Trasmettitore AM – Medium Wave AM transmitter – Valvolare

Potrebbe interessarti anche: come sentire le trasmissione FM in modo nativo su una radio sprovvista della gamma FM. e anche come trasformare una radio in un ricevitore bluethooth.

Su internet girano alcuni schemi di piccoli trasmettitori e transponder che permettono di trasmettere via radio in onde medie, a bassa potenza, l’audio di un lettore CD/Mp3 o di una radiolina FM con lo scopo di poter ascoltare questo audio su di una radio d’epoca. Con un trasmettitore sarà possibile trasmettere l’audio via etere e sintonizzare la radio sulla sua frequenza come si farebbe con una qualsiasi stazione, senza manomettere assolutamente la radio e senza collegare nessun filo ad essa.

Volendo un pò per gusto un pò per passione costruire un mini trasmettitore a valvole mi sono accorto che gli schemi che circolano su internet sono piuttosto “lofi” e dalla resa audio molto deludente. Schemi nei quali modulano la griglia schermo di un pentodo oscillatore con la placca di una valvola che funge da amplificatore audio, purtroppo però questa soluzione circuitale soffre di una bassissima profondità di modulazione oltre ad una forte distorsione dell’audio, il risultato è che sulla radio che riceve il segnale è necessario tenere il volume a “palla” e quindi ci si ascolta l’audio con una montagna di fruscio, ronzii e disturbi decisamente sgradevoli.

Il circuito funziona molto bene, il ricevitore quando è sintonizzato non fuscia più di quello che non farebbe con una normale stazione broadcast, risulta ricevibile per 3 piani di un’abitazione che è più che sufficiente per ridare voce a una vecchia radio a valvole.

Ecco lo schema premium.

Le resistenze si possono mettere tutte da 1/4 di watt, il collegamento a terra della massa del circuito è obbligatoria se no non funziona niente. Il trasmettitore può essere impostato per trasmettere nella metà alta delle onde medie, il mio consiglio per la taratura è questo: ponete un ricevitore (sicuramente allineato) nei pressi del trasmettitore, muovetevi con la sintonia nella metà alta della gamma e cercate un “buco” dove non ci siano stazioni che trasmettono e dove magari i disturbi sono minori (io l’ho posizionato circa sui 300metri, ossia 1000khz), date segnale audio all’ingresso e poi regolate lentamente il trimmer C11 fino a che sentire apparire il segnale sul ricevitore, muovete la sintonia del ricevitore un pò in su e un pò in giù per essere sicuri di essere sintonizzati sulla fondamentale e non su una qualche armonica che a questo punto della taratura è ancora presente, quando siete sicuri centrate bene il ricevitore (perchè fare la cosa inversa dal trimmer è difficile in quanto si sposta velocemente), a questo punto io mi sono servito dell’oscilloscopio, con la sonda a 1x collega al filo di antenna (alla plastica! senza connessione elettrica che sposterebbe inevitabilmente la taratura), togliete il segnale audio poi va regolato con un cacciavite con lo stelo di plastica C8 per il massimo livello di uscita, il punto di accordo perfetto qui è molto fine, quando vi sembra di essere a puntino provare a dar segnale audio per un’attimo, se non è perfettamente allineato potreste notare sull’oscilloscopio che a riposo la portante si rimette a un livello leggermente inferiore rispetto alla partenza, quindi ritoccate la taratura, quanto C8 è tarato la ricezione del trasmettitore in altri punti della sintonia diventa quasi impossibile (io non l’ho trovato proprio), un’altro segno della perfetta taratura di C8 è che la frequenza del trasmettitore non si sposta quanto scollegate la sonda dall’antenna.

Per chi volesse costruire il trasmettitore ho disponibili i PCB, il trasformatore di alimentazione, i supporti della bobina di sintonia, i trimmer capacitivi, la scatolina di plastica dove alloggiare il tutto, etc… potete contattarmi per informazioni e costi, con l’acquisto di materiale sarà possibile avere una copia leggibile dello schema elettrico.

Vediamo come va assemblato, qui sotto la foto del circuito stampato base del KIT.

Questa è la disposizione dei componenti (clicca per ingrandire)

Si iniziano a montare prima i componenti più piccoli come le resistenze, dopo i condensatori ceramici e i trimmer, poi lo zoccolo della valvola, gli elettrolitici il portafusibile ed infine il trasformatore di alimentazione.

Poi bisogna costruire la bobina di sintonia, vediamo i vari passi.

Iniziate con il ritagliare via la bavetta di plastica della stampa, separando le 2 parti del supporto.

Poi incastrateli come da foto, dovete fissare in modo permanente i 2 pezzi con una colla tipo super attak.

Nella foto qui sotto mostro i materiali che vi servono per realizzare la bobina: filo di rame smaltato da 0,16mm, filo da 1,5mm, nastro di carta, due viti da 3mm con due rondelle munite di dentini, due capicorda e 2 dadi.

Preparatevi alcune striscioline di nastro adesivo e mettetele sull’angolo del tavolo, pronte all’uso perchè da questo momento in avanti non potrete più mollare la bobina fino a che non l’avete finita. Fissate l’inizio dell’avvolgimento alla base del rocchetto.

Dovete avvolgere 33 spire serrate e senza accavallamenti, dopo di che fare una U rovesciata, attorcigliatela e poi la fermate la con 2 pezzetti di nastro come da foto.

Poi continuare ad avvolgere le restanti 67 spire, 100 spire in totale e fissate la fine dell’avvolgimento con un’altro pezzetto di nastro. Una volta fissata la fine dell’avvogimento dovete fare un giro completo di nastro attorno a tutto l’avvogimento.

Finito il primario si procede ad avvolgere il secondario, grattate via lo smalto da un capo del filo da 1,5mm e saldateci un capocorda.

Fissate il capocorda con una vite (come da foto) e avvolgete 10/12 spire, più serrate possibile.  Questo avvolgimento tende a fare come una molla, se lasciate la presa tende ad aprirsi, quindi tenetelo fermo con un dito e fateci 2 giri di nastro attorno.

Quando il secondario sarà ben fermo saldate il secondo caporcorda e mettete la vite.

Fissate la bobina al circuito stampato, usate le rondelle con i dentini per far un buon contatto elettrico della vite sul circuito stampato. Non provate a saldare le viti al circuito perchè farete solo fondere la plastica del supporto stesso. La presa intermedia del primario della bobina va saldato al foro centrale, l’inizio dell’avvolgimento va saldato nel foro in alto (se tenete il PCB con il potenziomentro rivolto verso di voi), mentre la fine dell’avvolgimento va saldato nel foro in basso. Potete togliere la smaltatura dal filo da 0,16 bruciandola con la fiamma di un’accendino, poi pulendola con un pezzettino di carta abrasiva fine infine prestagnatela prima di andarla a saldare al PCB.

Il circuito è finito, ora va collegata l’antenna, l’alimentazione e la presa audio. Infine va tarato, vediamo come passo per passo:

  1. Prendete una radio funzionante mettetela nella gamma delle OM e spostate la sintonia fino ad essere circa a 1000khz o “kc” sulle scale metriche è 300 metri (è importante che non si ricevano stazioni nel punto che scegliete).
  2. Con il trasmettitore acceso, collegato all’antenna e senza alcun segnale audio in ingresso ruotate lentamente il trimmer C11 fino a che non sentite nella radio la presenza del segnale, si capisce perchè il rumore di fondo della radio si attenua moltissimo, poi cercate di ritoccare C11 o la sintonia della radio in modo da avere il ricevitore perfettamente centrato sulla frequenza trasmessa.
  3. Ora dovete collegare la sonda dell’oscilloscopio (settata su 1x) tra la massa del circuito e la plastica dell’antenna (vedi figura A), rotate con un cacciavite di plastica C8 fino alla massima ampiezza del segnale. Se l’onda rimane distorta vuol dire che l’antenna non si accorda e succede quando questa è molto corta (tipo 1,5~2 metri), per ovviare a questo problema se non volete dover usare un’antenna lunghissima potete ovviare al problema saldando un condensatore da 33pF tra la boccola dell’antenna e massa, come nella foto qui sotto. Un’antenna lunga però garantisce una segnale forte e ricevibile anche da discrete distanze, in tutti i modi 1,5~2 metri sono sufficienti a coprire un’intera abitazione.

Figura A,  come connettere la sonda dell’oscilloscopio all’antennadel trasmettitore senza turbarne il funzionamento durante la misura:

Condensatore da 33pF da aggiungere per accordare antenne da 1,5/2mT di lunghezza

In questo video mostro all’oscilloscopio l’accordatura dell’antenna:

Il punto di massima ampiezza è molto piccolo, cioè è difficile centrarlo perfettamente con il cacciavite (nel video si nota il saltello) ma su quel punto il trasmettitore è instabile e si sposta di frequenza, quindi trovato il punto di massima dovete spostare leggermente il trimmer C8 dalla parte che non fa sparire il segnale dal ricevitore per avere stabilità della trasmissione, se poi durante la trasmissione dell’audio il suono gracchia provare a ritoccare ancora C8 ad orecchio ma senza stararlo troppo se no il trasmettitore iniziare a generare un sacco di armoniche e a disturbare altre frequenze che non dovrebbe disturbare.

Dimostrazione della profondità di modulazione di cui è capace il circuito

Stabilità della portante durante la modulazione

Durante la trasmissione di un brano audio

Scatola ufficiale in plastica stampata 3D

Questa della foto è la scatola ufficiale in plastica stampata, comprensiva di supporti per il PCB e piedini, disponibile in colore bianco o nero, nella sequenza di foto si vede anche l’assemblaggio dell’insieme con il circuito.

Un’altra idea per inscatolarlo

Siccome capita a volte di avere per le mani qualche radiolina di quelle praticamente prive di valore (5~15 euro nei mercatini), di quelle che compri solo per recuperare le medie frequenze da usare come rimpiazzi per riparare radio più prestigiose e di valore ho avuto questa idea creativa per inscatolare il mio trasmettitore OM a costo zero. Ecco qui il relitto di una radiolina a valvole che era comunque destinata alla demolizione per il recupero dei componenti.

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1 Responses to Trasmettitore AM – Medium Wave AM transmitter – Valvolare

  • Per la mia collezione di radio valvolari ho preso questo piccolo trasmettitore dopo lo spegnimento delle Onde Medie da parte di RAI.
    A dir poco eccezionale. Copre l’interno delle mura domestiche rendendo possibile la ricezione sempre distinta sulle radio che sono posizionate qua e là all’interno dei locali.
    Un’ottima profondità di modulazione e assenza di distorsioni rendono questo trasmettitore impareggiabile rispetto a certi schemi di altri Tx valvolari che si trovano in rete e che ho avuto modo di costruire e provare.

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Amplificatore Single Ended con valvole KT88/6550 e ECC85/6AQ8

-> Lo schema e il set di trasformatori non è più acquistabile per autocostruzione, chi fosse interessato può ora acquistare SB Phoenix. <-

Un bel giorno ricevo questo messaggio:

Possiedo da poco un’amplificatore che monta delle kt88 in single ended classe A, non l’ho realizzato io ma l’ho acquistato già assemblato da terzi. A farla breve, all’inizio nel mio impianto il suono mi piaceva, un po’ particolare, ma non mi sembrava male, quando poi un amico mi ha prestato un pre Arc sp3 mi è piaciuto ancora di più. Poi l’errore fatale: lo porto a casa del mio amico e nel suo impianto, collegato a delle klipsch la scala, fa letteralmente pena, tipo citofono. Un trauma! Le chiedo: sarebbe possibile renderlo un ampli ben suonante? Per la cronaca, l’apparecchio monta delle JJ. Il mio impianto: diffusori klipsch kg4, pre carver c6, giradischi aiwa ap2500 con dynavector 10×5 neo; giradischi dual con shure v15III + jico sas. Impianto del mio amico: klipsch la scala, finale Diego Nardi con 2a3, giradischi dual con shure m91 + jico sas. Ovviamente, posso inviarle foto e ulteriori dettagli. La ringrazio in anticipo e le porgo cordiali saluti

Era evidente che era uno dei tanti impresentabili, un single ended di KT88 in ultralineare pilotato da una ecc88, PCB di dubbia provenienza montato in una scatola di legno rappecciata alla meglio con 2 maniglie dell’ikea e trasformatori anch’essi di provenienza ignota senza nessuna etichetta. Ma come funzionava questo apparecchio? perchè a parte l’aspetto magari… All’oscilloscopio, su carico resistivo il test più semplice in assoluto, alla potenza di 1 watt usciva una sinusoide del genere:

In giallo il segnale del generatore, in azzurro il segnale dell’amplificatore che risulta avere una semionda fortemente compressa, si può vedere sotto la relativa analisi di spettro..

Una distorsione del 2,4% a 1 watt su carico resistivo, il motivo principale di una distorsione così grande è l’utilizzo della connessione ultralineare in una configurazione single ended, situazione di cui ho già parlato in questo articolo. Sempre per colpa della connessione ultralineare la potenza RMS massima erogabile dal circuito era di 6 watt per canale. Misurando la banda passante volevo vedere come andassero i trasformatori, erano riciclabibili?

Meglio lasciar perdere… Come si comportava il circuito su carico reattivo? Qui sono saltati fuori i problemi più grossi… Vediamo una semplice sinusoide a 1khz, 1 watt su carico reattivo

Sembra clippata?! ma è un clipping strano… non è clipping! è un’insieme di più problemi di progettazione del circuito, questa forma d’onda morsicata perdurtava anche portando il volume dell’amplificatore a pochi milliwatt di potenza, era completamente incompatibile con il carico reattivo che rappresenta bene o male quello che lo stesso circuito fa quando è collegato ad una cassa… si può vedere l’analisi di spettro assolutamente disastrosa con un 10% di distorsione complessiva ad un solo watt RMS, capisco il proprietario che l’ha definito citofono ma se misurassi un vero citofono non so chi vincerebbe.

Con lo smorzamento non si va meglio con un DF di 1,6… l’analisi della risposta in frequenza su carico reattivo dimostra gli effetti di ciò…

Il resto delle strumentali che ho acquisito è superfluo, inutile. Alla fine si poteva salvare ben poco di quell’apparecchio, un paio di mundorf, il trasformatore di alimentazione e qualche altro pezzetto qua e la. Lo schema e il set di trasformatori non è più acquistabile per autocostruzione, chi fosse interessato può ora acquistare SB Phoenix.

Lo stadio di ingresso è formato da una inconsueta (ma non troppo) ECC85 doppio triodo VHF che generalmente si trova utilizzata nei ricevitori FM delle radio a valvole e che è stata usata anche in alcuni amplificatori luxman tra cui il 3600, la valvola è stata caricata con una sorgente di corrente costate a transistor, usando il classico MJE350. Questa scelta è venuta per cercare di fare tutto con una sola valvola driver, senza dover mettere più stadi in cascata e avere al contempo un’impedenza d’uscita dello stadio decente e uno stadio veloce dal suono brillante a ricco di dettaglio, una ECC83 caricata con una resistenza sarebbe stata molto più calda e il cliente chiedeva un suono fresco, quindi il CCS a transistor ci stava a fagiolo. Al posto della ECC85 si può utilizzare anche la più comune ECC81 che ha pressochè le stesse caratteristiche elettriche, basta solo avere premuta di rispettare la diverse connessione dei pin relativi al filamento. Come finali si possono montare KT88 / 6550 / KT90.

La finale è connessa a pentodo puro, polarizzata a bias fisso servo controllato, ossia c’è un circuito attivo che si occupa di regolare il bias automaticamente che non è la stessa cosa del selfbias dove c’è una resistenza in parallelo a un condensatore, nel caso del selfbias c’è tutta la reattanza di un condensatore tra i piedi. Ovviamente c’è NFB come si deve mettere per forza se si vuole avere il giusto smorzamento del diffusore.

La sezione di alimentazione è formata dalla classica cella CLC con una vera induttanza e non un mosfet, capacità generose e condensatori buoni, la tensione per la griglia schermo è ottenuta con un circuito chiamato divisore di tensione che permette di avere una tensione inferiore a quella di ingresso rispetto al rapporto stabilito da un partitore resistivo ma esce a bassa impedenza… in pratica se si alimentano le G2 con una tensione ottenuta dalla classica cella RC la tensione non è stabile perchè quando il segnale audio supera certi limiti e la G2 comincia a richiedere corrente la tensione ai capi del condensatore C cade gradualmente al perdurare del segnale e si ricarica quando questo smette, causando distorsioni di memoria che consistono nello spostamento del punto di lavoro della valvola in base al segnale “passato”, il divisore di tensione anche se non è stabilizzato (perchè regola in base a cosa entra) invece ha un’impedenza molto bassa e non è turbabile in modo significativo dall’assorbimento della G2…

Era utilizzabile il trasformatore di alimentazione originale mentre ho provveduto a fornire due nuovi trasformatori di uscita SE6K-KT88 e l’induttanza. Vediamo il montaggio che è stato fatto dal cliente:

Che strumentali ha esibito questo circuito?

Potenza: 9,8Watt RMS
Smorzamento DF: 5,6

Banda passante 10Hz -0,2dB / 40khz -1dB

Distorsione THD @ 1 watt su carico resistivo: 0,37%

Com’è la sinusoide a 1 watt sul carico reattivo???

E la distorsione sul carico reattivo? sempre 1 watt: 0,067% si perchè un’amplificatore fa suonare una cassa, non lo si ascolta collegato ad una resistenza… distorcere poco su carico resistivo è facile, lo è di meno su quello reattivo, saper progettare un circuito vuol dire anche cercare di farlo andare meglio collegato a un vedo diffusore e non solo su una resistenza per esibire solo una strumentale.

Quadre a 100Hz / 1k /10k…

La triangolare che mostra la perfetta simmetria dell’onda

E l’andamento della risposta in frequenza sul carico reattivo

Come suona ce lo dice il cliente che ha realizzato lo schema premium con i trasformatori SB-LAB: La potenza è più che sufficiente, a ore 10 riempie la stanza di suono. Il contenuto armonico degli strumenti ad arco è notevole. La domanda viene spontanea, ma finora cosa %$£§ ho ascoltato? Perdonami il francesismo… Non ho mai ascoltato un tale insieme di dolcezza, dettaglio e raffinatezza. Praticamente sto ascoltando le tannoy per la prima volta! È incredibile, non c’è la minima traccia di durezza, il suono è una carezza, anche a volume alto. La scena è mozzafiato, sembra di avere un’ orchestra in camera, non stanca mai, bassi e medi sono favolosi! Ma ripeto, la cosa che più mi ha sconvolto, è che non si sente proprio la pressione sonora, aumento il volume e il suono diventa più grande, non più forte. Mai successo prima! Ti faccio i miei complimenti. È stata una storia lunga ma ne è valsa la pena.

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Finale Integrato KT88 a Triodo da 30Watt

Tutto è iniziato da questo amplificatore assemblato a bassissimo costo e dalle doti strumentali e sonore decisamente scarse: Mostrava una banda passate di 50Hz~20khz -3dB a 1 watt. THD del 2% a 1 watt. Fattore di smorzamento (DF) pari a 1,9

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Oltre alle doti strumentali scarsine soffriva anche di problemi dovuti al montaggio, che non è definibile in aria.. perchè il montaggio in aria ha comunque bisogno di punti di ancoraggio. L’amplificatore soffriva di problemi dovuti a falsi contatti che lo facevano funzionare in base a dove lo “picchiavi”. Montava un potenziometro del volume di scarsissima qualità (roba del costo di 1 euro), inoltre aveva fatto passare tutti i segnali audio dell’ingresso per un commutore rotativo alps di plastica, attraverso un groppo di fili che causavano tra loro problemi di accoppiamenti e non finire… Era possibile ascoltare di sottofondo il segnale di un canale anche quando eri su un canale diverso.

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Fortemente diafonico e con problemi circuitali di bilanciamento: iniettando segnale in un canale (in alto) c’era un forte sbilanciamento nel driveraggio che causava un clipping asimmetrico anche in presenza di valvole matchate, contemporaneamente trovavo un segnale riflesso (circa mezzo watt in basso) nell’altro canale anche se non stavo mandando niente la dentro.

La costruzione meccanica dell’apparecchio poi non era da meno, telaio di lamierino di alluminio di 1mm, riforzato qua e la con angolari di alluminio, condensatori e altre parti fissate con la colla. I fianchetti di legno erano 2 pezzi di battiscopa.

Questo dovrebbe far capire alle persone che vogliono spendere poco, che se devono spendere 500 euro per portare a casa tali schifezze, gli conviene tenerli in tasca e spenderli al ristorante piuttosto che portarsi a casa tale immondizia.

Dopo questo esame ho deciso per l’unica via possibile: ossia demolirlo completamente e recuperare il poco che si poteva per fare qualcosa di completamente nuovo sulla falsa riga di questo, mantenendone giusto le dimensioni approssimative richieste dal cliente per poterlo alloggiare nel mobile del suo impianto.

Fianchetti in legno massello.

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Mobile in acciaio inox, tagliato al laser e verniciatura a polvere nero lucido.

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Qui a montaggio appena iniziato: potete notare i generosi condensatori di livellamento da 1000uF 500volt per ogni canale, preceduti da 2 induttanze da 20Henry e 440uF dopo il ponte raddrizzatore. La piccola induttanza da 4H posta nel mezzo livella l’alimentazione negativa che serve tutta la sezione sfasatore e driver.

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Trasformatori di alta qualità.

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Cablaggio in aria con componenti ben fissati, da notare l’uso di condensatori Mundorf Supreme sui segnali.

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Ed ecco l’apparecchio completato:

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Descrizione del circuito: Le finali sono KT88 connesse a Triodo puro, bias fisso, pilotate in classe AB su trasformatori d’uscita da 8000ohm primari. Valvole driver sono 6SN7GT, sfasatrici 6189W Jan Sylvania (valvola militare),pozzo di corrente formato da un MPSA42 e un BUX84 sotto gli sfasatori, valvola di ingresso 12AT7 Sylvania con placche grafitate. Il segnale di NFB arriva sullo sfasatore, la 12AT7/ECC81 ne è esente.

Il commutatore rotativo per selezionare gli ingressi c’è ancora ma questa volta pilota 3 piccoli relè di segnale (contatti in argento in atmosfera inerte) montati direttamente su un pcb dietro le boccole RCA, collegamenti cortissimi e nessun problema di interferenze.

Ho sostituito le KT88 sowtec (che a malapena reggevano 28watt di dissipazione statica arrossando già leggermente) con un quartetto di KT88 GoldenLion Genalex che reggono perfettamente senza arrossare e le 6sn7 elettro harmoix con una coppia di SYLVANIA 6SN7WGTA e fatto qualche piccola modifica al circuito. Il suono è migliorato sensibilmente.

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Caratteristiche Tecniche

Potenza: 30Watt RMS per canale.
Banda passante a 1 watt: 10Hz (nessuna attenuazione) ~ 75khz -3db
Banda passante a 25watt: 10Hz (nessuna attenuazione) ~ 60khz -3db
Distorsione Armonica (THD) a 1 watt: 0,15%
Distorsione Armonica (THD) a 25watt: 1%
Fattore di smorzamento (DF): 8,0
Rout: 1 ohm

Spettro a 1 Watt

1watt

Spettro a 25 Watt

25watt

Quadra a 1Khz

Quadra a 10khz

Ecco i 3 schemi premium, finale…

Alimentazione…

Scheda controllo e ritardo dell’anodica.

Chi fosse interessato a realizzare questo schema elettrico potrà richiedere il preventivo per il set di trasformatori, inoltre è possibile avere su ordinazione lo schassis metallico realizzato con taglio laser.

Come suona?

L’amplificatore suona suona suona… Il suono non è stato il classico P.P. di kt88 con suono gonfio, bassi gonfiati (soffiati) e con alti poco chiari rispetto ad altre valvole. Questo lo si legge molto spesso in giro su questo tipo di valvola e come suonava appunto l’impresentabile che è stato demolito per giungere a questo progetto.

Ha un suono perfetto con bassi medi e alti estremamente difiniti, tutti riportati in un’amalgama perfetta e suono controllatissimo anche a volumi che fan tremare i muri! L’amplificatore è perfetto con tutti i generi, non ha preferenze di genere… macina tutto classica-jazz-rock-disco-metal senza problemi.

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