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Le valvole subminiatura rappresentano l'eccellenza in termini di sviluppo dei tubi elettronici. Se ne trovano di tutti i tipi a costi contenuti e infatti per soli 10€ sono riuscito a recuperare 10 pentodi 5678 e 10 triodi 5977 tutti a norme MIL.
Cosa farci?
Tra le tante idee ho scelto di tentare la realizzazione di un loop amplificato a larga banda tele alimentato che permetta la ricezione a partire dalle onde lunghe fino alle corte, impiegando inizialmente i pentodi che oltretutto, sono pure schermati.
L'anodica a poco più di 30v dovrebbe essere sufficiente. Per il filamenti servono solo 1,25v 50mA per valvola.
Larga banda esagerando, ho pensato di progettare un amplificatore bilanciato confidando nelle sue buone prestazioni, in combinazione col il loop da 120cm, per l'abbattimento dei disturbi.
Serve però adattare l'impedenza di uscita del preamplificatore per poter scendere fino alla radio con un cavo coassiale, da qui l'esigenza di L7 che svolge proprio questo compito.
L'alimentatore
Se funzionerà penserò anche all'orientamento essendo il loop direttivo
Edited by #Stefano# - 28/8/2021, 18:11
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Ciao Stefano,
come sempre progetto interessante.
Una domanda:
-secondo te funzionerebbe con uno stick di ferrite magari solo per le OM/OL?
Sto sperimentando la loop di I7SWX, per inserirla nel pannello posteriore delle radio, sostituendo il loop mono-spira con un loop di più spire o con 30 spire su ferrite. Devo dire che con il mono spira funziona bene, riducendo i disturbi notevolmente.
Mentre con le altre soluzioni i risultati sono deludenti in termini di sensibilità.
Naturalmente sto parlando di utilizzo indoor.
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Bellissimo schema Stefano... Ma da ignorante non capisco la differenza di collegamento tra c30 e c32... Una è a massa l'altro in parallelo alla resistenza da 27 k degli anodi... Come mai? Scusami senz'altro ho detto una cavolata ma sono certo che con la tua grandissima cultura in campo potrai spiegarmelo... Grazie e scusa ancora.
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CITAZIONE (Nativo Analogico @ 28/8/2021, 14:17) -secondo te funzionerebbe con uno stick di ferrite magari solo per le OM/OL?
Le antenne in ferrite sintonizzate funzionano bene e sono molto direttive.
Al contrario riuscire a farle funzionare discretamente in modo aperiodico è teoricamente impossibile o almeno, io non sono mai riuscito ad ottenere prestazioni decenti proprio perché si perde la peculiarità dell'alto Q in condizione di risonanza e a causa della sua ridottissima area di cattura il segnale che si ricava è praticamente nullo. Si deve necessariamente sintonizzarle ma proprio a causa del Q elevatissimo si ha una banda passante ridotta a qualche kHz e ciò costringe a continui ritocchi della sua sintonia.
Si ha il vantaggio di sopprimere fortemente eventuali adiacenze ma la scomodità di agire non solo sul suo orientamento, ma anche sulla sua sintonia. A lungo andare diventa insopportabile.
Ci sarebbe un sistema un po' rozzo per smorzare il Q, che consiste nel sintonizzare la ferrite su una frequenza centrale e applicare in parallelo al circuito risonante una resistenza da una decina di k e poi amplificare fortemente, ma al massimo si arriva a non più di un centinaio di kHz di banda passante, col rischio che in presenza di segnali forti il preamplificatore intermoduli e quindi produca una serie infinita di segnali fantasma.
CITAZIONE (salagiovanni @ 28/8/2021, 15:08) Bellissimo schema Stefano... Ma da ignorante non capisco la differenza di collegamento tra c30 e c32... Una è a massa l'altro in parallelo alla resistenza da 27 k degli anodi... Come mai? Scusami senz'altro ho detto una cavolata ma sono certo che con la tua grandissima cultura in campo potrai spiegarmelo... Grazie e scusa ancora.
Hai ragione, lo schema visto così è poco comprensibile. Comunque si tratta di un amplificatore differenziale con uscita sbilanciata, quindi viene usata solo un'uscita, l'altra per il segnale viene posta a massa dal condensatore.
Rielaborando lo schema con i triodi risulta tutto più chiaro
R27 è bypassata da C5 per convogliare il segnale in uscita dove contemporaneamente viene prelevata la tensione anodica per U1a
Allo stesso modo R6 preleva l'anodica per U2a ma il segnale RF sulla sua placca è fugato a massa.
Infine L3 adatta le impedenze tra preamplificatore e cavo.
L'amplificazione è volutamente bassa, circa 3 volte in tensione e al contrario dei semiconduttori , la resistenza all'intermodulazione dovrebbe essere molto più alta, il rischio di bruciature dovute a cariche elettrostatiche ridotto ai minimi termini.
Tutto bello, vero, se funzionerà 
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Grazie Stefano... Sono sempre più convinto che tu sia un genio... Adesso ho capito... Non ho dubbi che non possa funzionare. Grazie
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Scusa ancora ma la funzione di u2a quale è esattamente? Il segnale amplificato dalla stessa visto che l'anodo è (messo) a massa tramite il condensatore c4 esce dal catodo? Per poi raggiungere il catodo u1a ed uscire dal suo anodo ? Oppure ha una altra funzione? Grazie e scusa ancora..
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Ecco come dovrebbe funzionare
Cosa ricorda?
U1a è il classico amplificatore a catodo comune e infatti il segnale sulla sua placca è sfasato rispetto a quello in ingresso alla sua griglia.
U2a è un amplificatore ad anodo comune, quindi il segnale esce dal catodo in fase rispetto a quello applicato alla sua griglia.
Questo segnale poi rientra dal catodo di U1a che lavora anche come amplificatore con griglia a massa.
Tutto bello, ma dalle prove svolte ho ottenuto un amplificazione molto più bassa del previsto, che comunque sarebbe sufficiente, se non fosse che la corrente continua richiesta per alimentare i filamenti transitando attraverso L3 satura il suo nucleo e ciò riduce tremendamente la banda passante.
Dovrò rivedere tutto il circuito, a cominciare dalle valvole che come sappiamo, hanno un'impedenza molto alta e ciò rende difficile l'adattamento con il cavo coassiale, se poi si vuole far transitare la corrente dei filamenti, tutto si complica notevolmente e quando un progetto la cui funzione è semplice si complica troppo, significa che è sbagliato.
E allora che fare? Troppi problemi con le valvole.
In commercio sono presenti due prodotti da prendere in considerazione:
MFJ1886 di produzione USA alla modica cifra di 400€.
Un bel tubo robusto in alluminio per il loop e degli ottimi amplificatori MMIC a basso rumore per realizzare il pre, alimentazione classico con regolatore lineare e trasformatore.
MLA30 di produzione cinese a 45€.
Un esile filo di acciaio da 1mm compone il loop che al primo soffio di vento si accartoccia e nel pre un amplificatore video della Texas, che in questo contesto non può certo brillare. Come ciliegina sulla torta, per un progetto già pessimo, hanno pensato bene di alimentare il tutto con un carica batterie telefonico USB e poi inserire in circuito un bel dc-dc converter per ottenere i 12v necessari al pre.
Quindi sulla linea di alimentazione, che è anche la discesa dell'antenna, si avrà il caricatore già in pwm più il dc-dc converter sempre in pwm, cioè due fonti di rumore potentissime.
Da tutto ciò si desume che l'esempio da seguire è quello USA, mentre quello cinese insieme al mio, sono l'esempio lampante di cosa non fare mai.
Edited by #Stefano# - 4/9/2021, 19:07
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Ciao Stefano.
Ti sento deluso!
Ma hai già capito dove ci sono i punti deboli. Per recuperare un po' di amplificazione si potrebbe far lavorare entrambi i pentodi in catodo comune, praticamente in controfase e cambiando in trifilare il trasformatore in uscita.
Azzardo a dire che se mettiamo due triodi con griglia a massa in ingresso, miglioriamo l' adattamento del loop. Potremmo anche immaginare di montare due cascode in controfase, sempre con l'uscita con il trasformatore a doppio primario. Le tensioni di alimentazione bisogna farle transitare fuori dal trasformatore di uscita, basta un condensatore e una impedenza di arresto.
Per migliorare l' accoppiamento forse basta anche solo mettere un trasformatore di impedenza in ingresso. Il loop ha una bassisima impedenza e in ingresso i pentodi altissima. Ma così si riduce la banda passante (di molto? O sarebbe accettabile?).
Lascia lavorare la mente in backgroud, la soluzione ti verrà sicuramente. Sto gia' vedendo il loop collegato ai filamenti dei triodi....
Francesco
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CITAZIONE (#Stefano# @ 4/9/2021, 12:25) ...., se non fosse che la corrente continua richiesta per alimentare i filamenti transitando attraverso L3 satura il suo nucleo e ciò riduce tremendamente la banda passante.
....
Così possiamo ovviare al primo problema.
Per il resto non ti scoraggiare, e se anche dovesse andar male è sempre interessante quello che ci fai vedere.
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Grazie Francesco e Michele per i suggerimenti. Il progetto non è del tutto accantonato ma per lo stesso scopo sto lavorando anche ad un circuito alternativo che impiega - orrore  - semiconduttori che risultano molto più facilmente adattabili in termini di impedenza e molto meno rumorosi.
Bisogna sempre considerare l'aspetto costi/benefici.
L'adattamento delle impedenze, nel caso a valvole, comporta una perdita di inserzione elevatissima.
Ho realizzato un adattatore UN-UN con nucleo binoculare BN73-202 con avvolgimento bifilare intrecciato riempendolo completamente. Come al solito ho perso il conto delle spire. La banda passante è soddisfacente.
Ho ripetuto le misure prima con l'analizzatore di spettro con traking generator e poi col voltmetro selettivo perché non riuscivo a crederci: La risposta va da 15kHz a 30MHz con un ondulazione non superiore a 3dB fra gli estremi.
Il vero problema è la perdita di inserzione: 26dB abbondanti cioè attenua di 20 volte il segnale.
Il preamplificatore guadagna 22dB a 10kHz (12,5 volte in tensione) che si riducono a poco più di 12dB a 30MHz (4 volte in tensione) il che significa che adattando il pre al cavo coassiale, non solo tutta l'amplificazione verrebbe persa, ma si avrà anche una attenuazione del segnale di ben 14 volte in tensione 
Allora ho provato un adattamento attivo inserendo un altro triodo ad inseguitore di tensione.
Perde un po' meno: 15dB ma comunque vanifica il lavoro del preamplificatore.
Ho provato sia la configurazione con griglia a massa che cascode, ma nulla di buono.
Quindi sono passato al piano B. Un circuito molto popolare tra OM e SWL-BCL, quindi niente di originale ma almeno posso regolare l'amplificazione.
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Qualcosa inizia a funzionare...Ma a transistoni!
Ha un guadagno di 22db che diventano poco meno di 20dB a 30MHz.
La risposta è sorprendentemente piatta e quel che più mi interessa è che l'amplificazione è massima già a 17,2kHz,
la frequenza dell'alternatore svedese che trasmette alla Vigilia di Natale.
Fino a quel giorno avrò il tempo di costruire il loop per il collaudo generale.
Ho usato una coppia di mitici 2N1711 che ho selezionato con hfe=170
Sono rimasto sorpreso del risultato. Avevo sempre relegato questo transistor a umili mansioni eppure non scherza.
Segnale in ingresso -20dBm (22mVrms) sweep 10kHz - 30MHz
Segnale in uscita 2,5dBm (300mVrms)
Guadagno in tensione 13,6
I preamplificatori provati al banco vanno sempre bene, ma sotto all'antenna danno i numeri.
La simulazione lo mostrava così
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Stefano,
non voglio fare l' uccello del malaugurio, ma temo che la NF di 3,5 dB a 1kHz diventi catastrofica con i segnalini che arrivano dal loop. Amplificheresti solo i segnali più forti, perdendo quelli sotto la soglia del rumore.
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Rumore per rumore, che almeno possa ascoltare quello che genero io e non quello generato da altri.
Sperando che il mio sia il più forte di tutti 
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Penso che il bello degli esperimenti e' anche questo. Qualcosa va' qualcosa no, ma riusciremo a risolverlo !  Alla fine credo che non e' neache proibito l'utilizzo di un circuito accordato di ingresso. (Questo Natale mi organizzo anch'io per il trasmettitore norveggese, ma qualcosa mi dice che non riusciro' ad ascoltare nulla.  )
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Finalmente il preamplificatore funziona!
Ho sostituito i 2N1711 con i più adatti BFR90 e dopo innumerevoli prove sono giunto al circuito definitivo
Questo è il risultato. Entrando con -50dBm da 1KHz a 30MHz ottengo un minimo di 21dB che diventano 23 da 10kHz a 1MHz.
A 2kHz guadagna già 19dB 
Ora dovrò realizzare il loop!
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