SimpleX Super MK IV
Il variabile di sintonia e la demoltiplica |
L'amplificatore RF con la 6BA6 nello schermo metallico |
Un ricevitore a 4 valvole per gli 80 e i 40 metri
Questo semplice ricevitore per gli 80 e 40 metri nasce durante il periodo del Covid (2020 e 2021) come una rivisitazione di un progetto apparso in QST nel 1958 e nell'Handbook nel 1961, denominato SimpleX Super e poi SimpleX Super Mark II. La ragione per cui ho chiamato questo il SimpleX Super MK IV sarà chiara in seguito.
Nel 1953 Byron Goodman, W1DX, all'epoca Assistant Technical Director di QST, pubblicò su quella rivista il primo di una serie di ricevitori bibanda per gli 80 e 40 metri utilizzanti una media frequenza di 1700 kHz. Con tale valore della MF e un oscillatore locale che copriva l'intervallo fra 5200 e 5700 kHz era possibile ricevere le due bande sintonizzando opportunamente il circuito di ingresso su una banda o sull'altra. La banda degli 80 metri si otteneva per sottrazione e quelle dei 40 metri per somma fra l'oscillatore locale e la MF. In sostanza le due bande erano una alla frequenza immagine dell'altra.
I primi due apparecchi erano a doppia conversione, e la seconda Media Frequenza a 100 kHz, seguita da un rivelatore a reazione, doveva assicurare la selettività. Io costruii negli anni '60 un apparecchio simile a quello apparso nell'Handbook 1958, in cui un quarzo da 1600 kHz stabilizzava il 2° oscillatore locale. Una peculiarità era che, per risparmiare, i trasformatori di MF a 100 kHz erano ottenuti da componenti per la deflessione orizzontale dei ricevitori TV (15625 Hz). Successivamente W1DX presentò il SimpleX Super a singola conversione, con la selettività assicurata da un filtro a un singolo quarzo da 1700 kHz. La "X" stava appunto a ricordare la presenza del filtro a quarzo. Qui sotto trovate gli articoli
- A Good Four-Tube Superhet (QST gennaio 1953)
- Evoluzione del progetto precedente (QST dicembre 1953 → Handbook 1958 sotto)
- A Two-Band Five-Tube Superheterodine (Handbook 1958)
- The "SimpleX Super" Receiver (QST dicembre 1958 e Handbook 1961)
- The "SimpleX Super Mark II" Three-Tube Receiver (Handbook 1962)
Il numero di valvole passò da 4 a 5 e infine, nei SimpleX, a 3.
AA8V, Greg Latta, ha costruito invece il ricevitore 2X4+1 (Handbook 1961). Qui la sua eccellente pagina WEB.
Il prototipo
Il primo prototipo costruito era una fedele (per quanto possibile) riproduzione della versione MK II. Alcune differenze derivavano dalla necessità di reperire i componenti. In primo luogo avevo a disposizione un quarzo da 1750 kHz invece che da 1700 kHz. Questo comportava il difetto che il BFO, oscillando intorno a tale frequenza, creava delle spurie fortissime intorno a 3500 e 7000 kHz. Non un problema insormontabile: bastava non lavorare a inizio gamma. Per un colpo di fortuna ho poi trovato un quarzo da 1700 kHz a una fiera. Per le bobine della Media Frequenza (L5, L6) ho utilizzato delle bobine Corbetta CS5 che avevo in un cassetto da decenni: sono bobine di oscillatore locale per apparecchi a transistor in Onde Medie e quindi vanno bene per lavorare intorno a 1700 kHz con una capacità di circa 50 pF. L'avvolgimento utilizzato è quello di accordo, fra i contatti 5 e 6.
Le bobine di accordo antenna sono avvolte su dei contenitori cilindrici di pellicola 36 mm. Inizialmente avevo utilizzato 2 bobine ma ho avuto difficoltà nel metterle in passo, anche se erano perfettamente identiche. Il problema riscontrato è che il picco di segnale si aveva in due posizioni vicine del condensatore invece che in una unica. Ne risultava anche un ricevitore alquanto sordo. Ho quindi eliminato una delle due seguendo lo schema della SimpleX Super originale. In questo modo tuttavia la selettività del circuito d'ingresso era scarsa.
Il montaggio iniziale con le due bobine nel circuito di antenna disposte a 90o
La bobina dell'oscillatore locale è avvolta su un supporto ceramico con nucleo di recupero. Quella del BFO è anch'essa con nucleo, e proviene da un oscilloscopio Tektronix !
Non disponendo di un doppio triodo 6CG7 l'ho sostituito con la equivalente octal 6SN7GT che avevo. Il trasformatore di uscita è recuperato da un altoparlante LS-7 surplus.
Il trasformatore di alimentazione è di recupero, con parecchi avvolgimenti. Essendo americano l'ho utilizzato alla rovescia, prelevando l'anodica dall'originale primario a 115 V, e entrando su un secondario che risultava essere a 230 V. Ovviamente ho fatto prima delle prove alimentando i vari avvolgimenti con 6 V e misurando i rapporti di trasformazione. Avevo previsto una piccola resistenza in serie ai filamenti che poi, a pieno carico, si è rivelata inutile. La tensione anodica è di 285 V (attenzione a dove mettete le mani!).
Per quanto riguarda la meccanica, ho utilizzato uno chassis in alluminio ordinato a un prezzo ragionevole da Mouser Electronics Italia: è arrivato rapidissimamente dal Texas. Le dimensioni sono . L'altezza ha permesso di montare il variabile di accordo sotto lo chassis. La sintonia utilizza una demoltiplica epiciclodale 1:36 che non è un granché (gioco) e un indice in plastica trasparente di recupero. La scala è stata disegnata al computer, stampata e incollata al pannello frontale.
Qui lo schema del SimpleX Super MK II come da me costruito con il singolo circuito accordato di ingresso.
Da 3 a 4 valvole
La scarsa sensibilità del ricevitore e il singolo circuito accordato in ingresso mi hanno spinto a installare un amplificatore a RF utilizzando una 6BA6, dotandolo di controllo di guadagno. Il circuito è stato realizzato su una basetta di vetronite biramata ed è installato all'interno dello chassis sostenuto da due distanziali. Lo schema è classico.
Notare che un amplificatore RF a queste frequenze non è strettamente necessario: avrei potuto inserire la 6BA6 come amplificatore a media frequenza. La ragione è stata semplicemente dovuta allo spazio presente sullo chassis.
Qui lo schema del SimpleX Super MK IV a 4 valvole. Nota: la resistenza da 120 k sulla placca del BFO è stata sostituita da una da 56 k.
Per questioni di ingombro la bobina di antenna (L2) è stata avvolta su un supporto più piccolo di L1 (che è la bobina di antenna della MK II originale). Pur avendo le due bobine la stessa induttanza le capacità parassite non sono identiche. Avrei dovuto quindi prevedere dei compensatori per ottimizzare il tracking ma non l'ho ancora fatto.
Tabella tensioni. All'uscita del filtro di livellamento la tensione anodica è 264 V (inferiore di 20 V rispetto al MK II a causa del maggiore assorbimento di corrente).
Valvola | Tipo | Tensione al pin | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
V1 | 6EA8 | 110* | f | f | 264 | 4,3 | 0 | |||
V2 | 6U8A | 90 | 40 | f | f | 140 | 0 | 0 | ||
V3 | 6SN7GT | - | 100 | 3,4 | - | 261 | 6,9 | f | f | |
V4 | 6BA6 | - | 0 | f | f | 250 | 90 | 0,9** |
* misurati sul lato freddo di L4 ** misurati col guadagno RF al massimo
Allineamento
- Oscillatore locale. Si inizia a portare in frequenza l'oscillatore locale che deve coprire da 5200 a 5500 kHz con un po' di margine a inizio e fine scala. Si può utilizzare un ricevitore preciso (io ho usato l 'ELAD S2) regolando il trimmer C3 e il nucleo di L2.
- BFO. Montare la manopola in modo che la capacità decresca girandola in senso orario e posizionare l'indice a ore 12 con la capacità a metà. Regolare il nucleo di L7 per avere l'oscillazione a 1700 kHz (o comunque alla frequenza del quarzo).
- Media Frequenza. Col BFO disinserito si invia in antenna un segnale attorno a 1700 kHz. Se ne regola esattamente la frequenza misurando il segnale all'uscita del filtro a quarzo cercando di massimizzarlo: in questo modo la frequenza del segnale corrisponderà esattamente a quella del quarzo. Per questo è comodo un oscillatore modulato ma si può anche usare un oscilloscopio connesso alla griglia di V2A. A questo punto si regolano i nuclei delle bobine L5 e L6 per il massimo segnale. Il potenziometro che controlla la reazione dev'essere regolato sotto la soglia d'innesco dell'oscillazione. Attenzione che se usate l'oscilloscopio la sonda presenta un carico capacitivo per cui occorrerà ritoccare L6 come spiegato alla fine.
- Filtro a quarzo. Tramite un generatore applicare un segnale spostato di circa 25-50 kHz rispetto al valore centrale della MF di 1700 kHz. Con un oscilloscopio inserito sulla griglia V2A ruotare il condensatore di phasing Cx fino ad azzerarlo. Questo si dovrà ottenere con Cx vicino alla capacità minima. Se è disponibile un generatore modulato lo si regola per il minimo segnale audio e si fa a meno dell'osclloscopio.
- Regolazione finale. Ho sintonizzato il segnale continuo di un generatore col BFO acceso in modo da avere un battimento udibile. Ho poi ritoccato i nuclei di L5 e L6 per massimizzare l'audio.