Il circuito fu ideato da Lucien Levy nel 1917 ma fu brevettato da Armstrong nel 1918.
Questi fece sua l’idea di Levy che solo nel 1928, dopo una lunga vertenza giudiziaria, venne riconosciuto il legittimo inventore.
Il circuito e’ basato sulla conversione di frequenza, ossia le frequenze dei segnali in arrivo, di qualunque valore esse siano, vengono sempre trasformate in un’altra frequenza che e’ sempre la stessa per un determinato ricevitore.
Solitamente il valore di questa frequenza, detta media frequenza o frequenza intermedia, e’ di 470 Khz.
Pertanto qualunque sia la frequenza del segnale radio in arrivo, essa viene sempre convertita in quella di 470 Khz.
I vantaggi di tale circuito sono dati, oltre che da un’ottima sensibilita’ anche da un’alta selettivita’, che consente di selezionare due segnali aventi frequenze differenti di soli 5 o 6 Khz.
Un classico esempio di radioricevitore utilizzante il circuito supereterodina e’ quello riportato in Fig. 1, relativo ad un radioricevitore ad onde corte ed onde medie.
La conversione di frequenza del segnale in arrrivo viene eseguita dalla prima valvola del circuito, contrassegata con la sigla V1 nel nostro schema elettrico, e che proprio per questo motivo viene solitamente chiamata valvola convertitrice.
Questa
prima valvola svolge tre compiti:
All’uscita
della valvola, ossia sulla sua placca (piedino 5) e’ presente il segnale
radio che si vuole ricevere convertito nella frequenza di 470 Khz.
Analizziamo
in dettaglio gli stadi che costituiscono il ricevitore supereterodina.
I segnali radio, captati dall’antenna, entrano nel circuito di sintonia attraverso il condensatore C1.
Tale condensatore, che viene chiamato “condensatore d’antenna” ha il compito di impedire che nel ricevitore radio possano entrare frequenze disturbatrici di basso valore esistenti in prossimita’ del ricevitore radio.
Dunque, il condensatore C1 costituisce, in un certo qual modo, un primo filtro del ricevitore, che permette l’accesso al circuito dei soli segnali radio ad alta frequenza.
Questi segnali attraversano l’avvolgimento primario della bobina di aereo per le onde corte e l’avvolgimento primario della bobina di aereo per le onde medie.
Grazie al fenomeno dell’ induzione i segnali si “trasferiscono” negli avvolgimenti secondari.
Il commutatore d’onda preleva tali segnali, a seconda della sua posizione dalla bobina delle onde corte o delle onde medie.
Il condensatore variabile C2 rappresenta una delle due sezioni in cui e’ suddiviso il condensatore variabile ed e’ comunemente detta “sezione d’aereo”.
Essa, insieme agli avvolgimenti secondari delle due bobini d’aereo, compone il circuito di sintonia del ricevitore radio.
E’ questo il circuito che consente di selezionare i segnali radio presenti sull’antenna, attraverso la rotazione del perno di sintonia che permette di accordare il circuito risonante sulla frequenza del segnale da ricevere.
Quando si ruota il perno del condensatore variabile, la sezione d’aereo ruota simultaneamente alla sezione dell’oscillatore locale C3, che genera un segnale sinusoidale puro con frequenza piu’ alta o piu’ bassa della frequenza del segnale da ricevere.
Questi due segnali, ovvero il segnale da ricevere opportunamente filtrato ed amplificato e il segnale generato dall’oscillatore locale, vengono poi miscelati tra loro dall’ultima sezione della valvola convertitrice.
Poiche’ la variazione della frequenza di risonanza dell’oscillatore locale avviene simultaneamente a quella del circuito di sintonia, la somma algebrica delle due frequenze risulta sempre 470 Khz.
In realta’ all’uscita della valvola convertitrice sono presenti, oltre ai due segnali di ingresso, altri due segnali aventi frequenze rispettivamente uguali alla somma e alla differenza delle frequenze dei segnali di ingresso.
Vedremo pero’ come solo il segnale somma e’ utilizzato dagli stadi a valle.
Tra la valvola V1 e la valvola V2 e’ interposto il primo trasformatore di “media frequenza” che nello schema elettrico e’ contrassegnato con la sigla MF1, che accoppia induttivamente lo stadio di entrata ad alta frequenza del ricevitore con lo stadio amplificatore di media frequenza.
Ma al trasformatore di media frequenza e’ affidato un altro compito, molto piu’ importante del primo: deve lasciar passare i soli segnali radio la cui frequenza e’ 470 Khz, arrestando le altre 3 componenti presenti sull’uscita della valvola convertitrice.
Dunque il trasformatore MF1 funge da elemento accoppiatore di due stadi e da filtro selettivo della frequenza radio e pertanto richiede una procedura di taratura, che verra’ analizzata piu’ avanti.
I segnali radio di media frequenza che hanno attraversato MF1, vengono applicati alla griglia controllo (piedino 1) della valvola V2 che provvede alla loro amplificazione.
I segnali
amplificati prelevati sull’uscita della valvola vengono poi applicati
all’avvolgimento primario della seconda media frequenza MF2 , che provvede
ad un ulteriore filtraggio delle frequenze e provvede altresi’ ad accoppiare
lo stadio amplificatore di media frequenza con il successivo stadio rivelatore.
La valvola V3 e’ una valvola tripla costituita da due diodi rettificatori e un triodo amplificatore di bassa frequenza.
I due diodi sono rappresentati dalle due placchette facenti capo ai piedini 5 e 6 dello zoccolo e dal catodo comune, facente capo al piedino 2 dello zoccolo.
Il triodo e’ rappresentato dalla placca, dalla griglia controllo e dal catodo comune alle due sezioni precedenti.
I due terminali dell’avvolgimento secondario del trasformatore MF2 sono collegati ad una placchetta della valvola (piedino 1) ed al circuito di massa attraverso R6 e R7.
La placchetta corrispondente al piedino 1 dello zoccolo ed il catodo della valvola formano il diodo rivelatore che consente la demodulazione del segnale.
La demodulazione e’ il procedimento inverso della modulazione e serve a dividere il segnale di Media frequenza in due segnali, quello di frequenza portante ed il segnale di bassa frequenza.
La tensione del segnale rivelato e’ presente ai capi della resistenza R7, che e’ di tipo variabile.
Al condensatore
C9 e’ affidato il compito di fugare a massa la parte residua di alta frequenza
ancora presente nel segnale rivelato.
Dal circuito rivelatore viene prelevata una parte della tensione rivelata tramite la resistenza R5.
Tale tensione viene applicata al secondario di MF1 e alla griglia controllo di V1.
Si tratta di una tensione negativa che polarizza piu’ o meno le griglie controllo delle prime due valvole.
Quando il segnale ricevuto e’ molto intenso, la tensione negativa aumenta e, di conseguenza, le griglie controllo sono maggiormente polarizzate e il guadagno delle valvole e’ inferiore.
Viceversa,
quando il segnale presente nel circuito di rivelazione e’ debole, anche
la tensione negativa di polarizzazione diminuisce e il guadagno delle valvole
e’ piu’ alto.
Sulla resistenza R7 viene prelevata la tensione del segnale rivelato ed applicata, tramite il condensatore C10 alla griglia controllo della sezione triodo della valvola V3 che costituisce il preamplificatore dei segnali di bassa frequenza.
La resistenza R7 e’ un potenziometro che consente di dosare la quantita’ di tensione rivelata che si vuole amplificare, ossia il volume.
Lo stadio amplificatore finale e’ realizzato dalla valvola V4 che e’ un pentodo.
I segnali di bassa frequenza preamplificati dalla valvola V3 vengono prelevati dalla sua placca (piedino 7) per mezzo del condensatore C11 e vengono applicati alla griglia controllo del della valvola V4.
La resistenza R10 rappresenta la resistenza di polarizzazione di griglia controllo della valvola V4.
I segnali
amplificati vengono prelevati dalla placca (piedino 6) ed applicati all’avvolgimento
primario del trasformatore di uscita T1, che realizza l’accoppiamento tra
l’alta impedenza del circuito anodico e la bassa impedenza dell’altoparlante,
collegato sul avvolgimento secondario.
Come abbiamo visto il cuore del radioricevitore a supereterodina e’ costituito dagli stadi di alta e media frequenza che impiegano entrambi circuiti accordati e che richiedono interventi di messa a punto.
La taratura dei circuiti accordati di alta frequenza permette di ottenere la massima sensibilita’ e l’allineamento dell’indice indicatore rispetto alle frequenze riportate sulla scala parlante.
La taratura dei circuiti accordati di media frequenza permette di ottenere la massima potenza sonora , esente da disturbi dovuto all’alta frequenza residua.
L’intervento di accordo sui trasformatori di media frequenza consiste nella regolazione dei nuclei di ferrite o dei compensatori racchiusi nell’involucro dei trasformatori stessi.
Per eseguire con efficacia l’intervento di taratura di un radioricevitore a supereterodina e’ necessario disporre di un oscillatore modulato , di un muisuratore di livello e di un cacciavite in plastica.
L’oscillatore modulato fornisce tutti i segnali di frequenze ed intensita’ opportune per poter procedere all’allineamento mentre il misuratore di uscita serve per valutare il grado di taratura.
Si collega il segnale proveniente dall’oscillatore modulato tra il telaio e la griglia controllo della valvola amplificatrice di media frequenza, interponendo tra l’uscita dello strumento e la griglia della valvola un condensatore da 5000 pF.
Il misuratore di livello, ossia un comune tester predisposto per la misura di tensione alternata, va collegato sul secondario del trasformatore di uscita.
Il volume del ricevitore deve trovarsi nella posizione di massimo, il cambio gamma deve trovarsi posizionato sulle onde medie, mentre l’indice della scala parlante deve trovarsi a fondo scala dal lato delle onde piu’ lunghe.
Possiamo ora procedere alla taratura del secondo trasformatore di Media Frequenza, quello indicato nello schema con MF2.
La frequenza dell’oscillatore modulato deve esssere regolata sul valore esatto di Media Frequenza tipico del radioricevitore, generalmente riportato sugli schemi elettrici. Generalmente tale valore e’ di 467 Khz.
La modulazione deve essere impostata al 30 % su un valore di circa 400 Hz.
La taratura si effettua regolando, mediante un giravite di plastica, prima il circuito secondario e poi quello primario sino ad ottenere il massimo valore possibile sull’uscita.
Volendo eseguire la taratura senza il misuratore di uscita, si dovra’ ugualmente intervenire sui nuclei o sui compensatori, fino ad ascoltare il segnale piu’ intenso possibile riprodotto dall’altoparlante.
Si puo’ ora passare alla taratura del primo trasformatore di media frequenza.
Il misuratore di uscita va lasciato inserito sui terminali dell’avvolgimento secondario del trasformatore di uscita, come nel caso precedente.
L’oscillatore modulato, sempre regolato sul valore di Media Frequenza precedentemente utilizzato va connesso sulla griglia controllo della valvola convertitrice V1, interponendo un condensatore da 50.000 pF.
Analogamente a quanto fatto per il primo trasformatore, la taratura si effettua regolando prima il circuito secondario e poi quello primario sino ad ottenere il massimo valore sull’uscita.
La taratura delle onde medie, cioe’ di una parte dello stadio convertitore, ha per scopo il raggiungimento di una precisa corrispondenza tra la frequenza delle emittenti e quella riportata sulla scala graduata della radio, detta anche “scala parlante”.
Questa operazione si ottiene regolando dapprima lo stadio oscillatore e, successivamente, lo stadio di entrata di alta frequenza.
Anche per questa taratura e’ indispeensabile l’oscillatore modulato, come pure il misuratore di livello e il giravite in plastica. L’oscillatore modulato va applicato tra la presa di antenna e la massa.
L’allineamento, cioe’ la taratura delle onde medie, si effettua su due punti della scala che vengono chiamati rispettivamente “punto alto” e “punto basso”.
Il primo viene preso tra i 1400 e i 1500 Khz; il secondo viene preso tra i 500 e i 600 Khz.
La prima operazione da farsi e’ quella di spostare l’indice di sintonia dell’apparecchio radio in corrispondenza del punto basso su una determinata frequenza e regolare l’oscillatore modulato sul medesimo valore di frequenza.
Si regola quindi il nucleo ferro magnetico della bobina dell’oscillatore locale sino ad ottenere la massima uscita.
Si procede poi alla regolazione del nucleo della bobina d’aereo delle onde medie sino ad ottenere la massima uscita.
Si puo’ passare ora alla taratura dello stadio di entrata sul punto alto.
Il procedimento e’ del tutto analogo a quello eseguito per il punto basso.
Durante questo secondo intervento si verifica solitamente uno spostamento delle emittenti rispetto alle indicazioni della scala parlante nel punto basso.
Occorre quindi ripetere per due o piu’ volte entrambe le operazioni sino ad individuare il miglior compromesso.
Il procedimento
e’ analogo a quello eseguiuto per la taratura delle onde medie.
Condensatori
C1
= 2.200 pF
C2-C3 = condensatore
variabile
C4
= 220 pF
C5
= 47 pF
C6
= 47.000 pF
C7
= 10.000 pF
C8
= 10.000 pF
C9
= 220 pF
C10 = 10.000
pF
C11 = 10.000
pF
C12 = 220 pF
C13-C14 = 40 + 40
uF (elettrolitico)
C15 = 4.700
pF
Resistenze
R1
= 1 Mohm
R2
= 100 ohm
R3
= 22.000 ohm
R4
= 4.700 ohm
R5
= 2,2 Mohm
R6
= 47.000 ohm
R7
= 0,5 Mohm (potenziometro con interruttore S1)
R8
= 10 Mohm
R9
= 220.000 ohm
R10 = 470.000
ohm
R11 = 150 ohm
- 1 watt
R12 = 1.000
ohm - 1 watt
Valvole
V1
= 6 BE 6
V2
= 6 BA 6
V3
= 6 AT 6 (6 AV 6)
V4
= 35 D 5 (35 QL 6)
V5
= 35 X 4 (35 A 3 - 35 W 4)
E. D'Atri
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