AM zendertje met EL84 foto experimenteeropstelling

 

 

 

 

 

AM zendertje met EL84, de eerste zelfbouw experimenten

 

Tja, waar te beginnen met experimenteren? Op Internet kwam ik een eenvoudig AM zendertje met EL84 tegen. Dat prikkelde.

De cursusstof van de VERON voor het N-examen is nogal droog. Die opmerking is niet bedoeld als kritiek. Ook al is het waar dat een cursusboek dat is opgeleukt met experimenten, oefeningen om leerstof in de praktijk te brengen, het geheel veel toegankelijker zou maken.

Ik besloot die experimenten maar zelf in te bouwen. Dat leverde een aantal leuke, spannende en leerzame uurtjes op.

 

Gestart werd met een zo eenvoudig mogelijk schema en een buis die enerzijds een stootje kan hebben en anderzijds wat power kan inbrengen. Die eerste aanname bleek juist. De tweede ook maar dat bleek meer nadeel dan voordeel te brengen.

Hierbij het schema waarmee ik begon. Let op! In dit schema zit een fout! Rood omsingelt. Hierover later meer.

AM met EL84

 

Ik kwam twee varianten tegen op dit schema. In de ene variant werd een antenne aangesloten op een aftakking van de afstemspoel L1. In de andere variant werd die antenne aangesloten op de anode van de EL84 (EL84 aangeschaft via AliExpress).

Dat laatste leek mij om twee redenen de betere optie. De antenne aan de anode zou de afstemkring niet belasten en niet de stabiliteit van die kring beïnvloeden. De tweede reden is dat ik dacht dat die Anode meer signaal zou opleveren.

De twee spoelen leverden gelijk wat rekenwerk op. Om de examenstof wat te praktiseren.

 

 

Dit AM zendertje met EL84 is illegaal!

Dit experiment heb ik opgezet om wat ervaring op te doen en kennis praktisch te maken. Zenden op de Middengolf met een signaal dat verder reikt dan je eigen huiskamer is niet toegestaan.

Anderzijds is de Middengolf geen band meer die druk en intensief wordt gebruikt dus overlast zul je niet snel veroorzaken. Het is belangrijk dat je de kracht van je signaal beperkt houdt.

Schema’s van AM buizenzenders voor de middengolf vind je veelvuldig op Internet terwijl schema’s voor de korte golven schaarser zijn. Het lijkt mij echter niet moeilijk om op basis van mijn ervaringen deze zendertjes bij te stellen naar korte golf banden waar je wel mag experimenteren na het behalen van de N-licentie.    

Dat laatste is de insteek van mijn experimenten. Ik begon dus met dit AM zendertje met EL84.

 

De smoorspoel L2 in dit AM zendertje met EL84

Ten eerste, de impedantie van de smoorspoel L2.  Ik kwam ook een zelfde schema tegen waarbij die smoorspoel afwezig was. Niet onlogisch want de uitgangstransformator TR2 die nu als amplitude modulator wordt gebruikt biedt zeker al genoeg weerstand aan de EL84.

In het schema dat ik had gevonden wikkelde men 150 windingen op een PVC buisje van 1cm. Die had ik niet. Wel 5/8” elektra buis = 15,8 mm.

Hoeveel impedantie levert dat op bij 1MHz?

We beginnen met het berekenen van de inductie van de spoel. Van de zolder de Leerboeken Elektronica Dirksen (2e uitgave 1968) gehaald.

Die boeken geven een formule gebaseerd op spoeloppervlakte (diameter) in m2 de lengte in meters en de uitkomst in Henry. Niet erg praktisch. In de radiotechniek denk je meer in UH en millimeters en diameter doorsnede i.p.v. oppervlakte.

Dus op Internet gezocht en diverse formules gevonden. Vaak werken die met inches. Ook niet handig. Ik heb ze uitgeprobeerd. Binnen een marge van 5% komen ze allemaal op hetzelfde uit.

Ik heb daarom gekozen voor de formule die in de figuur staat (alle maten in mm en de uitkomst in uH) omdat die formule het meest praktisch is.

Je ziet daarin twee constanten (460 en 1020). Alle formules hebben zulke constanten. Ze komen uit wetenschappelijk onderzoek. Wiskundig zijn ze verklaarbaar maar een logische verklaring in Jip en Janneke taal vond ik niet.  

Inductie berekening luchtspoel

 

 Uitgaande van mijn elektra pvc buisje van 15,8 mm en 150 windingen met 0,5 mm draad (die had ik liggen) kom je met deze formule uit op 130 µH.

Voor mijn AM zendertje met EL84 wilde ik weten wat van deze smoorspoel de impedantie bij 1 MHz zou zijn (weer leerboek elektronica erbij 😊) ?

 

De impedantie van spoelen en condensatoren

De impedantie van deze smoorspoel voor een AM zendertje met EL84 is:  

XL = 2π *F(in Hz) *L(in henry) = 6,28* 1*106 *130*10-6 = 810 ohm.

Overigens was ik beducht dat die smoorspoel ook zelfstandig zou gaan stralen (en stoorsignalen verspreiden.  Daarom heb ik dit spoeltje opgeborgen in een stuk PVC buis van 3 cm dik.

Die dikke buis heb ik vervolgens omwikkeld met aluminium folie. Ik was benieuwd wat dat zou doen met de zelfinductie? Op de inductiemeter gaf de spoel nauwelijks verandering aan. Overigens gaf die inductiemeter 122uH aan. Een klein verschil dus tussen theorie en praktijk.

Nu ik dat weet ook even de weerstand van die condensator berekend. Die stond in het oorspronkelijke schema op 470 pF. Weer uitgaande van een frequentie van 1MHz is de impedantie Xc = 1/2πFC = 1/6,28 *1*106*470*10-12 = 338 ohm.

Dat lijkt een redelijke verhouding, de HF stroom zal makkelijker door de condensator richting antenne gaan dan via de smoorspoel weglopen. Maar op bijvoorbeeld 500 KHz onder in de dun bevolkte middengolf zijn XC en XL nagenoeg gelijk.

Daarom heb ik die antenne condensator vervangen door een exemplaar van 10nF met het doel de weg naar de antenne te vergemakkelijken. Als antenne gebruikte ik een sprietje van 80 cm. Natuurlijk is dat voor deze frequenties geen goede antenne maar heel Tilburg hoeft niet mee te genieten van mijn experimenten.

 

 

De afstemspoel in dit AM zendertje met EL84

afstemspoel

 

Mijn bronschema voor dit AM zendertje met EL84 gaf voor de afstemspoel 38 windingen aan op een stukje pijp van 3-4 cm dik.

Ik had een stuk buis van 3 cm over van de MLA-30 antenne dus die gebruikte ik.

Omdat ik een voorkeur heb om dit experiment op dun bevolkte lage kant van de Middengolf te houden koos ik ervoor 50 windingen aan te brengen.

Rekenkundig weer onderbouwd met dezelfde formule als hiervoor maar nu met wikkeldraad 1,1 mm dik en een pijpdikte van 31,2mm. Ik kom uit op een inductie van 34 µH.

Later bleek dat ik de onderband van de middengolf hiermee niet bereikte. Toen ik het narekende klopte dat.

We kunnen de frequentie van de afgestemde kring berekenen uit de formule:

F0 = 1/2π√LC  ( spoel in Henry en C in Farad: neem even aan afstemcondensator op 450pf) 

= 1/6,28 * √(0,000034* 0,0000000004) = 1287 kHz. Dat is de bovenband van de middengolf.

Mag ik nu op examen 😉.

Zoals ik al aangaf heb ik aansluiting 2 in eerste instantie niet gebruikt voor de antenne en die aansluiting dus ‘open’ gelaten. 

 

 

Maar hoe heeft de bedenker van dit

AM zendertje met EL84 dat dan voor elkaar gekregen?

Het oorspronkelijk schema ging toch echt uit van 38 windingen! Het venijn bleek in de beschrijving te zitten. Die beschrijving gaf aan 38 windingen op 3-4 cm pijp.  De collega die dit publiceerde heeft iets te veel uit de losse pols gedacht. Reken maar even na. Als je 38 windingen op 4 cm pijp neemt kom je uit op een inductie van 56 µH. Aanzienlijk meer dan dat ik zelfs met 50 windingen wist te bereiken!

Er zit nog een veel grotere fout in zijn schema (nee ik ga zijn naam niet noemen). Lees even met me mee.

 

Het resultaat

Miserabel ☹ mag ik het zo uitdrukken?

Ik sloot op dit AM zendertje met EL84 een LF versterkertje aan dat 4 watt geluid produceert (met een ECL 86). Een product dat ik ook van de zolder haalde en na ruim 30 jaar gewoon nog werkt.

Maar uit deze AM zendertje met EL84 kwam geen enkel geluid. Niets, nul, nul.

Vervolgens alles gecontroleerd en nagelopen.

 

 

De mankementen in dit AM zendertje met EL84

Ten eerste bleken er wat weerstandjes ondertussen zwart te zijn geworden. Ze bezaten nog steeds de juiste ohmse waarde maar hoelang dit nog zou duren? Ze werden duidelijk te heet.

Oké, de weerstand van 10k aan het stuurrooster vervangen door eenzelfde weerstand die 5 watt vermogen kan verwerken. Hetzelfde gedaan met de weerstand van 1k aan het schermrooster.

Verder controleren vond ik niets dat goede werking in de weg zou kunnen staan.  

Ten einde raad haalde ik het Electronic Tube Handbook van de zolder (16e druk 1973).

Zou het kunnen zijn dat mijn Chinese EL84 (6BQ5) andere aansluitingen kent dat de vertrouwde EL84? Dat was niet zo. Maar wat zie ik?

Het stuurrooster van de EL84 zit op pen 2 en niet op pen 1 zoals het schema van deze radio amateur collega aangaf.

Een dure les!

Vertrouw schema’s van collega’s niet klakkeloos maar controleer ze op correctheid en plausibiliteit!

 

 

Oké, de bedrading van dit AM zendertje met EL84 aangepast

En nu? Niet veel soeps ☹

Op vijf meter afstand is niet meer dan veel gerommel en gekraak hoorbaar en vaag is op de achtergrond de muziek van mijn Spotify kanaal nog hoorbaar.

Voor dat gekraak en gerommel bleek wederom de PV installatie (zonnepanelen) verantwoordelijk. De EMC storingen die de PV installatie genereert wisten blijkbaar ook mijn zenderspoel te bereiken en te verrijken ☹.  Meer hierover bij Zonnepanelen.

Tecsun PL 600

 

In afwachting van de oplossing voor de PV-installatie maar weer even het donker afgewacht en de PV-installatie uitgezet.

Daarmee is het gerommel weg maar meer dan een vaag geluidje of HF signaal is op mijn Tecsun PL 600 een verdieping onder de shack niet hoorbaar of waarneembaar.

 

Antenne dan toch aan de afstemkring aansluiten?

Het alternatief van de antenne aangesloten op aftakking 2 van de afstemspoel levert geen enkele verbetering op.

Tja, goede raad is duur? Of toch niet?

 

Een amateur analyse van dit AM zendertje met EL84

Er zijn natuurlijk een paar zaken die je kunt bedenken.

  1. De anode van de EL84 kent geen afstemkring en dat maakt dat de energie die de buis produceert kan worden verdeeld over een heleboel harmonische signalen.

    Dat deze schakeling niet vies is van het produceren van veel meer signalen dan wij beogen is al snel duidelijk als we signalen ook op allerlei veelvouden van de ingestelde frequentie waarnemen.  

  2. De antenne is een spriet van 80 cm. Dat is natuurlijk niet lekker afgestemd. En dat is zachtjes uitgedrukt. Als we dat laatste eens zouden kunnen verbeteren?

Ik ga op zoek naar schema’s die effectievere afstemming beloven.

 

 

Radio Morningstar  

Op Pinterest en op diverse radio forums kom ik een schema tegen van Jack Donio. Waarschijnlijk niet niet zijn echte naam. Jack blijkt veel ervaring te hebben in de Middengolf piratenwereld en publiceerde ook menig schema van AM zenders voor de Middengolf.

Over Jack niets dan goeds. Ik probeerde contact met hem te leggen en ontdekte dat hij niet meer onder ons is. Maar ook dit schema benoemt het stuurrooster van de EL84 foutief op pen 1 inplaats van pen 2!

Jack geeft in zijn schema aan dat de LF modulatieversterker 5-15 Watt vermogen moet leveren. En dat herken ik wel. De ECL86 is absoluut niet in staat om voldoende modulatiediepte te bieden aan de EL84. Zelfs niet als ik de 7000 ohm secundaire spoel gebruik in plaats van de gebruikelijke 5200 ohm voor de EL84.

Jack heeft een antenne tuner ingebouwd in zijn AM zendertje met EL84.

 

 

Antenne tuner misschien het antwoord?

Kan een antennetuner de oplossing bieden voor mijn experimenteer AM zendertje met EL84?

Om eerlijk te zijn ben ik sceptisch. Dus eerst experimenteer ik wat met een afstemkring in de anode van de EL84. Zowel rechtstreeks als afgetakt via de condensator waar ook de antenne aan hangt.

De resultaten zijn bedroevend en niet om veel aandacht aan te besteden. Dan toch maar de antennetuner van Jack nabouwen en zien wat dat oplevert?

Het schema ziet er dan als volgt uit.

AM zender met EL84

 

Voor L3 heb ik 70 windingen genomen op 3cm dikke pvc-buis. Weer met wikkeldraad van 1,1 mm.

 

 

Het resultaat is nu verbluffend

Mijn AM zendertje met EL84 blaast de radio die op 3 meter afstand staat volledig dicht. De AntenneTuner (ATU in vakjargon) heb ik dan nog niet ingesteld. Als ik dat wel heb gedaan kan ik naar buiten lopen. Beneden gekomen komt de muziek uit mijn draagbare radio en het geroffel van de PV-installatie.

Bouwvakkers die 60 meter verder hun FM-radio hebben aanstaan lopen daar naar toe omdat daar ineens rare roffelende geluiden uitkomen.

Dit betekent dat de EL84 nu zijn werk doet en dat met een veel betere afstemming tussen de zender en antenne de reikwijdte van het signaal enorm toeneemt.

Tegelijkertijd wijst die radio van de bouwvakkers erop dat er nog steeds gigantisch veel harmonische signalen worden opgewekt en dat de PV installatie ook nu het gewenste geluid weet te overstemmen met zijn geroffel.

De zender daarom maar weer snel uitgeschakeld.

 

 

Voorlopige conclusies over dit AM zendertje met EL84

De combinatie van zware buis die en als oscillator moet werken en vermogen moet leveren lijkt geen gelukkige optie. Het lijkt beter om HF generen (oscilleren) en vermogen leveren te scheiden in twee verschillende buizen.  

Een oscillator die niet zo zwaar wordt belast zal denk ik minder harmonische signalen genereren en stabieler kunnen werken. Daarbij kan ook de uitgang van de oscillator worden afgestemd waardoor de bandbreedte minder wordt en eventuele harmonische signalen kunnen worden uitgefilterd.

De ATU (pi-filter) van dit AM zendertje met EL84 bewijst hoe belangrijk een goede afstemming is tussen Antenne en Zender of Ontvanger.

De bouwvakkers die hun favoriete muziekstation weggedrukt zagen door het geroffel van mijn zonnepanelen wijzen er op dat er ook FM modulatie plaatsvindt. En dat het pi-filter die hoge harmonische signalen niet wegfiltert? Ik heb dus ook een FM zendertje met EL84 geconstrueerd! Hoe zit dat?

Dit vergt nader onderzoek. Ik heb een oscilloscoop besteld om te helpen e.e.a. nader te onderzoeken.

Alles bij elkaar een heel leuke en nuttige eerste vingeroefening.

Koos Overbeeke

 

Terug van AM zendertje met EL84 naar De Radio Amateur Zenden

 

Reageren of een vraag stellen over dit zender experiment? Dat kan hieronder!

 

Jorit

Koos waarom op de middengolf? Daar luistert toch geen hond meer naar! Op de FM band vind je nog wel luisteraars zoals die bouwvakkers bij jouw.

..Koos

Ik begrijp je vraag Jorit. Maar geen luisteraars is precies de reden dat ik hier een paar minuten experimenteerde. Geen luisteraars, dan stoor je ook niemand. Echt uitzenden op deze band is niet mijn bedoeling. Experimenteren, leren, ervaring opdoen wel.

Er zijn daarbij ook voldoende kennissen en relaties in de buurt die nog ergens een campingradio met MG bezitten. Die kan ik dus vragen of en hoe ik binnenkom :-).

 

 

 

Jouw reactie en/of vraag
Je persoonlijke gegevens zoals email adres worden niet op de site vermeldt!