W tym roku z ciekawości wykonałem szybkie pomiary torów FM kilkunastu odbiorników radiowych, wyprodukowanych w Polsce i za granicą, w latach siedemdziesiątych, osiemdziesiątych oraz dziewięćdziesiątych zeszłego wieku. Przebadałem zarówno tanie i bardzo popularne kiedyś monofoniczne odbiorniki "stołowe", jak i odbiorniki wyższej klasy, w tym kilka stereofonicznych tunerów i amplitunerów produkcji polskiej i japońskiej. Wątek, kierowany raczej do osób początkujących (bardziej zaawansowani mogą mieć tą wiedzę w jednym palcu

"Donatina 11602" (DMT-451) było tanim radiem stołowym, z umieszczonym od góry gramofonem (był to w zasadzie Jubilat DMT-401/ta sama elektronika/ z dodanym gramofonem).
Tor FM w tym odbiorniku był praktycznie identyczny jak w odbiornikach: Adam, Amor, Contessa, DMT-401, Gong, Junior, Lira, Lutnia..., z których ostatnie produkowane były jeszcze w roku 1978. Składał się on z prostej głowicy UKF, zbudowanej na dwóch tranzystorach BF215, z których pierwszy pracował jako wzmacniacz w.cz. w układzie wspólnej bazy, dopasowany do anteny (symetrycznej o impedancji 300 Ω) przy pomocy szerokopasmowego transformatora w.cz. (L1), a drugi pracował jako samooscylujący mieszacz, którego wyjście stanowił dwuobwodowy filtr LC 10,7 MHz, w którym cewki sprzężone były ze sobą jedynie magnetycznie (L5, L6, oddalone od siebie o ok. 1,4 cm). -
Druga z cewek filtru dopasowana została do impedancji wejścia wzmacniacza p.cz. przy pomocy dzielnika pojemnościowego, składającego się z kondensatorów 100 pF i 1 nF (C17, C18; w niektórych odbiornikach z podobnym układem zamiast tego dzielnika stosowano dodatkowe uzwojenie umieszczone na karkasie L6). Wzmacniacz p.cz. FM zaprojektowany został kompromisowo, gdyż na zakresach AM pierwsze dwa z jego stopni pracowały jako wzmacniacz w.cz. oraz mieszacz samooscylujący (heterodyna razem z mieszaczem na tranzystorze T4). Na zakresie FM pierwszy z tranzystorów wzmacniacza p.cz. był wzmacniaczem aperiodycznym, z równolegle połączonymi rezystorami 470 Ω i 200 Ω jako obciążeniem w obwodzie kolektora tranzystora T3. Tak zaprojektowany stopnień dawał niestety bardzo niskie wzmocnie napięciowe, co rekompensowały dopiero dwa następne stopnie (z T4 i T5), pracujące jako wzmacniacze rezonansowe, zapewniając całemu wzmacniaczowi p.cz. wzmocnienie na poziomie ponad 50 dB. -
Gdy wszystkie filtry zestroiło się dokładnie na 10,7 MHz, wzmocnienie osiągało ponad 60...63 dB dB, ale pasmo przenoszenia toru było za wąskie, co objawiało się wyraźnie słyszalnymi zniekształceniami sygnału m.cz., szczególnie przy odbiorze słabszych stacji radiowych (przy bardzo silnych następowało obcinanie amplitudy, co "poszerzało" pasmo przenoszenia wzmacniacza). Do prawidłowego zestrojenia wzmacniacza p.cz. niezbędny był wobuloskop. Obwody filtrów LC 10,7 MHz z cewkami L5, L6 oraz L8, L9 były magnetycznie sprzęgnięte ze sobą parami, więc nie miały zewnętrznych ekranów, przez co również w pewnym niewielkim stopniu sprzęgnięte były wzajemnie (odległość między filtrami wynosiła ok. 8,5 cm), a to powodowało, że próba dodania jeszcze jednego tranzystorowego stopnia wzmocnienia między nimi (dla polepszenia czułości odbiornika), np. przed tranzystorem T3 lub między T3 i T4, za każdym razem kończyła się u mnie wzbudzeniem wzmacniacza p.cz. Przy tak nędznej czułości odbiornika, poziom głośności zależał od poziomu sygnału odbieranej stacji. Przy sygnałach o poziomie zbliżonym do podawanej przez producenta czułości (35 μV) moc wyjściowa mogła spadać nawet do 50 mW (z gwarantowanej 1,5 W dla silnych sygnałów), przy odostępnie sygnału do szumu nie gorszym od 26 dB. -
Zbadałem jak zmienia się poziom sygnału wyjściowego m.cz. za detektorem FM oraz jakie zniekształcenia THD i szumy wchodzą w jego skład dla różnych poziomów sygnału p.cz., podawanego na bazę tranzystora T3, po odłączeniu od niej dzielnika pojemnościowego z kondensatorami C17 i C18. Przed dokonaniem pomiarów zestroiłem tor p.cz. przy pomocy wobuloskopu. Detektor FM zestroiłem na "zero" i minimalny poziom zniekształceń THD.
Pomiary rozpocząłem od podawania na bezę T3 sygnału 10,7 MHz (dewiację ustawiłem na ±75 kHz, czyli maksymalną) i napięciu 50 mV. -
Zaskoczył mnie wysoki poziom zniekształceń THD i to aż do piątej harmonicznej dla sygnału modulującego generator 1 kHz.
Zmniejszyłem poziom sygnału do 10 mV, dla którego poziom m.cz. z detektora FM miał nadal identyczną wartość (układ działał z pełnym ograniczaniem amplitudy sygnału p.cz. w ostatnim stopniu z T5). -
Poziom sygnału m.cz. zaczął się minimalnie obniżać się dla sygnałów z generatora mniejszych od 1,3 mV (poniżej tej wartości tor p.cz. przestawał już ograniczać amplitudę). -
Dalsze zmniejszanie sygnału powodowało coraz większe obniżanie się napięcia m.cz. za demodulatorem FM, bez zauważalnego wzrostu szumów. -
Przy zmniejszeniu poziomu sygnału p.cz. z 1,3 mV do 10 uV poziom sygnału audio spadł o prawie 57 dB. Przy braku sygnału 10,7 MHz całkowity poziom szumów i zakłóceń na wyjściu detektora był niższy od sumy wszystkich sygnałów jakie występowały przy 50 mV aż o 93 dB. -
Z ciekawości sprawdziłem jeszcze jak duży poziom zniekształceń intermodulacyjnych wprowadzi wzmacniacz p.cz. radia "Donatina" dla sygnałów 250 Hz i 8 kHz (stosunek amplitud 4:1). Okazał się on bardzo wysoki... -
Pozdrawiam
Romek