SABA czyli niemiecka technologia automatycznego naprowadzania.

Trafiło do nas radio, nic dodać, nic ująć tylko SABA Freiburg 100 Stereo i to w automacie. Super, nic lepszego na przełomie lat 50/60 nie było.

Automat - to jest coś!

Pozyskanie przez Józka, który jakąś taką nowotarską smykałkę do kupienia po atrakcyjnej cenie ma. Przeze mnie transportowane do Konina a finalnie u Zygmunta na warsztacie złożone. Radio najwyższej klasy, z pięcioma głośnikami – każdy inny. Stereo, tak nie do końca, bo bez stereo-dekodera, czyli cieszyć się można przestrzenną muzyką z płyt.

Pięć głośników, każdy inny, stereo.

Konstrukcja bardzo ciekawa np. końcówki mocy pracujące przy stereo w klasie A, dla mono łączone były w układ push-pull. Głowica jak to u SABY z dwoma oddzielnymi lampami EC92. Tor p.cz. rzekłbym standard, no może jako, że radio lepsze klasowo to i jedną lampę więcej w tym torze ma. Detektor na ostrzowych diodach germanowych, nie na EABC80. Ale ta lampa w odbiorniku występuje, ale nie tu - no taka radio-ciekawostka. Radio w bardzo ładnym stanie tak z zewnątrz jak i wewnątrz. Józek już zgłaszał – coś z tym sprzęgłem AM/FM jest nie tak.

Rozsypujący się odlew rozwalił bakelitowy talerzyk sprzęgła

No i rzeczywiście było, nie tylko, że szajs-metal (naukowo ZnAl-em zwany) rozkruszał, niszcząc przy okazji bakelitowe elementy, ale i ktoś już widać dołożył się do tego i kilka kluczowych elementów sprzęgła zniknęło. To tłumaczy okazyjną cenę radia – widać poprzedni właściciel nie poradził sobie z naprawą, a może to radio posłużyło jako dawca części – no nie wiemy. Zygmunt szybko znalazł czasowe obejście problemu – radio będzie automatyczne ale tylko na FM.

Erzac.

Trudno nie przyznać racji, na AM to byłoby przestrajanie od jednego źródła zakłóceń do drugiego. Dwa kawałki metalu i dwie śruby – jest zasprzęglone na FM. Tymczasowo. A w między czasie już projekty zastępczego rozwiązania powstawać zaczęły.

Projekt sprzęgła zastępczego

  Drugą mechaniczną usterkę odkryto potencjometru głośności – też układ zmotoryzowany. Zatarta (prawie) oś napędzająca skutkowała wyłamaniem jednego kła i dużym luzem na obrocie – pozostaje do naprawienia.

W części elektrycznej to niektóre lampy okazały się sprawne: obydwie EL84 , EABC80, EBF89, EF89, ECH81 i jedna EC92. ECL80 w części triodowej i pentodowej po 0 mA emisji, druga EC92 emisja 160% - dziwne, EF86 - 2 szt. emisja 120 i 160% przy S=0 mA/V. To (jak się później okazało) taki wynik to jednak zasługa testera P-512, którymi lampy były sprawdzane – ale to inna historia.
Po kilkugodzinnym formowaniu kondensatorów (bez lamp) pierwsze sprawdzenie organoleptyczne  (na słuch) okazało się obiecujące – radio tylko szumi, objawił się brak napięcia na jednej z pentod p.cz. Przyczyna przez Zygmunta została zidentyfikowana - urwany drut od cewki filtra.

Za jedną z tych strzałek schował się problem.

Może skorodował i lut puścił. Po naprawie już dużo lepiej – jest przyzwoity odbiór na AM i mocno zakłócony na FM. Napięcia triod (dwie oddzielne) w głowicy wykazały nieprawidłowości, w postaci przebitego kondensatora 22pF – powód zniekształceń. Po podmianie lamp EC92 na inną parę odbiór stał się dużo, dużo lepszy.
Pora na najciekawszą cześć radia (dla mnie i dla Zygmunta) – na automatykę. Jako zajmujący się tą profesją i to magistrzy dyplomowani (u mnie Instytut Automatyki Przemysłowej) to problemami sterowania i regulacji, się zajmujemy na co dzień. Co prawda z różną intensywnością i różnym podejściem, ciekawi byliśmy na jakim to pryncypie działa. Schemat obwodów sterowania, dostępne opisy w językach obcych jakoś tam tłumaczyły wykorzystanie napięcia sieciowego i zabawę ze zmienną fazą i prądem do ustawiania pokrętła strojenia we właściwym miejscu. Jednak po wstępnym zapoznaniu z e sposobem działania okazało się, że cały ten układ jako żywo odpowiadał rozwiązaniom stosowanym w sterowaniu rakietą V2!

Przekrój V2 (zdjęcie Wikipedia)

W latach czterdziestych pracujący w grupie von Browna Helmut Hoelzer był autorem pierwszego analogowego komputera realizującego złożone układy sterowania. Układy który wykonywały funkcje, znane z przedmiotu Podstawy Automatyki jako całkowanie, różniczkowanie i inne aż do złożonej do formy regulatora PID, przetwarzając sygnały ż żyroskopów na komendy sterowania rakietą tak by trafić w cel.

Rysunki z oryginalnej pracy Helmuta Hoelzera. Zwrócę uwagę na 500Hz.

Co ciekawe Hoelzer jako nośnik sygnałów stosował napięcie zmienne. Ale o ile w klasycznej, przemysłowej automatyce w tej chwili operujemy prądem stałym zmieniającym się od 4 do 20mA, a w starszych pneumatycznych układach ciśnieniem powietrza aparaturowego, to w układach V2 napięcie zmienne 500Hz było tym medium informację niosącym.
Niemcy stosując elektronikę uzyskali dużą przewagę w budowie układów sterowania. Rozwiązania ze V2 było szeroko studiowane i kopiowane po wojnie po obydwu zwycięskich stronach. Ale pierwszymi, którzy się z nią zapoznali, i „rozgryźli” byli Polacy. A dokładnie profesor Groszkowski – badał w nocy, w konspiracyjnym mieszkaniu układy sterowania z „niedolotów” V2 przejętych przez Armię Krajową.

Znaczek upamiętniający Prof. Groszkowskiego też konspiracyjny.

Meldunki do Londynu wysyłając.

Jak się okazuje ta sama technologia sterowania, kilkanaście lat później doprowadziła do powstania układu dostrajania stacji radiowych, w SABIE stosowanych. Ot, wystarczyło przycisnąć przycisk i mamy np. Londyn czy Antwerpię – zupełnie jak w V2. Taki smutno ironiczny zbieg zdarzeń technologicznych.
Ale wracając od samego układu. Nasze dociekania i analizy bazowały co prawda na jawnych schematach i działającym układzie, ale emocjami były okraszone podobnie do konspiracyjnych działań profesora Janusza Groszkowskiego.
Pozwólcie zatem, że opis działania przedstawię jako serię meldunków. Po kolei sygnał naprowadzenia czy dostrajania opisujących. Ciekawe to niezmiernie.
Źródłem sygnału „nawigacyjnego” pomiędzy stacjami jest sygnał pośredniej częstotliwości pobierany z anody lampy EBF89 w torze wzmacniacza p.cz. wprowadzany do automatyki poprzez dzielnik pojemnościowy (C51 i C52). Już na siatce pierwszej lampy automatyki tj. EC(L)80 jest on mieszany z napięciem o częstotliwości 50Hz pobieranym przez opornik wprost z transformatora sieciowego.

Oscylogramy ręcznie - oscyloskop nie wyrobił.
Napięcie wyjściowe (na C56) jest sumą z dwóch połówek detektora - na C57 i na C58

Ta modulacja sygnału p.cz napięciem 50Hz jest kluczowa dla działania układu.

Wręcz cały majstersztyk tego układu na niej polega. Generalnie na anodzie pierwszej lampy mamy sygnał, o częstotliwości pośredniej tj. 10,7MHz dla Fm i 460kHz dla AM, który oprócz modulacji dźwiękiem (zupełnie pomijalnej) jest dodatkowo silnie zmodulowany częstotliwością sieci tj. 50Hz.
O obwodzie anodowym ECL80 znajduje się podwójny obwód sprzęgający dostrojony do dwu częstotliwości pośrednich, i tylko ta jest przekazywana dalej. Tu zwrócę uwagę, że pierwotne uzwojenia nie są rezonansowe, kondensator C703  służy zwieraniu uzwojenia AM dla częstotliwości pośredniej FM. Odwrotnie niska indukcyjność L702 obwodu FM nie jest dużą przeszkodą dla 460kHz AM. Strojone są dopiero wtórne obwody (L701/C701) i (L705/C704) – dokładnie na środek częstotliwości pośredniej – odpowiednio 460kHz i 10,7MHz. Po dwa obwody fazowe (L i C706/C705 dla AM i L704+L703 z C702) dają na diodach lampy EABC80 po demodulacji (R48/R44 i C57/C58) sygnał o częstotliwości 50Hz.

Strojenie detektora automatyki jest bardzo krytyczne, mała zmiana częstotliwości i pojawia się sygnał. Zwracam uwagę na fazę

Sygnał, którego amplituda informuje odstrojeniu (zero przy dostrojeniu).

U1 i U2 to napięcia odpowiednich nóżkach EABC80. Uwy - z omawianego układu.

Faza (w stosunku do napięcia sieci) niesie informację czy częstotliwość odbioru jest niższa czy wyższa niż stacji na którą naprowadza. Korzystając z tak zespolonego sygnału (amplituda i faza) możemy już dalej sterować (prawie) bezpośrednio silnikiem. Ale o tym w kolejnym meldunku.

Koniec transmisji.

P.S. Modulacja amplitudowo-fazowa jak się okazuje jest powszechnie stosowana w dzisiejszej łączności bezprzewodowej – całe WiFi na tym chodzi!