělo (šum, mizerný zvuk). Pak jsem našel přijímač zvaný fremodyn: http://cool386.tripod.com/fremodyne/fremodyne.html
Po přečtení článku mi přišlo, že jsem našel to pravé. Hlavně mě překvapila věta, že použitý detektor na boku rezonanční křivky může dosáhnout stejné kvality zvuku jako normálně používané detektory. Navíc vstupní část přijímače je v podstatě stejná jako u superhetu, takže by neměl být problém s vyzařováním do antény jako u superreakčních, kdy je anténa často připojena přímo na oscilační cívku.

Pár informací o člověku, co to vymyslel: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/257947/Alan-Hazeltine

Jedno ze zapojení, které se mi zdálo nejvhodnější ke stavbě, navíc se nejvíce blíží původnímu

(Zdroj: http://cool386.tripod.com/fremodyne/fremodyne.html)

Trioda dole na schématu funguje jako oscilátor v superhetu, tedy na frekvenci vyšší o mezifrekvenci než druhý, souběžně laděný obvod u horní elektronky. Mezifrekvence je daná colpittsovým oscilátorem tvořeným cívkou L3 a kondenzátory C8, C9 v sérii. Superregenerační frekvenci přibližně 30kHz určují R5 a C10. Tlumivky stačí běžně vyráběné, jejich hodnota není kritická.
Jelikož nemám měřáky na tak vysoké frekvence, tak mi nezbylo než rezonanční obvody co nejpřesněji spočítat a podle výpočtů navinout cívky. Mezifrekvence má být 21,75MHz kvůli tomu, aby její harmonické frekvence ležely mimo přijímané pásmo 88-108MHz.

Jedno odpoledne jsem dělal plošný spoj a druhý den jsem osadil desku a zkusmo navinul vypočítané cívky a zkusil to zprovoznit. Superhetový oscilátor kmital okamžitě, naladil jsem ho na rádiu s čítačovou stupnicí a pokusil se roztahováním cívky nastavit správný rozsah frekvencí. Problémem jsou samozřejmě harmonické a to, že k ladícímu kondenzátoru se musí správně dopočítat paralelní kondenzátor pro daný rozsah frekvencí, který ale zároveň závisí na indukčnosti cívky. Úplně nejjednodušší by bylo vzít hotové vstupní ladící obvody z rozebraného rádia a přepočítat jen oscilační obvod pro dvojnásobek mezifrekvence (z 10,7 na 21,75). Colpittsův oscilátor začal fungovat až při napětí asi 120V, to se z výstupu konečně ozval šum. S cívkou L3 jsem měl největší problém, protože jsem neměl čím měřit, tak jsem ji také navinul přibližně podle výpočtu s tím, že se doladí jádrem. Při zašroubování jádra se ozvalo pár německých, pravděpodobně výkonných krátkovlnných stanic, jinak ticho, takže frekvence aspoň přibližně odpovídá. Nejdřív to vypadalo bledě, ale když jsem pak večer ještě více roztáhl závity oscilátoru, konečně jsem uslyšel místní rádia...

Zapojení má opravdu velkou selektivitu, při citlivém ladění se dá chytit každá stanice zvlášť a mezi nimi ticho, při správném naladění zmizí i šum a kvalita zvuku je celkem slušná. Stále mám ale velké problémy se souběhem laděných obvodů, je potřeba je pořádně přepočítat a oscilátory nejspíš změřit čítačem (Měla by to zvládnout digitální stupnice z rádia, jen je třeba myslet na jinou mezifrekvenci)

Říkám si, jestli by nakonec nebylo jednodušší slaďování elektronkového superhetu, když bych do něho mohl dát hotové mezifekvenční cívky z rádií...ale to by byla nuda...

Pár fotek



Nenapadlo mě nic jiného, než desku připojit k právě konstruované zkušební desce na nožičkové elektronky (Momentálně osazen dvoustupňový zesilovač). Neuvěřitelné, že téměř 70 let staré lampy mají v pořádku vlákno, které je tak tenké, že není ani vidět, nesvítí, je jen mírně červené a elektronka přitom vykazuje téměř katalogové hodnoty... Stejným příkladem jsou usměrňovačky z té doby, jen málokterá AZxx má dnes takové vlastnosti. Ale možná je to jen tím, že byly prostě předimenzované a v těch rádiích se neopotřebovaly.

Podivný odpor 100R v anodě spodní triody jsem nakonec nahradil 47K a zapojení funguje lépe.



Video jak to hraje: http://www.youtube.com/watch?v=XBcGJNEnOWM

Podrobnější popis další úspěšné konstrukce fremodynu: http://jan16.czela.net/index.php?id=146&n=fremodyn---elektronkovy-vkv-fm-rozhlasovy-prijimac  

Schema další úspěšné konstrukce fremodynu: http://picasaweb.google.com/lh/photo/I_0tAeLn_H6hv7Y8tVYACLaMDe6bIxKzv6OYDJCyeA0?feat=directlink

Žádné komentáře: