Miniature.

ad29 -radio ad amplificazione diretta con rivelazione ad impedenza  infinita; sintonizzazione a variazione di induttanza (variometro).

SCHEMA
SCHEMA

circuito a radio frequenza 

fig.1
fig.1

l segnale  captato dall'antenna  attraversa la bobina d'aereo L1 da 186 μH o L2 da 30 μH che induce una corrente nella bobina di sintonia L3 collegata in antiserie con la bobina L4, entrambe da 186 μH.

Tali bobine hanno  in parallelo un condensatore fisso  da 150 pF .

Con questa configurazione si riesce a  a sintonizzare frequenze comprese fra i 500 ed i 1100 KHz (parte delle onde medie).

fig.2
fig.2

La disposizione delle bobine  in antiserie è mostrata in fig.1. b.

in tale configurazione quando le due bobine sono distanti fra loro , cioè non si influenzano, l'induttanza totale è lari alla somma delle due induttanze; cioè:

Ltot= L3 + L4  man mano che le due bobine si avvicinano fra loro interviene la muta induttanza M = K√(L3L4) che va a sottrarsi (antiserie) alla induttanza totale che diviene:

Ltot= L3 + L4 -2 K √(L3L4) nel nostro caso essendo L3=L4 = 186 μH abbiamo:

Ltot= 372 - k 372.

(ricordiamo  che la formula generale in caso di mutua induttanza e di antiserie  è: 

Ltot = L3+ L4 - 2M)

Poichè K varia fra il valore 1 (massimo accoppiamento) ed il valore zero (nessun accoppiamento) la nostra induttanza può variare, in teoria,  fra 372 μH e zero μH.

Nel caso pratico non sono riuscito ad avere un accoppiamento massimo pari ad 1  ma pari a 0,73 ; con tale accoppiamento l'induttanza varia fra un valore minimo di 100 μH ed uno massimo di 372 μH.

Ora con una induttanza di 100 μH  con in parallelo un condensatore di 200 pF posso sintonizzare un'onda di frequenza prossima ad 1 MHz; con un'induttanza di 372 μH ed un condensatore di 200 pF posso sintonizzare un'onda intorno ai  0,5 MHz. (vedi calcolo delle condizioni di risonanza)


Supponendo che nella griglia 2 del pentodo di radio frequenza entri un segnale avente una tensione picco picco di 60mV, questo verrà amplificato dal pentodo ed in uscita nel piedino 9 (anodo del pentodo) avrò un segnale amplificato pari a circa 4 V.

Si è infatti scelto un punto di lavoro come indicato in fig.2a (caratteristiche anodiche del pentodo).

Il carico anodico è pari a 3000 Ω.

La retta di carico passa nel  punto dell'asse delle ascisse 140V e nel punto dell'asse delle ordinate 48mA.

La retta di carico è in una posizione tale da non determinare distorsione alcuna.

Le caratteristiche mutue riportate in fig.2a sono state disegnate per una tensione sia di griglia schermo che di placca pari a 120V. 

Dato l'andamento parallelo all'asse delle ascisse delle caratteristiche di placca a partire da tensioni superiori a 60V (indipendenza della corrente di placca dalla tensione di placca) le curve  relativa alle caratteristiche mutue variano di pochissimo.

Dalle caratteristiche mutue è facile ricavere graficamente il valore della pendenza che nel nostro caso vale 20mA/V.

ricavata la pendenza è facile ricavare l'amplificazione.

A= gx Rc = 0,020x 3000 = 60 (vedi fig.2a).

Il segnale di  0,06 x 60 = 3,6V dalla placca del pentodo passa alla griglia di controllo del primo triodo attraverso il condensatore di 10nF.

fig.2a
fig.2a

rivelazione e sezione ad audio frequenza

La griglia di controllo  del primo triodo è polarizzata in prossimità dell'interdizione dalla resistenza di catodo del valore di 47 KΩ.

Quando sulla griglia si presenta la parte negativa del segnale la valvola va in interdizione, quando invece sulla griglia di presenta la parte positiva la valvola riprende a condurre, in tal modo  passerà la sola  parte positiva del  segnale  ; esso verrà, insomma, rivelato e potrà essere prelevato dal catodo e portato tramite il condensatore da 20 nF ed il potenziometro da i MΩ  alla griglia del primo pentodo (preamplificatore)

Il segnale prelevato dal catodo ha un' amplificazione minore dell'unità.

fig.3
fig.3

Infatti, con riferimento al circuito equivalente di fig.3 possiamo scrivere:

vu= Rkia ; Vgk= Vs - Vu; Vgk = Vs - Rki;

μVgk = μ( Vs - Rkia).

Applicando il  2° principio di Kirchhoff al circuito d'uscita si ottiene:

μVgk= (Rk + ra)ia .

Da queste espressioni con semplici passaggi si ha  che il guadagno A=Vu/Vs risulta uguale a μRk/(ra + Rk(μ + 1)).

Da questa espressione si nota:

  •  che il guadagno è positivo e che quindi il segnale d'uscita è in fase col segnale di ingresso;
  • che il guadagno è minore dell'unità.

  Dall'analisi del circuito si evince inoltre :

  •  che la resistenza di ingresso è infinita in quanto non circola corrente;
  • che la resistenza d'uscita R0 pari al rapporto fra Vu a morsetti aperti ed ia con morsetti in c.c  risulta uguale a ra/(μ + 1) e quindi circa uguale a ra/μ e quindi a 1/ gm; ora poichè gm è dell'ordine di 10 mA/V risulta che R0 sia dell'ordine del centinaio di Ω.

 

Questo tipo di  connessione è detta ad anodo comune o  ad inseguitore catodico ( cathode follower).

 Il segnale a bassa frequenza dunque si trova sulla griglia 2 del secondo triodo, viene da questi amplificato ed iniettato tramite il "condensatore" da 10 nF nella griglia della finale. 

in fig.4 sono mostrate le caratteristiche anodiche  e le caratteristiche mutue del secondo triodo .

Dallo studio del grafico possiamo determinare gli elementi  necessari  ( ra, g, μ, Rc ed Rk ) per calcolare l'amplificazione 

pari a : A= μ Rc/(ra+Rc).

fig.4
fig.4

 

 

Il segnale così amplificato viene iniettato, come detto, nella griglia della finale che   è polarizzata dalla resistenza di catodo da 200Ω in modo che la valvola funzioni in zona lineare.

La variazione del segnale (tensione) in ampiezza determina una variazione della corrente anodica che, attraversando il primario del trasformatore d'uscita, induce una corrente amplificata del rapporto di trasformazione dello stesso nel secondario.

Otteniamo dunque un segnale in corrente sufficientemente  ampio che attraversando la bobina mobile dell'altoparlante fa vibrare il cono riproducendo il suono.

 Il trasformatore d'uscita ha la funzione di adattare l'impedenza della finale all'impedenza dell'altoparlante; infatti per avere la massima trasmissione della potenza occorre che la resistenza interna del generatore (pentodo finale) sia uguale alla resistenza del carico (bobina mobile dell' altoparlante).

In questo  caso ho una valvola con un'impedenza  pari a circa 4.500 Ω e d un trasformatore d'uscita con rapporto di trasformazione pari a 24.

Ora ricordando che  Z1 x i12=Z2 x i22 e  quindi Z1/Z2=n2 , dove n è il rapporto di trasformazione pari a i2/i1, per avere un buon adattamento di impedenza sarebbe opportuno utilizzare un altoparlante con impedenza pari a 8Ω.

In definitiva al trasformatore d'uscita, incorporato nella radio, posso collegare in alternativa  un altoparlante oppure una cuffia a bassa impedenza. 

valvole utilizzate

prove d'ascolto

galleria fotografica