Danas je nabavljen generator frekvencija TS-382B/U koji je 1953. godine proizvela američka tvrtka Trav-Ler Radio corp. za potrebe američke vojske.
Tvrtka Trav-Ler, punog naziva ” Trav-Ler (Travler) Karenola Radio & Television Corp. ” osnovana je 1921. godine i težišno se bavila proizvodnjom komercijalnih radio prijemnika. Tijekom postojanja tvrtka je izradila i nekoliko modela gramofona, audio pojačala kao i audio signal generator za mjerenja u audio tehnici, a u 1960-tim godinama proizvodila je i televizijske prijemnike. Za svoje proizvode uglavnom je koristila trgovačke nazive Trav-Ler, Travel-Air, Travel-Aire i slično.
Izbor frekvencijskih opsega rada oscilatora, zatim sklopke, kontrolne lampice i mrežni osigurači (dva radna, dva pričuvna) za grijače i ostatak sklopovlja te priključak za mrežni napon 110 V.
Glavni gumb za odabir radne frekvencije i sklopka za uključenje vibracijskog instrumenta za provjeru rada i kalibraciju oscilatora na frekvencijama od 60 Hz ili 400 Hz.
Potenciometar i sklopka atenuatora za odabir jačine izlaznog signala, bimetalni termostat za kontrolu temperature grijača unutrašnjosti kućišta i BNC priključnica izlaznog signala.
Instrument za provjeru rada i kalibraciju oscilatora na frekvencijama od 60 Hz ili 400 Hz.
Instrument za mjerenje jačine izlaznog signala.
Audio oscilator Trav-Ler TS-382B/U generira sinusni signal u opsegu 20 Hz do 200 kHz, podijeljeno u četiri opsega. Stabilnost, točnost i izobličenja izlaznog signala kod ovog cijevnog audio oscilatora su u granicama 2-6%, a amplituda izlaznog signala 10 V. Na sreću, uz ovaj uređaj smo nabavili i originalnu električnu shemu što će uvelike pomoći u razumijevanju njegova principa rada.
Na osnovu električne sheme izradili smo pojednostavljenu blok shemu tako da se jasno razluči slijed signala kroz sklopove ovog audio oscilatora. Odmah je uočljivo da se uređaj sastoji od tri osnovne cjeline:
- audio oscilator baziran na Wien-ovom mostu sa dvije elektronske cijevi, pentode 6SJ7 i 6AG7
- dvostupanjsko audio pojačalo sa dvije elektronske cijevi, pentodi 6SJ7 i beam-power izlaznoj elektronki 6V6-GT
- ispravljač, filtar i regulirani stabilizator anodnih napona sa četiri elektronske cijevi: punovalna ispravljačica 5Y3-GT, beam power 6Y6-G, dvostruka dioda-trioda 6SQ7 i naponski stabilizator OA3
U audio oscilator TS-382B/U ugrađene su dvije specifičnosti: to je vibracijski brojač frekvencije pomoću kojeg je moguće izvršiti provjeru ili kalibraciju skale na frekvencijama od 60 Hz i 400 Hz, te četiri grijača sa termostatom napajana izravno preko mrežnog napona i reostata koja su raspoređena na stjenke šasije uređaja i služe za dovođenje sklopovlja na radnu temperaturu.
Neka od modifikacija Wienovog mosta temelj je gotovo svih RC audio oscilatora koje smo do sada susretali u našim objavama. Razlog tome je što su oscilatori sa Wienovim mostom praktično primjenjivi u širokom frekvencijskom opsegu cca 10 Hz – 1 MHz, a uz to daju vrlo stabilnu i čistu sinusnu amplitudu izlaznog signala. Frekvenciju je moguće mijenjati promjenom otpora ili kapaciteta u mostu, no ovo je potrebno raditi paralelno u dvije grane tako da je nužna upotreba dvostrukih potenciometara ili kondenzatora na zajedničkoj osovini koji moraju biti dobro upareni kako bi se zadržao omjer, a time i ravnoteža mosta u cijelom promjenjivom opsegu. Time je onda ovo i najkritičniji element u praktičnoj izvedbi oscilatora sa Wienovim mostom. Kod TS-382B/U koriste se dva para promjenjivog kondenzatora (četiri sekcije) od kojih svaka ima dodatne promjenjive trimer kondenzatore za međusobno ujednačavanje. Postoje i izvedbe promjenjivih oscilatora sa Wienovim mostom kod kojih je za promjenu frekvencije dovoljan samo jedan promjenjivi element u jednoj grani mosta no ovakve se izvedbe vrlo rijetko susreću u praksi zbog složenosti dodatnog sklopovlja (diferencijalna pojačala) za pozitivne i negativne povratne veze kojima se kompenzira druga grana mosta.
Na našoj blok shemi istaknut je put ostvarivanja pozitivne i negativne povratne veze, odnosno kako fazni pomak i amplituda signala povratnih veza kontroliraju rad oscilatora.
Pozitivna povratna veza, kao i kod svakog oscilatora, služi za poticanje pojačala na osciliranje i njen signal se sa izlaza na ulaz mora vratiti u fazi. Elektronska cijev V101 radi kao oscilator, dok je V102 pojačalo i inverter (okretač faze) signala. Crvenim strelicama označen je put signala pozitivne povratne sprege i jasno se vidi da se taj signal, nakon što je po jednom invertiran na obje cijevi, ponovno vraća u fazi. Čak i da uklonimo sve elemente Wienovog mosta ovakav spoj dvije elektronske cijevi bi oscilirao jer je signal pozitivne povratne sprege koji se izlaza (anode) V102 vraća na rešetku V101 dovoljno pojačan da podržava oscilacije, no one bi bez Wienovog mosta frekvencijski bile izvan svake kontrole.
Wienov most sa RC elementima ima zadaću dozvoliti oscilatoru osciliranje na samo jednoj točno određenoj frekvenciji. To se postiže paralelnim i serijskim LC titrajnim krugovima u pozitivnoj povratnoj sprezi koje, ovisno o vrijednostima elemenata, predstavljaju nepropusni filtar za sve frekvencije osim jedne koja je rezonantna za taj LC krug.
Negativna povratna veza služi za stabilizaciju amplitude oscilacija koje proizvodi oscilator. Za ovu vezu uzima se također dio signala sa izlaza V102 i kao što vidimo isti prolazi samo kroz čiste omske otpore R113, R114 i žaruljicu R115. Kako se radi o čisto omskim otporima signal povratne veze neće imati nikakvih pomaka faze i za sve frekvencije njegova amplituda će biti jednaka. Jedini promjenjivi element u tom krugu je žaruljica kojoj se u ovisnosti o jakosti struje mijenja temperatura žarne niti, a time i otpor te žarne niti. Ukoliko se struja poveća, povećati će se i otpor žaruljice, a time i jačina negativne povratne veze na V101 što će dovesti do smanjenja njenog pojačanja. Naravno, obrnuta stvar dešava se u slučaju promjene struje na niže. Na taj način žaruljica promjenom svojeg otpora reagira na svaku promjenu amplitude u negativnoj povratnoj sprezi čime amplitudu oscilacija na izlazu iz oscilatora održava konstantnom.
Frekvencijski filtriran i amplitudno stabiliziran signal iz oscilatora dovodi se na dva stupnja NF pojačanja. Ova dva stupnja također su povezana negativnom povratnom vezom kako bi se minimalizirala izobličenja i osigurala stabilna amplituda izlaznog signala. V103 je u spoju standardnog naponskog pojačala, a V104 je tzv. Beam Power Tube, odnosno predviđena za izlazne stupnjeve pojačala snage. V108 je u spoju katodnog slijedila i služi jedino kao stupanj za odvajanje signala za vibracijski mjerač frekvencije.
U sklopovima napajanja vidimo klasičnu kombinaciju punovalne ispravljačice V105, LC pi-filtar za filtriranje ispravljenog napona, te serijski stabilizator i regulator napona koji redovno čini kombinaciju tri elektronske cijevi. Ovakvu regulaciju anodnog napona često smo sretali kod cijevnih oscilatora u našim objavama, a prema blok shemi odmah se uočava da je princip rada isti kao i kod današnjih vrlo često zastupljenih serijskih tranzistorskih regulatora. V109 održava katodu V107 na određenom konstantnom pozitivnom potencijalu. V107 pak osigurava regulacijski napon za rešetku V106. V106 pak je umetnuta serijski u liniju napajanja (B+) tako da veličina napona na izlazu iz V107 ovisi o samoj impedanciji (otporu) te cijevi. Impedancija cijevi pak se po želji može namjestiti potenciometrom R147 koji osigurava prednapon rešetke V107 preko linije B+. Ukoliko napon na liniji B+ poraste, povećati će se i napon na klizaču potenciometra R147, a time i struja kroz V107. S obzirom da V109 održava napon na katodi V107 na stalnoj vrijednosti, povećanje struje kroz V107 uzrokovati će pad napona na anodnom otporniku R145, a time i smanjenje napona na rešetki V106. Zbog smanjenja napona na rešetki povećati će se ukupni otpor (impedancija) V106, što će u konačnici uzrokovati i pad napona B+ na izlazu iz V106 za proporcionalan iznos. Na taj način čitav sklop djeluje kao automatski stabilizator napona, a vrijednost napona za stabilizaciju je moguće postaviti ručno preko potenciometra R147.
Mrežni transformator.
Prigušnica u krugu pi-filtra anodnog napajanja.
Sklopka za promjenu frekvencijskih opsega u krugu Wienovog mosta oscilatora.
Sekcije dvostrukog duplog promjenjivog kondenzatora sa pripadajućim trimer kondenzatorima u krugu Wienovog mosta oscilatora.
Atenuator jačine izlaznog signala.
Diodni ispravljački most za mjerni instrument i pripadajući kalibracijski potenciometar.
Dva od četiri grijača raspoređenih po obodu šasije za grijanje elemenata na radnu temperaturu.
Podesivi termostat za kontrolu grijača.
Audio oscilator Trav-Ler TS-382B/U odličan je primjerak cijevnog generatora RC signala s početka 1950-tih baziran na elektronskim cijevima koje su razvijene i desetak godina ranije. Izrazito čvrsto i robusno kućište uspješno je odoljelo zubu vremena, a u unutrašnjosti smo zatekli sve originalne komponente. Sada još samo treba negdje osloboditi mjesta za ovaj težak i glomazan stroj kako bi se moglo uživati u još jednom besprijekorno dizajniranom primjerku dobre stare elektronike 🙂