Rare LC-seriekring tussen HF-voortrap en mengtrap Philips D1875 Wereldontvanger.

Dit jaar kocht ik op een rommelmarkt een wereldontvanger van Philips, de D1875. Via http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=31&t=1505 topic "Philips D1875/00X" downloadde ik het schema van de ontvanger. Te downloaden via http://www.hamforum.nl/download/file.php?id=2820&sid=684aa027b2d839068…

Voor op de kortegolf zit er een aparte HF-voorversterker met de FET 2SK548 en een aparte mengtrap met een transistor.

Het diodenetwerk aan de gate van de FET en de twee complementaire darlingtontransitoren 7027 en 7028 zijn voor de AVR op de HF-voorversterker om zo de mengtrap te beschermen tegen oversturing.

De twee spoelen 5003 47 uH en 5005 390 uH voorkomen dat het HF-signaal via de transistor 7027 weglekt naar de massa.

Tussen de HF-voorversterker en de mengtrap zit op een rare plaats een LC-seriekring bestaande uit spoel 5004 van 2,2 uH en condensator 2077 van 1 nF.

Maar wat doet deze seriekring daar? Zoals bekend, laat een LC-seriekring alleen maar de resonantiefrequentie door, de kring heeft dan een lage impedantie voor de resonantiefrequentie. Voor alle andere frequenties vormt hij een zeer hoge impedantie en die worden dus geblokkeerd. De resonantiefgrequentie van deze seriekring bedraagt:

Fr = 1/(2.π.√L*C) Fr=1/(2*π*√2,2*10-6H*1*10-9F) = 3,39*106 Hz = 3,39 MHz.

Omdat deze seriekring voor de resonantiefrequentie een lage impedantie heeft, zal alleen het signaal op deze resonantiefrequentie ongehinderd de mengtrap kunnen bereiken. Alle andere signalen buiten de resonantiefrequentie van deze seriekring zullen de mengtrap niet bereiken. Gevolg is dan natuurlijk geen kortegolf ontvangst. Maar toch ontvang ik zonder moeite de gebruikelijke kortegolfomroepfrequenties.

Schema HF-voorversterker en mengtrap:

http://www.uploadarchief.net/files/download/ingangsgedeeltephilipsd1875.gif

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
maartenbakker

Golden Member

Helaas ben ik geen HF-kenner, dus ook benieuwd naar de uitleg.

Wat je wel zou kunnen proberen, is een volledige servicemanual vinden. Daar wil nog wel eens uitleg bij staan. Misschien kan freeservicemanuals.info er aan komen, of plaats een oproepje op philipsradios.nl/forum/

Waar ik op mijn beurt ook nieuwsgierig naar ben, is de typesticker. Specifiek of daar een land op staat (made in ..) en de eerste letters van het serienummer.

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Type is D1875/00 en is gefabriceerd in Hong Kong. Nr.KT 057470

Op http://www.zmdz.com/bbs/incomefiles/20094/1923481180861.JPG kun je mooie foto's zien van het binnenwerk van de ontvanger.

[Bericht gewijzigd door dawmast op zaterdag 25 juni 2011 13:31:11 (53%)

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Zoals bekend, laat een LC-seriekring alleen maar de resonantiefrequentie door, de kring heeft dan een lage impedantie voor de resonantiefrequentie. Voor alle andere frequenties vormt hij een zeer hoge impedantie en die worden dus geblokkeerd.

Dat zou je eigenlijk eerst na moeten rekenen, voordat je zo'n uitspraak doet. Dat komt het begrip ten goede.

Zelfs op 20 MHz heeft de LC-combinatie nog maar een impedantie van 270 ohm. Dat is niet 'zeer hoog'.
De andere weerstanden in de kring zijn veel hoger, zodat deze 'seriekring' maar weinig indruk zal maken.
Net zo goed als een parallelkring alleen wat doet als de parallelweerstand hoog is, zo doet een seriekring ook alleen wat als de serieweerstand laag is; dat is hij hier niet.

Dit is dan ook geen resonantiekring. De spoel zit er alleen om signalen uit het TV en FM omroepgebied te verzwakken, zodat ze geen hinderlijke fluitjes veroorzaken door met harmonischen van de oscillator te mengen. Op zulke frequenties begint de impedantie van de spoel wèl belangrijk te worden; daar doet hij wat.

De 1nF heeft er niets mee te maken, die zit er alleen voor de gelijkspanningsscheiding.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Wat je ook ziet bij dit soort wereldontvangers is dat de antenne direct aan het hete eind van de ingangskring zit gekoppeld. Omdat zulke ontvangers erg beroerde massavlakken hebben voor de antenne, koppelt men de antenne direct aan het hete eind van de ingangskring om toch nog voldoende signaal te krijgen. Nadeel daarvan is dat de ingangskring door de antenne gedempt wordt, waardoor de ingangskring breedbandiger wordt en daardoor de spiegelfrequentieonderdrukking en het intermodulatiegedrag slecht zijn. Luister je bijv. naar de 49m-band, dan kun je last hebben van stations op de 40m-amateurband als spiegelfrequenties. Bovendien raakt de gelijkloop ook nog eens ontregeld als je de sprietantenne niet op de juiste lengte hebt.

Helemaal links in het schema zie je de antenneverlengspoel 5001 van 68 uH, deze staat tussen de antenne en de ingangskringen van de diverse kortegolfbanden. Tevens dient deze spoel als smoorspoel om te voorkomen dat signalen voor de FM-band weglekken naar de massa via de ingangskringen.

http://www.uploadarchief.net/files/download/ingangs-%20en%20oscillatorkringenphilipsd1875.gif

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.

Wat mij verder opvalt, is dat er over sommige oscillatorkringen weerstanden zijn geplaatst, waardes zijn te vinden in een tabel. Wat is daarvan het nut van? Zulke weerstanden dempen toch de oscillatorkringen, waardoor de ongewenste faseruis toeneemt?

Tabel weerstanden over de oscillatorkringen:
http://www.uploadarchief.net/files/download/tabel%20weerstanden%20oscillatorkringen%20philips%20d1875%20ontvanger.gif

Wat mij ook opvalt is dat op de mengtrap van de FM-frontend het antenne- en het oscillatorsignaal allebei op de basis van de mengtransistor 7022 samenkomen, zoals dat wel vaker voorkomt in FM-frontends.

Maar in de kortegolf frontend komt het antennesignaal op de basis van de mengtransistor 7030 en het oscillatorsignaal komt op de emitter van deze transistor, zoals dat gebruikelijk is in AM-frontends.

Samenvattend:
FM-frontends: antenne- en oscillatorsignalen komen samen op de basis van de mengtransistor, AM-frontends: antennesignaal op basis van de mengtransistor en oscillatorsignaal op de emitter van de mengtransistor. Vanwaar deze verschillen?

FM-frontend Philips D1875 Wereldontvanger:
http://www.uploadarchief.net/files/download/fm-frontend%20philips%20d1875%20receiver.gif

Kortegolf-frontend Philips D1875 Wereldontvanger:
http://www.uploadarchief.net/files/download/hf%20en%20mixer%20kortegolfgedeelte%20philips%20d1875%20ontvanger..gif

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Die parallelweerstanden vind ik inderdaad wel èrg klein. Maar 390 ohm in het 25MHz circuit! Die gemeenschappelijke, van 5k6, zou ik nog begrijpen als lapmiddeltje om wat rare parasitaire resonanties te dempen. Maar 390 ohm?! Kortom, dàt weet ik ook niet.

Dat de VHF mixer er anders uitziet dan de HF mixer zegt niet zoveel. Ten eerste zijn dat waarschijnlijk verschillende ontwerpen geweest, maar bovendien: de taken zijn anders.

  • VHF: procentueel smal frequentiegebied, grote afstand tussen signaal en oscillator, kleine signaalverschillen in het gebruik (gewenste station is meestal een van de sterkste).
  • HF: heel breed frequentiegebied, heel kleine afstand tussen signaal en oscillator, grote signaalverschillen (gewenste signaal kan heel sterk maar ook heel zwak zijn).
Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@Frederick E. Terman:

Dat de VHF mixer er anders uitziet dan de HF mixer zegt niet zoveel. Ten eerste zijn dat waarschijnlijk verschillende ontwerpen geweest, maar bovendien: de taken zijn anders.

VHF: procentueel smal frequentiegebied, grote afstand tussen signaal en oscillator, kleine signaalverschillen in het gebruik (gewenste station is meestal een van de sterkste).

Waarom in dit geval beide signalen op de basis van de mengtransistor zetten?

HF: heel breed frequentiegebied, heel kleine afstand tussen signaal en oscillator, grote signaalverschillen (gewenste signaal kan heel sterk maar ook heel zwak zijn).

Waarom in dit geval antennesignaal op de basis en oscillatorsignaal op de emitter?

Het nadeel van om het antenne- en oscillatorsignaal beide op de basis van de mengtransistor te zetten, is dat bij het afregelen van de ingangskring de oscillatorkring meegetrokken wordt. Dit wordt veroorzaakt door de koppelcondensatoren tussen de beide kringen en de basis van de mengtransistor. Gevolg is dan dat de gelijkloop tussen de oscillator- en de ingangskring niet optimaal afgeregeld kan worden.

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Nee, de VHF oscillator wordt niet meegetrokken, want daarvoor verschillen de signaal- en oscillatorfrequenties teveel.
Het kan dus geen kwaad de signalen samen op de basis aan te bieden.
Dat heeft voor de oscillator het voordeel dat hij maar weinig vermogen hoeft te leveren.

Bij de HF kan dit niet, en zul je dus op de emitter moeten sturen. Dat heeft het nadeel dat de oscillator vrij veel vermogen moet leveren. Maar je kunt niet anders.

(nou ja, je kunt wèl anders natuurlijk, maar dit is een heel oud en goedkoop gebouwd ontwerp)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@Frederick E. Terman:

Bij de HF kan dit niet, en zul je dus op de emitter moeten sturen. Dat heeft het nadeel dat de oscillator vrij veel vermogen moet leveren. Maar je kunt niet anders.

Wat is de reden dat dat niet kan op HF, beide signalen op de basis van de mengtransistor zetten?

Nee, de VHF oscillator wordt niet meegetrokken, want daarvoor verschillen de signaal- en oscillatorfrequenties teveel.

Toch heb ik dat met een paar FM-ontvangers meegemaakt dat als ik aan de trimmer van de ingangskring draaide, de oscillatorkring meegetrokken werd en de ontvanger verstemd raakte.

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Wat is de reden dat dat niet kan op HF

Dat staat hier toch boven?!
De reden dat het niet kan op HF, is dat de afstand tussen signaal- en oscillatorfrequentie in deze radio heel klein is, en dus het gevaar bestaat dat het ingangssignaal de oscillator zou meetrekken.

dat als ik aan de trimmer van de ingangskring draaide, de oscillatorkring meegetrokken

Dat is heel wat anders!
Wat jij had, was het verstemmen van een afstemkring door afregelen van een andere kring. Dat is geen enkel bezwaar, want dat is gewoon een kwestie van weten hoe je moet afregelen. Er zijn zoveel afregelingen die onderling afhankelijk zijn.

Waar het hier over gaat, is het meetrekken van de oscillator zèlf (niet de oscillatorkring) door het ontvangen signaal (niet door de signaalkring).

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@Frederick E. Terman:

Waar het hier over gaat, is het meetrekken van de oscillator zèlf (niet de oscillatorkring) door het ontvangen signaal (niet door de signaalkring).

Dus hetzelfde als dat een oscillerende regeneratieve ontvanger door het signaal meegetrokken wordt. Om dat probleem bij mengtrappen te voorkomen, moeten de beide ingangen van de mengtrap goed gescheiden zijn.

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Ja; of de frequenties voldoende ver uit elkaar. Verhoudingsgewijs, uiteraard.
Op de middengolf is 455kHz altijd nog zo'n 30% van de hoogste frequentie.
Maar op 26MHz is het maar 1,7% en dat is te weinig om de signalen zomaar samen op de basis te kunnen zetten.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Tussen de transistor 7020 2SC1923R en de afstemkring rondom spoel 5011 zit de stopweerstand 3003 van 68 Ohm. Deze stopweerstandjes van tussen de 50 en 100 Ohm zie je vaker in FM-frontends en voorkomen ongewenste oscillaties van de HF-voorversterker. Maar veroorzaakt zo'n stopweerstandje nu ook signaalverlies, waardoor de gevoeligheid van de ontvanger afneemt?

http://www.uploadarchief.net/files/download/fm-frontend%20philips%20d1875%20receiver.gif

[Bericht gewijzigd door dawmast op vrijdag 14 oktober 2011 15:26:27 (12%)

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Wel - als je hem weglaat, gaat de zaak oscilleren. Dan verlies je zéker gevoeligheid. :)

Maar je kunt het zelf uitrekenen: vergelijk de waarde van de stopweerstand maar met de impedantie van het volgende circuit. Bedenk ook dat 1dB de moeite nauwelijk is.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ook zit er parallel aan de eerste MF-kring 5013 een diode, zoals in zoveel FM-frontends. Heeft deze diode een soort AGC-werking? Dat bij sterke signalen de diode meer gaat geleiden en de kring daardoor gedempt wordt, zodat de bandbreedte toeneemt en het signaalniveau daalt?

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Geen idee. AGC is sowieso idioot voor een FM ontvanger.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
maartenbakker

Golden Member

Die diode lijkt als varicap geschakeld... Maar hoe en waarom??

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Frederick E. Terman

Honourable Member

Of.. het zal toch niet de eigenlijke mixer zijn? Dat transistor 7022 maar een beetje lineair zit te wezen? ;)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

De diode over de eerste MF-kring na de mengtrap dient als een amplitudebegrenzer om AM-stoorpieken in het te ontvangen FM-signaal te onderdrukken. Philips doet dat al veel vaker in FM-ontvangers. In een servicemanual had ik daar wat over gelezen.

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Whatever. Ik snap wel meer van Philips niet.
Waarom maar één kant afvangen? En nee, extra dempen door de 'lagere diodeimpedantie door de uit het signaal door gelijkgerichting verkregen gelijkstroom' kan ook niet: er staat een spoel, dus ongeveer nul ohm, overheen.
Zou het gewoon een traditie zijn waarvan niemand meer weet hoe het er ooit ingeslopen is, maar die niets nuttigs doet?

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Nu heb ik bij wijze van proef een FM-frontend gemaakt met als achterzet mijn regeneratieve kortegolfontvanger afgestemd op 14 Mhz. Sluit ik de oscillator en het antesignaal beide op de basis aan van de mengtransistor, dan is de gevoeligheid een stuk groter dan wanneer ik de oscillator op de emitter van de mengtransistor aansluit en het antennesignaal op de basis. Ook kan hierbij de oscillator losjes met de basis van de mengtrap gekoppeld worden. De reden van beide signalen op de basis aansluiten, staat hierboven al besproken.

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.

Op 14 augustus 2011 13:15:06 schreef Frederick E. Terman:
Waar het hier over gaat, is het meetrekken van de oscillator zèlf (niet de oscillatorkring) door het ontvangen signaal (niet door de signaalkring).

Op http://www.vintage-radio.net/forum/showthread.php?t=49343 topic "Superhet Alignment on Shortwave¨ staat ook vermeld hoe je de gelijkloop in een kortegolfsuperhet d.m.v. een ruisgenerator correct moet afregelen. Omdat er via parasitaire en strooicapaciteiten in en rondom de mengtransistor altijd wel enige koppeling bestaat tussen de ingangs- en de oscillatorkring.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op maandag 25 augustus 2014 21:13:19 (28%)

Zorg dat je er bij komt, bij de Marine. Sympathisant van de Koninklijke Marine. Luistert graag naar militaire muziek.

diode .J02 parallel aan de eerste MF-spoel.
Ik denk dat dat een vrijloop-diode is, want als ik het goed zie, loopt de collectorstroom van de mixertor door die MF-spoel.
De kern van de MF-trafo wordt dus met een DC-bias uitgestuurd, en kan dus best wel wat energie bevatten. De mixertor moet schakelend werken, en dus periodiek uitschakelen. Door de spoel een vrijloop te geven, er van uitgaande dat de zelfinductie zo hoog is dat op de LO-frequentie de stroom niet binnen de periode kan veranderen, heb je in de MF-spoel geen hoge amplitude stroom in het ritme van de LO. Ferriet heeft ook niet-lineaire eigenschappen, en nu kun je dus een ferriet uitzoeken dat bij de MF de juiste eigenschappen heeft, en bij de HF en LO frequenties niet. De vrijloop-diode houdt deze frequenties, die door de mixertor doorgegeven worden, buiten de deur.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Ik weet niet of die stroom wel groot genoeg wordt om zo'n soort probleem te vormen.
De LO-stuurspanning is veel te klein om de mixertor te laten schakelen. Daarvoor zou hij minstens zo groot moeten zijn als de basis LO-spanning op de oscillator-tor. Maar in feite is hij minder dan een kwart daarvan.
Het mengen treedt wel op, maar alleen doordat de mixertor in een krom gedeelte van zijn karakteristiek werkt.

Maar stel dàt de mixertor inderdaad zou schakelen, dan kunnen we daaraan nog wel wat rekenen. De tor kan in de 'aan'-stand (gegeven voldoende stuurspanning) maximaal 3mA trekken; uit zal dat 0 zijn. De LO-wisselstroom zou dan een amplitude van 1,5mA hebben.

Als de kring afgestemd is op 10,7MHz, zal de spoel op bijv. 111,7MHz (ontvangst van 101MHz) een ruim 10x zo hoge impedantie hebben. De condensator echter juist een ruim 10x zo lage. De impedantie van de spoel is op 100MHz dus ruim 100x zo hoog als die van de condensator.
Van die 1,5mA zal dus 14µA piek door de spoel lopen.
(Dat de blok veel hogere harmonischen bevat, waarvoor de verhouding nog veel groter is, laat ik even buiten beschouwing.)

Een (totale) LO-stroom van 1,5mA piek zou over de kring een piekspanning van ongeveer 44mV veroorzaken. Het is vooral de condensator die hem zo laag houdt. De diode zal bij deze spanning bijna niets geleiden, afgezien natuurlijk van zijn eigen capaciteit.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org