Zpět

Dvoulampovky

Asi se budete ptát, proč se vlastně zabývám něčím tak zastaralým. Důvodů je několik. Za prvé - před časem jsem dostal kufr. Pro jednoho plný starých krámů a šrotu, pro jiného (mě) kouzelný kufřík plný pokladů. Takže místo na sběrném dvoře skončil u mě, a jeho obsah dále čekal na svou chvíli. Nacházelo se v něm několik šasi, tři s nedostavěnými pokusy o dvoulampovku, jeden skoro dostavěný superhet, hromádka elektronek a nějaké součástky. Některé věci celkem vzácné, jako třeba originální stupnice, nebo cívkové soupravy Palafer, vše původně určeno pro kutilskou stavbu jednoduchého rádia, původem z konce čtyřicátých let.

Dalším impulsem bylo modré A-Radio 5/08, s mimo jiné i plánkem pro dvoulampovku. Jednoho dne jsem se zastavil u kolegy radioamatéra, ten vytáhl dvoulampvku postavenou podle tohoto A-R se slovy - kdo nikdy nepostavil dvoulampovku, není radioamatér. A tak jsem vyměnil jedno šásko se stupnicí za napájecí trafo, a vypuklo dvoulampovkové šílenství. Takovéhle poklady je přece potřeba nějak využít. Posledním důvodem byla docela obyčejná zvědavost, jak vlastně takový přístroj chodí.

První dvoulampovka - pokusná

Proto jsem už dřív začal stavět dvoulampovku, podle staré Amatérské radiotechniky, pro změnu v tříbodovém zapojení. Ta už i hrála, ale na těchto fotkách je momentálně s rozmontovanou cívkovou soupravou.

Na prvním obrázku je schéma napájecího zdroje. Napájen je z anodového vinutí síťového trafa. Protože jde o trafo původně určené pro jiný účel, anodové napětí je poměrně nízké. Usměrňovací můstek je zablokován kondenzátory, jinak by se mohl v reprodukci objevit brum. Odpor 220R zmírňuje proudový náraz při zapnutí. Je nutný např. i při náhradě usměrňovačky diodami ve starém rádiu, protože elektronka nažhavuje postupně, zatímco polovodičové diody fungují "natvrdo". Anodové napětí +140V je pro koncovou elektronku, stabilizovaných +90V pro audion, a +30V pro varikap jemného ladění. Odpor 4k7 srážející napětí pro stabilizaci musí být dimenzován minimálně na 2W. Žhavící napětí 6,3 V stř. je odebíráno přímo z dalšího vinutí trafa.

Na dalším obrázku je původní schéma zapojení.

Jenže tohle zapojení mělo v praxi spoustu nedostatků. A tak došlo na úpravy, předělávky, experimenty.
Největším problémem byla malá hlasitost. Původně jsem koncový stupeň osadil po vzoru R4 běžnou 6F31. Zkusil jsem tedy 6L31, ale v podstatě se nic nezměnilo - příčinou bylo malé anodové napětí. Posledním pokusem byla přestavba na ECL84, kde pentodový systém funguje jako koncový stupeň a triodový jako předzesilovač. Teď už byla hlasitost vyhovující, ale zase nastaly problémy s nestabilitou. Pomohlo dokonalé zablokování mřížek a anod poměrně velkými kondenzátory, tím jsem zároveň získal dokonale komunikační přednes, HI.
S tím souviselo i řízení zpětné vazby audionu změnou předpětí druhé mřížky. Při regulaci se mění celkové zesílení elektronky, a tím samozřejmě i zesílení NF složky. Zkusil jsem tedy regulaci zpětné vazby potenciometrem v katodě, což se maximálně osvědčilo.
Dále se mi nelíbilo hrubé ladění - knoflík přímo na hřídeli ladícího kondenzátoru. Jednou možností bylo udělat klasický lankový převod, ale nakonec jsem zvolil jemné doladění varikapem.
Po připojení delší antény bylo jasné, že další věcí bez které se dvoulampovka neobejde je proměnná anténní vazba, tady vyřešená velmi jednoduše a přitom účinně potenciometrem v anténním přívodu.
Dalším nedostatkem je síťový brum pronikající do reprodukce. Částečně pomohlo "komunikační" nastavení kapacit vazebních a blokovacích kondenzátorů, a hlavně odbručovač - potenciometr a dva kondenzátory v přívodech žhavení audionové elektronky. Stále ale brum v signálu je, hlavně při nasazení zpětné vazby.
Zapojení které z toho všeho nakonec vzniklo, je na dalším obrázku. Trochu se to zkomplikovalo.

Co není ve schématu nakresleno je přepínání vlnových rozsahů. Jsou čtyři, dva rozsahy krátkých vln 3,5 - 10 a 1,5 - 4 MHz. Dále klasické střední vlny, a rozsah NDB - 0,25 až 0,65 MHz. V něm jsou slyšet oba naše silné vysílače - Topolná a Liblice a v mezipásmu okolní silnější NDB majáky, jako např. UR z Hradce nebo TBV z Třebové.
Cívky jsou vinuté na kostřičkách o průměru 8mm s jádrem, původem ze starých ruských televizorů. Počty závitů jsou přibližné, KV1 má asi 20 závitů s katodovou odbočou na 5. závitu. KV2 má asi 50 závitů s odbočkou na 10. závitu. Obě cívky jsou vinuté lakovaným drátem o průměru 0,2 mm, anténní vinutí má klasicky 1/3 ladícího. Středovlnná cívka má asi 150 záv. s odbočkou na 25. závitu, je vinutá VF lankem a na kvalitě příjmu je to znát. Anténní vinutí má 400 záv. CuL O.1mm. Cívka NDB rozsahu má asi 33O záv, je vinutá drátem CuL 0,15 mm a na kvalitě příjmu je to opět znát, tentokrát negativně. Jenže VF lanko by se už nevešlo. Odbočka je asi kolem 40. závitu, anténní vinutí má něco přes 100 záv. CuL 0,1mm. Středovlnná a dlouhovlnná cívka má pomocná kartonová čela, mezi kterými je vinutí.
Nejlépe dvoulampovka funguje na středních vlnách. Na dobrou anténu jsou slyšet všechny středně silné stanice, s dostačující selektivitou. Na pásmu NDB je tupější, to asi souvisí se zmíněnou ladící cívkou ze slabého lakovaného drátu. Na krátkých vlnách je to už trochu boj se selektivitou. Pro poslech na amatérských pásmech by to chtělo NF filtry. Hlavní problém je ale s brumem po utažení vazby. Ten se mi nepodařilo úplně odstranit, i když jsem filtroval a blokoval kde co. Změna zpětné i anténní vazby má vliv na ladění, ale posun kmitočtu je v rozsahu jemného doladění. Regulace vazby v katodě se mi zdá jako ostřejší a méně citlivá, regulace předpětím ve druhé mřížce je jemnější ale zase má vliv na celkové zesílení. Nejvýhodnější je tedy kombinace obou.

Dvoulampovka druhá - retro

Základem její konstrukce je šrot z horních obrázků. Zde už je šasi po mechanické rekonstrukci, a s už funkčním napájecím zdrojem.

Na následujícím obrázku je schéma zapojení takové "klasické" dvoulampovky. Jde o mírně upravené zapojení dvoulampovky Corona Signal 2P, vyráběné kolem roku 1947. Schéma jsem použil proto, že je s elektronkami ECH21 a EBL21, které jsem měl k dispozici.

Použil jsem původní dobové cívkové soupravy Palafer Mignon pro dlouhé a střední vlny, a Palafer Colibri pro krátké vlny. Číslování jejich vývodů je ve schématu. Při přepínání vlnových rozsahů se nevyužité cívky vyzkratují, aby jejich vlastní rezonance neovlivnily příjem na nižším rozsahu. Kondenzátor 10 nF mezi anodou první elektronky a zpětnovazebním vinutím není nezbytný, a vše bude fungovat i bez něj, ale potom je celé zpětnovazební vinutí pod anodovým napětím a takhle je to jistě bezpečnější. Kondenzátor mezi zemí a anodou ECH21 není nutný pro střední a dlouhé vlny, kde dvoulampovka hraje i bez něj. Na krátkých vlnách byla vazba zbytečně velká, a nevysazovala. Cívková souprava měla zřejmě rezervu pro starší elektronky s nižším ziskem. Protože jsem nechtěl zasahovat do původních cívek, postupně jsem zvětšoval kapacitu z původních 25 pF až na 180 pF, kdy už řízení zpětné vazby fungovalo standardním způsobem. Nasazování vazby na středních a dlouhých vlnách nebylo nijak ovlivněno. Kondenzátory jsou vůbec nejproblémovějšími součástkami ze starých zásob, svitkové měly většinou svod který se projevil až po zapojení na vysoké anodové napětí, a elektrolytické byly zase vyschlé a bez kapacity. Nakonec jsem musel upustit od jejich použití, a z velké části je nahradit moderními typy. Je nutné aby byly na 5OO V a více. Pouze elektrolytický kondenzátor v katodě koncové elektronky může být na 20-30 V. Velmi kritický je kondenzátor mezi anodou první, a mřížkou druhé elektronky. Pokud má sebemenší svod, dostane se na mřížku kladné napětí, elektronkou protéká velký proud, zkresluje, a brzy se zničí. Je to velmi častá závada lampových rádií. Odpory jsou originální, a až na nedokonalý dotek čepičky u jednoho kusu s nimi nebyl problém. Jen je nutné použít typy na minimálně 1W zátěže, moderní miniaturní odpory použít nelze. Nevyužité systémy elektronek jsou spojeny s katodou.
Výstupní trafo si zaslouží vlastní odstavec. Dnes ho lze sehnat jen z vraku nějakého vyřazeného starého (ale ne historicky cenného) lampového rádia nebo televize. Znouze jde nahradit malým síťovým trafem z 220 na 6-8V. Občas se dokonce výstupní tráfko pro elektronky z neznalosti prodává jako napájecí síťové s udávaným výstupním napětím kolem 7V. Mezi nimi je ale jeden zásadní rozdíl. Zatímco napájecí transformátor má E a I plechy skládané střídavě tak, aby se mezery mezi plechy vzájemně překrývaly, výstupní trafo má všechny E plechy z jedné strany, všechny I plechy z druhé strany a mezi nimi vzduchovou mezeru, vymezenou většinou proužkem papíru. Slouží pro omezení magnetizace jádra stejnosměrným proudem napájejícím anodu výstupní elektronky. Podobně lze využít i transformátorek ze skříní 100V rozhlasu po drátě, kde 100V vinutí zapojíme jako anodové a reproduktor na odbočku 1,5W. I tento transformátor má ale plechy skládané střídavě, proto je jeho využití také nouzové. Nějak to hrát bude, nic neshoří, pro vyzkoušení stačí, ale nelze počítat s nějakým HiFi zvukem.

A tady už je hotovo.

Jak funguje? Citlivost je o trochu menší než u předchozího tříbodového zapojení, stejně jako selektivita. Silné stanice, jako Liblice nebo Topolná jsou slyšet s dlouhou anténou po dost velké části stupnice, proto měly tehdejší dvoulampovky odlaďovač místních stanic. Zpětná vazba řízená kondenzátorem nasazuje příjemně a citlivě, ale má velký vliv na posun kmitočtu, hlavně na krátkých vlnách. Poslouchat amatérské stanice s tímhle je skoro nemožné. Hlavní doménou dvoulampovek býval ale příjem silnějších místních stanic, a ten klasická dvoulampovka zvládne se ctí.

Teorie, tipy, rady.

Nejdřív něco málo o elektronkách, které jsou už dnes pro většinu kutilů věcí neznámou. Běžně se setkáme s diodou, triodou, pentodou a heptodou. Dioda má dvě elektrody - katodu a anodu. Pokud je anoda kladnější než katoda, elektronkou teče proud. Když mezi ně přidáme mřížku, můžeme jí řídit velikost protékajícího proudu, a dostaneme triodu. Pentoda má tři mřížky, heptoda dokonce pět mřížek. Na obrázku je zjednodušené zapojení triody vlevo a pentody vpravo jako zesilovače.

Na mřížku triody, nebo první mřížku pentody se přivádí vstupní signál. Stejnosměrně je přitom na potenciálu země. Z anody se odebírá zesílený signál, a je spojena s + pólem napájení. Katoda je spojena přímo se zemí. Elektronkou přitom stále protéká proud, a až když je na mřížce napětí záporné proti katodě, proud zaniká. Proto se pro zmenšení klidového proudu někdy katoda zapojí přes odpor, na kterém vznikne úbytek napětí, katoda je tak kladnější proti mřížce a proud klesne. Tento odpor se blokuje kondenzátorem, aby nekleslo zesílení. Druhá mřížka pentody se spojuje s kladným potenciálem, třetí s katodou. Tím je ovlivněn tok elektronů systémem a sníženy kapacity mezi elektrodami, a proto má pentoda větší zesílení. Heptoda má pět mřížek, a můžeme si ji představit jako triodu a pentodu nad sebou. Používala se ve vstupních obvodech superhetů, kde "triodová" část fungovala jako oscilátor a "pentodová" jako zesilovač, a celek zároveň jako směšovač.

Další věcí, bez které se elektronka neobejde je žhavení. Existují dva základní druhy žhavení - s jednotným napětím, kde se žhavící vlákna spojují paralelně, a s jednotným proudem, kde se spojují do série. Paralelní žhavení se používalo u radiopřijímačů se síťovým transformátorem, sériové u tzv. univerzálních přijímačů, bez transformátoru, spojených přímo s elektrickou sítí. U našich výrobců šlo o rozhlasové a TV přijímače s písmenem U v typovém znaku. Zde byly elektronky řady P nebu U, jejich vlákna se spojila do série, takže celkové žhavicí napětí se přibížilo síťovému a doplnily předřadným srážecím odporem. Všechny obvody i kostry těchto přístrojů jsou přímo spojeny s elektrickou sítí, a kvůli bezpečnosti musí být v izolačním krytu, s izolačními ovládacími prvky, a např. anténa a uzemnění odděleny kvalitními kondenzátory. Takovouto konstrukci pro domácí kutění důrazně nedoporočuji!
Dále se rozlišuje ještě žhavení nepřímé, kde je žhavící vlákno odděleno od katody, a pro žhavení lze použít střídavý proud. To se používá u převážné většiny elektronek určených pro přístroje napájené ze sítě, s výjimkou některých usměrňovaček, nebo hodně starých lamp z dvacátých a třicátých let. A žhavení přímé, kde je samo žhavící vlákno katodou, používané většinou u bateriových elektronek.

Jaký druh, napětí nebo proud použít, určuje první písmeno nebo číslice v typovém označení.
D nebo 1 - žhavící napětí 1.4 V, přímé žhavení.
A - žhavící napětí 4V
E nebo 6 - žhavící napětí 6.3 V
P - žhavící proud 0,3 A
U - žhavící proud 0,1 A

Druhé písmeno určuje systém elektronky.
A - dioda
B - dvojitá dioda
C - trioda
D - výkonová trioda
E - tetroda
F - pentoda
L - výkonová pentoda nebo tetroda
H - pentoda nebo hexoda
K - oktoda
M - indikátor vyladění
Y - jednocestná usměrňovací elektronka
Z - dvoucestná usměrňovací elektronka

Cívková souprava

Většinou nebude po ruce dobová originální cívková souprava, a nezbude než si ji nějak vyrobit na koleně. Pro inspiraci je zde několik návodů. Všechny jsou přizpůsobeny pro ladící kondenzátor 500 pF. Pojmem "studený" konec cívky se rozumí konec ladícího vinutí spojený se zemí. Jako "živý" nebo "horký" se označuje konec spojený se statorem ladícího kondenzátoru.

První je pro cívkové kostřičky o průměru 7 mm. Ty je možné sehnat z vyřazených tranzistorových přijímačů, případně televizí. Ladící vinutí má pro krátké vlny 11-12 závitů, pro střední vlny 125 závitů, a pro dlouhé vlny 380 závitů. Anténní vinutí se vine pod studený konec ladícího, a má 6 závitů pro krátké, 30 pro střední a 160 pro dlouhé vlny. Zpětnovazební se vine nad horký konec ladícího vinutí a má 8 závitů pro krátké, 27 závitů pro střední a 75 pro dlouhé vlny.

Na dalším obrázku je nákres cívek s kostrou o průměru 30 mm. Téměř stejný průměr mají např. tuby od šumivých vitamínů.

Ladící vinutí "K" pro krátké vlny má 7-8 závitů lakovaného drátu o průměru 0,6 mm.
Ladící vinutí "S" pro střední vlny má 90 závitů lakovaného drátu o průměru 0,3 mm, nebo lépe VF kablíku.
Ladící vinutí "D" pro dlouhé vlny je vinuto divoce, mezi čela tvořená izolačními trubičkami prostrčenými kostrou dle nákresu, tak aby cívka byla úzká a vinutá na výšku. Má 180 závitů drátu o průměru 0,15 mm.
Krátkovlnné zpětnovazební vinutí "ZK" se vine do mezery mezi závity ladícího vinutí a má 6 závitů.
Středovlnné zpětnovazební vinutí je společné i pro dlouhé vlny, vine se mezi středovlnné a dlouhovlnné ladící vinutí, a má 70 až 90 závitů.
Anténní vazební vinutí zde není řešeno.
Další návod pro cívkovou soupravu používá papírovou trubku o průměru 17 mm. Ladící vinutí je vinuto mezi dvě čela na šířku 5mm, a má 80 závitů drátu 0,15 mm. Zpětnovazení vinutí je vinuto stejně, má také 80 závitů, a jeho vzdálenost od ladícího je 12mm. Je vhodné zpětnovazební vinutí vyrobit samostatně posuvné. Dlouhovlnný přídavek ladící cívky je vinut mezi čela na šířku 10mm, má 300 závitů.

Anténní vazba

Nejpoužívanější druh anténní vazby, samostatným anténním vinutím, je na obrázku vlevo pod písmenem a). Důležitou podmínkou je, aby vlastní rezonance anténního vinutí byla dostatečně daleko od ladícího rozsahu, a přitom mimo kmitočty obsazené silnými stanicemi. Prakticky anténní vinutí mívalo zhruba 1/3 závitů vinutí ladícího. Pokud má např. středovlnná anténní cívka závitů příliš málo, bude rezonovat kolem hustě obsazených krátkovlnných rozhlasových pásem a ty budou "prolézat". Potom je potřeba anténní vinutí převinout na větší počet závitů. Další nectností je velká závislost velikosti anténní vazby na kmitočtu. V praxi to znamená, že např. na středních vlnách budou signály na dolním konci pásma slabé, a naopak na horním konci, okolo 1,5 MHz, velmi silné. Tento způsob byl přesto zdaleka nejpoužívanější u továrních i amatérských konstrukcí.
Někdy se především pro středovlnný rozsah používala varianta, kdy anténní vinutí má zhruba trojnásobek počtu závitů vinutí ladícího. Jeho vlastní rezonance se tak posune pod dolní konec středních vln. Výhodou by měl být rovnoměrnější průběh vazby v závislosti na kmitočtu.

Druhou možností je kapacitní vazba antény malým kondenzátorem řádu jednotek až desítek pF přímo na ladící obvod podle obrázku b). Má velkou výhodu v jednoduchém provedení proměnné vazby, prostřednictvím otočného kondenzátoru např. z VKV přijímače. A ještě ušetříme vinutí anténní cívky. Má však stejnou nectnost jako předchozí - velkou závislost vazby na kmitočtu, a k tomu ještě další problém. Anténní kondenzátor má velký vliv na ladění, tím větší, čím menší je ladicí kapacita. V praxi se tento způsob používal jen u nejprimitivnějších zapojení, pro první pokusy ale vyhoví. Jen trochu zkomplikuje obsluhu. Je vhodný pro krátké provizorní antény.

Poslední možností je varianta vpravo, na obrázku c). Mezi zem a studený konec ladící cívky dáme kondenzátor o kapacitě 10 - 50 nF, a anténu zapojíme na něj. V praxi jsem tuto variantu nezkoušel, ale v Radioamatérech z konce 40. let byla tato vazba velmi chválena pro vyrovnanou závislost vazby na kmitočtu, a možnost připojit i anténu s malou impedancí, např. dnes i koaxiální kabel.

Na dalším obrázku je způsob kapacitní vazby laděného obvodu s anténou. Přepínačem se mění její velikost, přitom vliv na ladění je omezen. Vazba v této podobě by měla být vhodná především pro krátké vlny.

Zpět