Vysílač Ameco AC-1

expedice-bílý-tesák    technika    ostatní    Vysílač Ameco AC-1

krystal Piezoelektrický výbrus, či prostě „krystal“ - dnes běžná součástka, která vám skrytě slouží na mnoha místech v domácnosti. V hodinách na stěně, v budíku, v náramkových hodinkách, ale i v počítači, televizi, mobilu, foťáku i kameře. Dnes ji koupíte za pár korun, ale není to tak běžná součástka, jak by se na první pohled mohlo zdát. Ve čtyřicátých a padesátých letech minulého století byste za něj možná seděli v kriminále a ještě v šedesátých letech minulého století byste byli jako vlastníci krystalu přinejmenším společensky podezřelí. Jak to?

Pokud máte krystal o vhodné frekvenci, pak stačí k němu přidat jen pár součástek a obdržíte plně funkční vysílač. A ne ledajaký. S běžně dostupnou koncovou elektronkou, která se v té době používala v radiopřijímačích, se dal získat výstupní výkon okolo 5 wattů do antény. Když se sešly dobré podmínky šíření na krátkých vlnách a k tomu dobře umístěná, přesně vyladěná anténa, pojednou nebylo daleko ani do Japonska, ani do Austrálie a po Evropě doslova "co by kamenem dohodil". V počátcích vysílání byl krystalem řízený vysílač vzácný a kdo jej měl, před tím ostatní v úctě smekali. Takový vysílač měl mnohem stabilnější a čistší tón než jen kondenzátorem laděné oscilátory. Telegrafní značky byly mnohem čitelnější a příjemnější na poslech.

V dějinách byly doby, kdy nešlo jen o spojení pro zábavu. Krystalem řízené vysílače používaly za druhé světové války i výsadkové skupiny. (Vzpomeňme třeba legendární Paraset Whaddon Mk-VII z let 1941 až 1945.) Ne proto, že by si armáda a zpravodajské služby nemohly dovolit nic dražšího, ale prostě proto, že to bylo spolehlivé a technicky nezáludné zařízení, které se dalo opravit na koleni. Myslím, že by každý moderní radioamatér, i když má na stole ten nejmodernější transceiver, měl znát. Je to schéma zapojení, které může za jistých okolností i zachraňovat životy.

Typické uspořádání krystalem řízeného vysílače (sólooscilátoru) z padesátých let minulého století si můžeme ukázat třeba na továrním výrobku firmy AMECO AC-1 ("AC" = alternating current), což je výrobek americký. Bohužel s tuzemskou, profesionálně vyráběnou, alternativou vás seznámit nemohu, protože vzhledem k politickým poválečným poměrům panujícím v Československu bychom volně prodejnou stavebnici vysílače hledali na trhu marně.

Koncepce přístroje

Vysílač AC-1 vyráběla jako stavebnici firma Ameco Equipment Corporation z Mineoly ve státě New York v USA. Její sestavení byla činnost na jeden den a zvládl to i začátečník. Dokonce bych řekl, že to bylo pro něj o něco jednodušší, než si postavit klasickou dvoulampovku nebo Twinplex, jen si musel dávat pozor, aby nechytl nějaký ten kopanec od vysokého napětí. V zásadě šlo o plechovou kostru s rozměry 203 x 152 x 64 milimetrů s otvory, do kterých byly shora umístěny elektronky, transformátor, výměnná cívka a sokl pro krystal. Na průčelí kostry byly dva knoflíky od ladících kondenzátorů výstupního pí-článku a vlevo síťový vypínač. Anténa se připojovala do svorek na horní části přístroje. Telegrafní klíč se připojoval přes 6mm „jack“, umístěný taktéž shora na kostře. Síťové napájení a odkryté součástky předurčovaly zařízení pro práci od „domácího krbu“. S provozem v terénu se nepočítalo.

Původní zapojení

Z elektrického hlediska se jednalo o Colpittsův oscilátor, kde funkci ladícího obvodu nahrazoval krystal. Aktivním prvkem oscilátoru byla dvanáctiwattová svazková tetroda 6V6. V anodové větvi byl zařazený transformátor impedance, řešený jako pí-článek, odbourávající vyšší harmonické kmitočty a přizpůsobující vysokou impedanci anodového okruhu aktuální impedanci antény. Obvykle se do série s anténou zařazovala malá žárovečka indikující protékající vysokofrekvenční proudy, protože vysílač bohužel neměl žádný jiný indikátor, podle něhož by bylo možné výstup správně vyladit. Platilo pravidlo: "Když to svítí, tak to vysílá!" Klíčování se provádělo přerušováním katodového přívodu. Díky tomu byla kostra telegrafního klíče uzemněná a samočinným zavíráním elektronky (po ztrátě potenciálu katody) se minimalizovalo i jiskření na kontaktech klíče. Celý oscilátor byl napájený síťovým transformátorem přes dvoučinný usměrňovač osazený nepřímožhavenou duodiodou 6X5. První verze měly v usměrňovači jen jednoduchý kapacitní filtr, v pozdějších verzích přibyla filtrační tlumivka a další elektrolytický kondenzátor (viz. modře označené součástky ve schématu). S novou elektronkou dával vysílač standardně 5 wattů, s elektronkou hodně zestárlou pak minimálně 2,5 wattu.

schema zapojení původního vysílače AMECO AC-1

Slabiny

Základní vlastností takto řešeného vysílače je nepřeladitelnost - tedy napevno daný vysílací kmitočet podle použitého krystalu. Pokud by byl shodou nešťastných náhod při radiovém spojení tento kmitočet něčím nebo někým rušený, neměl operátor možnost přeladit se o kousek vedle - ledaže by měl ještě další, odlišně naladěný, krystal. Pevný kmitočet však může být za určitých okolností i výhoda. Třeba pro začátečníky, aby nevybočili z pásma. A také u nouzových vysílačů, protože poslouchající stanice přesně ví, na kterém kmitočtu má signál vysílače hledat.

Ačkoliv se o krystalem řízených vysílačích traduje, že měly velmi příjemný zvuk, nedalo se to zevšeobecnit. Vysílač Ameco AC-1 v původním zapojení trpěl vadou které se říká "chirp". Jde o typický cvrlikavý zvuk při vysílání telegrafních značek. Příčina se přikládala nedokonalé filtraci napájecího napětí a proto další verze byly vybavené zdokonaleným filtrem s tlumivkou. Ale příliš se to nezlepšilo.

Upravené zapojení

Frank W9BMW se začal hlouběji zabývat nectnostmi původního vysílače a zjistil, že na vině rušivého zvuku je přebuzený krystal. Doplnil proto potenciometr, kterým lze měnit odpor v řídící mřížce tetrody a tím snížit VF proudy protékající krystalem na minimum. Dále doplnil kapacitní trymr, pro přesné nastavění zpětné vazby. Potenciometr i trymr se v praxi nastavuje těsně za hranici, kdy s konkrétní elektronkou a konkrétním krystalem začně oscilátor kmitat, ne zbytečně více. Frank také doplnil stabilizaci napětí pro stínící mřížku tetrody. Stabilizátor nejen že udržoval na mřížce konstantní napětí, ale vylepšil mřížce i filtraci napájení od síťového brumu. Mřížka je na něj mnohem choulostivější než anoda. Anodě to nevadilo a díky tomu se mohl vynechat tlumivkový filtr, na kterém docházelo ke zbytečným ztrátám napětí a potažmo ke snížení výkonu vysílače. Rázem byly všechny nepříjemné průvodní jevy pryč, jako když se mávne kouzelným proutkem.

schema vysílače s vylepšenými obvody

Díky nastavovacím prvkům je v principu možné použít na pozici „E1“ prakticky jakoukoli koncovou nepřímožhavenou pentodu či svazkovou tetrodu, nejen americkou, ale i evropskou - např. EL3, EL11, EBL1, EBL21, EL84, 6L31, EL5, EL12, 4654, 6L50 atd. Hlavně je potřeba dbát, aby nebyl za provozu překročený maximální povolený anodový proud. V obvodu krystalu přibyla citlivá telefonní žárovečka. Jejím účelem není svítit, ale pracovat jako variátor a omezovat nadměrné VF proudy do krystalu. K napájení lze opět použít zdroj převzatý z původního amerického zapojení, ať už s elektronkou EZ81, EZ90 či 6Z31. V evropských podmínkách by však bylo určitě „stylovější“ i snazší použít standardní transformátor se samostatným čtyřvoltovým vinutím, jaký býval ve větších rozhlasových přijímačích a usměrňovač na pozici „E3“ osadit přímožhavenou duodiodou AZ1 nebo AZ11. O stabilizaci napětí 150V se postará neonový stabilizátor na pozici „E2“. Poslouží zde STV150/15 až 30, VR150, 11TA31, 150B2, OD3, OA2 nebo třeba ruský CG-1P. Důležitým doplňkem je miliampérmetr. Ten měří katodový proud a umožňuje přesné vyladění pí-článku. Měřidlo je zapojené záměrně v katodové větvi. V případě probití některého z blokovacích kondenzátorů nebo při náhodném zkratu anodového napětí na kostru zůstane meřidlo nepoškozené. Naopak, kdyby bylo v kladné větvi napájecího zdroje, poškodilo by se. Aby dokázal pí-článek v širokém rozsahu transformvat impedanci až na hodnotu 50 ohmů (jaká je potřeba pro napájení antény koaxiálem), musí být kapacita druhého ladícího kondenzátoru co největší - proto je řešen spojením všech sekcí triálu.

Vysílače odvozené od Ameco AC-1

Vysílače podobného zapojení, jako byl vysílač Ameco AC-1, byly poměrně rozšířené mezi začátečníky, protože využívaly součástky, které (kromě krystalu) bylo možné získat rozebráním vysloužilých rozhlasových přijímačů. Udržely se v provozu až do doby, kdy bylo výslovně nařízeno, že vysílač musí mít samostatný oscilátor, oddělený od koncového stupně alespoň jedním stupněm oddělovacím. Pokud by se chtěl někdo pokusit repliku Ameco AC-1 postavit pro studijní účely, pokusy a měření, měl by vědět, že se jedná o zapojení, které už v některých parametrech nevyhovuje nárokům kladeným na čistotu signálu vysílačů na přeplněných radioamatérských pásmech a podle toho s ní zacházet.

[autor: OK2TAR; datum: 4.4.2018; licence: CC-BY-ND]


§ Upozornění:
Informace obsažené na těchto stránkách jsou poskytovány „tak jak jsou", bez jakýchkoli záruk. Veškerá rizika související s použitím těchto informací přebírá uživatel. Tyto stránky obsahují informace, určené pouze pro studijní účely, nejsou odbornou radou nebo odborným návodem ve smyslu nového Občanského zákoníku. Článek NENÍ návodem ke stavbě a provozu tohoto zařízení! Autor důrazně upozorňuje, že se v přístroji během provozu vyskytuje životu nebezpěčné napětí - které, pokud nebudou dodrženy veškeré bezpečnostní normy a předpisy, může při neopatrné manipulaci s přístrojem způsobit smrt. Dále se důrazně upozorňuje, že jakékoli radioamatérské vysílače musejí splňovat současné technické normy pro radiové vysílání a smějí být provozovány pouze vlastníky oprávnění k provozování radioamatérské stanice (OK-licence) vydané Českým telekomunikačním úřadem - způsobem, který je plně v souladu s předpisy pro provoz radioamatérské telekomunikační služby a pouze na pásmech této službě přiděleným.


[ hlavní stránka ] - [ oprášená historie - úvod ]