Transcript Apparatlära -utdrag ur min kursbok

APPARATLÄRA
Apparatlära
VR Förlag
1
APPARATLÄRA
Nätspänning
När det kommer till apparater glömmer man ofta bort det viktigaste av allt. Nätaggregatet! Om någonting
skall fås att fungera över huvudtaget så mast man ha ström. Inte sant? Alltså ringer man till elleverantören eller
vadå? ”Kan jag få ett kilo ström?”. Luren i örat säger pang. Fel väg alltså.
Låt oss titta på det som så utomordentligt förnämligt kallas nätaggregat.
Ett aggregat som sitter kopplat till nätet, eller rättare sagt nätspänningen. Vi tittar där först!
Hos oss i Sverige är nätspänningen 230V AC. Det betyder att spänningen håller 230 volt växelspänning. I
andra länder kan det se ut på andra sätt. I till exempel USA har man 115V AC och 60Hz. Inom Europa kan
det faktiskt skilja lite också som i England där man använder sig av samma spänning men 60Hz istället för våra
50Hz. Varför det är på detta viset är en historielektion. Vi lämnar det genom att helt enkelt konstatera att vi har
det bästa sysemet med 230V AC 50Hz.
Vi borde dessutom skänka de svenska elleverantörerna en tacksamhetens vänliga tanke eftersom det är en
mycket hög kvalitet på deras produkter. Till trots för strömavbrott när det blåser upp lite grand. Då träden
faller och så vidare.
Ellevernatörerna hämtar den fashionabla strömen från vattenströmen som tillverkas av bäckamannen och
hans troll. Exempelvis från Trollhättans kraftverk. Skämt åsido så utnyttjar man vatten och dess densitet till att
falla ner mot ett turbinblad (som en stor propeller) som i sin tur är kopplad till en generator av väldiga mått.
Man talar också om fallhöjd. En tröskel i dörren där hemma har inte så stor fallhöjd. Men det har kraftverken.
Ju större fallhöjd desto mera energi kan utvinnas ur vattnets fallande rörelse. Stora magasin måste man ha
också. Annars kan det ju bli ont om vatten och vad händer då? Öken! Både i magasinet och i vägguttaget.
En generator av den här typen genererar tre stycken så kallade faser. Inte utbildningsfaser eller månfaser utan
spänningsfaser. Det finns enkelt uttryckt tre stycken stora lindningar av koppartråd och då är det inte vilken
lite tråddiameter som helst utan jättestora tampar. Så stora att en halvmeter av en sådan tråd är både tung och
ett farligt vapen i tät dimma.
Varje lindning ger en spänning ut från generatorn. Eftersom de sitter runtomkring den roterande statorn, som
sitter i mitten av generatorn och snurrar runt genom att turbinbladen snurrar på axeln, så ger de tre olika
spänningarna olika sinusvågsformade spänningar. De ligger 120 grader ur fas mot varandra. Ett varv är ju 360
grader som det påstås och delar man det i tre lika stora delar så blir det 120 grader mellan dem.
De här tre spänningarna leds sedan ut till stammen genom diverse omklopplingar och transformeringar. Stammen är de stora kraftledningsstolparna man kan se här och var. Höga och stora. två ledningar högst upp och
tre under. De ledningar som sitter högst upp är ”nollan” och är kopplad till jordpunken vid generatorn kan man
säga. Spänningen i de tre undre kan vara bortåt 350kV (kilovolt!). Landa i en sån med din hangglider du!
Fåglarna kan sitta där utan att förkolnas förståss. De är små och ger en så liten kapacitiv koppling till jord eller
de andra spänningarna i de andra trådarna så de struntar i det. De här trådarna är tjocka som bara den. Det
är ju tänkt att det skall gå en del ström också, ju.
När den här högspänningen kommer till staden så transformeras den ner många gånger. Till slut kommer den
till vårt hus. Där är spänningen som vi vill ha den. Prydligt eller hur?
2
VR Förlag
APPARATLÄRA
Hursomhelst, tre trådar och nolla. Vad innebär det?
Jo, det betyder att mellan nollan och en av spänningstrådarna är det 230V och mellan två av trådarna, vilka som
helst, är det 400V växelspänning.
Det utnyttjar man så till den milda grad att man kan göra
säkra elektriska apparater.
Eftersom alla hus har en elcentral så kan man utföra en
fiffig liten trollerikonst för att göra elektriska apparater
beröringsskyddade som det heter.
I elcentralen, där alla proppar eller säkringar sitter, kommer nu de tre faserna R, S och T in tillsammans med nollan. När man ansluter till exempel en spis så kopplas den in
till antingen två eller flera faser eller till en fas och nollan.
R
400V AC
400V AC
Nolla
T
400V AC
S
Mellan varje fas är det 400V och mellan
varje fas och nollan är det 230V.
Från elcentralen dras också en ytterligare tråd som fått det
behändiga namnet skyddsjord. Den är hopkopplad med
nollan i centralen. Ändå är den en egen tråd upp till köket eller vart den nu dragits. Den kopplas i apparaten
till schassiets jord det vill säga plåten runt omkring hela mackapären.
Tänk nu att det blir kortslutning i apparaten så att en av faserna kommer emot plåten. Då går den korslutande
strömmen tillbaka till elcentralen där jordfelsbrytaren sitter. Den löser ut av kanske så lite som 30mA och
bryter då alla faserna till apparaten. Utan att vi fick någon stöt alls! Så redigt uttänkt detta är ändå!
Elcentral
med
proppar
Jordfelsbrytare
R
S
T
Nolla
Skyddsjord
Mycket stor
spis med ugn
och annat (kanske en lampa...)
De olika plattorna i spisen är kopplade för spänningen 230V mellan en fas och nollan. Ugnens spiraler
likaså. Skyddsjorden går till höljet där man kan beröra utan risk för att få någon stöt. Jordfelsbrytaren
registrerar om det går stråm i skyddsjorden och bryter då ögonblickligen all ström i elcentralen.
I en radiostation kan det finnas både en och alla faser. Det beror på hur mycket energi den förbrukar. En
radioapparat som en sändare eller mottagare har bara en fas och nollan tillsammans med skyddsjorden. Ett
stort slutsteg, däremot, kan behöva mer än en fas
Det är så att om man belastar en enda fas med mycket ström så kan det blinka i ljuset i lamporna i rummet.
I värsta fall i hela huset. Då är det lämpligt att nyttja minst två faser till radiostationen.
Normalt har man bara en fas som används. En 100W sändare med aldrig så många tillbehör drar inte ens
såpass mycket från nätströmmen att det blinkar i någon lampa.
Möjligen någon liten kontrollampa i apparaten men den blinkar då av helt andra orsaker.
VR Förlag
3
APPARATLÄRA
Nätaggregat
Den 230V AC som kommer till stickpropsuttaget i väggen är källan till vår trevnad.
Nätaggregatet hämtar allting därifrån och transformerar den spänningen till någonting lämpligt som vi behöver.
Kanske 12Vtill sändaren eller 1500V till slutsteget. Vilket som helst.
När transformatorn fungerar som den skall, och det gör den oftast, ger den ifrån sig en ned- eller upptransformerad spänning. Upptransformering är detsamma som att vi höjer spänningen från 230V till någonting
högre medan nedtransformering gör motsattsen. Efter transformeringen måste växelspänningen likriktas. Det
betyder att vi skall få strömmen att gå i bara en riktning. Det är svårt om man inte vet hur man skall utföra den
ordergivningen. Det går definitivt inte att tala elektronerna tillrätta. De är döva. Alltså måste vi har någonting
som bara släpper igenom strömmen åt ett enda håll. Den växelspänning som skall likriktas består ju, som
bekant, av en sinusvåg som betyder att strömmen går fram och tillbaka med 50Hz. Den byter alltså riktning
100 gånger per sekund. Klart att elektronerna är döva efter det.
En diod är vår lösning på detta problem.
Vittar på en typisk, och enkel, likriktning som figuren visar här nedanför. Tre stycken punkter i förloppet har
markerats med A, B och C. Vi skall titta på hur sinusvågen förändras här.
A
B
C
Strömbrytare
Säkring
Transformator
Diod
Elektrolytkondensator
230V AC
Ut
Säkring
n1
n2
Jordanslutning
Nätspänningen kommer in genom att den ansluts längst till vänster och strömmen släpps först genom säkringarna.
En för nollan och en för fasen. Det är viktigt att ha säkring på båda eftersom det går lika stor ström i både
nollan och fasen. Strömbrytaren ansluter nätspänningen till transformatorn. Det är en så kallad två-polig strömbrytare som bryter både nolla och fas. Det är viktigt att det är just så. Av samma orsak som för säkringarna.
Transformatorn har ett omsättningstal på de lindningarna med koppartråd. Dessa lindningar är galvaniskt
åtskilda heter det. Det betyder att de inte har någon direktkontakt med varandra. Enda kontakten är det
magnetfältet som dessutom förstärks genom att transformatorn har en så kallad järnkärna. Den kanske rent
av är stor och tung. Omsättningstalen mellan de båda lindningarna n1 och n2 är beräknade att ge en viss nivå
på växelspänningen på den högra sidan. Transformatorns ”ingång” kallas primärlindning och ”utgången” kallas
sekundärlindning. Vi tittar närmare på det lite senare. Just nu är vi bara intresserade av själva likriktningen.
På transformatorns sekundärsida är den nedre tråden jordad till schassiet (förslagsvis) och går hela vägen ut
mot höger där likriktarens utgång nu finns. Den övre tråden kopplas till dioden som likriktar på så sätt att
endast den ena ”halvan” av växelströmmens sinuskurva kommer att släppas igenom. Vilken halve det är beror
på åt vilket håll dioden pekar. Det är inte alls viktigt vilket håll den monteras i den här enkla kopplingen.
4
VR Förlag
APPARATLÄRA
Resultatet blir exakt detsamma vid ”Ut” där likspänningen skall komma ut. Elektrolytkondensatorn finns
därför att den skall ”glätta” den spänning som kommer att uppstå efter dioden. Det syns bäst när man tittar på
figurerna nedan.
U
A
t
Vid A: Ren växelspänning. Före likriktningen i dioden ser spänningskurvan likadan ut på sekudnärsidan
som på primärsidan. Enda skillnaden är spänningens storlek.
U
B
t
Vid B: Halvvågslikriktad växelspänning. Endast den ena delen av sinusvågen släpps igenom dioden. Den
del som är den positiva spänningsdelen av den forna sinusvågen låter strömmen passera genom dioden.
U
!
C
t
Brumspänning
Vid C: Glättad halvvågslikriktad växelspänning. Elektrolykondensatorn laddas upp för varje spännings”puls” och bibehåller sedan spänningen där ”pulsen” saknas.
Kondenatorns laddas ur betydligt långsammare mellan strömpulserna och kan därför bibehålla sin spänning.
Observera den första uppladdningen från startögonblicket ( vid utropstecknet ). När strömbrytaren på vårt
nätaggregat slås på är ju kondensatorn helt urladdad och hinner därför inte laddas upp helt på den korta tid
som går mellan den första och andra strömpulsen. Detta är intressant därför att dioden som likriktar måste
just då släppa igenom mycket mera ström än den behöver efter ett stund.
VR Förlag
5
APPARATLÄRA
Man måste dimensionera dioden att klara av cirka 10 gånger så mycket mera ström än vad aggregatet är
tänkt att lämna ifrån sig under drift till vad det nu var vi skulle driva. Sändaren eller något annat.
När man mäter och anger spänningen för en växelspänning så säger man att det är till exempel 230V
växelspänning. Det mätinstrumentet visar är någonting som kallas effektivvärde. Det betyder att toppspänningen är högre men det berättar man inte. Man talar alltid om effektivvärdet.
Tänk nu på att när växelspänningen likriktas så blir den likriktade spänningen alltid större än
växelspänningens effektivvärde (långa krångliga ord).
Toppvärde
Effektivvärde
Effektivvärde
Toppvärde
Toppvärdet är det som ”styr upp” vad spänningen över filterkondensatorn blir efter diod-likriktningen
därför att kondensatorn hela tider strävar efter att hålla så hög laddning som möjligt. Det ligger i
kondensatorn hela natur att hålla kvar laddningarna allt vad den orkar. Alltså är det de högsta möjliga
spänningstopparna som kommer att ladda kondensatorn. Därför blir den likriktade spänningen därefter.
Kom ihåg denna beräkningsformel för likriktad spänning:
Likriktad spänning = Växelspänning • 1,414
Den här siffran ”1,414” är detsamma som 2 . Den är nämligen så att en växelspännings toppvärde är
alltid dess effektivvärde gånger ”roten ur 2”. Det kommer från matematikens underbara värld och det
faktum att man alltid talar om en växelspännings effektivvärde. Alltså det värde som gör jobbet.
Titta också på vad som står längst till höger på C-kurvan. Brumspänning! Vad nu då? Brummar det?
Javisst brummar det. Kanske har du någon gång hört det? Det låter lågt och väldigt dovt. Brummet är
100HZ och därför inte konstigt att det låter dovt. Vad är det förnågonting? Jo, det är så att eftersom
elektrolytkondensatorn ändå laddas ur lite grand mellan varje strömpuls från växelströmmen så kommer det
att bli en liten aning växelspänning kvar. De streck som går mellan varje strömpuls ser ju faktiskt ut som en
sick-sack-våg, eller hur? Det är den lilla växelspänningen som finns kvar.
Brummspänning uppstår av två orsaker.
1. Elektrolytkondensatorn har alltför liten kapacitans för att kunna ”hålla kvar” spänningen.
2. Den apparat vi driver nätaggregatet med drar så mycket ström att den laddar ”hjälper till” att ladda ur
elektrolytkondensatorn mellan varje strömpuls från dioden.
Kan man göra någonting åt brummspänningen? Ja, det kan man självklart göra.
6
VR Förlag
APPARATLÄRA
Större kapacitans på elektrolykondensatorn minskar brummspänningen. Ett nätaggregat som detta kan
behöva en kapacitans på kanske 50000μF. Belastar man sedan så mycket att det kommer ut brum i alla
fall så vet man att det fordras ännu bättre likriktning. Det åstadkoms genom att man använder flera dioder.
Ett välkonstruerat nätaggregat har vanligen en så kallad Greatz-brygga som likriktare.
UAC
Greatzbrygga
Bleeder
Uut
Den likriktade spänningen som ett sådant här nätaggregat ger ifrån sig räknas ut enligt vår regel som förut.
Uut = UAC • 1,414
Tack vare att likriktningen nu blir väsentligt mycket bättre genom Greatz-bryggan så behöver inte
elektrolytkondensatorn arbeta lika mycket och kan då vara mindre. Titta på den resistor som sitter till
höger om kondensatorn. Det är en speciall liten sak som har en alldeles speciell funktion. En viktig funktion
dessutom.
När vi stängt av vårt nätaggregat finns det fortfarande laddning kvar i kondensatorn. I ett nätaggregat för
mycket höga spänningar kan det vara tusentals volt över kondensatorn trots att aggregatet är avstängt.
Man använder sig då av en automatisk urladdning genom det här motståndet. Det laddar ur kondensatorn
på ganska kort tid. Den ”blöder” ur sig sina laddningar. Därav namnet Bleeder som på engelska betyder
”blödare”.
Bleeder-motståndet skall dimensioneras så att 10% (en tiondel) av den normala belastningsströmmen som
tas ur aggregatet, hela tiden skall gå genom motståndet. Det skall också tåla fyra gånger mera effekt än vad
det normalt belastas med. Det innebär att den strömmen som är de där 10%-en ger en viss effekt i
bleedermotståndet. Det skall tåla 4 gånger mer utan att brinna upp.
Har man ett bleedermotstånd så kan man ganska tryggt lyfta på locket på sitt nätaggregat utan att få någon
stöt. Verkligen behagligt om arbetsstpänningen ligger på 3000V, eller hur? Japp!
VR Förlag
7
APPARATLÄRA
En bleeder räknas ut så här:
Givet:
Likriktad spänning 12 V
Normal drifström 2 A
Sökt:
Bleedermotstånd R=?
Bleedermotstånd P=?
Lösning:
10% av normal driftström är 2 A • 0,1 = 200mA
Bleedermotståndets resistans R =
U
12V
=
= 60 ohm
I
0,2A
Effekt utvecklad i bleedermotståndet P = U • I = 12V • 200mA = 2,4W
Bleedermotståndets effekttålighet P = 4 • 2,4W = 9,6W
Svar:
Resistans 60 ohm och skall tåla 9,6 W.
Nätaggregat man köper har normalt elektronikkretsar som spänningsstabiliserar och kanske även är skyddade mot kortslutning. Det finns många fördelar med att köpa en färdig likriktare. De brukar se mycket
snyggare ut också.
I hela Europa råder någonting som kallas CE-märkning. Detta är viktiga saker.
I praktiken innebär det att ingenting som säljs får vara utan den här märkningen. Om man köper sitt nätaggregat så är det automatiskt CE-märkt och har alla säkerhetsanordningar man kan begära.
Hur är det om man bygger sitt eget då?
Man är tvungen att bygga det så att det skulle kunna gå att godkänna det för CE-märkningens krav, om
man gör ett besök på en laboratorium som till exempel Statens provningsanstallt.
Det betyder i sin tur att alla saker som man använder i bygget som omkopplare, transformator och annat,
måste vara godkända komponenter. Dessutom måste alla anslutningar mot nätspänningssidan vara rätt
utförd. Det räcker inte med att tvinna ihop ledningarna och sätta de i någon slarvig skruvförslutning!
Allting man bygger själv skall kunna gå att godkännas mot CE-kraven. Däremot kan det ju vara så att man
byggt det på ett lite slarvigt sätt och vet om det. Då får man aldrig sälja det. Man får inte ens ge bort det.
När man kommer dithän att man inte längre vill ha det kvar så måste man plocka isär det eller skrota det
på annat vis. Eventuellt kan man låta andevärlden begjuta sin rökelse över ens skapelse. I många fall brukar
det komma dithän i alla fall, efter att man överbelastat nätaggregatet så till den milda grad att det brinner
upp. Jovisst, man kan ju ha glömt säkringarna. Om man varit tokig nog alltså. Gud förjude!
En duktig radioamatörer bygger sin utrustning med ordentliga komponenter och på ett sådant sätt att det
kommer att fungera och hålla. Inklusive skyddsjord och isolationer av alla de slag.
Vilka regler som gäller står skrivet i Elsäkerhetsföreskriftelsen.
8
VR Förlag
APPARATLÄRA
Transformatorns omsättning
Alla transformatorer oavsett modell, fabrikat, typ och utseende, har någonting som kallas omsättningstal.
Hur vi än gör för att transformera någonting med hjälp av en trådlindad transformator så måste det finnas
spolar som alla sitter i ett och samma magnetfält.
En transformator har som bekant en primärsida och en sekundärsida. Om primärsidan är avsedd för nätanslutning 230V AC så har den ett visst antal varv med tråd. Om man känner till hur många varv det är så kan
man väldigt lätt räkna ut hur många varv man behöver på sekundärsidan för att ”få ut” precis den där spänningen man vill ha till sitt projekt med rymdraketen eller radiostationen.
Låt säga att vi hittat en transformator på grannens skrotupplag. Vi har dessutom tagit reda på hur många varv
det finns på primärsidan genom att vi faktiskt hittade två stycken likadana. Den ena plockar vi isär och så
räknar vi hur många varv det är genom att linda av tråden. Lite muskelarbete kan krävas men det har vi efter
våra träningspass på gymmet plus allt antennarbete på radioklubben.
Vi finner ut att det är precis 200 varv. Alltså är det 200 varv för 230V. Det blir 1,3varv/volt ! hehe!
Eftersom vi vill ha en hiskelig spänning på 19000 volt till vår ignitionsmotor (vad är det förnågonting?) för
raketen så gör vi följande lätta räkneuppgift: 19000volt • 1,3varv/volt = 24700 varv ! Ops... kanske lite
mycket arbete tänker vi då. Att linda på 24700 varv kan bli ett långtidsprojekt så det kanske är bättre att
använda den här transformatorn till vår kortvågsstation som drivs på 12V, istället.
Vi gör om räkneproceduren men kommer på att den likriktade spänningen skall vara 12 volt. Inte sekundärspänningen eftersom den likriktade spänningen alltid är 1,414 gånger större än växelspänningen. Vi måste
tänka. Och efter några minuter börjar vi räkna:
12 V DC
= 8,48 V AC
1,414
Vi skall alltså ha ungefär 8,48 volt sekundärspänning. Omsättningstalet för transformatorn är 1,3varv/volt och
då får vi: 8,48 • 1,3varv/volt = 11 varv !
Vi lindar på våra 11 varv och si! Det blev 8,48 volt, allt enligt vår värderade voltmeter som vi lånat av en
välutbildad (och välförsedd) kamrat.
Hur mycket ström kan vi få ut ur den lindningen då? Vi behöver 20A. Man kan lite lättvindigt utgå ifrån att 3A
per kvadratmillimeter trådarea är normalt. Det betyder att 12V och 20A blir en effekt på 12V•20A = 240W.
På transformatorn står det 1kVa. Det låter betryggande eftersom det motsvarar ungefär 1kW. Tråden vi lindat
på har diametern 2 millimeter. Vilken area blir det. Efter lite plockande med aritmetisk matematik av högre
skolan kommer vi fram till att det blir över 3 kvadratmillimeter så det klarar sig fint. Häpp! Vi har gjort oss en
egen transformator till kortvågsstationen. Nu återstår bara resten av nätaggregatet, med låda och allt. En
struntsak!
VR Förlag
9
APPARATLÄRA
Hur man gör för att räkna ut
omsättningstalet är gud som haver. Antingen för att få varv per
volt eller för att få volt per varv.
Primärsida
Sekundärsida
Det är en ren smaksak vilket man
väljer eftersom man måste i alla
fall hålla tungan rätt i munnen.
Kom bara ihåg att det handlar hela
tiden om växelspänning och inte
likspänning.
Likspänningen kommer från likriktningen och inte direkt från
transformatorn.
Man får aldrig glömma bort att
räkna baklänges från den önskade
likspänningen för att få fram vilken växelspänning man skall linda
transformatorn till.
Primärspänning: U1
Antal varv: n1
n1
U1
Sekundärspänning: U2
Antal varv: n2
Transformatorns omsättningstal
n2
U1
eller
=
=
U2
n1
U2
n2
ger varv/volt eller volt/varv
Räkna och linda! Hej vad det går!
10
VR Förlag
APPARATLÄRA
Säkerhetsföreskrifter
Detta skall man kunna utantill så sätt igång bara. Memorera alltihopa!
Egenhändigt tillverkade (hembyggen) matörradioutrustningar som är avsedda för enbart amatörradiobruk på
amatörradiobanden behöver inte typgodkännas eller förses med CE-märkning.
När man konstruerar en nätansluten apparat måste följande punkter uppfyllas:
1. Elektrisk utrustning skall förses med beröringsskydd av metall eller isolerande material. Se upp med brandrisken om temperaturen kan förväntas bli hög.
2. Alla metalldelar som normalt ine skall ha spänning, såsom skärmar, kränor till transformatorer och drosslar,
axlar och rattar till omkopplare och strömbrytare, beröringsskydd av metall, frontpaneler och så vidare, skall
anslutas till nätets skyddsjord med en jordad nätkabel
3. Telegrafinyckels skall kopplas så att hävarmen är direkt förbunden med chassie-jord.
4. Mikrofonen skall kopplas så att dess eventuellt åtkomliga metalldelar är direkt förbundna med chassiejord. Tänk på att med en hög sändareffekt kan ändå brännsår uppstå på läpparna.
5. Godkänd två-polig nätströmbrytare som samtidigt bryter både fas och nolla skall uteslutande användas.
6. Vid transformering av nätanslutning skall fulltransformator användas som ger galvanisk åtskillnad mot nätet.
7. Bleeder-motstånd skall finnas över filterkondensatorerna.
8. Jordfelsbrytare skall alltid vara inkopplad.
Då reparation måste utföras skall man tillse följande:
1. All utrustning skall vara avstängd.
2. Drag ut stickproppen från vägguttaget.
3. Se till att alla spänningsförande komponenter är spänningsfria. Filterkondensatorerna skall vara urladdade.
Om arbete måste utföras på utrustning som inte är frånslagen skall man vara noga med detta:
1. Gör inget arbete på strömförande utrustning om du är trött.
2. Arbeta aldrig ensam. Berätta för andra att du tänker utföra sådant farligt arbete och se till att de vet var
huvudströmbrytaren sitter. De andra bör vara kunniga i första-hjälpen-insats som konstgjord andning och
liknande.
3. Arbeta med endast en hand. Håll den andra handen långt borta från utrustningen. Gärna i fickan.
VR Förlag
11
APPARATLÄRA
4. Ha aldrig hörlurar på huvudet. Inte heller sladdar runt halsen eller smycken som kan hänga ned.
5. Använd altlid en aktivt fungerande jordfelsbrytare.
Vid antennarbeten skall man tillse följande:
1. En sändarantenn kan alstra mycket höga spänningar. Även vid låg sändareffekt. Om man vidrör en sådan
antenn kan det leda till tredje gradens brännskada. Man kan tappa balansen och falla. Om en antenn monteras
på sådan plats att andra människor kan röra sig i dess omedelbara närhet bör det finns varningsskylt.
2. En ren mottagarantenn som är ansluten till en allströmsapparat såsom en teve-mottagare, kan vara spänningsförande. Undvik röra sådana antenner.
3. Vid åskväder eller eventuellt snöfall eller dimma finns laddade partiklar runt antennerna. Vid sådana tillfällen
kan mycket höga spänningar uppstå i en antenn. Gå inte i närheten av antenner under sådana omständigheter.
Tillse att alla antenner har en god likströmsjordning.
Kommentarer:
Det är lätt gjort att göra fel till trots att man kan de här säkerhetsföreskrifterna. Man skall lära sig att alltid
tänka på säkerheten i första hand. Det är fruktansvärt lätt att ole-dolyckan dyker upp. Han har en enastående
förmåga att poppa upp ur fullkomliga intet även i fullt dagsljus!
Tro för allan del inte att just du är bäst på att undvika farorna. Det brukar vara den mest katiga amatören som
får flest kyssar... Inte av flickorna utan av spänningar av annan sort.
Den som haft lyckan (oturen) att komma i kontakt med otrevliga tillbud brukar också vara den som lär sig
snabbast och sedan blir den försiktige. Kalla aldrig en sådan person för tråkmåns. Han vet bättre än du!
Ett exempel på hur det kan gå är när man sitter och plockar med sin egen utrustning med spänningen ansluten.
Plötsligt kommer man åt på någon punkt där det finns spänning av värsta sort. Det smäller till i handen och
man rycker åt sig armen så snabbt att man slår i armbågen mot hyllan. Inte nog med att allting på hyllan rasar
ner tillsammans med hyllplanet, rakt ner i utrustningen utan man får en fruktansvärd smärta i armbågen.
Musklerna krampar nämligen till när man får en kraftig stöt. Detta kallas för ”repairman’s elbow” på utrikiska.
Översatt till svenska blir det ”reparatörsarmbåge”. Ingenting att vara mallig över alls!
Det fordras faktiskt inte speciellt mycket för att det här skall hända. Det räcker faktiskt med att man har
tidigare erfarenhet av just detta och råkar komma emot en vass kant som inte är spänningsförande. Av ren
instinkt rycker man till och kan skada sig ganska ordentligt utan att det var någon strömstöt man fick!
Alltså hjälper det inte alla gånger att ha andra handen i fickan. Det går åt helsicke i alla fall så var försiktig på
alla sätt du kan.
Ett annat exempel är stöddige Filip som skulle dra i kablarna i motorrummet på sin gamla bil. Han kom emot
pluspolen på generatorn med sitt armbandsur. Det bestod av en flexibel metallänk. När han kom emot
generatorns pluspol låg armbandslänken samtidigt mot bilens plåtchassie. Resultatet blev en klocka som
plötsligt fick ett enastående rödglödande sken! Brännskador till tusen och smärtan var ett faktum som höll i sig
i veckor. Alltså hjälper det inte att spänningen är så låg som 12V när det finns mycket kräm i bullen.
Ett bilbatteri ger ifrån sig långt över hundra ampere vid kortslutning. Det kan ge en effekt på flera kilowatt. Vad
glöder inte då? Ögonen? Brallorna?
12
VR Förlag
APPARATLÄRA
Radioapparater
Ett brett område detta. Mycket brett. För att en utrustning skall kunna innefattas under området radioapparater så måste det givetvis vara en apparat som har direkt koppling till vad man menar radio. Ett modem som
kan kopplas till en radio är ju ingen radioapparat, eller hur? En sändare som kan kopplas ihop med en
mottagare är en radioapparat. En mikrfon som kopplas till en sändare är inte heller en radioapparat.
Eftersom vi vid det här laget nog inser vad radio är för någonting så är det inte helt fel att befatta sig
med utrustningen som krävs för att man skall kunna göra om de elektriska fälten till någonting som vi
människor kan uppfatta. Med synen eller hörseln. Inom datavärlden hade man talat om ett ’interface’
nu. Det är också var en radioapparat är. Det är ett interface, eller gränssnitt på korrekt svenska.
De viktiga komponenterna i en radioapparat är dels mottagaren och dels sändaren. Om man talar om
radioapparater så avser vi båda sakerna dvs både mottagare och sändare. På något vis måste vi kunna
skilja på de båda. Som sändaramatör kommer man oftast i kontakt med vad vi kallar ’’transceiver’’.
Den består av en kombinerad sändare och mottagare. Alltseden början av 1980-talet har denna konstruktion varit den vanligaste inom amatörradiovärlden. Den som endast är intresserad av att lyssna på
andra sändare behöver, som bekant, inte inneha något amatörradiotillstånd och därvidlag behövs inte
heller någon sändare. För att enbart lyssna krävs bara en mottagare.
Oavsett om mottagaren är ensam eller om den är sammabyggd med en sändare, så ställer man krav på
tingesten.
De grundläggande kraven är:
1. Frekvensstabilitet
2. Selektivitet
3. Känslighet
4. Dynamik
- den måste ju ligga kvar på den frekvens vi ställt in!
. den måste kunna återge en enskild station och inte flera stycken
på en gång!
- den måste kunna återge även svaga signaler
- den får inte låta sig självstöras av mycket starka signaler
Mottagare kan konstrueras på olika vis:
A. Rak mottagare
Dålig selektivitet
Otroligt hög känslighet.
- självåterkopplande med högtalaren nästan vid antennen
B. Direktblandad mottagare
Dålig selektivitet.
- mycket enkel konstruktion och lik ovanstående
C. Superheterodynen
Hög selektivitet.
- komplex konstruktion med många blandarsteg
VR Förlag
13
APPARATLÄRA
14
VR Förlag
APPARATLÄRA
Av de tre olika konstruktionerna är det Superheterodynen som är mest intressant. Orsaken är att den har alla
kraven uppfyllda med flaggan i topp. Naturligtvis finns det, som vanligt, ingenting som är jättebäst utan att det
finns någonting som inte är bra. Superheterodynen är en komplicerad mottagarkonstruktion.
Så här ser en enkel variant ut:
ANT
HF
BLA
MF
DET
LF
HT
VFO
BFO
En mindre enkel variant har många MF-steg. Det innebär dessutom att det finns många BLA-steg.
Varför man gör så? Det beror på två saker; först och främst vill man ha mindre av det som kallas
spegelfrekvenser och sedan vill man även ha bättre selektivitet.
Den vanligaste varianten är den som har två (2 st) MF-steg. Den kallas då ’’dubbelsuper’’. När det
finns tre MF-steg kallas den ’’trippelsuper’’. Den enklaste varianten här ovan, kallas rätt och slätt
’’enkelsuper’’.
Hur fungerar då denna tingest? Ja, först och främst så ser vi att vi längst till vänster har en antenn. Det
vet vi vad det är. Vi vet också vad som sitter längst till höger. En högtalare. Vad den gör förstår vi
också. De övriga stegen kallas:
HF =HögFrekvens-steg
- ingångssteget i mottagaren med alla ingångsfilter och ingångsförstärkare
BLA =BLAndar-steg
- blandar samman signalen från HF-steget och VFO-steget för att
kunna generera MF-stegets frekvens
VFO =Variabel FrekvensOscillator - tillverkar en frekvens som vi kan variera efter behag och önskan
MF =MellanFrekvens-steg
- förstärker den nya frekvensen från BLA och ’filar till’ den så att
vi kan lyssna på enstaka stationer istället för många. Här finns
det filter.
DET =DETektor-steg
- här undersöks signalen och görs om så att dess information kan
presenteras ut till LF-steget
LF =LågFrekvens-steg
- här ställer man in ljudnivån för att få en behaglig volym
BFO = Beat-Frekvens-oscillator
- ställer om modulationstypen i mottagaren
VR Förlag
15
APPARATLÄRA
ANT
HF
BLA
MF
DET
LF
HT
VFO
BFO
Vi måste inse att vi inte kan lyssna med högtalaren direkt kopplad till antenntråden! I antennen finns det ’en
himla massa’ signaler av alla varianter, alltifrån mikrovågorna till ultralångvåg. De signaler som finns där håller
så höga frekvenser att pappersmembranet i högtalaren inte har en chans att hinna med. Dessutom är de
alldeles på tok för svaga för att kunna driva högtalarens magnetspole.
Nej, det går inte att göra så.
Vi måste transformera ner frekvenserna till öronens hörspektra, dvs någonstans kring 300-3000Hz är
lagom.
Hur går nu detta till då?
Jo, om vi tänker oss ett skeende som sammanställs som här nedanför så skall vi gå igenom saken.
7000
450
ANT
HF
BLA
MF
1
DET
LF
HT
VFO
BFO
6550
449
Bakifrån: 1 + 449 + 6550 = 7000
Framifrån: 7000 - 6550 - 449 = 1
Se att det är matematiskt riktigt med plus och minus! Knasigt? Ja! Just nu.
Tänk så här: på något vis har vi förvandlat 7MHz till 1000Hz ljud. Trolleri? Nej! Frekvensblandning!
När man använder två olika frekvenser och stoppar in dem i en frekvensblandare så kommer du flera
saker än man stoppade in. Om vi stoppar in bokstaven A och bokstaven B så kommer du A, B, AB och
BA. Det kommer till och med ut ännu mycket mera men det är de här fyra som är viktigast och
starkast.
16
VR Förlag
APPARATLÄRA
Blandaren
Blanda Oboy och mjölk. Vad blir det? Jo, det blir chokladmjölk. Det blir också Oboy och det blir
också mjölk eftersom de ämnena finns ju fortfarande i glaset. Det blir också den goda drycken och den
härliga känslan när man dricker den. Det blir också ett kladdigt glas....
Blandningar finns överallt runt omkring oss.
Hur vi än blandar och står i, så blir det även bi-produkter. Det har ingenting med de flygande apparaterna att
göra. De som gör honung. Bi-produkterna vi avser här, är sådant som uppstår efter blandningen och som
egentligen inte var just det vi ville ha. Tyvärr kan man inte få en sak utan att någonting annat också kommer
med i spelet (blandningen).
Vi blandar frekvenser. Det är intressant.
5
OSC
BLA
10
OSC
5
10
5+10
10-5
2x5+10
2x10+5
2x10-5
2x10+2x5
2x(10+5)
3x...
osv
Jaha? Varför blir det så mycket konstiga saker som kommer ut? Det är likadant i en köttkvarn! En
blandarkrets har egenskapen att den helt på egen hand inte egentligen klarar av att bestämma exakt
vad som skall levereras och vad som inte skall. De starkaste signalerna blir alltid de som ligger närmast i frekvens till de som fanns från början, i oscillatorerna.
Orsaken till att det blir så många resultat beror bland annat på en egenhet som kallas olinjäritet eller
man säger att blandaren är kvadratisk. Det går vi inte in på här.
Man gör nu så att man filtrerar utgången på blandaren. Hur då? Jo, med resonanskretsar! Dessa fullständigt
fantastiska tingestar. Resonanskretsar. Om man till exempel sätter ihop en krets med lämpligt valda komponenter C och L så att resonansen hamnar på ”15” så blir det så här:
OSC
5
15
BLA
10
C
L
Parallellresonansen är avstämd till ”15”.
Då kommer endast ”15” att finnas i kretsen. Allting annat kommer att gå rakt igenom kretsen och kortslutas till jord.
OSC
Jord
VR Förlag
17
APPARATLÄRA
7000kHz
1000 Hz
450kHz
ANT
HF
BLA
MF
DET
LF
HT
VFO
BFO
6550kHz
449kHz
Nu tittar vi återigen på helheten.
Vi lyssnar på 7000kHz på en station som ligger där. Vi har ställt in precis 7000 i mottagarens frekvensdisplay. Den ratt vi vrider på är VFO. Från den går det nu 6550kHz in i blandaren där 7000kHz redan
finns närvarande. Då sker 7000kHz - 6550kHz och ut kommer 450kHz. Denna 450kHz-signalen går
nu in i MF-steget där det sitter mycket smala filter som kan skilja ut de intilliggande radiostationerna
så mycket att de inte stör undan den stationen som vi vill lyssna på. Efter denna ’tvättning’ av signalerna görs en undersökning i detektorn som plockar ut själva informationen (talet, musiken eller vad
det nu är) och blandas med BFO-signalens 449kHz. Ut från detektorn kommer då 450kHz - 449kHz =
1000 Hertz som i högtalarförstärkaren ges allt det ’krut’ som vi behöver för att våra öron skall kunna
höra utan problem.
Lite kvistigt kanske, men inte svårt.
7000kHz
1000 Hz
450kHz
ANT
HF
BLA
MF
DET
LF
HT
VFO
6550kHz
( 7450kHz )
BFO
449kHz
Undra gärna: MF är 450kHz... Varför det?
1. Man lägger mellanfrekvensen så lågt att det är liten möjlighet för direkta signaler utifrån, dvs på de här låga
frekvenserna finns inte många signaler från andra sändare.
2. Det är enklare att konstruera smala och duktiga filter på en låg frekvens.
Tänk på att om VFO hade varit 7450kHz istället för 6550kHz så hade det fortfarande blivit 450kHz ut till
MF-steget! Eller hur? Fundera en stund på detta innan du går till nästa sida.
18
VR Förlag
APPARATLÄRA
När vi beskrev blandaren ,tidigare, så sade vi att det kommer ut mycket olika saker, eller hur?
Men vi eleiminerade ju allt det där som vi inte ville ha med hjälp av ett filter och fick ju då bara kvar
det där vi ville ha? Just precis.
OSC
15
BLA
5
C
L
OSC
10
Jord
Men vad händer om vi istället gör så här då?
OSC
15
BLA
5
C
L
OSC
20
Jord
Svar: ingenting
Men det var väl lustigt ändå? Vi ändrar på en av oscillatorerna men det kommer fortfarande samma
sak ut eftersom 20 - 5 = 15 och det är ju samma som i förra exemplet.
Just precis!
Det betyder alltså att i en superheterodyn kan det bli ett och annat spektakel eller skall vi säga att den
kan spela oss ett spratt !!
Ett tekniskt ord för det sprattet är ”Spegelfrekvens”.
VR Förlag
19
APPARATLÄRA
7000kHz
1000 Hz
450kHz
ANT
HF
BLA
MF
DET
LF
HT
VFO
BFO
449kHz
6550kHz
( 7450kHz )
Det är nämligen så att när man i all förnöjsamhet sitter lugnt och stilla med händerna i knät och njutande lyssnar
till Haydn’s stråkfalsett så PLÖTSLIGT vrålar det ut ur högtalaren en anskrämlig boggiwoggi från nationaloperan i Reykjavik !
Hur kunde detta hända? Haydn är borta! Nej, det hörs svagt i bakgrunden! Vi rusar efter en annan
mottagare och byter ut den mot den vi lyssnade i alldeles nyss. Rattar in 7000kHz igen och (puh!) vi
hör vår Haydn igen. Vi kan återgå till händerna i knät. Medan vi nu sitter där och lyssnar på stråkfalsetten så går det helt sonika upp för oss att den där sändaren som bullrade in alldeles nyss, ju faktiskt
ligger på frekvensen 6100kHz. Men den hörs inte i denna nya mottagare! Nej det gör den inte därför
att den här mottagaren har en helt annan MF-frekvens. Den ligger inte på 450kHz utan på 500kHz !
Aha !!
Vi måste prova. Vi kopplar tillbaka till den förra mottagaren och knäpper igång den. POFF! Där
knäppte vi av den fort för vi hörde boggiewoggien igen. Brrrrrr.....
450
6100
Spegelfrekvens
450
6550
450
450
7000
7450
7900
Spegelfrekvens
Nu måste vi förklara vad det är som händer. Vi hade ställt in 7000 men hörde en station som vi vet inte
ligger på 7000 utan på 6100.
Tänk nu på att 6550 - 6100 = 450. Det betyder att den där starka stationen i Reykjavik med
boggiewoggien också finns ”i antennen”? Jajjamensan! Så är det. Den finns där också. Och den tvingar
sig in i mottagaren därför att den var så stark och när den plötsligt startade sin utsändning så var den
helt enkelt bara där! Man säger att den blandade sig in i mottagaren från andra sidan av VFO’n.
20
VR Förlag
APPARATLÄRA
Detta innebär självklart att det kan råka finnas någonting på andra sidan om vi hade haft 7450 i VFO’n istället
för 6550.
Det här är jätteviktigt i en del olika fall eftersom det finns sändare runt om på olika ställen i världen
som kan ställa till bekymmer i superheterodyn.
När en sådan här mottagare konstrueras så måste man bestämma sig för om man skall blanda sig
underifrån eller överifrån, dvs om man skall ha 6550 eller 7450 från ’fabrik’.
Det finns handapparater som blir trängda av starka TV-sändare som ligger strax under 200MHz. Tänk
bara om din handapparat har en MF-frekvens på 21,6MHz och du får höra en massa bullrande störningar emellanåt när du lyssnar på repeaterkanalen på 145,625MHz. Du undrar naturligtvis vad det är
som stör dig och börjar tänka på spegelfrekvenser. Då kommer du fram till det här:
145,625 + 2 x 21,6 = 188,825 MHz !!
Jaha? Jo, där ligger ljudbärvågen för TV2. Eftersom TV-ljudet sänds med bredbandig FM så kan din
handapparat inte uppfatta den FM-sändingen riktigt utan det låter som ett buller i högtalaren.
Din handapparat utnyttjar då blandning överifrån eftersom det var en spegelfrekvens som låg över din
inställda frekvens. Du kan alltså räkna ut att VFO-frekvensen därför är:
145,625 + 21,6 = 167,225 MHz
Vi tar ett annat exempel:
Du lyssnar på en repeaterkanal på 145,700 och hör babbel och prat. Lustigt nog så låter det ungefär
likadant som när de pratar i din FM-radio där du just nu, samtidigt, lyssnar på en synnerligen intressant debatt om hur man matar en padda i rumstemperatur. Du börjar fundera och kommer fram till
följande:
Din mottagare har enligt instruktionsbokens tekniska specifikation en mellanfrekvens på 25,5MHz.
Du räknar du lätt ut att det stämmer med riksradions kanal P2, där debatten pågår och grodan kväker,
på frekvensen 94,75MHz !
145,7 - 2 x 25,5 = 94,7 MHz !!
Din mottagare utnyttjar blanding underifrån och du räknar därför också mycket lätt ut att din VFO-frekvens
är 145,7 - 25,5 = 120,2 MHz.
Kan man göra någonting åt detta, då? Du vill inte lyssna på paddorna i din amatörradiostation!
Nej, man kan inte göra någonting åt detta! HA HA HA HA HA !
Skämt åsido, så kan man faktiskt inte det.
Det är en egenhet. Inte någon felaktighet. Observera detta nu. Det är inget som är fel. Det är lika lite fel
som att en bilist kan råka åka ner i diket någon gång. Det är ju inte fel på bilen då, eller hur? Nej, och det är
inte heller fel på diket. Vad är det då som gör att han åker ner i diket då? Bra fråga. Tänk på någonting annat.
VR Förlag
21
APPARATLÄRA
Modulation
Man talar om modulationssätt. Ordet ’modulera’ innebär att man sätter ihop olika saker. När det gäller
sändare så sätter man ihop en grundsignal med en informationssignal. Det är enkelt uttryckt på det
viset. I verkligheten är det lite komplicerat.
Mottagaren går motsatt väg dvs här tar man emot en redan modulerat signal och plockar isär den så att
man till sist får kvar just det som man släpper ut i högtalaren, eller in i datorns ljudingång.
Innan vi går in på just modulationssät, så skall vi bara nämna att de vanligaste är dessa:
Namn
Typ
Användning
Heter
CW
SSB
AM
FM
FSK
Continous-Wave (Sv.: Bärvågsnyckling)
Singel Side Band (Sv.: Enkelt sidband)
Amplitud-Modulation
Frekvens-Modulation
Frekvens-Shift-Keying (Sv.: Frekvensskiftnyckling)
Kodsändning
Talsändning
Talsändning
Talsändning
Kodsändning
A1A
J3E
A3A
F3E
F1A
Man måste kunna skilja dessa åt. De viktigaste är CW, SSB och FM. De är de allra vanligaste och efter
någon liten stund vid en radiostation, så har man kommit underfund med att de skiljer sig åt väldigt
markant. Både hur de låter och hur de används.
CW
Vid telegrafisändning behöver man ingen komplicerad sändarkonstruktion. Det räcker med två trådar
och lite gnistbildning ! Dock är det så att om man försöker sig på en så kallad gnist-sändare (fanns i
tidernas begynnelse) så skall man veta att det är förbjudet. Orsaken är att den blir kollosalt bredbandig. Dessutom låter det illa.
Antenn
OSC
En telegrafisändare skall bestå av en så kallad oscillator där sändarfrekvensen
allstras på ett eller annat vis.
Den utgående signalen i antennen nycklas till-från genom att man trycker
på telegrafinyckeln.
När nyckeln inte är nedtryckt går ingenting ut i antennen.
När nyckeln är nedtryckt så går signal ut i antennen.
Oscillatorn allstrar en bärvåg på den avsedda frekvensen och sedan nycklas
den bärvågen till-från-till-från...
Om man nu är ’slängd på telegrafi’ så kan man sätta samman nycklingen på
ett sådant vis att det blir korta och långa signaler om vartannat. Man tillverkar på det här viset morsetecken som andra kan förstå och uttyda. Den som
är duktig på telegrafi ’hör’ tecknen lika tydligt och klart som vilka talade
ord som helst. Fascinerande, eller hur?
Vi har åstadkommit modulationssättet A1A eller CW som det vanligen kallas. A1A är en internationell beteckning som kommer av att man enats om
en ingenjörsmässig beteckning på alla typer av modulationssätt.
22
VR Förlag
APPARATLÄRA
AM
Nästa steg i den tekniska världen är naturligtvis att få lite ’ljud i skällan’. Man kan faktiskt fortsätta
använda sig av oscillatorn i sin nykonstruerade CW-sändare. För att kunna tillföra ljud så behvöer vi
en mikrofon, förslagsvis.
Det vi talar in i mikrofonen skall vi koppla ihop med den signal som kommer från oscillatorn. Det kan
i verkligheten göras på olika vis, men huvudgången i systemet är att vi så att säga modulerar bärvågen.
När mikrofonen fångar upp ljudvågorna från munnen så skapas en ström inuti mikrofonförstärkaren.
Den strömmen låter vi styra strömmen i oscillatorn. Det slutar med att vi kan styra hur stark den
utgående oscillatorsignalen är till antennen. Hur kan det gå till?
Förstärkare
Ut ur förstärkaren kommer ljudet
starkt och fint.
För enkelhetens skull visslar vi i
mikrofonen och det blir en ton.
Mikrofon
1. Vårt ljud med en låg frekvens jämfört med
sändarfrekvensen.
tid
2
Antenn
Förstärkare
OSC
Mikrofon
2. Vår bärvågsfrekvens som är mycket hög
jämfört med ljudfrekvensen (därför ser vi inte
sinuskurvorna).
3. Ljudfrekvensen är pålagd på bärvågen och
tvingar därför bärvågen att ’forma’ sig efter
den låga frekvensen. Vi har åstadkommit A3E
eller AM som det vanligen kallas.
3
1
tid
Jaha då? Men hur kan detta bli till ljud igen i en mottagare då? Jo, i mottagaren filtrerar man bort den höga
frekvensen med hjälp av så enkla komponenter som en diod och tvåkondensatorer. Sedan blir ljudfrekvensen
kvar. Den låter man styra strömmen genom en högtalarspole. Då rör sig högtalarens membran i takt med
ljudet och luften flyttar på sig på samma vis. Ända in i till trummhinnorna i dina öron. Du hör ljudet !
VR Förlag
23
APPARATLÄRA
SSB
En SSB-sändare är en betydligt mer komplicerad sak än en AM-sändare. Det finns naturligtvis en
oscillator. Hur skall man annars kunna skapa en hög frekvens?
Varför SSB om redan AM finns?
Jo det är tyvärr så att allting kan bli bättre. SSB är bättre än AM på många vis och är en uppfinning som
fick se världens ljus under 1950-talet, och USA var dess födelseplats.
När AM skall användas på stora avstånd runt jorden så krävs det väldigt hög sändareffekt för att uppnå
tillräckligt gott resultat. Dessutom måste de här sändarna avge en mycket stor del av den tillförda
effekten som förlustvärme. En sådan sändare kräver alltså en sjusärdeles kylning. Det löste man tidigt
och ansåg inte det vara något problem i sig, men det kan ju vara intressant att betänka att under de
stunder i sändningen då ljud inte fanns närvarande (paus och liknande), gick sändarna ändå för ’fulla
muggar’ utan att man såg någon förändring i energiåtgången, dvs den tillförda effekten. AM är, kan
man säga, ett slags kontinuerlig sändning för full hals. SSB är inte sådan.
Om man tittar på en AM-kurva (se figuren under beskrivningen av AM-sändaren på tidigare sida), så
ser man att ljudet finns på båda ’sidor’ om bärvågen. Kan man då inte göra så att man bara lyssnar på
den ena i en radiomottagare? Jo! Det är just det man kan. Med en SSB-mottagare...!
När man tillverkare en SSB-signal så finns det två stycken mycket viktiga kretsar som krävs. Man
måste ha en så kallad Balanserad blandare och man måste ha ett kristallfilter.
Precis som vid AM så sätter man samman ljudet från mikrofonen med bärvågen från en oscillator. Det
är bara så att man sätter samman de här två sakerna på ett annorlunda vis än hos AM.
Sammansättningen sker i den balanserade blandaren. Den består av 4 dioder som är kopplade som på
bilden.
HF
DSB
tid
Bärvåg
tillförs
LF
24
Ljud
tillförs
VR Förlag
APPARATLÄRA
Titta noga så ser du att dioderna sitter ’runt’ i en cirkel. Det finns en annan typ av cirkelliknande diodkoppling
som kallas Greatz-brygga. Den används vid likriktning av växelström. Blanda aldrig någonsin ihop dessa två
kopplingssätt. Det vi talar om här är en ringmodulator och hör inte hemma i likriktning för växelström!
Bärvågen tillförs diodringen samtidigt som det lågfrekventa ljudet tillförs från ett annat håll. Bärvågen kommer då att släckas ut varje gång som ljudkurvan passerar mittlinjen. Resultatet av detta
passerar sedan transformatorn till höger och kommer ut i en förenklad form där det finns bärvåg
endast under tiden ljudet finns med. Om ljudet skulle tystna så kommer även utsignalen att försvinna
helt.
Vi har åstadkommit A3E eller DSB som det brukar kallas. DSB står för Dubbelt SidBand.
Intressant!
Om vi inte har ljud så slipper ju sändaren att tillverka uteffekt just då. Det skulle innebära att det inte
skulle behövas....
A .... en massa kyla därför att sändaren är lika varm hela tiden!
B .... så stor sändare för att kunna nå lika långt!
Precis exaktamente! Just så är det! Visst är det lysande! Men det finns en fördel till och det är att SSBsignalen inte alls tar upp lika mycket plats där ute bland radiovågorna. Alltså, en SSB-signal är smalare än en AM-signal !
Hur går det till? Jo, vi använder oss av ett smalt filter för att ta bort den ena ’sidan’ av DSB-signalen.
Vi får då nämligen kvar den andra! Häpp! Vi har åstadkommit J3E eller SSB som vi ville kalla det.
Så här går det till:
Bärvåg
DSB
tid
Sidband
Sidband
LF
LF
9MHz
USB
(Upper Side Band)
OSC
9MHz
kristall
~~
HF
LF
Övre
sidbandet
LF
Filter
Mikrofon
Förstärkare
VR Förlag
f
Givetvis kan även det andra
sidbandet filtreras bort istället. Då flyttar man kristallfrekvensen så att filtret ”passar in” över det andra sidbandet. Då får vi LSB
(Lower Side Band).
25
APPARATLÄRA
Hur det än är med hur det går till så är det ju också så att en SSB-sändare tar upp en liten bit av frekvensspektrum det vill säga den har en viss bandbredd. Det är ju inte så att man inte finns när man sänder. Det
brukar alla bli varse som sänder och bär sig åt. Man får alltid en viss bandbredd med talmodulation. Eller
annat ljud man låter sändaren forsla ut till antennen på sändarfrekvensen.
Den lågfrekventa delen av sändarsignalen kallas LF och ligger alltså överlagrad på den höga frekvensen som
sändaren alstrar och som i sin tur går ut till antennen som sändarsignal.
LF kan vara vad som helst men i vårt fall är det talfrekvens, alltså kallar vi det för talmodulation. Enkelt.
Det blir lite knepigare när man skall räkna ut bandbredden för det finns en liten detalj man aldrig får glömma
bort att tänka på. Det är att när man talmodulerar så kommer aldrig de riktigt låga frekvenserna med ut genom
sändaren.
(Lägre sidbandet)
För det övre sidbandet hamnar
gränsfrekvenserna för den utsända signalen alltid över sändarens frekvens.
Exempel:
Sändarfrekvens = 7050kHz
Talmodulation = 300-3000Hz
Utsänd signal hamnar då mellan
7050kHz + 0,3kHz = 7050,3kHz och
7050kHz + 3kHz = 7053kHz
Alltså: 7050,3 till 7053kHz
(LSB)
USB
Sändarfrekvens
Utsända signalens
lägsta frekvens
Lägre sidbandet
För det undre sidbandet hamnar
gränsfrekvenserna för den utsända signalen alltid under sändarens frekvens.
Exempel:
Sändarfrekvens = 7050kHz
Talmodulation = 300-3000Hz
Utsänd signal hamnar då mellan
7050kHz + 0,3kHz = 7049,7kHz och
7050kHz + 3kHz = 7047kHz
Alltså: 7047 till 7049,7kHz
Utsända signalens
lägsta frekvens
26
Övre sidbandet
LSB
Utsända signalens
högsta frekvens
(Övre sidbandet)
(USB)
Sändarfrekvens
Utsända signalens
högsta frekvens
VR Förlag
APPARATLÄRA
FM
En modulationstyp som ger ett mycket fint ljud har alltid varit eftertraktansvärt sedan radions barndom. Under många och långa år hade man bara AM att använda sig av. Tekniken måste ju utvecklas,
som bekant är, för att man skall kunna få förbättringar. En sådan förbättring ser vi i SSB genom väldigt
mycket större räckvidd och mindre trängsel, men tack vare FM får vi en ljudåtergivning som är makalöst bra. Räckvidden på FM är egentliget sämre än till och med AM! Men vad gör det när det hörs så
fint? Tja, köra DX gör man inte på FM, såvida inte det är riktigt överhäftiga konditioner (vilket givetvis händer till och från).
Hela grundkonceptet kring FM ligger vid den första oscillatorn som alstrar grundfrekvensen. Om vi
tänker oss att vi kan lägga på ljudet direkt på kristallen så att den flyttar sig i frekvens och då i takt med
vårt ljud, så modulerar vi ju frekvensen. Eller hur? Ja.
Så här lätt kan vi alltså åstadkomma FM.
OSC
10,8MHz
kristall
Mikrofon
Förstärkare
~~
HF
FM
Kapacitansdiod
Kristallen som svänger på 10,8 MHz är lättpåverkad med kondensatorer. Om man lägger en kondensator mellan kristallens båda kopplingspinnar, med ett värde på ”några” picoFarad, så flyttar man
kristallens frekvens och därmed kommer det ut en lite annan frekvens ur oscillatorn än vad det står
skrivet på kristallens plåtkapsel. Vi kan alltså tvinga vår kristalloscillator att ge ifrån sig olika frevkenser
beroende av hur vi belastar den med en kondensator? Ja, precis så är det.
Alltså, om vi använder oss av den fantastiska lilla komponenten som kallas för kapacitansdiod så kan
vi alltså få intressanta resultat.
En kapacitansdiod är en komponent som består av en kapacitans som kan styras med hjälp av en
likspänning. Spänningens storlek står i proportion till vilken kapacitans man får i komponenten.
Om vi nu, istället för likspänning, tillför en växelspänning så skulle ju kapacitansen sätta igång att fara
fram ochtillbaka i takt med växelspänningen! Den spänningen är vårt ljud som kommer från mikrofonen och förstärkaren!
Jamen då så! Då har vi gjort frekvensmodulering! Det heter F3E och populärt FM.
Vi måste också titta på hur det uppför sig i frekvensspektrat. När vi tittar på AM så har vi en bärvåg
och ett sidband på vardera sidan av bärvågen. Det är i de sidbanden som själva informationen finns,
det vill säga vårt ljud.
VR Förlag
27
APPARATLÄRA
FM består i praktiken av två saker och de kallas deviation och sidband. Deviationen är detsamma som
frekvenssvinget.
Bandbredden som uppstår genom frekvensvariationen hos kristalloscillatorn blir större eller mindre
hela tiden beroende på hur stark signalen är från förstärkaren. Om vi pratar ”tyst” i mikrofonen så blir
bandbredden mindre.
Frekvensstyrd grundsignal
123456789012123456789012
123456789012123456789012
123456789012123456789012
123456789012
123456789012123456789012
123456789012
123456789012123456789012
123456789012
123456789012123456789012
123456789012
123456789012
123456789012
123456789012
123456789012123456789012
123456789012
123456789012
123456789012123456789012
123456789012
123456789012123456789012
123456789012
123456789012123456789012
123456789012
123456789012
123456789012123456789012
123456789012
f
Kristallfrekvensen flyttas här emellan i takt
med ljudfrekvensen från mikrofonen.
Nu är det dock på det viset att fysikaliska reglerna tyvärr ställer till ett och annat som vi inte riktigt kan
rå över. Vi kommer till sidbanden nu. Vi fördjupar oss inte på det här och beskriver det därför som en
ytterligare bandbredd som finns i FM-karaktären.
Det är nämligen så att på grund av (eller tack vare...) att vi snabbt förflyttar en bärvåg fram och
tillbaka så uppstår det flera frekvenser i sändarens utgående signal. De här sakerna måste man alltid
sträva efter att begränsa för att inte sändaren skall ta upp alltför stor bandbredd. Det blir ju svårt för
andra att ”få vara med” på bandet om det finns en eller flera ”jättebreda” sändarstationer.
Lär dig dig därför att beräkna den totala bandbredden på en FM-sändare. Vi åskådligör saken genom
ett litet exempel !
1234567890123456789012
123456789012
12345678901234567890123
123456789012
123456789012
1234567890123456789012123456789012
123456789012
123456789012
12345678901234567890123
123456789012
123456789012
123456789012
123456789012
1234567890123456789012
12345678901234567890123
123456789012
123456789012
1234567890123456789012123456789012
123456789012
12345678901234567890123
123456789012
123456789012
1234567890123456789012
123456789012
123456789012
12345678901234567890123
123456789012
123456789012
123456789012
1234567890123456789012
Maximal deviation
Maximal deviation
LF 123456789012
LF 12345678901234567890123
123456789012
123456789012
1234567890123456789012123456789012
123456789012
12345678901234567890123
123456789012
123456789012
1234567890123456789012
123456789012
12345678901234567890123
123456789012
123456789012
1234567890123456789012123456789012
123456789012
12345678901234567890123
123456789012123456789012
123456789012
f
Total bandbredd
En sändare har en inställd frekvens på 98 MHz. Man sänder ut en konstant ton med frekvensen 3 kHz.
Maximal deviation är injusterad till att vara 90 kHz. Vad blir bandbredden, totalt?
Jo, på båda sidor om den inställda frekvensen på 98 MHz tillkommer tonmodulationen plus deviationen.
Alltså 3 kHz + 90 kHz = 93 kHz. Observera att det blir 93 kHz på båda sidorna. Det innebär att den
totala bandbredden är 2 x 93 kHz = 186 kHz !
Man kan göra FM komplicerat med komplicerade förklaringar. Den är inte vi intresserade av här utan
kom bara ihåg att den totala bandbredden är 2 x tonfrekvensen + 2 x deviationen. Det är allt.
28
VR Förlag
APPARATLÄRA
Vad vinner vi med FM? - Vi vinner ljudkvalitet.
Vad förlorar vi med FM? - Vi förlorar räckvidd och en sändare måste hela tiden gå med full uteffekt även när
ingen information sänds varför vi förlorar en hel massa förlusteffekt genom sändaren. Vi förlorar också i
bandbredd eftersom det fordras väldigt mycket utrymme för att kunna hålla igång många FM-sändare.
FSK
Frekvensskift är en modulationstyp som inte är så vanlig numera. Orsaken ligger i att det har kommit så många
nya typer av modulationssystem som överträffar den gamla formen av frekvensskift.
Förr var FSK ungefär detsamma som ”fjärrskrift på radio”. Telex kallades det när man hade en liknande
maskin stående på ett kontor. För länge sedan hade alla nyhetsbyråer hela rum med mängder av telexmaskiner längs väggarna för att kunna stå i ständig kontakt med andra nyhetsmedia. Man ville ju ha senaste nytt
omedelbart.
At få ut informationen på radio med hjälp av radiosystem och då kunna täcka in större avstånd var ju också
en möjlighet. Många svenska ambassader hade fjärrskrift på även radio. Det här utvecklades och idag används satellitöverföringar av textmeddelanden.
Radiobaserad fjärrskrift sändes alltid med FSK eftersom det var ett mycket enkelt och pålitligt sätt att överföra textmeddelanden. På grund av olika orsaker kunde
man inte ha så hög överföringshastighet genom etern.
Hastigheten mäts i ”baud” och telegrambyråerna brukade sända med 75 baud motsavarande 75 tecken per
minut.
Bland sändaramatörer blev det vanligt med 45,45 baud
men vi säger bara ”45 baud”. Det går alltså ytterligare
något långsammare.
Det finns många som intresserar sig för den här formen
av modulation. Det finns föreningar som har det som
huvudintresse. Ett intresse för mekanik och kanske lite
nostalgi. Bland radiotävlande finns det synnerligen kvar
Fjärrskrivare för trådkoppling från svenska försvarets
och man använder numera datorns ljudkort för att sända utrangerade materiel. Observera remsläsaren
och ta emot koderna.
Tack vare att datorerna gjort sitt intåg i datakommunikationen har det dukit det upp nya kommunikationssätt
som genom ett trollslag. Vi har bland sådana Packet-radio, Amtor, Packtor med flera.
Radioapparater kan användas i stort sett vilka som helst.
Vad man gör i FSK är att man nycklar två stycken frekvenser till-från, ungefär som vid CW där en enda frekvens nycklas.
Ett packet-radio modem.
VR Förlag
Avståndet mellan de tvu nycklade frekvenserna varierar. Man har olika fasta så kallade frekvensskift. Vanligast inom amatörradio är 170 Hz, vilket anses förhållandevis smalt. Vi använder oss av detta bland annat för
att inte ta upp för mycket plats och för att kunna samsas
29
APPARATLÄRA
på små frekvensband.
De båda frekvenserna har namn. Man kallar den ena för space och den andra för mark. Genom att kombinera olika nycklingsmönster fås olika tecken, ungefär som vid telegrafi.
Sättet att få fram FSK är likadant som för CW.
För att återgå till datorer och dess ljudkort så är det så att man numera använder en annan nycklingsmetod för
FSK och man kallar den för AFSK; Audio Frequency Skift Keying. Det innebär att man konstruerar två olika
tonfrekvenser i datorns ljudkort och kör ut de till sändarens mikrofoningång. På det viset åstadkommer man
en SSB-signal som hos mottagaren i andra änden inte går att skilja från den tidigare FSK-modulationen. Det
låter likadant. Fiffigt och bra mycket enklare.
Gängse FSK-modulation heter egentligen F1A medan AFSK-typen heter är J3E eftersom vi använder audio
och SSB. LSB eller USB efter behag och behov.
Filter
Det finns mycket att lyssna på i etern, den saken är säker. Man kan inte lyssna på allting samtidigt såvida inte
man har just ett sådant synnerligen svårbemästrat behov. I en mottagare måste man kunna särskilja stationerna med någon form av filtrering.
När vi människor träffas i ett glatt sällskap, på en social tillställning eller kanske under juletiden, så är det lätt
gjort att många pratar samtidigt. Om man sitter där och lyssnar så vet vi väl alla att det är omöjligt att lyssna
och följa med i alla samtal samtidigt, eller hur? Man måste koncentrera sig på en persons tal för att kunna
hänga med ordentligt. Det här gör vi helt naturligt och helt utan att tänka på saken.
Man sollar ut en röst ur sorlet och lyssnar intensivt på just det som man då hör. Det här sköter hjärnan om på
ett fullständigt fantastiskt vis.
Tänk att många kan prata samtidigt men ändå kan man lyssna på bara en enda röst! Tänk på det en stund och
låt dig förundras över det du har där uppe under huvudskålen. Inte behöver man anstränga sig heller. Det går
automatiskt. Hur ljuvt är det inte när huvudet fungerar? Hjärnan filtrerar!
I en mottagare gör man likadant men det sker inte automatiskt. Det finns en eller flera knappar och rattar för
den uppgiften och det är operatörern som väljer filtertyp efter behov. Det som brukar styra valet av filter är
dess bandbredd.
En modulationstyp som för med sig tal måste ju kunna släppa igenom allt det som talet omfattar i frekvensbredd. För att snyggt och prydligt kunna uppfatta hela informationen i SSB behöver ett sådant filter hålla en
bandbredd på åtminstone 1800Hz och gärna bredare. De bredaste SSB-filtren är normalt på 2400Hz.
Bandbredden hos ett filter bestäms således av vad man lyssnar på. En smalbandig sändarstation kan man
också lyssna på med ett smalt filter. En telegrafisignal kan man lyssna på med ett mycket smalt filter som
exempelvis 150Hz och faktiskt ändå smalare.
Filtren i en superheterodyn sitter, som vi nu vet, i mellanfrekvensen. Eftersom det här steget i mottagarkedjan
(blockschemat) har en låg egenfrekvens så är det också ganska enkelt att åstadkomma smala filter just här.
Det beror på att det är rent konstruktionsmässigt enklast. Skulle man göra ett smalt filter för talmodulation
direkt på den inkommande frekvensen så inser man ganska snart att det är ogörligt. Ett 2,4kHz filter för en
frekvens på, låt säga, 14000kHz går inte att åstadkomma. Det ligger i framtiden fortfarande.
30
VR Förlag
APPARATLÄRA
Det finns olika typer av filter:
1.
2.
3.
4.
Bandpassfilter
Bandspärrfilter
Högpassfilter
Lågpassfilter
1. Bandpassfilter släpper igenom det bandsegment det är konstruerat för
2. Bandspärrfilter stoppar det bandsegment det är konstruerat för
3. Högpassfilter släpper igenom höga frekvenser och stoppar låga frekvenser
4. Lågpassfilter släpper igenom låga frekvenser och stoppar höga frekvenser
De här olika filtren används för olika saker. När det gäller att skilja ut stationerna i en mottagare används
bandpassfilter. De andra talar vi om efteråt.
Bandpassfilter
Passband
Styrka i mottagaren
Filterkurva
f
Bandpassfilter
fFilter
När man lyssnar över ett frekvensband hittar man mängder av stationer som sänder ut sina signaler i etern. När vi sitter och vrider på
vår frekvensinställning i mottagaren kommer de in en efter en. Några
är starka som bara den medan andra är svaga.
Många av stationerna ligger så nära varandra att det är svårt att
skilja dem åt. Då är det dags att koppla in ett smalare filter. I figuren
här ovanför ser man de olika stationerna som de svarta staplarna. Vi
har nu kopplat in vårt smala filter och kan då lyssna lätt och ledigt på
den stationen som ligger mitt i filtrets passband. De som ligger utanEtt keramisk filter för 455kHz MF
för på båda sidor blir så nedämpade, tack vare filtret, att det inte
hörs. Nästan inte alls. Trots att några är mycket starkare än just den stationen vi lyssnar på. Härligt! Våra öron
slipper våndas.
Bandspärrfilter
Det finns också orsak att ibland ”stänga av” en eller annan station som stör vår mottagning. Det kan göras
VR Förlag
31
APPARATLÄRA
med någonting som kallas Notch-filter. Ett utrikiskt ord. Notch betyder ungefär vass spets eller skåra. Det är
ett filter som spärrar just den inställda frekvensen. Det här filtret släpper igenom allting som ligger utanför
filterbandbredden som då kallas spärrband.
Ett bandspärrfilter används vanligen för även
andra saker och kan göras egentligen hur brett
som helst.
Det allra bredaste spärrbandsfiltret som finns
är avstängningsknappen på radiomottagaren.
Men det är menat som skämt. Tänk bara tanken att man kan faktiskt spärra alla signaler
in till mottagaren på många enkla vis.
Syftet med ett bandspärrfilter är att stänga ute
vissa saker som man inte vill ha medan det
andra är sådant man verkligen vill ha. Så det
där med att stänga av mottagaren är inte någon vettig idé. Då kan man ju lika gärna gå
och sova.
Högpassfilter
Spärrband
Signalstyrka
Filterkurva
f
Bandspärrfilter
fFilter
Signalstyrka
Filterkurva
För att hindra låga frekvenser att komma vidare använder man sig av att högpassfilter.
Namnet säger att höga passerar och man
menar givetvis frekvenser. Enkelt.
Spärrar här
Släpper igenom här
f
Högpassfilter
Filtrets gränsfrekvens
Lågpassfilter
När man sitter där med sin kortvågsstation
och kanske till och med har kopplat in sitt
slutsteg så det blir hög uteffekt, så kan det
uppstå problem. Det är grannen. Han (eller
hon kanske) knackar på dörren och säger ”det
är sportextra på TV och allt jag hör är dig!”
Du behöver ett lågpassfilter för att inte din
sändares övertoner skall komma längre än till
filtret. TV-kanalerna ligger högre upp i frekvens. Nuförtiden är det digital-TV så
störningarn är inte lika märkbara, dock.
Tacka tekniken!
32
Signalstyrka
Filterkurva
Släpper igenom här
Spärrar här
f
Lågpassfilter
Filtrets gränsfrekvens
VR Förlag
APPARATLÄRA
Några sanningar att veta
Så mycket teknik och så mycket skoj man kan ha ändå! Det finns nästan som ett hav av kunskaper. Havet är
dessutom djupt på sina ställen. Djupast är det i Marianergraven utanför Japan. Inte för att det skulle ha något
samband mellan den japanska produktionen av alla amatörradioapparater men det är lustigt att tänka sig att
nivåskillnaden mellan det största djupet i havet och de tekniskt fulländade apparaterna är stort just i Japan.
Bland all denna teknik och sätt att använda den kan man faktiskt hitta en och annan liten intressant sak som
inte det inte brukar skrivas så mycket om. Det är till och med på det viset att man skriver absolut inte ut vissa
saker alls. HAHAHA!
Man får komma underfund med ett och annat genom åren. Även en amatör som mognat genom många och
långa år kan missa somliga ting. En fantastiskt trevlig nyans i den, ibland, gråtråkiga verkligheten bland transistorhål och nedsmälta slutstegsrör.
Som gammal ”räv” upptäcker man då och då saker som ger en aha-upplevelse eller målas ett frågetecken på
insidan av ögonlocken.
En del av de här sakerna skall vi ta och titta lite på. Andra får du upptäcka själv. Kom ihåg att ju större
kunskaper man har desto lättare kan man komma på de här ”gömda” sakerna.
Allting är hämtat från verkligheten men varifrån avslöjas inte.
Ruben och den nya radion träffar mitt i prick (eller: lyssnar fel)
Vår radiovän Ruben sitter där och lyssnar på en repeater på 145.750MHz. Han är sin egen lilla gummitumme
och tutar upp repeatern med 1750. Han hör identifieringen som ges på CW och sedan är det tyst medan
bärvågen ligger ute från repeatersändaren.
Ruben tänker: så tyste det är. Men vad katten är det förnågonting som hörs? Jovisst hörs någonting. Det låter
svagt men ändå bekant på något vis. Det är faktiskt ganska tydligt ändå.
Från köket på övervåningen verkar det komma samma ljud. Vad är nu detta? Inte har jag väl handapparaten
liggande där uppe med hög volym, tänker han? Men vad är det jag hör då?
Ploff så ramlade repeatern ner och brusspärren stänger. Total tystnad!
Hmm.... Ruben öppnar försiktigt brusspärren helt och får snabbt dra ner volymen för att inte bli hörselskadad.
Visst sjutton hörs det där ljudet nu också! Då kom det alltså inte från repeater utan...varifrån...?
Ruben tänker....
Han tänker på medicinskåpet och mentalt lugnande medikamenter. Så slår det honom att medicinskåpet ser ut
som en fyrkant och sådana fyrkanter hade han sett förut. Var? Jovisst ja! På amatörradiokursen för 19 år
sedan. Jädra dyr radio han köpt föresten. Den kostade över 22000 kronor. Fylld med spökljud.
Fyrkanterna var det ja... Ja men vänta nu här lite grand! Iköket står ju köksradion och spelar. På P3. Hö-höhö! Det måste vara P3 han hör i sin plånboksdödande amatörradiostation. Hur? För att inte säga: varför?
Ruben vet, till skillnad mot många andra amatörer, var han har instruktionsboken till sin radioapparat. Efter att
ha letat i mer än en halvtimma hittar han den under en trave av gamla QTC-tidningar. Oanvänd. Snygg och
prydlig med bild på stationen på första sidan. Vacker att se. Som alltid.
Ruben bläddrar fram till sidan där det står ”Specifikations”.
Ögonen far som studsbollar runt siffrorna. Han tänker på medicinskåpet igen. Där! Han hittade det. Det står
Image Rejection.
Ruben läser ”Better than 60dB”. Jaha?Nähä? Spegelfrekvensen handlar det om där. Alltså är
VR Förlag
33
APPARATLÄRA
spegelfrekvensdämpningen bättre än 60dB. Ruben hängde med rätt bra när man pratade om decibeller (baciller
vet han redan vad det är) och kommer ihåg att 60dB för spänning är som 30dB för effekt. Det är alltså en
tusendel. Ja men då är spegelfrekvenserna bara en tusendel så starka jämfört med om han hade lyssnat direkt
på P3’s frekvens. Om det nu är P3 förståss.
Vår vän Ruben har just nu bestämt sig för att det är P3 därför att hans favoritlåt hörs svagt i hans 22000kronors radiostation. De spelar ”Suicide is painless” från Mash. Kul TV-serie det där.
Nå, för det första så är det kanske inte så konstigt att det hörs då. En tusendel jämfört med den verkliga
signalstyrkan är ju ändå en hel del med tanke på att P3-sändarna brukar ha en ganska hög uteffekt och bra
antennplacering.
Ruben är fortfarande lite konfunderad eftersom han hittar ingenting om mellenfrekvensens själva frekvens.
Han tittar i säljprospektet som ligger istoppat i boken. Där måste det väl ändå stå en uppgift om det?
Sista sidan berättar en massa saker om det ena och det andra men det skall ju stå IF Frequencies. Näpp, det
står ingenstans. Lustigt. Sådant skrivs väl ut ändå? Tydligen inte.
Rubens ögon hoppar som studsbollar igen. Han mer eller mindre lusläser hela det färglada prospektet som
kan vikas ut och allting. Så snyggt det är ändå.
Ruben känner att irritationen börjar krypa upp i nackhåren på honom. Det måste väl för katten framgå
någonstans vilka mellanfrekvenser som finns i den här apparaten?. Icke sa nicke. Det står banne mig ingenstans.
När han nu blivit säker på att det inte står att läsa så är han kraftigt irriterad. Nu ringer han en kamrat som han
vet har en serviceinstruktion till den här apparaten. Kamraten hittar heller ingenting utskrivet men håller med
om att det nog är en spegelfrekvens. Efter några minuter säger han till Ruben att i kretsschemat står det att
andra lokaloscillatorn har frekvensen 22625kHz. Men det är inte den första utan andra. Den första har
mellanfrekvens på runt 45MHz. Tack och ha det så bra och luren åker på.
Ruben funderar igen. Nu litet mindre irriterad. Han tar fram penna och papper. Suddgummit också eftersom
han brukar räkna lite galet ibland. Han räknar:
Inställd frekvens minus två gånger mellanfrekvensen det blir 145,750 - 2 • 45,25 = 100,5MHz
Han rusar på snabba fötter upp till köket och ser redan innan han kommit fram att på köksradions display står
det 100,5MHz! Ja du milde, det stämmer ju.
Ruben är nu kolugn. Hans fina radio spelar musik på 145,750. Det är en repeaterkanal. Repeatern är stark
förvisso men ändå... Han vill inte ha musik på den frekvensen!
Vad lär vi oss av detta?
Jo, att det är inget fel på en radiostation bara för att den fungerar som den gör.
Att det är bra att förstå sig på spegelfrekvenser.
Vi lär oss också att allting står inte i ett säljprospekt. Inte heller i instruktionsboken.
Det är inte utan att vi förstår Ruben eller hur? Vad skall man göra åt det då? Svar: ingenting.
Kan vi ana att informationen om mellanfrekvenserna har dolts av tillverkaren? Kanske bara glömska att sätta
ut den. Vi lär oss att vi inte kan veta det.
Detta ingår i en amatörs vardag. Hav förståelse och lev väl.
Vad man än gör så inte ringer man och gnäller hos hos säljstället. De har inte konstruerat radion. Det skulle
vara som att skjuta en pianist när han spelar ett klassiskt stycke. Det är inte han som komponerat det!
Behärskning!
34
VR Förlag
APPARATLÄRA
Filterbandbredd
De filter som sitter i en mellanfrekvens har som bekant en viss bandbredd. Det vet vi.
Typiska bandbredder är 2,4kHz, 2,0kHz för SSB. Det finns kanske också 500Hz och kanske något smalare
för CW.
Vad menas med detta?
Beroende av hur brett filtret är, det vill säga hur stort passbandet är, släpps antalet stationer igenom till nästa
steg i mottagaren.
Ett brett filter släpper alltså igenom mycket mera än ett smalt filter.
Men vad är det som bestämmer hur brett ett filter är? Jo, filtertillverkaren förståss.
Man skall dock tänka på att det går inte att göra ett kristallfilter med exakt bandbredd hela vägen nerifrån och
upp (se figur). En snygg filterkurva kan göras på ett snyggt diagram. Med snygga skalor. Men vad händer när
man tittar närmare på en förstoring av den här
kurvan?
Först skall vi betänka hur man specifierar filterbandbredden.
Det finns två ställen på den vertikala axeln som
är viktiga. De kallas för -6dB och -60dB. Det
betyder att när vi står på ”toppen” av kurvan
och ”åker kana” på kurvan uppåt eller nedåt i
frekvens så minskar (sjunker) genomsläppet
genom filtret.
Alltså blir signalerna svagare när vi rör oss bort
från ”toppen”. Logiskt eller hur?
Passband
U
Filterkurva
f
fFilter
Vid det stället där styrkan har sjunkit till hälften står det -6dB. Eftersom vi mäter spänning
eller ström här så är 6dB detsamma som 3dB vid effektmätning. Alltså är det ett ställe där styrkan är hälften.
Det stället talar om för oss hur stor bandbredd det är just där, mellan de båda sidorna av filtret.
Vi avläser frekvenserna på den horisontella frekvensskalan och vi ritar en liten punkt med vår penna i
diagrammets kurva. Allt är gott och väl.
Nu fortsätter vi att röra oss längs kurvan och sjunker längre ner. Vi kommer då till nästa viktiga punkt som är
-60dB. Här är styrkan en tusendel jämfört med ”toppen”. Vi sätter en punkt med vår penna i diagrammet
även här.
Vi ritar ett rakt streck med en linjal så det passerar de båda punkterna. När vi tittar på det strecket så skall det
vara så vertikalt som möjligt. Ett perfekt (finns inte) filter får ett streck som är helt och hållet vertikalt. Ju större
lutning desto sämre filter. Lutningen kallas för ”filtrets branthet”. Självklart vill vi ha ett så brant filter som
möjligt därför att då kan inte ens de starka stationerna komma igenenom som ligger jättenära den station vi
verkligen vill lyssna på.
VR Förlag
35
APPARATLÄRA
”topp”
U
Full styrka
Halv styrka
-6dB
”Trams”-styrka
Tusendels
styrka
-60dB
-50dB ”Struntpunkt”
f
Branthet
fFilter
Att man väljer -6dB och -60dB är en av alla de ingenjörsnormer som finns inom elektronikindustrin. Det finns
massor av sådana. Naturligvis finns det en matematisk orsak till detta men det är ingenting vi skall slösa vår tid
på just nu. Tack och lov.
Det som är intressant är att de här två dB-punkterna är de som brukar anges i de fina färgprospekten som
man tittar på när man köper sig en radioapparat. Filtreringen är så viktig att man kan helt enkelt inte strunta i
den. När man tittar på de här värdena så skall man vara noga med vid vilka punkter bandbredderna är
specificerade. Här finns det fallgropar för den som inte begriper.
Tänk dig att du ser två olika apparater som har följande angivelser på bandbredderna:
Apparat 1: Selectivity 2,0kHz/-6dB 3,9kHz/-60dB
Apparat 2: Selectivity 2,0kHz/-6dB 3,6kHz/-50dB
Vilken skulle du välja? Apparat 2? Därför att den har ett smalare filter längst ner på kurvan? Inte så dumt
tänkt alls... Men det är fel val, tyvärr. Beklagar verkligen...
Tänk på att kurvan planar ut där nere när man närmar sig botten. Det stod 3,6kHz/-50dB och det betyder att
den punkten ligger högre upp på kurvan. Bra högre upp än -60dB. Till och med väldigt mycket högre.
Det skiljer 10dB i spänning vilket motsvarar 5dB i effekt. Alltså 3 gånger skillnad!
36
VR Förlag
APPARATLÄRA
Det ser snyggare ut med 3,6kHz som ju är smalare än 3,9kHz (apparat 1 vid -60dB), men var någonstans
man mäter bandbredden är verkligen noga att förstå!
Okej, alltså då.... så här skulle det förmodligen se ut om man hade kunnat skärskåda de båda apparaternas
filterkurvor i detalj:
Apparat 1:
Apparat 2:
Selectivity 2,0kHz/-6dB
Selectivity 2,0kHz/-6dB
3,2kHz/-50dB
3,6kHz/-50dB
3,9kHz/-60dB
5,2kHz/-60dB
Vilken skulle du välja nu då? Apparat 1? Därför att dess filter är smalare hela vägen förbi båd -50dB och 60dB? JA! - ett alldeles riktigt val!
Bra namn för -50dB-punkten kanske skulle vara ”struntpunkt” som ger ett ”trams”-värde med ”trams”bandbredd. Alltså fullständigt ointressant eftersom man alltid anger -60dB-punkten. Det är den man jämför
olika filter med. Ingenting annat självpåkommet hos radiotillverkaren.
Vad lär vi oss av detta?
Att man skall begripa lite mera än bara ohms lag för att inte ruinera sig i onödan.
Att man inte kan lita på vad som står i färgglada apparatprospekt om man inte kan begripa själv.
Att en tillverkare kan sätta ut detaljer i apparatprospekt som man sedan kan skylla på feltryck?
Att frusen gröt endast kan säljas som glass till den som vill ha den.
Vi lär oss också att det är de små detaljerna i en apparat som gör den stora skillnaden.
För att inte tala om hur oändligt trevligt det är att kunna sådant här!
Beträffande modulation
Visste du att man kan lyssna på en AM-signal i SSB-läget på en mottagare? Det går utmärkt. Faktiskt
väldigt bra. De som DX-at känner till det. Då har man lyssnat efter bland annat svaga AM-stationer på
kortvågen.
Eftersom AM-signalen består av en bärvåg och två sidband så ligger det nära till hands att inse att man kan
ju för tjyven lyssna på ett av sidbanden med en SSB-mottagare.
Inte så konstigt eller hur?
Visste du att man kan lyssna på en FM-signal i AM-läget på en mottagare? Det går ganska bra. Inte helt
bra men det går. Detta är numera inte så vanligt förståss. Förr fick man ta till den metoden om man inte
hade FM på sin mottagare när man ville lyssna på 2m till exempel. FM-sändare har funnits längre än det
funnits FM-läge på mottagarna. Detsamma gäller en SSB-mottagare. Ofta går det om inte deviationen är
för stor.
Man sidställer mottagaren en aning så kommer modulationen fram och blir hyfsat begriplig i högtalaren.
Visste du att FM är en inte särskilt effekt kommunikationsmetod på grund av att det är ganska dåligt
signal-brusförhållande jämfört med till exempel SSB? Man säger också att ju större bandbredd man har på
sändaren desto större informationsmängd kan överföras per sekund. Därför körs datatrafik på FM. Numera har man gått över till PSK (pulskodsmodulering) av olika typer.
Dessutom så är det så att ju större bandbredd en modulationstyp har desto sämre räckvidd blir det generellt sett. Orsaken är ofta på mottagarsidan.
VR Förlag
37
APPARATLÄRA
Visste du att en CW-signal egentligen inte har någon bandbredd. Räckvidden i CW-kommunikation är
också mycket stor.
Visste du att en puls som är oändligt stark och oändligt kort också har oändlig bandbredd? Därför orsakar
en gnistrande elektrisk störning också mycket problem för en mottagare över ett mycket stort frekvensområde. Därför får man heller inte ha gnistsändare sedan mycket lång tillbaka i tiden.
38
VR Förlag
APPARATLÄRA
VR Förlag
39
APPARATLÄRA
Radiostationens kontroller
Alla kontroller kan indelas i följande tre hvudkategorier.
A - System
B - Variation
C - Kosmetik
Kontroller i system är huvudsakligen sådant som direkt påverkar apparatens möjlighet att fungera,
och kontroller för variation påverkar signalgången genom apparaten. De kontroller som ligger inom
kategorien kosmetik är sådana som förändrar karaktären hos de önskade signalerna på ett sådant
sätt att de blir ’trevligare’ att uppfatta.
Första gången man sätter sig framför en radiostation man inte tidigare sett, måste
man börja med att lokalisera strömbrytaren. Innan dess kan ju ingenting påverkas
hur mycket vi än vrider och pillar på alla knappar och reglage. Dessutom är det
direkt dumt att pilla runt på allting innan man fått ’ljus i apparaten’. Man ställer ju då om allting man
pillar på och får sedan ändå svårare att pilla rätt allting igen, om man alls lyckas...
Innan man startar stationen skall man alltid tillse att volymreglaget är ställt för minimum ljudstyrka ut i högtalaren. Det brukar stå ”AF” , ”AUDIO” eller ”VOL” i närheten av reglaget. Rör inte ”RF” ännu. Det finns inte många saker som är så oerhört
irriterande som att få en massiv ljudupplevelse av brus på högsta volym. Har man
vänner runt omkring så kan man snabbt bli åthutad eller, i värsta fall, bli kallad
ligist... Volympådraget skall göras efter att stationen kommit igång.
När strömbrytaren intrycks startar radiostationen upp. Indikeringslampor tänds, displayen tänds, ljud
kan till och med strömma ur högtalaren. Betänk allvarligt vilken typ av strömkälla som den här radiostationen har. Det kan vara viktigt att känna till om den drivs från 12V-system, dvs från ett nätaggregat,
eller om stationen har ett så kallat inbyggt nätaggregat. Det är nämligen så att om den drivs från en
extern spänningskälla på 12V (13,8VDC) så kan detta ge upphov till vissa sidoeffekter för operatören.
Vi kommer till det längre fram.
När nu stationen är igång, så se till att omedelbart kontrollera så att det verkligen kan komma ljud ut ur
högtalaren, genom att dra upp volymen med dess reglage. Om inget ljud kommer, så kan det bero på
en eller flera av följande orsaker:
1. Stationen står i sändningsläge - allvarligt! Stäng genast av stationen
med ON/OFF och lokalisera orsaken till att den startades i sändningsläget. Somliga apparater kan inte starta om de står i sändningsläge men
de flesta kan. På sändartangenten kan stå MOX, TRANSMITT, TX eller SEND. Andra förkortningar kan också förekomma. Det är dock sällsynt att det står RECEIVE...
2. Brusspärren är uppdragen och har stängt högtalaren. Lokalisera detta reglage och dra först ner volymreglaget till minimum. Drag sedan ner tröskeln för brusspärren så att högtalaren öppnar. Kontrollera gärna
med ett litet, litet volympådrag under tiden som brusspärrsreglaget justeras.
40
VR Förlag
APPARATLÄRA
3. Det finns ingen högtalare ansluten till stationen. Drag ner volymreglaget till minium igen och undersök hur
det står till med högtalartillgången. Är det verkligen så att det inte finns någon sådan ansluten? Finns det inte
någon inbyggd högtalare? Vanligen måste man ’dra fram’ stationen för att komma åt baksidan. Gör inte det
med en gång utan försök gärna nöja dig med att använda hörlurar istället. Om flera skall lyssna samtidigt kan
dock högtalaren behövas och man får då kontrollera om det är kontaktproblem på baksidan. En yttre högtalares anslutningskontakt kan faktiskt råka ha hamnat ”halvt i-ur” den kontakt som sitter i stationen. I såfall
trycker du i den ordentligt, eller drar ur den helt.
4. Filterbandbredden kan vara så inställd sedan den förre operatören stängde
av stationen, att det knappt hörs någonting trots volympådrag. Kontrollera
hur filterinställningen är. Tänk på att ändrad filterinställning kan också kraftigt påverka ljudnivån i högtalaren. Återigen, drag ner volymen först. Välj
sedan den bredaste filterinställningen och drag sedan upp volymen igen.
5. Andra filterreglage än just de ’fasta’ filtren, kan vara bortställda från utgångsläget.
Kontrollera alla reglage som har med mellanfrekvensens signalbehandling att göra. Särskilt sådant som mellanfrekvensens mittpunkt och dess bredd. Det finns reglage som
kallas IF SHIFT och IF WIDTH. Ställ de i mittläge eller motsvarande utgångsläge. Samma
sak här med volympådraget som i övriga punkter ovan. Sådana reglage som har med
mellanfrekvensen att göra kan dessutom ha en avstängningsknapp. Titta på frontpanelen
vilka lysindikeringar som är tända. Står det någonting under, på eller över (kanske vid?) en sådan lyspunkt så
kan det ju tänkas att någonting är inkopplat som hindrar ljudet att komma fram till dig. Stäng av allting som
verkar ’onödigt’.
Till exempel DSP (Digital Signal Processing) kan vara en svårhanterlig sak om den är påslagen. Stäng av den.
Har du fortfarande inget ljud i varken högtalare eller lurar så är det nu hög tid att tänka i felsökningstermer. Är
du obekant med det så be någon om hjälp innan du letar efter en skruvmejsel eller
bräckjärn.
Vi utgår istället ifrån att du verkligen fick ljud.
Vad har du för modulationssätt invalt på stationen? Du har några att välja mellan. För
att lättast få igång din mottagning är det lämpligt att välja USB eller LSB. De har
normalt bredare filter och är lättare att börja med.
Oavsett om du väljer USB eller LSB, så kommer du att höra saker. Om du har valt
’fel’ så kommer du bara att får svårt att höra vad de ’säger’. Byt då till andra sidbandet och försök igen. Pratar de redigt nu? Jasså de gör det! Så bra.
LSB används på banden 160, 80 och 40 meter.
USB används på banden 30, 20, 17, 15, 12 och 10 meter och alla banden däröver
som 6 och 2 meter liksom 70 centimeter och vidare uppåt.
Det finns ett reglage som heter AGC (Automatic Gain Control)
och det förbättrar mottagningskvaliteten när man lyssnar på USB
och LSB. Funktionen på AGC är att jämna ut de små korta pausarna mellan ljudstötarna i talet så att man slipper höra bruset i
mottakt med talet. Det blir en automatisk förstärkningsreglering
VR Förlag
41
APPARATLÄRA
av den inkommande signalen och det känns lugnare i öronen. Puh!
I det läge där man lyssnar på telegrafi, CW-läget, så är det motsatt önskemål. Man vill då helst höra allting
mellan tecknen också. Telegrafin fungerar på ett annat sätt för den som tar emot. Distinktionen är viktig och
det är ofta såpass svaga signaler så att när de blandas med andra mycket starka signaler, uppstår det annars
en utjämnad förstärkning anpassad efter de starka signalerna. Det resulterar i att de svaga ’kommer bort’.
Vid SSB är det lite större avstånd mellan signalerna och det är sällan man behöver anpassa AGC till snabb
signalföljning. Det finns dock sådana tillfällen. Exempelvis när man tävlar i en så kallad Contest.
Ställ därför AGC-reglaget på SLOW för telefoni och FAST för allt annat.
Frekvensinställning görs med VFO’n. De flesta stationer har
mer än en VFO. Det brukar stå utsatt på frontpanelen på ett
eller annat sätt. Det brukar också finnas någon form av lysindikering som påvisar vilken VFO som är inkopplad på mottagaren och vilken som är inkopplad på sändaren. De kan nämligen vara olika.
Viktigt! Du måste försäkra dig om att sändaren står inställd på
mottagarens VFO innan du ens tänker på att sända!
Är du en ovan operatör, vilket man kan förmoda eftersom du
läser det här, så skall du inte ge dig in på några avancerade cirkuskonster. Håll dig borta från trapetsen och att
gå på lina. Då kan du inte trilla längre ner.
När du vrider på VFO’n så skall det hända någonting med ljudet. Det måste inte bli starkare eller svagare men
det måste skifta i karaktär.
Om det inte förändras så kan det bero på några saker:
1. Det finns ingen antenn ansluten.
2. Du har valt ett band som är ’dött’.
3. VFO’n är låst.
4. Mottagarens VFO är inte den du vrider på.
5. Mottagaren är inställd på ett ’minne’.
6. Du har fortfarande inte dragit på volym.
7. Några reglage är felställda.
8. Du sover.
Titta först efter vilket band som är inställt. Tänk
på att bandinställning och antennvalet hör ihop.
Om du ser att det är ett högt band som är inställt
så välj ett lägre. Ett bra alternativ är alltid 20
metersbandet (14MHz). Där är nästan alltid någonting som hörs. Tryck eller vrid på någonting
som har med bandomkoppling att göra. Du skall kunna se bandomkopplaren tydligt. Det är ett stort reglage
på många vis. Ett tangentbord kanske? Tryck på ”14” och se att det ändras i displayen till siffror som börjar
på ”14”. Äldre radiostationer hade vridreglage och det hände ingenting i displayen eftersom den oftast bestod
av en graderad skiva som rörde sig sakta när VFO-ratten snurrades. Men ljudet skall ändra sig något.
Nu måste du kontrollera vilken antenn som är ansluten. Om det inte är en multibandsantenn så är det helt
säkert fel antenn som du nu har inkopplad, om du fick byta band. Anslut rätt antenn.
42
VR Förlag
APPARATLÄRA
Om VFO’n är låst så låser du upp den med rätt omkopplingsfunktion.
Om det skulle vara så att du vrider på fel reglage så kan det bero på att många moderna radiostationer har
mer än ett vridreglage för frekvensinställning, som ser likadana ut. Det är nämligen så att om stationen är ställd
för så kallad SPLIT VFO så är den ena VFO’n för mottagaren och den andra för sändaren. Du vrider således
på den sistnämnda, för sändaren. Här kommer ingenting att hända förrän du ställer stationen i sändningsläge
och det är inte det du skall göra just nu. Titta efter en knapp där det står SPLIT eller SEPARATE VFO eller
någonting liknande som kan tänkas avse att dela upp VFO-funktionen mellan sändare och mottagare.
Då ett minne är visat så står det på ett eller annat sätt i displayen eller på bandomkopplarvredet (äldre
stationer). Då letar du efter en knapp med märkningen VFO eller MR. Tryck och se vad som händer.
Om du inte har dragit på volym, så hör du naturligtvis ingenting. Vrid upp volymreglaget, men akta dig noga för
att dra på allt som går. Det finns många operatörer som dragit volymen till maxläge för att i nästa ögonblick
upptäcka att det är glapp i högtalaren. Det kan förstöra vilka trummhinnor som helst om man dessförinnan satt
på sig hörlurarna...Doh!
Om det skulle vara så att det finns reglage som är felställda så får man leta reda på dem
och ställa de rätt. Utan bräckjärn.
Ett sådant är till exempel inställningen för ingångsförstärkningen i
mottagaren. Det brukar stå RF GAIN eller kanske bara RF. På
många apparater kan man ana sig till just detta reglaget om Smetern står stilla med stort utslag. Vrid ner RF gain tills instrumentet visar minsta utslag eller reglaget i sitt minsta-läge, eller tills ljudet hörs maximalt.
Ett annat fall där ingenting hörs över huvudtaget men S-metern
ändå uppför sig som man tror den skall, är när bruspärren är helt
stängd. Det finns ett reglage som kan vara märkt med SQL eller SQUELCH. Det här
reglaget används i huvudsak för att låsa ute bruset på en frekvens och öppnas automatiskt när en tillräckligt
stark signal kommer in i mottagaren på den inställda frekvensen eller kanalen. Moderna stationer har oftast
den här funktionen verksam även i SSB, CW och RTTY lägen. Äldre stationer kan dock vara sådana att
bruset bara kan stängas ut i FM läge.
SQL vrids tills ljud hörs och ställs gärna i detta öppna ändläget.
Nästa steg, om det fortfarande verkar vara ’dålig fart’ i mottagaren, är att kontrollera
så det verkligen finns förutsättning för mottagaren att ge ifrån sig någonting. Det finns
vanligen en omkopplare som är avsedd för att kunna dämpa ner de inkommande signalerna. Det kan stå ganska många olika saker på det reglaget. Ett exemepel är ATT som
betyder ’’attenuator’’ och är engelska för dämpare. Det kan också stå FRONT END
som avser ingången på mottagaren som ju är ’’fronten’’. Annan benämning är PRE
AMP som betyder för-förstärkare. Även GAIN kan förekomma och gärna på äldre
stationer. Numera brukar det finnas indikerade lägen på den här omkopplaren som för
tanken till decibell (dB) och markerar därför hur mycket dämpning som kan uppnås.
Ställ gärna det här omkopplarvredet i något av de första positionerna, det vill säga, där ljud hörs och så
mycket signalstyrka som möjligt kommer in i mottagaren.
VR Förlag
43
APPARATLÄRA
Vi hittar väldigt
lätt S-metern på
frontpanelen,
någonstans.
Detta eminenta
instrument som
kan ge oss så
oerhört mycket
information
Inte bara i mottagningsläge utan i synnerhet
vid sändning.
Det finns på i stort sett alla apparater, gamla
Ett stationsinstrument, ofta kallat för ”S-meter” kan ha
som moderna, ett omkopplarvred som hör
många alternativa visningslägen. Inte bara S-enheter.
ihop med instrumentet.
Eftersom det finns olika saker vi vill kunna
avläsa under tiden som vi använder oss av apparaten, så måste vi ju kunna ändra förutsättningen för den visare
som ger oss avläsningsmöjligheten. Skalan bakom visaren kan ha många olika graderingar och för många
olika saker. Vanliga omkopplarpositioner är SWR (stående våg vid sändning), S (S-meter vid mottagning),
IC (strömmen genom sändarens slutsteg), VCC (spänningen i slutsteget), ALC (en begränsningskontroll i
slutsteget), PO (uteffekt), COMP (talkompression vid talmodulerad sändning), FWD (framåtgående effekt),
REF (reflekterad effekt) och mycket mera.
Det kan dessutom vara så att S-metern inte har någon särskild position och det beror då på att den i alla fall
alltid är inkopplad i mottagningsläget.
I maskinrummet på ett ångfartyg, vi går inte in på hela historien här, fanns en skylt att beskåda. Maskinrummet
på detta fartyg var, som alltid på ångmaskinernas tid, välbelamrat med reglage. Detta passagerarfartyg hade
många besökare eftersom de betalande passagerarna ofta var nyfikna på hur det såg ut ”där motorn sitter”.
ACKTUN !
Das machine und ekuipment is nicht fur gefingerpoken
und mittengrabben. Ist easy scnappen der
springenwerk, blowenfusen, und poppencorken mit
spittzensparken.
Ist nicht fur gewerken by das dummkopfen.
Das rubbernecken sightseeren keepen hands in das
pockets - relaxen und watchen das blinkenlighten.
Det är väldigt viktigt att verkligen veta vad det är för ratt man vrider på. Skulle man vrida på någoning som inte
blir bra så måste man rätta sig efter de konsekvenserna. Om man då inte förstår vad man gjort, så är det bäst
att sluta och istället låta inställningarna vara som de är. Mera vridande och ändrande förstör därefter allting.
44
VR Förlag
APPARATLÄRA
VR Förlag
45
APPARATLÄRA
Slutsteg
Slutsteg betyder effektförstärkare. En liten in-effekt förvandlas till en hög uteffekt. Sådant kostar mycket
energi. Det fordrar antingen mycket ström eller en hög spänning. Helst en kombination av dessa.
Transistoriserade slutsteg arbetar med hög ström medan rörbestyckade slutsteg arbetar med hög spänning.
Både transistorer och rör ger vid fullt arbete väldigt mycket värme som måste kylas bort.
Ett slutsteg brukar vanligen ge ungefär lika mycket värme som det ger uteffekt. Till exempel 800W ut till
antennen och 600W i värme för luften runtomkring slutsteget.
Ett slutsteg måste omges av mycket luft som kan röra sig. Oftast finns det en fläkt som sköter om kylningen.
Även nätaggregatet till ett slutsteg behöver kylning. Därför får man aldrig lägga papper på vare sig nätaggregatet eller slutsteget. Dock finns det slutsteg som kyls på ett sådant vis att man kan både lägga papper
och ställa andra apparater ovanpå lådan som inrymmer steget. Kan naturligtvis också gälla nätaggregat.
Ett slutsteg kallas för PA (Power Amplifier). Heltransistoriserade PA brukar vara så automatiska att man
vanligen kan strunta i att de är inkopplade. De skyddar sig själva mot både SWR och felhantering av operatören. Så är det inte med rörbestyckade PA.
Det finns två typer av rör. Glasrör och keramiska rör. Enda skillnaden mellan de här olika rören är att de ser
olika ut. Möjligen kan priset när man skall köpa ett nytt skilja sig. Keramiska rör brukar se ut som stora bultar
medan glasrören ser ut som glasburkar. Givetvis är glasrören känsliga för mekaniska påverkan på ett sätt som
keramiska rör inte är. Dock är keramiska rör också ömtåliga.
Man skall alltid handskas varsamt med ett slutsteg. Man bär det försiktigt när man skall flytta på det och man
använder det ännu mera försiktigt. Det farligaste som kan hända med ett rörslutsteg är när man plockat isär
det och ändå sätter igång det.
I ett rörslutsteg finns det alltid livsfarliga spänningar. Den absolut farligaste kallas för anodspänning och brukar
vara på 1800 volt och ända upp till 4000 volt på riktigt kraftiga PA. Plocka därför aldrig isär ett sådant här
slutsteg och lyft helst inte ens på locket om du inte är mycket väl insatt i vad du gör. Det räcker inte med att i
efterhand säga ”hoppsan då!”. Det blir kanske inte ens något ”i efterhand” efter en närkontakt med anodspänningen!
Hur skall man göra för att slutstegsrör skall gå sönder?
1. Lååååånga lååååånga avstämningar ofta ofta ofta
2. Släng slutsteget i golvet.
3. Kör in massor med in-effekt i steget. Helst mera än vad som kommer ut ur det.
4. Se till så att gallerströmmen är fasansfullt hög.
5. Stäng av och sätt på steget samtidigt som det ger full uteffekt.
6. Täpp till alla ventilationshål i chassiet och sätt en glasspinne i fläkthjulet så det stannar.
7. Häll läsk i steget.
Dessa punkter ovan, redogör enkelt och tydligt för exakt vad man absolut inte får göra om man vill ha ett väl
fungerande slutsteg.
Nu skall vi titta på hur man skall göra för att det skall fungera riktigt bra.
46
VR Förlag
APPARATLÄRA
Slutsteg kan se mycket olika ut. Själva konstruktionen är vanligen i stort sett densamma,
men hur det är konstruerat är just nu inte avgörande. Det är avstämningen vi skall titta på.
Se på bilderna här till höger.
Alla stegen har en serie med reglage som är
justerbara. Det är vanligen minst två stora rattar. De är avgörande för avstämningsarbetet.
Den ena ratten är rörutgångens avstämning och
den andra är antennavstämningen, enkelt uttryckt.
PLATE betyder ”anod” och är rörets kontaktpunkt där högspänningen bland annat är kopplad. Här kan också stå TUNE.
LOAD betyder ”last” och är den punkt där
antennen är kopplad till slutstegets utgång.
Genom att vrida på dessa så ändrar vi naturligtvis hela anpassningen mellan röret och antennen. Hur de skall vridas och i vilken inbördes ordning är viktigt, men först måste vi titta
på några andra saker som har med instrumenten att göra.
Alla slutstegen du ser har visarinstrument. De
är verkligen viktiga att titta på under
avstämningsarbetet.
I huvudsak finns två instrumentlägen. Det ena
visar gallerström och det andra anodström.
Alltså: strömmen är viktig och på två olika vis.
Dels den ström som uppstår när vi kör in driveffekt i steget, från vår lilla sändare, och dels
den ström som uppstår i slutstegets rör på grund
av detta; anodströmmen.
På alla stegen finns ett instrument som visar
”Ig”. Det är den tekniska termen för gallerström. ”I” är ju ström, som bekant, och ”g”
står för galler (eller: gitter).
Man skall se upp mycket noga hur mycket
gallerström som röret drar. ”Ig” får INTE överstiga tröskelvärdet som slutstegstillverkaren
fastställt.
VR Förlag
47
APPARATLÄRA
Det brukar vara så att ”Ig” har ett helt eget instrument som ständigt visas. Att det är så understryker ju bara
orsaken att det är viktigt att hela tiden iaktta gallerströmmen.
Fråga:
-- Men vad händer om man glömmer det då?
-- Vad härder om gallerströmmen ”slår i botten”?
Glödtråd
Svar:
Galler
-- Det går åt pipan!
Vad är nu detta?
Jo, så här fungerar det:
Titta på bilden här till höger.
Ström är ju elektroner.
Anod
En glödtråd hettas upp så mycket att den glöder (!). Då bildas det ett moln av
elektroner som finns kring glödtråden och katoden. Elektroner vill så gärna
röra sig mot en pluspol (+) eftersom de själva är negativa (-).
Anoden har en oerhört hög spänning som är positiv, flera tusen volt. För att
hindra elektronerna att störta iväg mot anoden så har man ett så kallat galler
mellan glödtråden och anoden. Genom att hålla en lagom negativ spänning
(minus) på gallret så kommer inte elektronerna igenom gallret. Allting är då
lugnt och stilla trots att anoden är kollossalt positiv.
När vi kör in lite driveffekt från sändaren till slutstegets så blir gallret mera
positivt och elektroner börjar slippa igenom och fara iväg till anoden, varpå
anodström uppstår. Anodströmmen blir en förstärkt signal som är likadan
som insignalen (ineffekten) men mycket starkare (!).
Nå, gallret då? Varför brinner det upp?
Jo, gallret består vanligen av tunt material och det är tunna kopplingstrådar. Orsaken ligger i konstruktionsaspekter som är viktiga för högfrekvens. Det struntar vi i här. Vi konstaterar helt enkelt bara att gallret är av ett
illa tunt material. Vad händer med en tunn ledare som kortsluts till jord? Pang! Massor av ström och materialet
brinner upp! Enkelt eller hur?
Alltså: mycket ström i gallret (”Ig”) så brinner det upp. Och nej, man brukar inte kunna se det.
I keramiska rör kan det med tiden lossa små partiklar av fast material som så småningom kortsluter gallret mot
någon annan komponent i röret och på det viset blir rören defekt och plånboken fruktansvärt tunn istället.
Samma sak gäller katoden i vissa rör.
Anodströmmen kan däremot tillåtas att bli mycket hög utan att anoden brinner upp. När det går en mycket
hög anodström, så brukar man se det på glasrör eftersom de glöder
ljusröda som smält metall. Det är inte bra att ständigt ha glödande anoder,
men inte helt fel heller faktiskt eftersom verkningsgraden på slutsteget
normalt är som högst när anoderna tillåts arbeta aprikosröda. Däremot
är det fullständigt nödvändigt att slutsteget samtidigt är exakt rätt avstämt, annars blir det ju bara värme och då smälter grejorna sönder, ju!
48
VR Förlag
APPARATLÄRA
Gallerströmmen visas i ett särskilt
instrument.
Observera graderingen. Det är
milliampere ( mA ). Inte ampere.
Gallerström är egentligen små saker
men det är viktigt att det inte blir för
mycket.
Under tiden som man stämmer av
slutsteget måste man hålla ett öga på
det här instrumentet. Regeln är att
man först tar reda på hur mycket
gallerströmmen får vara som högst
och sedan drar man på driveffekt
från sändaren tills man har ungefär
halva det värdet.
Därefter fullbordar man
avstämningen och går vidare till
slutavstämning med högsta tilllåtna Gallerströmsinstrumentet är graderat i milliampere
gallerström.
Anodströmmen visas i sitt särkilda
instrument. Högsta tillåtna
anodström bör man också känna till,
men faktiskt är gallerströmmen
viktigare. Tänk så här: om man inte
överstiger tillåten gallerström så kan
naturligtvis inte heller anodströmmen
bli för hög (!), eftersom den beror
av gallerströmmen.
Dock kan man, om man har en
fruktansvärd otur, få självsvängning
i ett slutsteg och då rusar
anodströmmen utan att man har
någon driveffekt. Det är inte så dumt
att även hålla ett öga på
anodströmmen, således. I synnerhet
om slutsteget är helt okänt och/eller
man har lånat det av någon.
Anodströmsinstrumentet är graderad i Ampere
VR Förlag
49
APPARATLÄRA
Frontpanelen på ett slutsteg kan ha många eller få reglage. Det är viktigt att orientera sig väl.
När man ställs inför ett slutsteg som man inte tidigare sett eller använt, eller om man är nybörjare, så är det
fruktansvärt viktigt att man först tar reda på var alla reglagen sitter och vad de skall användas till.
ON - OFF
Ingenting kommer att hända om inte slutsteget
är tillslaget, eller hur?
Den här omkopplaren består av, inte bara, ONOFF utan även en annan funktion (till vänster)
där det står SSB - CW TUNE.
Den skall ställas så att den motsvarar antingen
SSB-läge eller CW-läge. Det sistnämnda läget
är dessutom förberett så att man använder sig
av ett särskilt TUNE-läge, det vill säga ett
speciellt läge för avstämning. Fiffigt och bra.
50
VR Förlag
APPARATLÄRA
Frontpanel
De viktiga reglagen för avstämningsarbetet sitter
här tillsammans med en fast omkopplare.
Bandomkopplare
Den fasta omkopplaren har beteckningen BAND
och den måste, första av alla reglage, ställas i
rätt läge. Bestäm vilket band du skall stämma av
på och ställ bandomkopplaren på samma band
som sändaren är inställd.
Om bandomkopplaren står fel och man försöker
stämma av kan det hända att det inte blir någon
gallerström eller så hittar man ett avstämningsläge
som ger anodströmsrusning efter ett ögonblicks
avstämning. Oturen kan ju vara framme. Ställ
BAND rätt!
Instrumentomkopplare
Nästa viktiga val är att ställa rätt mätläge på
instrumentomkopplaren. I det här exemplet har
den omkopplaren tre lägen: GRID CURRENT
- PLATE VOLTAGE - RELATIVE OUTPUT.
För gallströmsindikering ställs omkopplaren i
läget GRID CURRENT.
De andra lägen är för att se anodspänningen (inte
strömmen!) och uteffekt ur slutsteget.
VR Förlag
51
APPARATLÄRA
PLATE
Anodavstämningen PLATE är ibland graderad
med banden, som i det här exemplet.
Det är en klok och arbetsbesparande tanke att
förinställa PLATE inom det segment som
representerar just det band man skall stämma
av på.
PLATE brukar oftast vara ett reglage som har
utväxling för ratten så det kan vara många varv
att snurra på själva ratten för att rattens visare
skall flytta sig tillräckligt mycket som du vill.
Bakom detta reglage gömmer sig en variabel
kapacitans som är kopplad till anoden på röret
eller rören.
LOAD
Antennavstämningen LOAD brukar inte ha någon
speciellt vetenskaplig gradering utan är oftast helt
enkelt bara graderad på ett eller annat sätt.
LOAD brukare heller inte vara utväxlad på
mindre slutsteg utan det halva varv som man kan
se är indikerat på panelen, är också oftast hela
det område som har någon verkan när man
stämmer av. Det går att vrida reglaget utanför
graderingen utan några problem. Det är fullt tillåtet
och helt accepterat att även göra det om man
tycker att det behövs.
Graderingen är till för att man skall ”veta ungefär
var den stod senast”.
Bakom detta reglage gömmer sig en variabel
kapacitans som är kopplad mellan slutstegets
resonanskretsar och antennen.
52
VR Förlag
APPARATLÄRA
Hur en avstämning går till
Obs. En ”dipp” är en mycket snabbt vickande rörelse på en visare.
1. Slutsteget i läge ON
2. Observera sändarens band.
3. Ställ BAND i samma läge som sändarens band.
4. Tillse att rätt antenn är ansluten till rätt anslutningskontakt.
5. Slutsteget i läge OPERATE.
6. Ställ sändarens uteffektsreglering i lägsta uteffekt.
7. Se till att sändarens antennavstämning TUNER är avstängd.
8. Ställ sändaren i sändningsläge och vrid upp uteffekten till ca 100mA utslag på gallerström i slutsteget.
9. Vrid PLATE tills anodströmsutslaget dippar åt vänster.
10. Avbryt sändningen för vila i ca 5 sekunder.
11. Sänd igen och justera LOAD för maximal uteffekt på uteffektinstrumentet.
12. Iaktag gallerströmmen. Får inte överstiga 150mA.
13. Justera PLATE för neddipp.
14. Justera LOAD för uteffekt.
15. Vila 10 sekunder.
16. Justera både PLATE och LOAD för högsta uteffekt.
17. Vila.
18. Justera sändarens driveffekt för en gallerström på 200mA. Snabbt.
19. Justera PLATE och LOAD för högsta uteffekt. Snabbt.
20. Vila.
21. Justera eventuellt gallerströmmen på nytt till 200mA. Snabbt.
22. Justera PLATE och LOAD för högsta uteffekt. lite långsammare än förut.
23. Vila.
24. Kontrollera gallerströmmen och justera eventuellt för 200mA.
25. Om gallerströmmen behövde justeras så justera också LOAD för högsta uteffekt. Snabbt.
26. Vrid tillbaka LOAD någon centimeter moturs på skalan.
27. Klart.
Punkt 26; vrida tillbaka LOAD kallas för att man ökar lasten och gör att slutsteget kommer att arbeta riktigt
ordentligt linjärt. Detta är ett litet trick som många erfarna avstämmare brukar tillämpa för att det skall låta så
bra som möjligt när man kör SSB.
Hela avstämningsproceduren skall göras utan att saker och ting hinner brinna upp eller explodera.
Sändningspassen bör begränsas till högst 5 sekunder per gång och vilan måste vara minst lika lång.
Den som är mycket van att stämma av brukar ha egna regler, men de gäller inte för dig som behöver läsa det
här därför att du skall vara försöktig tills du lärt dig!
Under tiden man stämmer av så är det också fullständigt självklart att man håller full kontroll på SWR. En hög
stående våg kan uppstå som en direkt följd av att man pressar ut hög effekt i antennsladden. Någonting kan
ju gå sönder på grund av den höga effekten och det ser man bara genom att hela tider kontrollera SWR.
Dessutom skall man lyssna på frekvensen för att vara säker på att man inte stör någon.
Bäst är att stämma av på en frekvens som man redan tagit i besittning...
VR Förlag
53