Universum All Transistor (Quelle Best. Nr. 09406)

Danas je nabavljen baterijski AM/FM radio prijemnik Universum All Transistor, japanski uređaj uvezen preko njemačke distributerske tvrtke Quelle International. Prijemnik se oglašavao u Quelle katalozima (Best. Nr. 09406) u razdoblju 1971-1973. godine.

Universum je bio zaštitni znak tvrtke Quelle specijalizirane za uvoz potrošačke elektronike za njemačko i evropsko tržište. Tvrtka Quelle je pri tome preuzimala obaveze jamstva, servisa i nabave pričuvnih dijelova. U nekim slučajevima da se olakša uvoz tvrtka Quelle je formalno preuzimala i ulogu proizvođača te izdavatelja odobrenja za korištenje uvezenih uređaja. U svakom slučaju originalni proizvođač nikad nije bio istaknut na uređaju ni otkriven kupcu. Zaštitni znak Universum u međuvremenu je više puta preprodan drugim tvrtkama, trenutno je u vlasništvu njemačke distributerske tvrtke K-Mail-Order GmbH & Co. KG.

Osim vanjskih natpisa, u unutrašnjosti našeg prijemnika je naljepnica FTZ No. U153, a to je broj odobrenja njemačkog Središnjeg ureda za telekomunikacije (FTZ – Fernmeldetechnische Zentralamt) te serijski broj 72197. Uvozno-distributerska tvrtka Quelle nije nigdje isticala oznaku originalnog proizvođača uređaja. 

Naš prijemnik se bazira na 9 tranzistora i 2 diode. Zbog ugrađene svega dvije diode ovo je svakako netipični AM/FM prijemnik. Naime svi takvi prijemnici imaju najmanje tri diode: dvije za FM ratio detektor i jednu za AM detektor. Postoje dvije mogućnosti zašto se ovdje koriste samo dvije diode.

Prva mogućnost je da se koristi poseban tip detektora, tzv. detektor brojač impulsa. U engleskoj literaturi ovaj tip detektora naći ćete pod nazivima Pulse counting detector ili Diode charge pump demodulator. Takav detektor se može koristiti za AM i FM demodulaciju, a u osnovnom obliku se sastoji od dvije diode te nekoliko kondenzatora i otpornika. Međutim, da bi takav detektor dobro radio, MF signal mora biti pripremljen na poseban način, odnosno mora biti dovoljno pojačan, a zatim limitiran tako da se iz sinusnog dobije pravokutni oblik signala (impulsi) dovoljno velike amplitude. Uz sve to na izlazu ćemo opet dobiti demodulirani signal vrlo male amplitude. Ova mali napon demoduliranog signala je priličan problem zbog smetnji i šumova, te se ulazni MF signal prije filtriranja, pojačavanja i limitiranja najčešće i miješanjem svodi na povoljniju frekvenciju kako bi omjer devijacije i frekvencije MF signala bio što povoljniji za dobivanje što veće amplitude detektiranog signala. U nekim boljim detektorima koriste se i drugi sklopovi poput djelitelja pravokutnih signala i multivibratora da se dobije što veći izlazni signal, no sve ovo uvelike usložnjava čitav sklop te se detektor brojač impulsa praktično nikad ne koristi za AM/FM demodulaciju u komercijalnim radio prijemnicima, posebice ne u ranim modelima malih baterijskih prijemnika.

Druga mogućnost je da se umjesto diode za AM demodulaciju koristi tranzistor. Takav demodulator je osjetljiviji od diodnog te osim ispravljanja ujedno i pojačava demodulirani NF signal. Obično se koristi kada posljedni stupanj MF pojačanja ne daje dovoljno jak MF signal za demodulaciju, odnosno kad su stupnjevi MF pojačanja reducirani. No, kad imamo AM/FM prijemnik sa svega 9 tranzistora, onda svaki tranzistor mora biti dobro iskorišten te nije za očekivati da će se jedan koristiti samo za AM demodulaciju. Općenito su AM prijemnici iz 1960/70-tih godina koji za detekciju koriste tranzistor umjesto diode vrlo rijetki. Tada se na još uvijek skupim poluvodičima štedjelo, te je svakako bilo bolje iskoristiti tranzistor za AM i FM pojačanje u krugu MF pojačala, nego samo za osjetljiviji AM detektor.

S obzirom da za naš Universum All Transistor nemamo elektroničku shemu, pokušati ćemo rekonstruirati blok shemu iz onoga što vidimo na pločici. Elementi na pločici su prilično zbijeni, neki su lemljeni i sa donje strane, također njihov raspored ne slijedi redoslijed sklopova te su osim tiskanih veza povezani i većim brojem žica. Sve ovo crtanje kompletne sheme čini vrlo zahtjevnim pa ćemo se mi ovdje koncentrirati samo na bitne sklopove.

Prvo vidimo da su dvije diode suprotnim stranama vezane na posljednji (dvojni) element FM MF transformatora što upućuje da je FM demodulator izveden kao standardni ratio-detektor. Izlaz sa posljednjeg AM MF transformatora pak preko kondenzatora lemljenog sa donje strane pločice vodi na tranzistor montiran pored ratio-detektora, te se može pretpostaviti da se ovaj tranzistor koristi umjesto diode za AM detekciju.

Dvije diode za FM ratio detektor i iznad njih tranzistor za AM demodulaciju.

Sada možemo identificirati NF i VF tranzistore, tako da vidimo koliki broj njih sudjeluje u RF/VF sklopovima, a koliki je za NF audio pojačanje. Našli smo da 4 NF tranzistora čine protutaktno transformatorsko NF pojačalo, jedan VF tranzistor je kao što smo rekli AM detektor, tako da preostaje još 4 tranzistora za ostale RF/VF sklopove.

VF tranzistori (žuto), NF tranzistori (zeleno) i poluvodiči za demodulaciju (modro). Uklonili smo zaštitni vosak sa MF transformatora poradi eventualne lakše klasifikacije istih prema bojama.

Nadalje, izbrojali smo ukupno samo 6 MF transformatora što upućuje da ovaj prijemnik ima jedan stupanj MF pojačanja manje nego je to uobičajeno. Naime, standard kod AM/FM prijemnika je tri stupnja FM MF pojačanja i dva stupnja AM MF pojačanja. U našem slučaju pak je jedan tranzistor žrtvovan za AM detekciju tako da je zbog toga izostao po jedan stupanj MF pojačanja za AM i FM. Time se dobije nešto lošija selektivnost prijemnika na AM i FM području, no s druge strane i veća osjetljivost na AM području. Na početku 1970-tih godina FM odašiljači još uvijek nisu bili jako rašireni te je AM prijem često bio prioritetniji od FM. Vjerojatno je to bio glavni razlog za ovakav dizajn našeg prijemnika.

Rekonstruirana blok-shema prijemnika Universum.

Određivanje namjene MF transformatora i sličnih promjenjivih zavojnica u metalnim oklopima prema bojama nije jednostavno jer boje mogu biti različite za različite proizvođače ili čak i za različite radio uređaje. Za AM oscilatore i AM MF transformatore boje se u velikom broju slučajeva poklapaju (crvena, žuta, bijela, crna), no kod FM MF transformatora, oscilatora i detektora situacija može biti vrlo šarolika. Uobičajene boje su zelena, plava, smeđa, ljubičasta, narančasta, ružičasta, no ništa ne garantira da se također ne koriste boje kao i za AM transformatore (posebice crvena i crna) kao i neke druge. Isto tako, ove boje koje smo naveli za FM mogu se koristiti i za AM posebice kada je prijemnik predviđen za rad na više AM opsega. Da stvar bude gora, na MF transformatorima ćemo rijetko naći oznake prema kojima bi istog mogli bilo kako identificirati (osim možda na nekima renomiranih proizvođača). Jednako tako, možete u prijemnicima naći po boji, izgledu i dimenzijama dva naizgled jednaka MF transformatora, no isti svejedno mogu imati različite omjere transformacije i različite ulazne i izlazne impedancije.

Mi smo za našu blok shemu osim boja koristili logiku rasporeda MF transformatora na pločici kao i raspoznavanje očekivanih elementa koji ih okružuju, no za potpunu potvrdu trebalo bi izvršiti mjerenja frekvencija (10,7 MHz ili 455 kHz) i amplituda MF signala na svakom MF transformatoru, naravno ukoliko je prijemnik ispravan. Svakako postoje i “priručne” metode poput okretanja jezgre svakog MF transformatora kako bi se raspoznalo da li isti djeluje na AM ili FM krug, no time se riskira razdešavanje tvornički fino podešenih MF krugova.

Prijemnik Universum All Transistor je jedan od mnogih sličnih baterijskih AM/FM prijemnika iz 1960/70-tih godina koji su se bazirali na nekoliko germanijskih tranzistora i dioda. Takvi portabl prijemnici obično bi sadržavali 5 -10 tranzistora i u osnovnoj shemi bili bi jedni vrlo nalik drugima. No, u to vrijeme, kada je proizvodnja poluvodiča još uvijek bila relativno skupa, proizvođači bi pronalazili razne praktične trikove, “štedne ” spojeve i pojednostavljene sheme sklopova da se dobije najpovoljniji odnos između potrebne količine materijala i performansi gotovog prijemnika. Kod malih džepnih prijemnika visoka kvaliteta zvuka nije prioritet, te se koriste najjednostavniji mogući demodulatori i NF pojačala s relativno visokom tolerancijom izobličenja. No ipak, neki standard se morao održati, a proizvođači bi često balansirali sa raspoloživim materijalom između postizanja bolje osjetljivosti prijemnika, bolje selektivnosti prijema ili bolje audio kvalitete zvuka prijemnika. Isto tako, kod kombiniranih AM/FM prijemnika često bi se jedan prijemnik za jedan opseg napravio boljim na štetu onog za drugi opseg. Stoga je zabavno otvoriti svaki pojedinačni primjerak takvog prijemnika jer unatoč tome što na prvi pogled svi izgledaju jednako, pomnim promatranjem naći će se neka specifičnost koja onda taj uređaj na neki način opet čini posebnim 🙂