Buizendipper

Een citaat uit het boek “Ontvangers” van F.A.S. Sterrenburg: “Een dipper is een RF oscillator, afstembaar over een zo groot mogelijk bereik en redelijk nauwkeurig geijkt, met een indicatie van de RF spanning. Als de dipper gekoppeld wordt aan een afgestemde kring en dipper en kring op dezelfde frequentie afgestemd staan zal energie aan de dipper onttrokken worden en de RF spanning plotseling afnemen, ‘dippen’. Met een dipper is een groot aantal metingen te doen die op geen enkele andere wijze mogelijk zijn. Elk type oscillator is bruikbaar, de Colpitts schakeling is echter voor een buisdipper ideaal omdat er geen aftakking op de kring nodig is.

bdipschm

De hier beschreven buizendipper heb ik eind jaren zeventig gemaakt. Het was een van mijn eerste bouwprojecten, en dat is goed te zien op de foto’s (klik op de foto’s om alles in hoge resolutie te bekijken), de bedrading is niet bepaald netjes afgewerkt…

bdip1

bdip2

Welk ontwerp ik precies gebruikt heb kan ik niet meer achterhalen, ik heb van dit project geen enkele aantekening teruggevonden. Het is een dipper, of zoals puristen zouden willen, een roosterdip-oscillator met een ECC88 buis. Dat is een dubbeltriode waarvan maar een helft wordt gebruikt. Ik heb het bereik van 0.5-85MHz verdeeld over zeven verwisselbare spoelen. Dat bereik was niet zo groot als waar Sterrenburg in bovenstaand citaat op doelde en dat kwam voornamelijk door de veel te lange draden tussen spoel, afstemcondensator en buis. Als afstemcondensator heb ik een exemplaar uit een omroepontvanger gebruikt. Het FM segment wordt niet gebruikt en van de twee AM segmenten zijn alle roterende platen op drie na verwijderd. De resulterende maximale capaciteit zal ca. 50pF zijn. De afstemcondensator met ingebouwde vertraging wordt bediend door een draaiknop die vroeger voor dikke tien-slagen potentiometers werd gebruikt. De draaiknop heeft een ingebouwd telwerk waarover verderop meer.

De spoelen zijn gewikkeld op 3/4″ PVC buis. De spoelvoetjes waren zes-polige stekers die destijds in buizenapparatuur werden gebruikt. De PVC buis is, na verhitting, op de stekers geperst. Na het wikkelen zijn de spoelen ruim in de vernis gezet, zo te zien dacht ik kennelijk dat alles watervast moest worden…

Een buizendipper heeft een voeding nodig, en die is gemaakt met een echte AMROH transformator: 6.3V/2A en 240V/75mA. Na gelijkrichting volgt een elco van 100 Micro Farad. De afvlakking wordt verzorgd door een weerstand van maar liefst 27k naar de tweede elco. Daar blijft van de gelijkgerichte spanning van 340V nog maar 130V over! Kennelijk is dat voldoende voor de ECC88, want de dipper geeft op een kortegolfontvanger een mooie zuivere en verassend stabiele toon. De tweede elco heeft een 22k weerstand naar aarde (“bleeder”) om de elco’s na uitschakelen te ontladen. Bij het meten van die spanningen kreeg ik nog een geweldige optater omdat ik meetpennetjes gebruikte die voor SMD IC’s bedoeld zijn. Daar hoeft de isolatie niet tegen een hoogspanning bestand te zijn!

De behuizing van de voeding heeft ook de indicatie van de RF spanning. Er zit een 100 micro-ampere metertje in en een 1 kilo-ohm potentiometer voor de instelling van de gevoeligheid. Dat maakt het werken met deze dipper wel lastig: je draait aan de afstemcondensator en moet tegelijkertijd een meter op een heel andere plek in de gaten houden om te zien waar een dip zit.

Destijds heb ik de dipper gecalibreerd met een frequentiemeter. Achterin het dipperkastje zit een gat waar precies een BNC chassisdeel in past, ik vermoed dat er een heel klein condensatortje naar de anode van de triode ging. Voor iedere spoel heb ik toen een calibratiegrafiek gemaakt met de frequentie als functie van de stand van het telwerk van de draaiknop. Daar moest je destijds op een computer (twee 19″ kasten vol) een speciaal programma voor schrijven! De grafieken werden dan op een penplotter gemaakt.

Werken met een dipper is niet moeilijk. Deze buizendipper heeft wel ‘dikke’ spoelen waardoor het vaak moeilijk is om dicht genoeg bij een afgestemde kring te komen. Voordeel van een buizendipper is dat er veel hoogfrequent energie uitkomt. Je vind dan snel een dip, ook bij kringen met een lage Q. Als je eenmaal een dip gevonden hebt neem je wat meer afstand. De dip wordt dan steeds minder diep maar wel scherper.

Je kunt de dipper ook als golfmeter gebruiken door de spanning op de triode uit te schakelen. Erg gevoelig is dat natuurlijk niet: +10dBm in een kortgesloten winding om de dipperspoel gaf een uitslag op de draaispoelmeter van ca. 10 schaaldelen (100 delen volle schaal). Maar heel geschikt om bij zenders te gebruiken.

Bij het uitzoeken van deze dipperspullen vond ik nog een ander uiterste: een heel klein FET dippertje met varicap afstemming. Moet nog even uitgezicht worden hoe dat werkt…

Kanttekeningen

Charlos zet hierboven vraagtekens bij de buisvoeding. Laten we het eens narekenen. De ECC88 specificatie geeft aan dat de anodespanning maximaal 130V en nominaal rond 90V zou moeten liggen. De 27kΩ serie-weerstand achter de bruggelijkrichter laat de spanning (gemeten) van 340V tot 130V vallen. Deze 210V spanningsval over 27kΩ geeft een voedingsstroom van 7.78mA. Deze stroom vertakt zich door de 22kΩ (bleeder) weerstand naar massa en door de andere 22kΩ weerstand naar de anode. Over de bleeder staat 130V, dus loopt er 5.91mA door. Zo hou je een stroom van 1.87mA over door de 22kΩ naar de anode. (De nominale anode stroom van een ECC88 is 15mA, dus daar zitten we veilig onder) En deze laatste weerstand geeft nog een spanningsval van 41V (1.87mA x 22kΩ). Ergo, op de anode hou je een spanning over van 89V, dus praktisch nominaal. Kortom, de voeding past precies op de ECC88 specificaties.