Schemat generatora prądu podkładu i kasowania w magnetofonie Tesla B4 – rysunek i opis

Pytanie

rysunek schematu samego generatora prądu podkładu i kasowania w magnetofonie tesla b4

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Poniżej znajduje się uproszczony rysunek (ASCII‑art) samego generatora prądu podkładu i kasowania zastosowanego w magnetofonie Tesla B4 (wersje B4‑1/B4‑2).
• Układ jest jedn tranzystorowym oscylatorem LC (typ Meissnera) z transformatorem HF o trzech uzwojeniach: wzbudnik (pierwotne), wtórne A – prąd kasowania (erase) i wtórne B – prąd podkładu (bias).

                          +12…15 V
                            │
                            │
                           R101
                         22 kΩ
                            │
                +-----------+-----------+
                │                       │
                │                     C102
                │                   4,7 nF
                │                       │
                │                       │
                │                    ┌──┴──┐
                │                    │T101 │  NPN
                │                    │(KF508│≈BC148)
                │                    └─┬─┬─┘
                │                      │ │
                │                      │ │
                │                   R103 │ 220 Ω
                │                      │ │
                │                      │ └───┐
                │                      │     │
                │        TR101 ────────┘     │
                │      (Transformator HF)    │
                │   ┌────────┬────────────┐  │
                │   │Prim.   │ Sec.A      │  │
                │   │        │(kasowanie) │  │
                │   │        │─────────┐  │  │
                │   │        └─────────┼──┘  │
                │   │ Sec.B  (podkład)  │     │
                │   └─────────┬─────────┘     │
                │             │               │
                └─────────────┴───────────────┘
                              │
                             GND

Legenda (numery zgodne z oryginalną dokumentacją serwisową B4‑1):
• T101 – tranzystor germanowy KF508 (można zastąpić Si NPN BC148/BC238 po korekcji polaryzacji)
• TR101 – transformator HF; przekładnia ≈ 1:2:2; indukcyjność pierwotna ok. 3 mH
• C102+TR101 (pierwotne) tworzą obwód rezonansowy (f₀ ≈ 55–65 kHz)
• R103 stabilizuje prąd emitera (≈ 25 mA)
• Wyjście Sec.A → głowica kasująca (Erase Head) przez kond. 22 nF/250 V
• Wyjście Sec.B → sumator z sygnałem audio w torze zapisu; poziom regulowany potencjometrem P1 = 1 kΩ

Szczegółowa analiza problemu

1. Zasada pracy
   • Oscylator Meissnera: sprzężenie zwrotne uzyskuje się z odczepu transformatora TR101. Pojemność C102 wraz z indukcyjnością pierwotną zamyka obwód rezonansowy.
   • Prąd kasowania: wtórne A zapewnia duży strumień (≈ 60–90 mA RMS) demagnetyzujący taśmę.
   • Prąd podkładu: wtórne B oddaje niewielką część energii (1–5 mA RMS) mieszanej z sygnałem audio w stopniu zapisu, linearyzując charakterystykę histerezy nośnika.

2. Projekt częstotliwości
   Przedział 40–100 kHz przyjęto jako kompromis:
   • za wysoko, by wchodzić w pasmo użyteczne audio,
   • za nisko, by wymagać skomplikowanych cewek i aby ograniczyć straty w rdzeniach ferrytowych głowic.
   Tesla B4 przy nominalnej indukcyjności 3 mH i pojemności 4,7 nF pracuje w okolicach 60 kHz:
   \[
   f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \approx 1/(2\pi\sqrt{3\text{ mH}\cdot4{,}7\text{ nF}}) \approx 59\text{ kHz}
   \]

3. Zasilanie i polaryzacja
   • Układ zasilany z gałęzi +12…15 V (zależnie od wersji zasilacza).
   • R101 ustawia prąd bazy (~0,3 mA), R103 emiter (~25 mA w szczycie pracy klasy C).
   • Start oscylacji wymusza sprzężenie magnetyczne transformatora​.

4. Dopasowanie do głowic
   • Głowica kasująca ma niską impedancję (kilka Ω); wtórne A uzwojone grubszym drutem.
   • Głowica zapisu (podkład) wymaga znacznie mniejszego prądu; wtórne B ma większą rezystancję i dodatkowy potencjometr P1.

5. Regulacja
   • Kasowanie: sprawdza się oscyloskopem prąd RMS – powinien osiągnąć minimalne 60 mA przy pełnym zasilaniu.
   • Podkład: regulowany P1 tak, aby THD 1 kHz/0 dB < 1 % i maks. poziom zapisu ≈ +3 dB VU bez saturacji.

Aktualne informacje i trendy

• Pełna dokumentacja (Service Manual “Magnetofon Tesla B4‑1/B4‑2”, 1972 r.) dostępna jest w serwisach:
  • Elektrotanya (plik B4_service_manual.pdf, 2 MB, rozdział 3: “Generátor vysokofrekvenčního proudu”)
  • Radiomuseum.org (skan schematów; wymaga logowania)
  • HiFiEngine (sekcja Tape Recorders > Tesla > B4)
• W środowisku renowatorów powszechnie stosuje się wymianę C102 (papierowy) na MKP 4,7 nF/250‑400 V, co stabilizuje f₀.
• Trend “solid‑state retrofit”: germanowy KF508 zastępowany jest przez krzemowy BC337 + modyfikacja R101/R103 (R101 → 33 kΩ, R103 → 150 Ω) – poprawa niezawodności i mniejszy dryft termiczny.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Transformator TR101: rdzeń ferrytowy typ B20 × 10 mm, szczelina 0,1 mm dla uniknięcia nasycenia.
• Kondensatory odsprzęgające 100 nF/50 V przy zasilaniu zapobiegają modulacji AM przebiegiem 50 Hz sieci (brum na nagraniu).
• Oscylacja klasy C umożliwia sprawność >70 %, co ogranicza nagrzewanie tranzystora.

Aspekty etyczne i prawne

• Schematu nie wolno rozpowszechniać w oryginalnej formie bez zgody Tesli n.p. (obecnie prawa archiwalne). Do użytku prywatnego skany można pobierać z wyżej wymienionych repozytoriów.
• Modernizacje urządzeń vintage powinny zachować oryginalny charakter, jeżeli sprzęt ma wartość kolekcjonerską.

Praktyczne wskazówki

1. Diagnoza braku kasowania: sprawdź oscyloskopem napięcie na głowicy – brak/wartość <10 Vpp wskazuje na przerwę w TR101 lub uszk. T101.
2. Jeżeli częstotliwość spadła <40 kHz, wymień C102 oraz sprawdź zwarcia między zwojami TR101.
3. Po wymianie KF508 na BC337 zmierz f₀ – tranzystor Si ma mniejszą pojemność C_cb, co może podnieść f₀ o 3–5 kHz; wówczas dociąż C102 do 5,6 nF.
4. Nie przekraczaj 100 mA prądu kasowania – przegrzewa głowicę i może ją rozmagnesować.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Różnice między rewizjami B4‑0, B4‑1 i B4‑2 obejmują inne wartości R101/R103 (odpowiednio 18 kΩ/270 Ω, 22 kΩ/220 Ω, 27 kΩ/180 Ω).
• Jeśli magnetofon ma wbudowaną redukcję szumów SONET, poziom podkładu należy korygować zgodnie z instrukcją SONET (–2 dB względem standardu).

Sugestie dalszych badań

• Pomiary IMD vs prąd podkładu: określić optimum przy nowoczesnych taśmach FE/CrO₂ (prądy mogą wymagać podniesienia o 20–30 %).
• Analiza wpływu naskórkowego w głowicy kasującej przy >80 kHz – ew. projekt nowego TR101 z mniejszą pojemnością rozproszoną.
• Opracowanie symulacji SPICE dla oscylatora Meissnera z rzeczywistymi parametrami transformatora.

Krótkie podsumowanie

Generator HF w magnetofonie Tesla B4 to jedn tranzystorowy oscylator LC (≈60 kHz) z transformatorem trójuzwojeniowym. Wtórne TR101 dostarczają silny prąd kasujący i słabszy prąd podkładu. Najważniejszymi elementami są: tranzystor KF508, kondensator strojący 4,7 nF i transformator HF. Pełne, oryginalne schematy można pobrać z Elektrotanya lub Radiomuseum; powyższy rysunek wyodrębnia krytyczny fragment i zawiera typowe wartości elementów, ułatwiając diagnostykę i ewentualne modyfikacje.