Ricevitore Onde Medie con PCF80 PCF82 PCF802 alimentato con i 12V di una batteria al piombo

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N.B. lo schema del ricevitore lo trovate in fondo all'articolo


E' grammaticalmente scorretto iniziare uno scritto con un nota bene, ma una folata di spensieratezza, di questi tempi è gradevole.
Dopo tanto titubare, dopo tanti tentativi iniziati e mai portati a termine, dopo tanto materiale raccolto ed accatastato in attesa di tempi migliori, ho iniziato di notte a montare il primo prototipo e non ho desistito finché il progetto non è stato portato a termine (tranquilli, sono andato a dormire quando necessario :-)).

L'intenzione è sempre stata quella di utilizzare valvole televisive, che in genere vengono vendute a pochi centesimi, per creare un ricevitore alimentato a bassa tensione e di semplice costruzione. In un primo momento non ho messo nessun paletto di progetto se non quelli già menzionati e non mi sono precluso nessuna alternativa; andando avanti ho iniziato a focalizzare obiettivi diversi e finalità differenti, ma andiamo per ordine.

Tutto è iniziato quando, nel mio solito girovagare nell'immateriale mondo digitale, non mi sono imbattuto in un sito della Repubblica Ceca che riportava lo schema di un ricevitore per onde medie che utilizzava una PCF802 ed aveva un'alimentazione massima di 24V. Stampato lo schema elettrico e tradotto l'articolo con Santo Google, mi buttavo a capofitto nella costruzione volante del ricevitore.

Schema Originale sito http://pandatron.cz
SCHEMA ORIGINALE DAL SITO http://pandatron.cz


La PCF802 è una valvola doppia contenente un triodo ed un pentodo: la sezione triodo funziona come rivelatrice a falla di griglia mentre la sezione pentodo come amplificatrice di bassa frequenza. L'amplificazione del segnale radio è diretta, non c'è la presenza di una reazione. Con pochi componenti, il montaggio è facilitato, ma bisogna stare attenti ai cortocircuiti e tenere conto che potrebbero insorgere instabilità varie.

Come valvola potreste usare anche una PCF80 (9A8) o una PCF82 (9U8), volendo potreste usare anche la serie a 6,3V (ECF80 o 6BL8 e la  ECF82 o 6U8), ma dovreste prevedere un'alimentazione a parte per i filamenti e poi il filamento assorbirebbe di più, 0,45A contro i 0,3A della serie P e questo, in un progetto che prevede l'alimentazione a batteria, è un fattore decisivo.

La PCF802 era utilizzata come oscillatore di riga, la PCF80 come amplificatrice a frequenza intermedia e convertitrice del segnale mentre la PCF82 era utilizzata come oscillatrice e mescolatrice di segnale TV e a media frequenza. Come vedete, le caratteristiche delle singole valvole erano specifiche ma, sottoutilizzate come lo sono nel nostro progetto, sono tra loro intercambiabili. Potete trovare i datasheet su www.radiomuseum.org oppure su http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/frank/index.html.


Al posto del solito zoccolo per la valvola, pensando che qualche ragazzo avrebbe potuto non averlo, ho smontato il connettore di un alimentatore per computer, l'attacco atx, ed ho utilizzato i pin-femmina per collegare i piedini delle valvole. Il lavoro si sarebbe dovuto concludere isolando i piccoli connettori-femmina con della guaina termo restringente in modo da poterli utilizzare altre volte in prima istanza qualora servissero.





Vista la velocità con cui sono partito nella costruzione, non sono andato a cercare i componenti specificati nello schema, ma ho utilizzato un gruppo aereo di una Radiomarelli RD229, che giaceva solitaria su un ripiano; inizialmente l'obiettivo era quello di ricevere qualcosa, foss'anche solo fruscio, non mi importava di centrare la banda delle onde medie, volevo solo vedere se effettivamente la valvola faceva il suo dovere con quelle alimentazioni anodiche.

Alla prima accensione, in cui non si sentiva nulla, dopo aver scoperto che i terminali dei due condensatori che andavano alla griglia della sezione pentodo erano invertiti e dopo averli smontati e rimontati quattro volte nella stessa maniera e dopo essermi scordato di collegare il cavo di antenna, finalmente, odo qualcosa negli auricolari, ma molto poco.
Remore dell'effetto che aveva avuto il collegamento di terra in un montaggio dell'amico Stefano L., il Professore, collego anche io il terminale di terra alle condutture idriche e, incredibilmente, il qualcosa precedentemente ricevuto si trasforma in musica e parole, abbattendo drasticamente i rumori e le interferenze.

Ricordatelo quando vi accingerete a costruire questo ricevitore: LA PRESA DI TERRA E' NECESSARIA, pena la ricezione di soli rumori, fruscii, ronzii e frastuoni vari.

Con 12V di anodica, si capta in maniera gradevole ed intellegibile Radio Vaticana ed una stazione intorno ai 550Khz non proprio bene. Alzo la tensione di alimentazione a 24V ed ora il volume sonoro è sufficientemente elevato e si captano quattro stazioni.
Il difetto maggiore è la selettività che lascia a desiderare e il blocco AF che non è calcolato a dovere, in quanto l'ecclesiale trasmissione soverchia tutte le altre e la si sente sempre in sottofondo.
Aumento la capacità del variabile collegando in parallelo le due sezioni, la banda di ricezione si allarga, Radio Vaticana perde parte della sua esclusività. Spostando la bobina sulla bacchetta di ferrite, si sposta la banda ricevibile e si incrementa il segnale in uscita.
Il prossimo passo è quindi quello di costruire la bobina di sintonia e testare la banda di ricezione, in funzione del condensatore variabile che troverò nel cassetto. Come valore di variabile, opto per il classico 500pF ad aria e su di esso calcolo i parametri di costruzione dell'induttore.
Contemporaneamente, inizio la costruzione di uno chassis di semplice realizzazione che possa ospitare più o meno definitivamente, il ricevitore.
Di seguito le foto della prima realizzazione su telaietto di legno.











Per il calcolo della bobina e la sua costruzione ho fatto riferimento ad un articolo apparso su Tecnica Pratica o su Radiopratica (scusate, ma non ricordo il numero, ho stampato l'articolo e mi sono scordato di scriverci il riferimento), in cui è spiegato l'uso dei monogrammi e l'applicazione di semplici formule aritmetiche, e all'articolo che potete trovare all'indirizzo http://www.leradiodisophie.it/Bobine-cilindriche-2.html, che parte dal presupposto che il parametro iniziale di calcolo sia il diametro di filo che avete a disposizione. Io, personalmente, empiricamente utilizzo una fusione dei due metodi, avvolgendo qualche spira in più e creando prese intermedie in modo da poter scegliere quella che più si avvicina al funzionamento desiderato. Forse abbasserò il Q della bobina, ma la sperimentazione serve a raggiungere l'optimum successivamente.





Per la bobina, ho provveduto a prendere il cartone su cui è avvolto l'alluminio, la carta forno o la pellicola trasparente per cucina, diametro esterno 3cm e rubusto quanto basta per maltrattarlo, tagliarlo col seghetto o forarlo con una piccola punta per far passare il filo di rame.
Il filo di rame, di diametro 0,25mm, rigorosamente recuperato da un trasformatore interrotto, deve essere avvolto sul rocchetto di cartone, creando così 100 spire ben serrate; a partire dalla sessantesima (60a), ogni 5 spire, si creerà una presa intermedia, fino alla novantacinquesima (95a). Questo permetterà di scegliere la banda sintonizzabile e la relativa distribuzione di stazioni in quella banda. Nella mia configurazione, il numero di spire è il seguente: 0-60-80 in sequenza falla di griglia - antenna - terra, filo bianco - filo verde - filo nero (vedi l'immagine di sopra).


Una volta scelte le prese da utilizzare sulla bobina per l'antenna e la rivelazione di griglia, parte la bruciatura finale: ascolti random a tutte le ore del giorno e della notte, qualche prova con antenne improvvisate, test di tutte le valvole utilizzate, usate e non presenti nel cassetto.
Gli ascolti a campione orario, rientrano nel normale modus operandi di riparatori ed ascoltatori di radio quali siamo.
La mattina, si ascoltano le sole stazioni italiane rimaste, Radio Vaticana e Radio Rai, la prima in particolar modo molto nitida e potente, la seconda assai disturbata da un roboante ronzio di sottofondo: al calar della sera, la situazione si inverte, con la religiosa stazione che si affievolisce con la comparsa di altre stazioni nelle vicinanze e la RAI che si porta dietro il ronzio anche se molto attenuato. Se poi, siete così fortunati da scegliere una di quelle serate in cui tutto è segnale di disturbo, spegnete il ricevitore e leggete un bel libro: in città come Roma, la situazione questa è e non c'è via d'uscita.
Spesse volte, durante la notte, molte stazioni oltr'alpe e oltre oceano, tant'è che pensavo di ascoltare una radiolina a transistor.
La sensibilità è l'arma migliore di questo ricevitore, non particolarmente selettivo, ma molto sensibile.
Nel mio antro delle meraviglie, notoriamente avido di ricezione in onde medie, sono riuscito ad ascoltare una decina di stazioni, addirittura tre ripetitori RAI.

Con la bobina costruita come la vedete nelle immagini sopra e la circuiteria utilizzata, si copre una gamma di ricezione dai 550KHz ai 1500KHz circa, con una distribuzione della banda utilizzabile più che soddisfacente.

Un capitolo a parte va aperto per la valvola da utilizzare.
Il provavalvole è lo strumento di eccellenza per testare il funzionamento del caldo bulbo vitreo ma, l'unica vera alternativa al freddo indice, è provare la valvola nel suo circuito.
Più volte l'amico Stefano L. ha testato le mie valvole sul suo sofisticato apparecchio di misura, dandomi responsi funerei, e più volte invece, inserendo le stesse cadaveriche valvole nel circuito, adempivano decentemente al loro dovere.
In questo caso, raccogliendo dal cassetto qualsiasi valvola che iniziasse per PCF, ho avuto modo di testare valvole belle a vedersi e orrende al tatto, con terminali ossidati ed altri lucidi e splendenti: l'unica certezza è stata una raccolta di inaspettati comportamenti.
Come detto in precedenza, possiamo montare sulla radio le valvole PCF80, PCF82 e PCF802. Sono valvole nate per gli apparecchi televisivi per cui, costringerle a lavorare su una retta di carico non propriamente loro e non propriamente progettata per lo scopo, implica dei comportamenti altalenanti.
Essendo la valvola composta da due sezioni, potremmo avere scarsa amplificazione sulla rivelazione e un'ottima resa nella parte di bassa frequenza e viceversa, ottima ricezione ma scarsa potenza in uscita, o scarse prestazioni su entrambe le sezioni o viceversa.
E quanto dico lo evidenzio dopo aver testato più di 30 valvole nuove e una decina usate.
Quindi, la seconda specifica dopo la necessità di utilizzare la presa di terra, è quella di avere a disposizione qualche valvola con cui effettuare dei test e lasciare in sede quella che maggiormente soddisfa le vostre aspettative. Come tutte le realizzazioni fuori standard, non si può pensare di sostituire con un componente nuovo ed avere la certezza del funzionamento. La stessa situazione si era presentata nell'utilizzo del ricevitore presentato tempo fa con la ECC82; avevo comprato due valvole nuove di zecca ed i risultati ottenuti mi avevano fatto pentire di aver speso tutti quei soldi per valvole nuove, quando quelle vecchie, usate e cestinate dagli audiofili per scarsità di prestazioni, funzionavano invece egregiamente sulla piccola radio.





























Impressioni di ascolto e consigli.

La scelta di utilizzare delle comuni cuffie da 32 ohm tipiche dei moderni lettori mp3, se da un lato dà modo a chiunque di utilizzare componenti di basso costo e che in genere si hanno a casa, dall'altro ha introdotto una stanchezza nell'ascolto, dovuto all'alta efficienza degli auricolari accompagnata dall'elevata quantità di rumori presenti nella banda delle onde medie ed alla mancata regolazione del volume. Ci sono state delle serate in cui il segnale era pulito e l'ascolto in cuffia era piacevole, altre in cui un forte ronzio accompagnava la ricezione e faceva venir voglia di togliere le cuffie dopo pochi minuti. Un netto miglioramento lo si può ottenere utilizzando cuffie per mp3 che siano cuffie e non auricolari (ad esempi le vecchie cuffie adattate che ho costruito ed utilizzato per il ricevitore con la ECC82).

L'utilizzo di un trasformatore di alimentazione al posto di uno specifico di uscita audio, da un lato ha permesso di abbattere drasticamente i costi (è stato prelevato da un piccolo alimentatore da muro) dall'altro ha introdotto un po' di distorsione sul segnale. In funzione del tipo di auricolare che utilizzerete, provate ad utilizzare e testare vari trasformatori, ingresso 220V, uscita 6-8-9-12-15 fino a 24V (se il trasformatore ha due secondari provate a metterli in serie e controllate il risultato); lo scopo è ottenere la migliore resa sonora con il minimo di distorsione per il tipo di cuffie da voi utilizzate.

Si può aumentare notevolmente la potenza sonora, aumentando la tensione anodica al triodo ed al pentodo. Questo comporta la presenza necessaria di due tensioni di alimentazione separate, una da 9V per la tensione di filamento ed una per l'anodica. Maggiore sarà la differenza tra anodica e filamento, maggiore sarà la temperatura che dissiperà l'eventuale integrato stabilizzatore che vi verrà voglia di integrare nel circuito. Test effettuati hanno dimostrato che, incredibilmente, il ricevitore funziona anche con 6V di alimentazione unica, la resa sonora sarà molto indebolita, ma si riuscirà ugualmente a ricevere la locale.

La mia è stata una scelta di compromesso, volendo alimentare il ricevitore con un'unica batteria al piombo da 12V 4Ah, salvata dalla discarica insieme all'UPS che la conteneva; non avrà una durata di parecchie settimane come potrebbe averla una nuova, ma per dodici ore circa la ricezione è stata assicurata prima di scaricarsi.

Per l'alimentazione del filamento, ho utilizzato un integrato stabilizzatore della serie 7809 (potete mettere anche un 7808, se lo avete nel cassetto, le prestazioni non saranno pesantemente compromesse), dotandolo di un piccolo dissipatore.

I puristi dell'autocostruzione d'epoca staranno preparando i forconi, al vedere un trasformatore di alimentazione, un moderno integrato stabilizzatore e degli auricolari per mp3 ma, li prego di perdonarmi, il mio scopo non era quello di creare estetici meticci o copie adulterate, volevo solo mettere a disposizione una realizzazione che aiutasse a divulgare la passione per la radio e le costruzioni elettroniche nei più giovani, preventivando una spesa minima che permettesse loro di avere una ricarica telefonica in meno e delle sicure emozioni in più.

Dopo tante parole, vi mostro lo schema elettrico del mio ricevitore:




Eventuali migliorie.


Sono molte, volendo.
Si può aggiungere una presa supplementare sia per l'auricolare che per le prese posteriori, utilizzando connettori femmina di spinotti a banana, si può pensare di inserire un connettore femmina di alimentazione, in modo da utilizzare un qualsiasi alimentatore da muro che abbia come caratteristiche 12V in continua e minimo 350mA. Potete inserire un commutatore che permetta di scegliere l'uso di cuffie ad alta impedenza oppure quelle a bassa, bypassando quindi il trasformatore di alimentazione. Si potrebbe inserire una sorta di scala parlante oppure un foglio circolare su cui annotare le stazioni ricevute.
Si potrebbe costruire un mobiletto più carico e badare molto di più all'estetica della realizzazione.
Insomma, metteteci del vostro, è quello che rende questa realizzazione la VOSTRA realizzazione e non la mia.

Conclusioni.

I parametri iniziali di progetto sono stati mantenuti ed ampliati: facilità di costruzione, facilità nel reperire il materiale, facilità di avere un'alimentazione che rendesse portatile il ricevitore e, in ultima istanza,basso costo totale della realizzazione.

Buon divertimento.

Carlo.

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