Danas je dobiven na popravak AM/FM radio prijemnik Mini-Boy 400 njemačkog proizvođača Grundig iz 1980. godine.
Tvrtku Grundig osnovao je proizvođač radio aparata Max Grundig odmah nakon rata 1945. godine. U početku je proizvodnja bila orijentirana na radio prijemnike, a već 1952. godine Grundig proizvodi svoj prvi televizor i prijenosni magnetofon. Do sredine 1950-ih Grundig je postao najveći proizvođač radio aparata u Europi, a do kraja desetljeća ponuda tvrtke proširena je na i sve druge audio uređaje potrošačke elektronike (tranzistorski radio prijemnici, prijenosni magnetofoni, diktafoni, razni kućni stereo audio uređaji i slično). Grundig je 1957. godine stekao većinski udio u tvrtkama za proizvodnju pisaćih strojeva Triumph i Adler, a od 1960-tih godina širi proizvodne pogone i izvan Njemačke (Portugal).
U idućim desetljećima sve do danas tvrtka Grundig je stalno u trendu sa najnovijom tehnologijama potrošačke elektronike te je često prva u Evropi po proizvodima koji uključuju nove tehnologije. Tako već 1960. godine Grundig plasira televizor sa mogućnostima VHF prijema i predstavlja prvi bežični ultrazvučni daljinski upravljač. Godine 1967. Grundig je predstavio kompaktni kasetofon, a nakon toga i kasetofon za automobile. Godine 1969. je proizveo prvo Hi-Fi pojačalo s ugrađenim ekvilajzerom za evropsko tržište. U ranim 1970-im godinama uvodi kvadrofonski sistem reprodukcije stereo kanala. Slijede uspjesi u proizvodnji kućnih videorekordera i digitalnih radio satova s budilicom. U drugoj polovici 1970-tih godina Grundig već ima auto-radije sa automatskim traženjem stanica, AM/FM prijemom, dekoderom stanja u prometu i kasetofonom. U 1980-tim godinama nastavlja se proizvodnja video-rekordera sa najnovijim funkcijama (videotekst, prikaz položaja trake u stvarnom vremenu), elektroničkih notesa, predstavljen je satelitski TV prijemnik i televizor u boji s tehnologijom 100 Hz. U 1990-tim godinama Grundig predstavlja svoj prvi DAB pilot prijemnik, prvi u svijetu predstavlja tehnologiju bežičnog infra-crvenog prijenosa Hi-Fi signala i širi proizvodnju na bežične telefone. U proizvodnji televizora Grundig stalno slijedi nove tehnologije (interaktivna korisnička sučelja, ravni zaslon, smart TV s pristupom internetu), a 1998. godine lansira softver za prepoznavanje glasa pod nazivom VoiceOffice mobil za svoje digitalne diktafone. U 2000-tim godinama slijede MP3 i DVD uređaji, auto-navigacijski uređaji, a posljednjih deset godina Grundig je uz širok spektar potrošačke elektronike proširio asortiman i na kućanske aparate i bijelu tehniku.
Što se tiče vlasništva, još od 1972. godine dionice Grundiga polako počinje prikupljati tvrtka Philips Electronics, koja je do 1984. preuzela poslovno upravljanje kompanijom, a do 1993. godine je stekla i potpunu ekonomsku kontrolu nad Grundigom. Grundig 1998. godine raskida partnerstvo sa tvrtkom Philips zbog njezine prevelike dominacije, a zatim je 2003. godine, zbog nastalih promjena na tržištu, bio prisiljen pokrenuti stečajni postupak. Gotovo svi pogoni Grundiga su nakon uspješnih pregovora ipak uspjeli preživjeti stečaj te nastavljaju nositi naziv Grundig (Grundig Intermedia, Delphi Grundig, Grundig Car InterMedia System GmbH, Grundig SAT Systems GmbH, Grundig Business Systems GmbH). Godine 2007. Grundig Intermedia GmbH postaje dio turske kompanije Arçelik A.Ş., proizvođača bijele tehnike u vlasništvu Koc Holdinga, koji obuhvaća deset brandova: Arçelik, Beko, Grundig, Blomberg, Elektrabregenz, Arctic, Leisure, Flavel, Defy i Altus.
Grundig Mini-Boy 400 je jednostavan prijenosni baterijski prijemnik za srednji i ultrakratki radiodifuzni opseg:
- MW/AM: 510 – 1620 kHz
- UKW/FM: 87,5 – 108 MHz
Od kontrola i priključnica opremljen je samo sklopkom za izbor prijemnog opsega, spregnutim promjenjivim kondenzatorima za biranje postaja, potenciometrom za glasnoću i priključnicom za slušalice. Za MW/AM prijem koristi se interna feritna antena, a za UKW/FM prijem izvlačiva (teleskopska) štap antena ukupne duljine 45 cm. Napaja se preko četiri AA baterije od 1,5 V (ukupno 6 V).
Radio prijemnik Grundig Mini-Boy 400 bazira se na integriranom krugu HA12402 (Hitachi) u koji su implementirani gotovo svi sklopovi AM/FM superheteroidnog prijemnika sa izlaznim audio pojačalom (One Chip AM/FM Radio with Audio Power Amplifier). Intenzivni razvoj ovakvih integriranih krugova započeo je krajem 1970-tih godina te su od početka 1980-tih godina već mnoge tvrtke proizvodile identične, kompatibilne, ili vrlo slične čipove za AM/FM prijemnike: HA11224 (Hitachi), TDA1083 (Telefunken), A283D (HFO), TA7613 (Toshiba), KA2242x (Samsung), ULN2204 (Sprague), CD7613 (PRC) da nabrojimo samo neke. Ovakvim integriranim krugovima bilo je moguće dizajnirati male AM/FM radio prijemnike koji bi se lako ugrađivali u najrazličitije prijenosne (baterijske) radio uređaje ili druge višefunkcionalne audio/video komponente i uređaje sa ugrađenim radio prijemnikom.
Integrirani krug HA12402 sadrži AM tuner (RF pojačalo, lokalni oscilator i mješač), AM/FM MF pojačalo i demodulatore, AM AGC/FM AFC kontrolu, te izlazno audio pojačalo koje radi u B-klasi. Zahvaljujući ugrađenom regulatoru napona (zener-dioda) HA12402 se može napajati naponima u rasponu 3 – 13 V. Preklapanje između AM i FM prijema izvedeno je jednostavnim preklapanjem napona napajanja između AM i FM sklopova što samu sklopku za ovu funkciju čini vrlo jednostavnom (obična jednopolna DC sklopka).
Unatoč tome što je u HA12402 implementiran veliki broj AM/FM sklopova još uvijek je za kompletiranje prijemnika potrebno dodati vanjske RF i LO titrajne krugove, pojasne MF filtre i MF transformatore te kompletni FM tuner, a sve ove komponente traže i dobru podešenost na ulazne i MF frekvencije. Kod kasnijih inačica One Chip (Single Chip) AM/FM integriranih krugova težilo se što više smanjiti broj potrebnih vanjskih komponenti, tako da su razvijeni čipovi kojima je za potpuno funkcionalan prijemnik bilo dovoljno dodati desetak malih kondenzatora i jednu ili dvije jednostavne zavojnice. Kako je srednjevalni AM opseg polako počeo gubiti na popularnosti zbog sve većeg broja postaja na UKV opsegu, isti je često izostavljan iz One Chip konfiguracija pa su one postale još jednostavnije, posebice što su zahvaljujući naponski kontroliranim varikap diodama potpuno izbačeni nezgrapni spregnuti promjenjivi kondenzatori za izbor prijemne frekvencije.
FM prijemnik je jednostruki heterodin sa MF na 10,7 MHz. Ulazni FM krug (tuner) sastoji se od svega dva tranzistora gdje jedan radi kao RF pojačalo, a drugi radi kao lokalni oscilator i ujedno kao mješač (samooscilirajući mješač). Ovakav ulazni krug (FM ili VHF frontend) bio je karakterističan za jeftinije, male, prijenosne (baterijske) superheterodinske radio prijemnike proizvedene do kraja 1970-tih godina. Neki takvi prijemnici imaju svega jedan tranzistor za čitav FM tuner koji onda radi i kao RF pojačalo i kao samooscilirajući mješač. U našem slučaju prvi tranzistor je RF pojačalo u spoju zajedničke baze kako bi se postiglo najveće pojačanje. RF pojačalo ima dvije svrhe: pojačava RF signal prije nego što dospije u krug mješač-oscilator, te funkcionira kao stupanj za odvajanje čime se sprječava da RF signal iz kruga mješač-oscilator pređe na antenu koja bi ga zračila uzrokujući okolne radio smetnje. Drugi tranzistor ima funkciju mješača i lokalnog oscilatora (samooscilirajući mješač) te također radi u spoju zajedničke baze za ulazni i oscilatorski signal. Produkti miješanja dobivaju se na kolektoru tranzistora. Kao i kod svakog heterodina, potrebno je osigurati da produkt miješanja ulazne prijemne frekvencije i frekvencije lokalnog oscilatora uvijek bude jednak MF (10,7 MHz) linearno u cijelom prijemnom opsegu frekvencija. U našem slučaju titrajni krugovi se međusobno paralelno podešavaju pomoću dva dvostruka promjenjiva kondenzatora na zajedničkoj osovini (jedan par za AM i jedan par za FM), no ponegdje se umjesto promjenjivih kondenzatora koriste kapacitivne (varikap) diode kojima se mijenja unutarnji kapacitet ovisno o dovedenom naponu.
AM prijemnik je jednostruki heterodin sa MF na 460 kHz. Sve aktivne komponente AM prijemnika implementirane su unutar integriranog kruga HA 12402 (RF pojačalo, mješač, lokalni oscilator, MF pojačalo), dok su izvana dodani samo promjenjivi titrajni krugovi tunera i MF filtri.
Naš primjerak prijemnika Mini-Boy 400 ima očita oštećenja baterijskih kontakata nastala uslijed nagrizanja elektrolita koji je iscurio iz starih zaboravljenih baterija. Ovo su vrlo česta oštećenja na baterijskim elektroničkim uređajima i koliko god posvuda stajala upozorenja da se istrošene baterije moraju obavezno izvaditi iz uređaja, propusti ove vrste vrlo su česti u praksi. Uništene baterijske kontakte potrebno je svakako zamijeniti novima, no to nije jednostavno kao zamijeniti neku klasičnu elektroničku komponentu. Kod svakog elektroničkog uređaja baterijski kontakti predstavljaju specifičan dizajn prilagođen konkretnom kućištu i rekonstrukcija istih je više tehnički nego elektronički problem. U objavi Walkman Orion CP-09FM napravili smo jednu takvu rekonstrukciju baterijskih kontakata, no kod ovog našeg prijemnika kontakti su sasvim drugačijeg dizajna.
Riječ je zapravo o najlošijem mogućem dizajnu baterijskih kontakata koji se ne oslanjanju na prave opruge nego na svinute elastične limove. Za razliku od opruga, ovakvi limovi imaju daleko manji vijek trajanja glede naprezanja, a osim toga labavije učvršćuju baterije te je čitav baterijski paket više podložan prekidima. Naime, elastični kontaktni lim kojeg pritišće baterija i koji je kao takav stalno napet daleko brže gubi elastična svojstva od pravih opruga. Ne moramo napominjati da ovi limovi ne trpe puno savijanja i lako pucaju na pregibu, posebice ako ih je k tome još i nagrizla hrđa ili baterijski elektrolit.
Iz navedenih razloga mi smo prvo pokušali restaurirati baterijske kontakte pomoću opruga, no zbog specifičnog dizajna mjesta gdje se ulažu baterije ovo nije funkcioniralo jer dvije baterije svojim pozitivnim polovima ne dosežu do kontakata. Kako ne bi uništavali krhku plastičnu strukturu baterijskih ležišta pronašli smo neko kompromisno rješenje, odnosno izvršili smo rekonstrukciju elastičnih kontaktnih limova.
Iako smo uspjeli pronaći vrlo elastičan lim, elastičnost smo dodatno pojačali gumenim umecima koji će pomoći ostvariti čvršći kontakt s polovima baterija i smanjiti napetost na pregibima samih kontaktnih limova (neki slični umeci bili su stavljeni i u originalnoj izvedbi). Uglavnom, možemo samo još jednom potvrditi kako su limeni elastični kontakti puno lošije rješenje za baterijske pakete od pravih opruga i što se tiče kvalitete spoja i što se tiče samih trajnosti kontakata. Potrudili smo se napraviti restauraciju što sličniju originalu, no da to nije bio uvjet najbolje bi bilo ukloniti plastične dijelove postojećeg baterijskog ležišta i na njihovo mjesto jednostavno staviti novi univerzalni držač za četiri AA baterije.
Testiranjem rada prijemnika Grundig Mini-Boy 400 utvrđeno je da AM područje radi dok se na čitavom FM području čuje samo karakteristični šum bez modulacije, odnosno nema prijema aktivnih radio postaja.
Za početak smo na pin 2 integriranog kruga HA12402 (ulaz na MF pojačalo) doveli modulirani MF signal 10,7 MHz pri čemu se na zvučniku uredno čuo demodulirani audio signal. Ovo znači da sam IC radi, a problem je negdje u komponentama FM tunera.
Čitav FM tuner je zaliven u vosak koji fiksira podešene samostojeće zavojnice, a to nam otežava ispitivanje pojedinih stupnjeva (RF pojačalo, lokalni oscilator, mješač) jer je teško locirati pojedine komponente kao i njihove lemne točke na strani tiskanih veza. U ovakvoj situaciji najsigurnije se oslanjati na same kontakte tranzistora i dioda sa strane elemenata no i oni su toliko duboko u vosku da je nemoguće osigurati dobar spoj sa istima (uz to je na emiteru tranzistora samooscilirajućeg mješača feritna perla, a na ostalim izvodima izolacija što dodatno onemogućava praktičan pristup tim točkama).
U FM tuneru, kao što smo već opisali, koriste se dva tranzistora: 2SC1417H kao ulazno RF pojačalo i 2SC1417G kao samooscilirajući mješač. Tranzistori 2SC1417 su silicijski NPN tranzistori u plastičnim TO-92 kućištima namijenjeni za visokofrekvencijska RF pojačala. Sufiks iza oznake tranzistora označava frekvencijski opseg u kojem tranzistor daje nominalno pojačanje (tipično 40 do 200 puta) pa tako sufiks H označava radni frekvencijski opseg 97-146 MHz, a sufiks G frekvencijski opseg 72-108 MHz. Naravno, u praksi ove granične frekvencije nisu posve kritične i tranzistor će dobro raditi i u nešto širem opsegu frekvencija. Vrlo vjerojatno da su u procesu proizvodnje VF tranzistora serije 2SC1417 vršenja testiranja, odnosno snimanja frekvencijskih karakteristika pojačanja pojedinačnih komada te su na osnovu dobivenih mjerenja isti sortirani u pojedine frekvencijske razrede (ukupno pet razreda u rasponu 40-200 MHz). Tehnologija proizvodnje VF tranzistora u 1970-tim godinama nije bila razvijena kao danas te su ovakva sortiranja na osnovu pojedinačnih odstupanja i tolerancija bila uobičajena i to ne samo za tranzistore nego i za druge elektroničke aktivne i pasivne komponente. Također, tehnologija proizvodnje ranih VF tranzistora nije bila na razini koja bi osiguravala njihovu potpunu zaštitu od vanjskih utjecaja i razvoja neželjenih procesa na samoj silicijskoj ili germanijskoj pločici koji bi vremenom mijenjali kemijska svojstva iste (oksidacija), a time i električna svojstva samog tranzistora. Ovo se redovno očituje u smanjenju pojačanja tranzistora koje nastupa s vremenom tijekom starenja tranzistora. Nije neuobičajeno da se mogućnost VF pojačanja takvih tranzistora kroz 20 ili 30 godina smanji na polovicu, pa i više.
Kod starijih radio prijemnika gdje očekujemo opisani problem pada pojačanja tranzistora postoji jedan jednostavan način kako testirati da li je upravo ovo problem, a to je povećanjem napona napajanja. Povećanjem napona napajanja svakako će se povećati trenutno pojačanje ovakvih tranzistora i tu ćemo razliku vrlo vjerojatno odmah primijetiti u prijemu. Naravno, ukoliko povećavamo napon napajanja to smijemo napraviti samo do granice napona koju može izdržati svaka komponenta prijemnika. Tranzistori 2SC1417 rade do napona 15 V, integrirani krug HA12402 ne bi trebali opterećivati naponom većim 11 V, a elektrolitski kondenzatori su deklarirani za napone 10 V ili više (jedan kondenzator za napon 6,3 V služi za blokiranje DC komponente izlaznog pojačala za zvučnik tako da on nije na naponu napajanja). Iz svega proizlazi da bi napajanje našeg radio prijemnika mogli sa 6 V sigurno dići na barem 9 V, a praktično ni kratkotrajni naponi do 12 V vjerojatno ne bi oštetili elemente prijemnika.
Mi smo za naš slučaj ipak odlučili za početak odlemiti dva tranzistora u FM tuneru i izmjeriti njihovo pojačanje, odnosno općenito ispitati njihovu ispravnost. Time ćemo najmanje mehanički i električki naprezati samu konstrukciju prijemnika i nedvojbeno potvrditi ili eliminirati tranzistore kao uzrok nefunkcioniranja FM tunera.
Na originalnim tranzistorima nalazi se logo japanskog proizvođača Hitachi, a i dizajn plastičnog kućišta (X-172) je čini se karakterističan samo za neke rane serije tranzistora ove tvrtke. Tranzistori 2SC1417 drugih proizvođača dolaze u standardnom TO-92 obliku kućišta.
Kako smo i pretpostavili, strujno pojačanje tranzistora 2SC1417H u RF pojačalu iznosi hFE 41, a tranzistora 2SC1417G u oscilatoru/mješaču svega hFE 28. Umjesto ovih, ugradili smo tranzistore sličnih karakteristika: BF 253 sa hFE 105 i BF 255 sa hFE 93 (sve izmjereno na istim postavkama). Nakon ovoga FM prijem je proradio odlično čime završavamo popravak ovog prijemnika.
Što se tiče vanjskog izgleda prijemnika u oči upadaju neke kapljice i nečistoća s unutrašnje strane plastičnog prozora skale. Da bi se ovo očistilo potrebno je odlijepiti navedenu plastiku s prednje strane jer je pristup s unutrašnje strane nemoguć. S unutrašnje strane je zapravo ostavljen dovoljno velik otvor da upada prašina i nečistoća, no nedovoljno velik da bi se preko njega ista mogla i očistiti. Odljepljivanje plastičnog prozorčića s prednje strane pak nosi rizik od oštećenja istog kao i okolnih rubova kućišta pa je možda najbolje ovo ne dirati.
Iako sveukupni vanjski dizajn prijemnika Grundig Mini-Boy 400 nije loš, kod konstrukcije samog kućišta išlo se na maksimalne uštede u materijalu i postupku sklapanja (nema niti jednog vijka, sve se sklapa i fiksira preko ljepila i plastičnih zakački), a to onda svakako nije recept za robusnost, otpornost i dugovječnost takvog uređaja. No u 1980-tim godinama svatko je želio imati neki mali prijenosni baterijski radio prijemnik i tu je vladala velika konkurencija među proizvođačima takve elektronike. Da bi se uspjelo na tržištu uređaj je prvenstveno morao imati lijep vanjski izgled i što nižu cijenu proizvodnje. Mini-Boy 400 u potpunosti je ispunjavao ove zahtjeve 🙂