ALWEER IJSKOUDE ONTVANGST VAN AUDIO FREQUENTIES
(2021)
CLICK HERE FOR THE ENGLISH VERSION
Dit is GEEN radio maar alweer een eenvoudig "Barefoot Technology" project!
Een echt "Barefoot Technology" project
Met ijskoude blote voeten en gevaarlijk koude rood-paars gekleurde tenen op de ijskoude tegelvloer van mijn onverwarmde shack. Op blote voeten om statische elektriciteit te voorkomen, hoewel dat veel te koud is voor mijn blote voeten. Maar wel heel uitdagend! En we vinden uitdagingen spannend en leuk!
Dit project, de ontvangst van audio frequenties, is weer zo'n eenvoudig, sober "Barefoot Technology" project. Een heel simpel audio versterkertje maken, een 5 meter lange antenne draad aansluiten op de ingang en dan maar zien wat ermee te horen is! Geen hoge radio frequenties maar gewoon op audio frequenties van 20Hz tot 15kHz!
Het ontvangen van audio frequenties had ik al eens eerder gedaan tijdens mijn studenten tijd.
Het simpele idee van de audio frequentie ontvanger.
Het idee
Het idee is simpel. Verbind een antenne draad met de microfoon ingang van een versterker en je hoort alles wat er tussen de 20 Hz en 15 kHz (hoorbare audio gebied) ontvangen wordt door die antenne.
De ontvangst van audio frequenties wilde ik nog eens herhalen. Ik heb nu de mogelijkheid om het veel uitgebreider te proberen op een perfecte, verlaten locatie ver verwijderd van hoogspanningsleidingen en andere 50 Hz stroombronnen die brom kunnen veroorzaken. En er moet een betere, veel kleinere ontvanger komen in plaats van de oude cassette recorder die ik vroeger gebruikte! Die heb ik trouwens allang niet meer, want je moet niet teveel rommel verzamelen in het leven.
Het was niet zo eenvoudig om het schema van de laagfrequent versterker in het radiootje te tekenen.
Een radiootje van de rommelmarkt ombouwen
Ik had een radiootje gekocht op de rommelmarkt voor maar 1 euro. Het was eentje uit een afgekeurde partij. Wanneer het hoogfrequent deel er uit wordt gesloopt, kan hij gebruikt worden voor dit spannende experiment. Dan heb ik de behuizing, versterker, volume regelaar, batterij houder, luidspreker en hoofdtelefoon aansluiting voor maar 1 euro.
Ook was ik benieuwd hoe het mogelijk is om een luidspreker versterker te maken die op 3 volt werkt. Dan moet je de eindtransistoren volledig uitsturen. Hoe kun je de eindtransistoren volledig uitsturen bij die lage spanning? Ik had zelf al eens geprobeerd om zoiets te ontwerpen, maar mij is het niet gelukt. Gelukkig zijn er slimmere mensen in de wereld!
Het was niet zo eenvoudig om het schema van de laagfrequent versterker in het radiootje te tekenen. Maar wanneer je de print boven een lamp houdt, kun je de printbanen als schaduw door de print zien aan de componenten zijde. En de waarde van een condensator moest worden nagemeten met een componenten tester.
Dit is het ontwerp van de laagfrequent ontvanger
Het ontwerp
Er is een extra versterker trap toegevoegd om voldoende gevoeligheid te verkrijgen. Na de antenne ingang zie je een 1M weerstand. Deze voorkomt dat de antenne statisch wordt geladen. De weerstand van 10k en condensator van 1nF zijn een laagdoorlaatfilter. Ze onderdrukken HF signalen die afkomstig zijn van de antenne. Zonder dit filter worden deze signalen gedemoduleerd door de eerste transistor en zul je allemaal radio stations horen. De voorversterker wordt gevoed vanuit de door een weerstand van 47 ohm en een 100uF condensator gefilterde batterij. Deze componenten zaten al in het originele radiootje als voedingspunt voor de chip.
Na de volume regelaar zie je de originele versterker van het radiootje. De eerste trap is een versterker. Deze transistor moet een vrij hoge stroomversterking hebben. Mocht je een BC547 willen gebruiken, neem dan een type met een "C" als toevoeging, deze heeft een hogere stroomversterking als de "normale" BC547. De condensator tussen collector en basis begrenst het frequentie bereik. Instelling van de basis gebeurt door terugkoppeling vanaf de uitgang via de 820k weerstand. De totale versterking is ongeveer 820k/33k oftewel 24.84x.
Deze eerste trap stuurt de stuurtransistoren aan. De twee diodes 1N4148 met de 150 ohm weerstand zorgen ervoor dat de stuurtransistoren net iets in geleiding gaan. Misschien kun je de 150 ohm weerstand weglaten (kortsluiten).
Normaal worden de emitters van de stuurtransistoren direct met de eindtrap verbonden. Maar dan kunnen de eindtransistoren niet volledig worden uitgestuurd. Door de toevoeging van de 150 ohm weerstand met de 100 uF condensator kunnen de stuurtransistoren de eindtransistoren wel volledig uitsturen. De 100 uF condensator houdt de emitter spanning namelijk ongeveer op de helft van de voedingspanning! Een slim ontwerp!
De constructie
De constructie
De HF chip, een LA1800 en alle overige HF componenten zoals afstem condensatoren, spoelen en ferriet antenne zijn verwijderd. De LA1800 is een leuke chip waarmee je een heel eenvoudige AM/FM radio kunt maken.
De extra voorversterker is bovenop de print gemonteerd en vastgelijmd. Het hoeft geen perfecte constructie te zijn. Dit experiment zal niet zo heel vaak worden uitgevoerd. Want laten we eerlijk zijn, wie verwacht nou op audio frequenties iets te horen met een paar meter draad als antenne op een verlaten plek in de natuur!
De antenne aansluiting is heel eenvoudig gehouden met een kroonsteentje. Zorg er wel voor dat de antenne bedrading zover mogelijk verwijderd is van de luidspreker uitgang. Anders kan de ontvanger gaan oscilleren door de koppeling tussen de bedrading van de in- en uitgang.
De ontvangst resultaten
Wanneer je het kroonsteentje tegen bepaalde apparaten houdt, zoals een monitor, dan zul je al vreemde signalen horen. Behalve de overal aanwezige brom hoor ik in huis iedere halve seconde een tik, maar weet (nog) niet wat het is. En zelfs met het kroonsteentje tegen een digitaal horloge hoor ik al vreemde signalen. Met een antenne zou je in huis alleen maar 50Hz brom van het lichtnet horen. Dus moeten we een verlaten plek zoeken, ver van bebouwing, hoogspanningsleidingen en andere stroomkabels. Ik heb hier een mooie plek zonder nieuwschierige passanten!
De antenne draad in de boom over een tak gegooid.
Spannend! Wat horen we?
Poging 1
Niet een geweldig goede plek. Veel nesten met processie rupsen en prikkende struiken. Heel ongemakkelijk.
Ik hoorde niet het gekraak dat ik vroeger had gehoord. Maar wel allemaal korte tikjes. Helaas was er te veel wind. De antenne bewoog te veel en de wind maakte te veel lawaai. En de ontvanger deed vreemd, weer thuisgekomen bleek dat het veertje van de batterij houder niet goed contact maakte met de batterij. En het begon te regenen... Maar dat is niet erg, ik ga het binnenkort weer proberen! Je moet niet met een experiment stoppen wanneer dat in het begin niet goed gaat!
Een andere plek, koud bewolkt weer met laaghangende wolken. En...
Stenen genoeg om de antenne draad mee over een tak te gooien!
Poging 2
Een veel betere plek en een fantastische boom! Op blote voeten om statische elektriciteit te voorkomen. Want die statische elektriciteit zou de vorige keer misschien de oorzaak kunnen zijn van dat gekraak!
Alles werkte mee. Geen regen en weinig wind zodat de antenne niet bewoog. Er was heel veel te horen! Vele burst van kort luid gekraak! Zeer luide tikken en zwakker langdurig gekraak, waarschijnlijk van verre onweersbuien op 200 km afstand. De ontvanger deed het nu prima! Het experiment is geslaagd! Wel gruwelijk koude tenen want het was erg koud weer!
Maar dan komen de nieuwe vragen. Die luide tikken, zijn dat misschien elektrostatisch geladen vliegen die de antenne of de boomtak raken? Of ontvang ik het gekraak van mijn hersenen?
Zoek de antenne draad in de boom!
Nieuwe plannen
Ik moet een nieuwe ontvanger maken. Volgend jaar. Geen draad antenne maar een kortere spriet antenne en een hoogohmige FET ingang. Want een draad met een steen in een boom gooien is niet zo eenvoudig... Dan is het ook veel gemakkelijker om een geschikte plek te vinden, ver van de bewoonde wereld en elektriciteitsmasten. Op een bergtop bijvoorbeeld! Wordt komende winter vervolgd!
Index PA2OHH