Strojenie pośredniej częstotliwości w radiu Elizabeth
Parametry fabryczne
• p.cz. AM = 465 kHz ±1 kHz
• p.cz. FM = 10,7 MHz ±50 kHz
• detektor FM: stosunkowy (dwa obwody) lub z układem CA3089 w późniejszych wersjach
Przygotowanie stanowiska
a) Dokumentacja serwisowa (schemat + karta strojenia).
b) Generator sygnałowy:
– AM: 465 kHz, 30 % modulacja 1 kHz, poziom ≤ 100 µV.
– FM: 10,7 MHz, dewiacja ±22,5 kHz (mono) lub ±75 kHz (stereo), poziom ≤ 50 µV; do detektora niemodulowany.
c) Mierniki: oscyloskop ≥20 MHz, VTVM/True-RMS, ewentualnie miernik THD lub analizator audio; sonda w.cz. jeśli brak woltomierza RF.
d) Izolowany (ceramiczny/nylonowy) wkrętak 2,5 mm.
e) Radio wygrzane 15 min; regulator głośności na połowę; ARW/AGC możliwie zdezaktywowana (słaby sygnał!).
Identyfikacja filtrów
– AM: trzy kubki IF oznaczone ZF-1…ZF-3.
– FM: trzy-cztery kubki IF (ZFM-1…ZFM-4) + podwójny filtr detektora (ZFMD) lub zintegrowany ceramiczny 10,7 MHz w nowszych wersjach.
Procedura strojenia (kolejność krytyczna)
4.1. Tor AM (465 kHz)
Generator → baza tranzystora mieszacza AM
Miernik → wyjście detektora AM (przed filtrem m.cz.)
• Strojenie od ZF-3 (ostatni) do ZF-1.
• Każdy kubek: rdzeń na maksimum wskazania napięcia/siły audio.
• Cały cykl powtórzyć 2×; po każdym obniżyć poziom generatora, by uniknąć przesterowania ARW.
4.2. Tor FM (10,7 MHz) – dwa etapy: wzmacniacz IF + detektor
A) Wzmacniacze IF
Generator → tranzystor wejściowy p.cz. FM
Miernik → wyjście ostatniego stopnia p.cz. (przed detektorem)
• Strojenie od ostatniego kubka (ZFM-4) wstecz.
• Maksymalizacja napięcia; powtarzamy.
B) Detektor FM
– Metoda „krzywej S” (zalecana): wobulator 10,5–10,9 MHz → X oscyloskopu; sygnał z mostka detektora → Y. Rdzenie pierwotny wtórny tak, aby krzywa była symetryczna i przechodziła przez zero przy 10,7 MHz.
– Metoda THD: generator 10,7 MHz, ±22,5 kHz, 1 kHz; regulować pierwotny na maksimum audio, wtórny na minimum zniekształceń <1 %.
– Gdy brak aparatury: słuchamy szumu stereo – minimalizujemy zniekształcenia i różnicę głośności przy ±odstrojeniu.
Kontrola wynikowa
• Odbiór stacji LW/MW/SW i UKF – porównanie czułości z dokumentacją (typowo 30 µV/26 dB S+N/N dla FM, 200 µV/26 dB dla AM).
• Sprawdzenie selektywności – odstęp ≥50 dB przy ±25 kHz FM, ≥40 dB przy ±9 kHz AM.
• Test wyjścia stereo z dyskryminatora pilota 19 kHz (modele z dekoderem).
• Nowoczesne narzędzia: przenośne analizatory wektorowe (VNA) i SDR-y ułatwiają obserwację charakterystyki filtrów 10,7 MHz w czasie rzeczywistym.
• Renowatorzy vintage stosują ceramiczne filtry 10,7 MHz Murata CFWLA dają >80 dB selektywności, lecz wymagają przestrojenia detektora.
• Popularne jest wykorzystanie generatorów DDS (AD9833/Si5351) zamiast klasycznych generatorów lampowych.
• W arsenale krótkofalowców pojawiły się cyfrowe mierniki THD+N APx500 klasy hobbystycznej (koszt <300 €).
• Dlaczego zaczynamy od końca toru? – Każdy filtr wcześniej wzmocni tylko to, co przepuści następny; strojenie „wprzód” eliminuje kumulację błędów.
• Przy zbyt mocnym sygnale ARW „zniweluje” różnice i filtr dostroisz do błędnego maksimum; stąd zasada „najniższy użyteczny poziom”.
• Rdzeń ferrytowy działa jak transformator przekładniowy L/C; jego wysunięcie zmienia indukcyjność \(L\) → częstotliwość rezonansową \(f=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\).
• Radio „Elizabeth” jest odbiornikiem sieciowym – praca przy włączonym chassis wymaga separacji galwanicznej (trafo separacyjne 230/230 V).
• Zgodnie z PN-EN 62368-1 ingerencja w układ może naruszyć wymogi bezpieczeństwa urządzenia; po naprawie zaleca się pomiar upływności i test szczątkowego napięcia dotykowego.
• W krajach UE strojenie urządzeń radiowych nie wymaga licencji, ale wprowadzanie zmian w torze radiowym podczas nadawania (generator podłączony do anteny) może wymagać świadectwa operatora – należy stosować tłumik 50 Ω lub sztuczne obciążenie.
• Jeśli filtr zalany parafiną – podgrzej suszarką 60 °C, wosk zmięknie i rdzeń da się ruszyć.
• W FM przed detektorem często znajduje się ogranicznik; warto obserwować jego obcięty przebieg – równomierne szczyty świadczą o poprawnym zestrojeniu poprzedniego kubka.
• Zamień klasyczny żarowy wskaźnik stereo na diodowy LED – lepiej widoczny przy minimalnych zmianach napięcia DC z detektora.
• Testy porównawcze: klasyczne filtry LC vs. ceramiczne CFU-455/CFWLA-10,7 pod kątem selektywności i grupowego opóźnienia.
• Implementacja automatycznego strojenia IF (AFC) na bazie syntezy DSP – projekt hobbystyczny z wykorzystaniem STM32 + kodek audio.
• Analiza wpływu prądów wtórnych transformatora sieciowego na stabilność częstotliwości lokalnego oscylatora (badanie EMI).
Strojenie p.cz. w „Elizabeth” wymaga: (1) precyzyjnych przyrządów, (2) pracy „od końca toru”, (3) minimalnego poziomu sygnału, (4) powtarzania cyklu do uzyskania stabilnego maksimum/mimimum, a w detektorze FM – symetrii „krzywej S”. Zachowanie procedury zapewnia czułość zgodną ze specyfikacją i wysoki komfort odsłuchu. Bezpieczna praca (trafo separacyjne, narzędzia niemagnetyczne) i kontrola komponentów współpracujących są równie ważne jak sama regulacja.