Digitale afstemschaal 2
Kwam in het eerste deel de teorie over het gebruik van de Valvo-IC's SAA 1058 en SAA 1070-5 ter sprake, nu is de praktijk aan de beurt. Tips voor de montage, voor de instelling en voor de afregeling vormen de bestanddelen van dit tweede deel. Beide artikelen samen vormen het komplete recept voor een digitale afstemschaal die in vrijwel iedere tuner kan worden toegepast.
In figuur 1 is nog eens het komplete schema van de digitale afstemschaal afgebeeld. Er zijn ten opzichte van figuur 4 uit het eerste deel een paar kleine wijzigingen aangebracht, dit om de printmontage te vergemakkelijken. Zo zijn de verbindingen tussen de aansluitingen van IC3 en het display van een nummer voorzien.
Figuur 1. Nogmaals het komplete schema van de digitale afstemschaal.
In figuur 2 is de gedrukte bedrading te zien. Deze bestaat uit twee gedeelten: een displayprint en een basisprint. De displayprint kan loodrecht op de basisprint worden bevestigd. Dit kan gebeuren door kleine, haaks gebogen stukjes draad als verbinding tussen de twee printen te monteren. De decimale punt staat in de uitlezing steeds op dezelfde plaats. Om toch onderscheid te kunnen maken tussen kHz en MHz zijn twee LED's aangebracht waarvan er een oplicht.
Figuur 2. De print bestaat uit twee delen: een basisprint en een displayprint. Beide delen kunnen via kleine draadjes met elkaar verbonden worden. Op de displayprint is ruimte gereserveerd voor de vijfstandenschakelaar. Via flatcable kan de schakelaar met de aansluitingen van de basisprint worden verbonden.
De aansluiting van de ingangssignalen geschiedt via coaxkabel van 50, 60 of 75 Ω.
| R1,R2 | 82 Ω |
| R3,R4 | 3k3 |
| R5,R6 | 56 k |
| R7 | 27 Ω |
| R8 | 2Ω2 |
| R9 | 180 Ω |
| R10,R11,R15 | 1k8 |
| R12 | 820 Ω |
| R13 | 2k2 |
| R14 | 1 k |
| R16 | 2k7 |
| R17 ... R36 | 270 Ω / 1/3 W |
| R37 ... R49 | 22 k |
| C1,C2,C18 | 10 n |
| C3,C4,C6,C7,C8,C12,C13 | 100 n |
| C5,C14,C15 | 22 n |
| C9 | 68 p |
| C10 | 120 p |
| C11 | 47 p |
| C16 | 1000 µ/16V |
| C17 | 10 µ/6 V tantaal |
| C19 | 10 ... 60 p-folietrimmer |
| D1,D2,D5... D8,D11 ... D18 | 1N4148 |
| D3,D4 | 1N4001 |
| D9,D10 | LED |
| D19 | zener 2V7/400 mW |
| IC1 | 7805 |
| IC2 | SAA 1058 Valvo |
| IC3 | SAA 1070-5 |
| Dp1 | HP 5082 - 7756 |
| Dp2 ... Dp5 | HP 5082 - 7750/7751 |
| X | Kristal 4 MHz |
| L1, L2 | ferrietkraal 5 mm 3 windingen 0,3 mm CuL |
| S1 | draaischakelaar 5 standen, 1 moederkontakt |
| Tr | trafo = sek. 8 V / 600 mA minimaal |
| Print 1 | EPS 80021-1 |
| Print 2 | EPS 80021-2 |
Op de basisprint moeten twee spoeltjes worden gemonteerd ter ontkoppeling van de voedingslijnen. Deze dient men zelf te vervaardigen. Daartoe worden drie windingen van 0,3 mm ø gelakt koperdraad om een ferrietkraaltje van 5 mm gelegd.
Over de aansluiting van de 7805 kunnen misschien twijfels ontstaan. De bedoeling is dat de metalen achterkant van de behuizing van deze spanningsstabilisator naar de weerstand R6 is gericht. Brengt men een koelvin van 1,5°C/W aan, dan zal na het vooroverbuigen van de stabilisator, het plastic van de behuizing dus naar de basisprint toewijzen.
Het stroomverbruik van de totale schakeling is gering. Met een 8 V-trafo geschikt voor het leveren van zo'n 600 mA, komt men zeker toe.
Het aansluiten
Zoals in het eerste deel al ter sprake kwam, kunnen de ingangssignalen rechtstreeks uit de oscillatorschakeling van de ontvanger worden gekoppeld. De impedantie waarover wordt afgetakt dient dan echter kleiner te zijn dan 1 k. Ook is het mogelijk de oscillatorfrekwentie met een spoeltje op te pikken, zodat in het geheel geen galvanische verbinding behoeft te worden gemaakt. Daarbij moet men overigens wel goed oppassen dat de oscillator niet te zeer belast wordt door het oppikspoeltje. Meestal is het afstemdeel van een ontvanger (de tuner dus) ingebouwd in een solide metalen behuizing. Dit wordt gedaan om het oppikken van ongewenste signalen tegen te gaan, maar ook om de rest van de ontvanger tegen oscillator-straling te beschermen. Nu is zo'n behuizing meestal niet helemaal dicht; er zijn vaak enige gaten in aangebracht om het afregelen te vergemakkelijken. Het gat in de behuizing dat is aangebracht om de oscillatorspoel af te regelen, wordt nu gebruikt om het oppikspoeltje van de digitale afstemschaal in de tuner te brengen. De diameter van het spoeltje wordt zo gekozen, dat het spoeltje gemakkelijk door het afregelgat gemanoeuvreerd kan worden. Een grotere diameter dan 6 mm te kiezen heeft overigens geen zin. Het aantal windingen bedraagt drie. De draaddiameter is niet kritisch en kan bij kleine spoeltjes (tot 3 mm) ongeveer 0,3 mm bedragen en voor grotere spoeltjes (tot zo'n 6 mm) 0,6 mm. Om uit te zoeken welk gat het dichtst bij de oscillatorspoel zit, kan een ijzeren staafje in de verschillende gaten van de afscherming worden neergelaten. Daar waar de meeste verstemming optreedt bevindt zich de oscillatorspoel. Bij sommige tuners (bijvoorbeeld enkele TOKO-tuners) is de oscillatorspoel herkenbaar aan het feit dat een aluminium kern is toegepast. Dit in tegenstelling tot de kernen van de preselektie, die meestal zijn gemaakt van ijzerpoeder. De verbinding tussen het spoeltje en de afstemschaal wordt gemaakt via een coaxkabel (soepel) van 50 ... 75 Ω.
Men laat de oppikspoel door het gat zakken, tot een stabiele uitlezing wordt verkregen (d.w.z. er verschijnt een afleesbaar getal). Mocht dit niet mogelijk zijn, dan is het noodzakelijk een versterker toe te passen. In kombinatie met de versterker afgebeeld in figuur 3 wordt een gevoeligheid behaald gelijk aan of beter dan 3 mV.
Over die voorversterker zullen we het zo nog hebben, maar eerst even iets over de plaats waar het oppikspoeltje voor AM moet worden aangebracht. Nu wil het geval dat een beetje ontvanger meestal midden- en lange- en vaak ook nog een kortegolfbereik heeft en daar dan ofwel afzonderlijke oscillatoren voor zijn aangebracht, ofwel de oscillatorspoel wordt omgeschakeld. Het mag duidelijk zijn, dat met een oppikspoeltje voor AM dan niet veel te beginnen is. Het beste kan bij iedere in de ontvanger aanwezige oscillatorspoel dan eenzelfde spoeltje worden gebracht. Voor die spoeltjes geldt hetzelfde als voor de FM-spoel, met dit verschil dat nu ieder spoeltje 10 windingen krijgt. De AM-oppikspoeltjes worden met elkaar in serie gezet en aangesloten op de AM-ingang van de digitale afstemschaal. Ook nu worden de spoelen zo aangebracht dat een stabiele uitlezing wordt verkregen en kan een voorversterkertje nodig zijn. Een bruikbaar voorversterkertje is eveneens in figuur 3 afgebeeld.
Figuur 3. Twee voorversterkertjes, te weten een voor FM-signalen en een voor AM-signalen. De weerstanden RA en RB kunnen worden aangepast aan de beschikbare voedingsspanning.
Figuur 4 laat zien dat de voorversterker-tjes nauwelijks ruimte innemen. Luttele ongebruikte kubieke centimeters zijn in iedere ontvanger nog wel te vinden.
Figuur 4. Enige illustraties van de voorversterker en van de montage van de FM-oppikspoel.
De versterkers kunnen uit de ontvanger worden gevoed, de stroomopname bedraagt maar 5mA (AM) en 10mA (FM). Mocht in de ontvanger slechts een afwijkende spanning beschikbaar zijn dan kunnen de weerstanden RA en RB worden aangepast. Er geldt dan:
Overigens kunnen ze ook op de print van de digitale afstemschaal worden aangesloten. Op de print is namelijk een aansluiting voor 5 V aangebracht. De waarde van RA wordt dan 330 Ω en van RB 680 Ω. De min-aansluiting kan dan lopen via de afscherming van de coaxkabel die voor de uitkoppeling van het signaal sowieso aanwezig is.
Is het oppikspoeltje op de juiste plaats aangebracht, al dan niet met een versterkertje, dan kan het worden vastgezet. Een paar druppels lijm of een stukje tape kunnen daarvoor dienen.
De afregeling
Als de middenfrekwenties van de ontvanger bekend zijn, kan de teller daarvoor worden gepreset volgens de tabellen 1 en 2. Wanneer in de tabel een "1" is aangegeven moet een weerstand van 22 k worden gemonteerd. De weerstanden die volgens dit systeem in aanmerking komen voor al dan niet weglaten zijn R37 tot en met R45. Wanneer in de tabel een "0" is aangegeven dan wordt juist geen weerstand gemonteerd. Heeft men de juiste middenfrekwenties gekozen dan wordt de ontvanger afgestemd op een station waarvan de zenderfrekwentie bekend is. En daar zijn er genoeg van zoals in ieder programmablad is te zien. Stemt men bijvoorbeeld af op Hilversum 3, dan kijkt men in het programmablad op welke frekwentie die uitzendt en vervolgens kijkt men welk getal er in de uitlezing van de afstemschaal staat. Met C19 kan vervolgens de uitlezing gelijk worden gemaakt aan de zenderfrekwentie. Hiervoor moet men wel wat geduld hebben want een kleine verstemming zal weer optreden zodra men de schroevendraaier uit de buurt van C19 weghaalt. Kan niet de juiste uitlezing worden ingesteld dan zal de ingestelde middenfrekwentie verkeerd gekozen zijn. C19 hoeft overigens maar in een stand te worden afgeregeld. Heeft men bij FM een goede uitlezing dan heeft men dat automatisch ook voor de andere golfbereiken (dit is alleen het geval als de middenfrekwenties van de ontvanger exakt gelijk zijn aan de MF-offsetfrekwenties!). Wel verdient het aanbeveling de afregeling bij twee stations (ieder aan het uiteinde van de band) te kontroleren.
| Weerstand | FM midden- frekwentie (MHz) | |||
|---|---|---|---|---|
| R43 | R44 | R45 | R42 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 10,7000 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 10,6000 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 10,6125 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 10,6250 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 10,6375 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 10,6500 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 10,6625 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 10,6750 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 10,6875 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 10,7000 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 10,7125 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 10,7250 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 10,7375 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 10,7500 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 10,7625 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 10,7750 |
| Weerstand | AM middenfrekwentie (kHz) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| R37 | R38 | R41 | R39 | R40 | KG | MG/LG |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 460,00 | 460 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 448,75 | 449 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 450,00 | 450 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 451,25 | 451 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 452,50 | 452 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 453,75 | 453 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 455,00 | 454 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 456,25 | 455 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 457,50 | 456 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 456,25 | 457 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 457,50 | 458 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 458,75 | 459 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 460,00 | 460 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 461,25 | 461 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 462,50 | 462 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 463,75 | 463 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 465,00 | 464 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 463,75 | 465 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 465,00 | 466 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 466,25 | 467 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 467,50 | 468 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 468,75 | 469 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 470,00 | 470 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 471,25 | 471 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 472,50 | 472 |
In de tabel is een "0" aangegeven wanneer de betreffende weerstand niet behoeft te worden gemonteerd. Een "1" wil zeggen dat de weerstand juist wel wordt aangebracht.
De digitale afstemschaal kan alleen worden gebruikt wanneer bovenmenging is toegepast. Hoewel dit in de meeste tuners het geval zal zijn, kan om bepaalde redenen ondermenging zijn toegepast. Bij bovenmenging ligt de oscillatorfrekwentie boven de ontvangstfrekwentie; bij ondermenging is de oscillatorfrekwentie lager dan de ontvangstfrekwentie. Dit laatste was het geval bij de destijds (september 1976 en verder) gepubliceerde variometertuner. Om deze geschikt te maken voor de uitlezing, dient de oscillatordimensionering te worden gewijzigd. De spiegelonderdrukking vermindert dan helaas iets. Figuur 5 geeft duidelijkheid omtrent de nieuwe dimensionering.
Figuur 5. Wanneer ondermenging is toegepast kan de digitale afstemschaal helaas niet gebruikt worden. De variometertuner, waarin ook ondermenging is toegepast, kan echter gemakkelijk worden aangepast. De geringe wijzigingen hebben een kleine invloed op de spiegelonderdrukking.
In de auto
Natuurlijk zou ook in de auto een digitale afstemschaal niet misstaan. Dan echter moet er op de een of andere manier voor een wisselspanning worden gezorgd. De LED's worden namelijk met een wisselspanning gestuurd en het omschakelen tussen de twee groepen display's (het "duplexen") gebeurt op het moment dat de wisselspanning nul is. In figuur 6 is een voor dit doel geschikte omvormer op papier gezet. Er is geen print voor beschikbaar, maar de handige knutselaar zal met de montage op "gaatjesprint" geen moeite hebben. De verwijzingen bij de verschillende uitgangen hebben betrekking op figuur 1.
Figuur 6. Ook in de auto kan de digitale afstemschaal worden gemonteerd. Daarvoor is dan wel een speciale voeding nodig. Voor deze voeding is geen print beschikbaar, maar het geheel is vrij gemakkelijk op gaatjesprint onder te brengen.
Tot slot
De geringe signaal-nivo's moeten doeltreffend gevrijwaard worden van mogelijke stoorsignalen. Ook moet de ontvanger worden beschermd tegen de invloeden van het schakelen in de afstemschaal. Een goede afscherming van de digitale afstemschaal is dus zeker nodig. Het beste kan het geheel dan ook in een behuizing van ongeetst print-materiaal of blik worden gemonteerd.
Deel 1 - Deel 2