Problemen bij de bouw van zendertjes oplossen
Uit reacties die ik ontvang blijkt dat bij de bouw van zendertjes bepaalde fouten frequent voorkomen.
Het taartblikconcept heeft blijkbaar veel mensen geïnspireerd ook zo’n eenvoudig en toch krachtig middengolf zendertje te gaan bouwen. Zie bouwpakket zender met EL84, de taartblik zender.
Er zijn nu een jaar na publicatie voor zover ik weet van dit bouwpakket een twintigtal kopieën gebouwd. En mogelijk meer want natuurlijk heeft niet iedereen de behoefte zo’n project aan mij te melden.
Die bouw van dit zendertje is vaak een succes, weet ik, maar niet altijd. Zeven keer ontving ik mailtjes met kort door de bocht samengevat: ‘Hij doet het niet’.
Niets bijzonders. Zelf maak ik dat soort situatie ook regelmatig mee.
Voor Hum of Brom problemen, raadpleeg de MOPA een stabiel zendertje pagina.
Veel gemaakte vergissingen met de bouw van Middengolf AM zendertjes
Een aantal fouten zag ik bij meerdere bouwers terugkomen en daarom geef ik ze hier weer. Een gewaarschuwd mens telt immers voor drie 😊.
Aan het einde van dit artikel een aantal tips voor ‘als het niet direct werkt’.
Om te beginnen hierbij het referentie schema voor onderstaande foutbeschrijvingen.
1. Een voedingstrafo uit een oude radio
Zo’n voedingstrafo uit een oude radio levert bijna altijd een veel te hoge spanning op. Ik kwam bij collega’s gloeispanningen tegen van meer dan 7 Volt.
Zo’n hoge gloeispanning kost je al snel een buis maar los daarvan die buis gaat nooit lekker functioneren met de oververhitte kathode die deze hoge spanning veroorzaakt.
Daarnaast is de hoogspanning meestal te hoog. Voor eenvoudige zendertjes is 250V meer dan genoeg. 280V of meer daar gaat zo’n oscillator circuitje niet stabieler van worden.
Heb je toch zo’n oude trafo en vind je een nieuwe te kostbaar zet dan een weerstand van 330 ohm 10 Watt in serie met de netvoering. Bij stroomafname van een kleine 100mA gaat er dan 30V over die weerstand verloren en kom je secundair op de gewenste spanningen.
Gebruik je een kleiner buisje met minder stroomgebruik dan moet je de weerstand waarschijnlijk groter nemen. Bij 45-50mA kom je uit bij 680 ohm. Bij 65-70mA kom je uit bij 470 ohm.
- de bouw van zendertjes -
2. Oude buizen en NOS buizen
Stel je voor. Je bent een jaar of 55 en hebt altijd op kantoor gewerkt. Een keer in de week ging je sporten want je wil wel een beetje in conditie blijven.
Of je hebt altijd in de bouw gewerkt. Zwaar werk maar jij stond je mannetje. Geen probleem.
Nu op je 55e moet je ineens van de een op andere dag de marathon gaan lopen. Hoe denk je dat je het er dan van af brengt?
- de bouw van zendertjes -
Met een buis zoals de EL84 is het niet anders
Oké, je bent een EL84 buis en hebt 30 jaar in een normaal radio toestelletje rustig je audio werk gedaan. Of je bent in een gitaarversterker (=audio) een paar jaar flink aan de bak geweest.
Nu moet je ineens in een zender Volle Bak Hoogfrequent Energie gaan opwekken!
Net zo goed als de persoon met de marathon uitdaging gaat dat veel buizen niet meer lukken. De EL84 is ontworpen als een audio buis en daar wordt hij veelal ook voor gebruikt. Maar hij kan ook hoogfrequent werken. Zelfs redelijk goed is in de praktijk gebleken. Maar dan moet hij wel op de toppen van zijn kunnen werken.
Kortom, dit zendertje vraagt een topprestatie van die EL84. Koop dus een nieuwe EL84. Duur zijn die buizen niet.
- de bouw van zendertjes -
Let op!
Koop voor dit zendertje geen NOS buizen. NOS (new old stock) betekent Nieuw uit Oude Voorraad. Maar veel wat onder die term verkocht wordt is gewoon oude meuk.
Ook nieuw in doos is een verkooptruck voor het slijten van afgeragde tweedehands buizen. Een bekende handelaar die dit doet is bijvoorbeeld ULTRON.
Een buis die zo zwart en grauw is als die op bijgaande afbeelding van NOS buizen is verdacht en zeker niet meer in topconditie.
Deze buizen kun je nog wel ter vervanging in een oude radio gebruiken. Maar voor dit zendertje niet. Goedkoop is dan duurkoop.
3. Condensatoren die niet voor deze taak berekend zijn
Dit soort film- of folie condensatoren zijn vaak 400V maar je hebt er ook van 250V en 50V. Foliecondensatoren die voor hogere spanningen geschikt zijn meestal roze.
Nu denk je misschien: 400V is voor een zendertje met een voedingsspanning van 280-300V prima geschikt.
Niets is minder waar.
- de bouw van zendertjes -
Die 400 Volt is de maximale gelijksspanning waar je deze condensator aan mag blootstellen. De maximale AC spanning is dan meestal 250V. Maar let op! Dat is AC spanning met een heel laag vermogen.
Hang je zo’n condensator aan de netspanning (220V) dan gaat hij vrijwel onmiddellijk kapot. In een zender is dat net zo. Bij de hoge frequenties die hierbij optreden (minimaal 1000* hoger dan audio frequenties) gaan laad- en ontlaad stromen door die condensator lopen die voor zo’n blauwe folio condensator van 400V veel te groot zijn.
Neem dus Mica of keramische condensatoren van bijvoorbeeld 1000 Volt en 630V AC (=wisselspanning). Laat je niet in de war brengen door opschriften zoals U1K of U2K met de suggestie dat de condensator 1 of 2 kV = 1000 of 2000 V aan kan. Dat is niet zo.
Bedenk verder dat de anodespanning in dit zendertje makkelijk AC pieken van 600V kan bereiken.
- de bouw van zendertjes -
4. Andere draad gebruiken op de oscillatorspoel
Niet echt een probleem en het kan heel goed; dunnere of dikkere draad gebruiken als je die toevallig hebt liggen. Overigens, wat hierna volgt geldt mutatis mutandis ook voor de PI-filterspoel.
Maar...
Kijk even op de pagina met een tooltje voor berekenen van een HF spoel impedantie.
Het is namelijk zo dat als je in plaats van 0,5 mm2, dat is 0,4mm dik, een diameter van bijvoorbeeld 0,7 mm dik neemt, dan wordt bij bijvoorbeeld 105 windingen de inductie van de spoel 123 µH in plaats van 170 µH.
Dat is 30 % minder. Je zult dus meer wikkelingen moeten aanbrengen. Omgekeerd, bij iets dunnere draad moet je minder windingen aanbrengen.
Nou is het zo dat met 123 µH je ook wel een fors deel van de middengolf kunt bestrijken. Het probleem zit hem in de kathodewikkeling. De wikkeling die tussen de kathode van de buis en massa/aarde zit.
Als die kathode wikkeling in verhouding tot de totale spoel te weinig wikkelingen, te weinig inductie spanning oplevert, dan slaagt je EL84 er niet in om tot oscilleren te komen. Let dus op! Ook het aantal windingen op die kathode wikkeling moet verhoudingsgewijs aangepast worden.
- de bouw van zendertjes -
5. De draad van de HF spoelen doorgeknipt
Op bijgaande afbeelding zie je een uitvergroting van twee oscillatorspoelen.
- de bouw van zendertjes -
Wat je ziet is dat deze zenderbouwers de oscillator spoelen deel voor deel hebben gewonden. Daarna hebben zij de draden in elkaar getwist en aan elkaar gesoldeerd.
Anders verwoord, ze hebben de wikkeldraad opgeknipt in stukjes en zo deel voor deel op de spoelvorm aangebracht. Dat is geen onlogische werkwijze want zo werkt het makkelijker. Die werkwijze brengt echter risico’s met zich mee.
De betere werkwijze is het om de spoel uit één draad te wikkelen. Zo’n lange draad is wat lastiger hanteerbaar maar deze werkwijze komt de kwaliteit van de spoel ten goede. Je weet dan zeker dat de spoel in tact is.
Het probleem is de isolatielak op de wikkeldraad. Het verwijderen van die isolatielak op de draaduiteinden die je aan elkaar wilt solderen is niet eenvoudig. Het beste begin je dat te doen met een scherp mesje. Daarna met fijn schuurpapier nog eens grondig schoonschuren.
Ben je zeker van een blank koperen draadeinde vertin die draadeinde dan. Lukt dat goed dan kun je dat draadeind aan een andere draad solderen. Maar deze verbinding is nooit zo goed als de originele draad die je op een aftakkingspunt wel blank schuurt maar ook heel laat zodat de doorverbinding binnen de spoel 100% in tact blijft.
- de bouw van zendertjes -
De doorverbindingen op bovenstaande afbeelding lijken mooi gesoldeerd maar zijn aan elkaar geplakt. Beide spoelen hebben op één aftakking een veel te hoge overgangsweerstand. Die overgangsweerstand is zo hoog dat hij de buis verhinderd te oscilleren.
In één geval koste het zelfs de buis doordat de spoelwinding gewoon onderbroken was. Het gevolg was dat het stuurrooster ‘zweefde’, de buis enorm veel stroom ging trekken en kapot ging.
Hoe je een goede spoel wikkelt heeft een collega uit California prima uitgelegd. Zie deze video:
- de bouw van zendertjes -
6. Grijze buis ☹
Merk op dat de rechtse spoel op grijze buis is gewikkeld. Die buizen bevatten meestal koolstof en dat veroorzaakt dat de kwaliteit van de spoel keldert. Witte PVC buis is de veel betere optie.
7. Overslag op de PI spoel ☹
Zelf heb ik een keer meegemaakt dat een winding van de pi-spoel te dicht bij de stand-off zat waarmee de spoel was gemonteerd. Gevolg, overslag en kortsluiting in die spoel naar massa.
8. Een koppel condensator uit de transistor doos
De condensator C6 is een kleintje, slechts 100pf. Ik had nog nooit aan het falen van deze condensator gedacht. Hij hoeft ook geen hoge spanningen te trotseren.
Tot een collega amateur en bouwer van deze populaire taartblik zender mij confronteerde met forse spanningsval in zijn hoogspanning en het heet worden van R2. Mind you, hij had voor R2 een exemplaar van 2 watt gemonteerd. Bij mij was die weerstand 0,5 watt en die werd niet eens warm!
Die koppelcondensator bleek uit een oude doos te komen, een doos met materialen eerder gebruikt in transistorschakelingen.
- de bouw van zendertjes -
Je begrijpt het al. Die condensator was geschikt voor spanningen tot 35 Volt. Voor veel transistorradio experimenten meer dan voldoende. En deze amateur dacht dat de spanning op het stuurrooster van de EL84 ook minimaal zou zijn.
Geen gekke gedachte hoor.
Immers in veel gelijkenis tonende schakelingen bij een radiootje is die spanning ook minimaal, enkele millivolts. Maar bij het taartblik zendertje hebben we te maken met de kathode terugkoppeling op de spoel. De condensator C6 moet samen met de weerstand R1 voor een negatieve roosterspanning van min 40- tot min 60 Volt zorgen.
De condensator van deze collega amateur had geen sluiting. Maar liet wel een klein lekstroompje door. En dat lekstroompje veroorzaakte dat de roosterspanning in elkaar zakt en de buis op hol slaat.
Die condensator moet daarom minimaal 100Volt AC (300V DC) kunnen hebben.
Dit waren de foutjes die bij twee of meer collega’s voorkwamen. Doe er je voordeel mee.
- de bouw van zendertjes -
9. Te hoge voedingsspanning
Enkele amateurs gebruikten een oude voedingstrafo die ze nog hadden liggen. Niets mis mee mits..
Juist ja, in één geval kwam daar 360 Volt hoogspanning uit. Dat is echt veel te veel voor dit zendertje en de EL84.
Vaak levert zo'n oude trafo ook een te hoge gloeispanning.
Tips voor als het Zendertje niet werkt
1. Spanningen
Meet de hoogspanning vooral als je een andere voedingstrafo hebt gebruikt dan in de onderdelenlijst staat. Die spanning mag niet meer zijn dan 260 Volt met een marge van 5%. Onbelast (buis uit de buisvoet verwijderd) mag het maximaal 290V zijn. Een lagere spanning, tot 250 Volt, is geen probleem.
Zakt de spanning in elkaar als je de buis weer in zijn buisvoet zet? Tot onder 250V? Dan trekt hij teveel stroom. Zet de schakeling snel weer uit.
Meet de spanning over R2. Die mag maximaal 20V zijn (stroom is dan 19mA). Meer spanning hier? Zet de zaak uit. De buis draait over zijn kop. Zet dan de kathode aansluiting 5-10 wikkelingen hoger.
Zakt de spanning ook in elkaar zonder dat de buis in de buisvoet zit dan is er ergens kortsluiting. Kijk je bedrading goed na en is die oké verdenk dan de condensatoren C5, C& en C8. Zijn die minimaal berekend op 1000V? En nieuw?
Tot slot het stuurrooster (aansluiting 2). Met een hoogohmige Voltmeter ( >10Mohm ) moet je hier minstens min 40 Volt meten. Is dat niet zo dan is er in de oscillatorkring iets niet in orde.
2. De spoelen
Meet ze door met een ohm-meter. De ohmse weerstand moet lager zijn dan 0,1 Ohm. Is het meer dan zit er isolatie of overgangsweerstand op één of eerdere aftakkingen. Heb je die spoel uit één draad gewonden 😊 dan kan het nog zijn dat je aansluitdraadjes geen goed contact met de spoeldraad maken.
Zitten ze met tin vastgeplakt? Of echt aam elkaar gesoldeerd.
- de bouw van zendertjes -
Meet de weerstand tussen kathode (aansluiting 3) en massa. Die mag maximaal 0,06 ohm zijn. Is het meer dan klopt er iets niet. Is het oneindig dan klopt het ook niet en maakt de spoel waarschijnlijk ergens geen goed contact.
Heb je dikkere draad gebruikt of een ander wikkellichaam? Mogelijk is dan de koppeling met de kathode op de spoel ‘te klein’. Zet de aansluiting dan een winding of 10-20 hoger.
Tot zover. Je weet het. De aanhouder wint. Succes 😊 Heb je toch nog een vraag? Gewoon stellen, je krijgt altijd antwoord.
-
Koos Overbeeke
Terug van vergissingen bij de bouw van zendertjes naar De Radio Amateur – Zenders
