RÁDIO AUDION – 1 díl

Bylo – nebylo, za devatero horami a devatero řekami se v zemi mlékem a strdím oplývající objevil jeden mladý kutil – radioamatér, kterého zajímalo, jak to je vlastně s těmi přijímači s elektronkami. Poptával se, zjišťoval a pilně studoval. Postupně se tedy dáme do takového povídání o tom, co to vlastně je, a že se tomu říká už strašně dlouho AUDION, a jak to je skutečně jednoduché. Všechny čtenáře tohoto seriálu prosím o odpuštění, že je psán jako pro malé děti, pokud máte nějaké hlubší technické znalosti, ty moje kecy v místech, kde máte jasno prostě přeskočte. Takže milý příteli – začínáme.

Audion je přijímač nebo jeho část (vstupní), která využívá mřížkové detekce po demodulaci VF signálu. To by samo o sobě nebylo nic převratného, to zvládne i obyčejná dioda u krystalky. Obrovský převrat však nastal, když byla u audionu použita zpětná vazba. Je to způsob, kdy se část už jednou zesíleného signálu vrátí zpět do ladícího obvodu, jako by to byl nový přijímaný signál. Tento zpět zavedený signál podpoří nově přicházející signál a výsledkem je enormí zesílení, jaké by od jediného stupně nikdo nikdy nečekal (bez vazby by byly potřeba stupně tři). Zpět zavedený signál podporuje však pouze ten signál, který je jemu samotnému podobný. Proto obvod výborně přijímá pouze vyladěný signál, zatím co pro jiné rušivé se stává hluchým. Toto jde samozřejmě dosáhnout i jinými technickými prostředky, ale neskutečně složitějšími. Vtip audionu je právě v jeho jednoduchosti a nezáludnosti. V počátcích radiotechniky (cca od1935 až do 1940) byly dokonce audionové přijímače podstatně kvalitnější než jejich výrazně složitější konkurenti - superhety. Superhet však časem zvítězil a to především pro jednoduchost ovládání - ladění jedním knoflíkem, zatím co obsluha audionu je ztížena o nastavování zpětné vazby. Pro radioamatéra to však přináší vítanou možnost nastavit přijímač do všech provozních režimů a upravit si podmínky přesně podle potřeb příjmu té či oné stanice.

Co budeme stavět:

Audion je možné postavit jak s elektronkou tak s transistorem. Protože je vhodné jednotlivé funkce obvodu pokud možno oddělit, je výhodnější použít elektronku, protože je tu k dispozici dostatek mřížek, které můžeme pro jednotlivé funkce použít, zatím co u transistoru jsme omezeni, musíme funkce sdružovat a tak se to pak plete. Elektronka se navíc chová jako MOSFET transistor a proto má pro nás podstatně výhodnější vlastnosti.

Dříve než započne stavba jakéhokoliv přijímače je potřeba říct si několik slov o anténě a její stavbou to celé začít, aby už byla k prvním zkouškám přijímače připravená. Dobrá anténa svým ziskem nahradí jeden až dva zesilovací stupně přijímače. Takže si můžeme klidně řict, že sice ještě nemáme přijímač, ale už máme signál zesílený dvěma "neviditelnými" elektronkami. To není špatná představa a proto stojí za to věnovat anténě trochu péče. Záleží samozřejmě na tvých možnostech, zda to, co popíšu bude možné realizovat. Anténa, pokud je tzv. jednodrátová, by měla mít pro příjem 3,5MHz délku o něco menší než lambda čtvrt - tj. asi 19 metrů nebo o kousek méně. Je to délka celé antény, tedy od konce až po banánek v přijímači. Delší anténu nemá pro náš přijímač význam stavět, bude to jen ztráta peněz, drátu a práce, příjem to už výrazněji nezvýší. Tato anténa samozřejmě bude vyhovující i pro radioamatérská pásma kratší, protože jsou to většinou násobky předchozí frekvence. Na anténu lze použít jakýkoli izolovaný či neizolovaný měděný, bronzový (či v nouzi železný pozinkovaný) tvrdý drát silný 1 až 2mm potřebné délky (v dolní části u přijímače nastavený ohebným káblíkem), který vyvedeš od přijímače co nejkratší cestou oknem ven a zavěsíš co nejvýše. Pro krátké vlny je celkem lhostejné, budeli to vodorovně svisle nebo šikmo vzhůru. Důležité však je, aby byla anténa co nejdál od vodivých předmětů a zdí. Nejcitlivější na to je její nejvzdálenější konec, který by měl být pokud možno vysoko a ve volném prostoru.

Bydlíš-li v paneláku, budeš se muset spokojit s anténou mnohem kratší a tomu budou odpovídat i výsledky. V souvislosti s tím bych rád upozornil, že délka antény se neodvíjí od "primitivnosti" přijímače, ale od délky přijímané vlny. A neměnným fyzikálním faktem zůstává, že spodní pásma KV prostě vyžadují dlouhé antény. (Pokud je budeš chtít v budoucnu zabývat i vysíláním na KV, pak pro plnohodnotné používání tohoto pásma budeš potřebovat zavěsit vodorovnou vysílací anténu mezi dva body vzdálené cca 40m a ležící ve výšce 6 až 10m.) - už si takové místo obhlédni :-) Samozřejmě pro příjem lze použít i některou z běžně používaných vícepásmových krátkovlnných antén, např. G5RV, W3DZZ, Windom aj., ale nutnost to není. Každou dlouhou anténu je potřeba za bouřky buď spustit na zem, vyhodit přívod z okna nebo pomocí masivního přepínače či přímo banánkem (vně domu) řádně uzemnit ke svodu od hromosvodu.

Uzemnění:

Každý přijímač i vysílač musí být řádně uzemněn. Nejde tu o nějaké bezpečnostní opatření. V případě zařízení napájeného nízkým napětím by to bylo k smíchu. Jde ale o to, svést veškerou zbytkovou vysokofrekvenční energii z kostry přístroje. Na jedné straně potřebujeme maximální signál z antény, na straně druhé dokonalý klid. Pokud to nenastane, dějí se podivné věci. Zařízení nežádoucím způsobem reaguje na přiblížení ruky, leze do něj průmyslové rušení, nepracuje na všech vlnových rozsazích stejně a pod. Vysokofrekvenční uzemnění není totožné s uzemněním v zásuvce. Ukostřit přístroj na kolíček v zásuvce je ještě horší než ho neuzemnit vůbec. Dráty elektroinstalace obcházejí totiž veškeré spotřebiče a doslova shromažďují jejich rušení, které by přivedly do přijímače. V rodinném domku je proto vždy nejvhodnější zřídit uzemnění zcela samostatné (tyč či deska v zemi).

V bytě je pak vhodné připojit se na osmirkované potrubí od topení, vodovod či domovní rozvod plynu.

Přívod k uzemnění by měl být pokud možno krátký a silným drátem (2,5 až 4mm2). Kdyby mělo být uzemnění opravdu "vysokofrekvenčně dokonalé" muselo by být tvořeno vějířem několika železných pozinkovaných pásovin (25 x 5mm) dlouhých (lambda čtvrt) - 20m, zakopaných v zemi . Ale takové dokonalosti pro příjem zase nepotřebujeme.

Takže to jsme si popsali co potřebujeme k zajištění dobrého signálu pro přijímač. A to ať už je jakýkoli, krystalkou či audionem počínaje a kvalitním scanerem konče. Ono je to vlastně pořád totéž.

Zdroj pro přijímač:

Opět, ještě dříve než nastane jakékoliv radiové bastlení, je potřeba mít už v prvopočátcích možnost přijímač nějak napájet. Elektronky, které máme možnost použít mají ve většině případů žhavení 6,3V. Toto napětí může být jak střídavé, tak stejnosměrné, je to jedno. Anoda se musí napájet napětím podstatně vyšším, ale spotřeba proudu je výrazně menší.

Za mých mladých let jsme na žhavení používali čtyři velké monočlánky a pro anodové napájení svazek desíti plochých baterií spojených do série. Že to i tehdy bylo na kapsu začátečníka dost náročné není třeba zdůrazňovat. Naštěstí anodová baterie vydržela víc než rok. Dá se to tak udělat i teď, ale asi bude vhodnější některý ze síťových zdrojů:

Pokud setrváš pouze u sluchátkového poslechu a v přijímači tedy navždy zůstane pouze jedna elektronka, můžeš ji žhavit z nějakého malého transformátorku 6V

nebo přes sériový srážecí odpor z napětí 12V což je méně úsporná varianta.

Žhavicí transformátor

Pro anodové napájení bude pak druhý transformátorek. Vyhovoval by o hodnotách 220V/24V 2W (např. zalitý plastový, používaný pro silnoproudé kontrolky), za který se zapojí zdvojovač a získáš tak napětí okolo 50V což bude pro jednoelektronkový přijímač dostačující.

K této verzi jednolampového audionu jde udělat i napájení bateriové a přístroj používat "po patryzánsku" někde v terénu na dovolené. Elektronka bude žhavená z gelového olověného akumulátoru 6V (nebo čtyř tužkových akumulátorků) a anodové napětí 50V se bude vyrábět jednotransistorovým měničem z tohoto žhavícího napětí.

Transistor je vhodné použít nějaký starý germaniový na malém chladiči, protože se na přechodu spokojí s nižším napětím než transistor křemíkový (i když ten je použitelný). Odpor 85ohmů je nutné vyzkoušet (v rozsahu až od 56ohmů klidně do 220ohmů či více) podle transistoru, zvolí se co největší, aby měnič ještě pracoval, ale zbytečně se nezahříval a měl malou spotřebu. Odpor ovlivňuje i pracovní frekvenci měniče. Transformátorek je většinou nutné navinout (primár drátem cca 0,3mm sekundár drátem 0,1mm). Kostru bude tvořit jádro poskládané z plechu od nějakého malého dvouwattového transformátorku, např. EI. (Zastánci klasických technologií mohou z recese použít i vibrační měnič Tesla typu VIU6/7.)

Kdyby jsi chtěl přijímač postavit jako síťové stolní zařízení, které by se v druhém kroku později rozšířilo další elektronkou a NF stupeň, aby byl možný hlasitý výstup na reproduktor (za lampu z impedančních důvodů nemá smysl dávat transistory), bylo by vhodné použít k napájení kombinovaný transformátor, takový, jaký se dříve běžně používal v elektronkových přijímačích. Lze použít prakticky každý, který se vyskytoval v radiopřijímačích Tesla, Philips, Telefunken, Blaupunkt aj. i když bude pro náš případ s velkou výkonovou rezervou. Takový transformátor je zhruba padesátiwattový (nám by ve finálním provedení stačilo 25W), mimo primární vinutí 120/220V má zpravidla žhavící vinutí 6,3V/3A (někdy s odbočkou 4V), někdy druhé žhavící vinutí 4V/1A a dvojité anodové vinutí 2x 250/60mA nebo 2x 300V/60mA. Anodové napětí by se dvojcestně usměrnilo diodami, vyfiltrovalo (např. kondenzátory s počítačových zdrojů a odporem 3K3) a jako "ostré" by se pustilo do NF stupně, zatím co přijímací elektronka by se napájela přes odpor, popřípadě by se napětí stabilizovalo pěti zenerovými diodami na 15V či neonovým stabilizátorem na napětí přibližně 75V.

Proto se musíš rozhodnout, jak budeš přijímač užívat a kterou variantu napájení použiješ. Bude se od toho odvíjet i uspořádání součástek v přijímači a některé jejich hodnoty.

Pokračování o samotném přijímači bude následovat až v dalším díle.