Coastal radio type 351

[IZ0END]

Un caro saluto ai componenti del forum e ai visitatori.
Sono alle prese con un ricevitore, come da titolo il 351 della Coastal radio, facente parte di un complesso radiotelefonico navale di costruzione inglese usato negli anni sessanta e montato su motopesca.
Il ricevitore mi è pervenuto tramite un amico radioamatore di Mazara del Vallo, subito mi sono messo alla ricerca del manuale e dello schema elettrico, mi sono girato tutto il web ma non ho trovato nulla .
Non mi sono perso d'animo, ho preso carta e penna e ho cominciato l'opera di reverse engineering conscio della mole di lavoro che mi aspettava.
Dapprima avevo pensato di disegnare i due commutatori ( banda e mode) e la sezione RF in modo generico tipo scatola che non si sa che c'è dentro mentre per le valvole e i componenti i classici schemi elettrici.
Subito mi sono accorto che non era quella la strada per il paradiso, quindi ho deciso, o tutto o lasciamo perdere, sarà un altro impiccio per casa.
Sono riuscito a rifare tutto lo schema elettrico, compreso commutatori e sezione RF, identificando tutti componenti.

Particolare sezione RF.jpg

Tra schemi vari e disegni fatti con circad sono uscite una decina di pagine e una volta giuntate le prime 4 ho cominciato a capirci qualcosa, lo descrivo di seguito.
Alimentazione 12/24V DC
Bande ricevute:
LW da 150 Khz a 425 Khz
MW da 600 Khz a 1600 Khz
RT (radiotelefonia onde corte) da 1500 Khz a 4000 Khz
IF 467 Kc
BFO a frequenza fissa 465 Kc
Otto valvole impiegate tutte per bassa tensione anodica (12/24) e sono:
V1 EF97 1°amplificatore RF solo per le bande LW e RT in modalità DF con antenna loop
V2 EF97 2°amplificatore RF per tutte le bande LW, MW e RT
V3 EF98 miscelatore
V4 EF98 oscillatore locale
V5 EF97 1°amplificatore IF
V6 EF97 2°amplificatore IF
V7 EF98 pilota BF
V8 ECC86 oscillatore BFO a 465Kc
Un transistor al GE PNP 2N1165 come amplificatore finale di BF
Il commutatore di BANDA è formato da 17 sezioni di cui 5 cortocircuitanti e 12 per le operazioni di cambio banda e l'on off del ricevitore solo per l'anodica, l'alimentazione a tutto il ricevitore proveniva sicuramente dalla sezione trasmettitore, posto il disegno che ho fatto per una migliore comprensione.

6Coastal radio type 351 sezioni commutatore di banda.JPG

Il commutatore del MODE ha 8 sezioni da 1 via e 6 posizioni, di queste 8 sezioni ne sono usate 7, le 6 posizioni corrispondono a:
1 REMOTE
2 CONSOL
3 SENSE
4 DF
5 DPX
6 SPX
Anche qui per una migliore comprensione allego il disegno.

7Coastal radio type 351 sezioni commutatore mode.JPG

Nel ricevitore sono anche presenti due elettrolitici da 1000uF 50V e una induttanza che costituiscono un filtro ma che non sono utilizzati nel ricevitore, li ho misurati e di condensatori non avevano più nulla.
Anche se non necessari per il funzionamento del ricevitore ho voluto, comunque, restaurarli svuotandoli ed inserendo al loro interno nuovi elettrolitici da 1000uF 63V. Dalla foto notare la differenza nelle dimensioni delle due epoche.

Sostituzione interno elettrolitici.jpg

L'unico elettrolitico presente nel funzionamento dell'Rx è da 2500uF 6V ed è montato su di una basetta millefori, posizionata sul lato destro inferiore del telaio, ove trovano posto parte dei componenti del finale BF e del circuito AGC.

Basetta millefori BF.jpg

Ho sostituito il condensatore con tutte le resistenze a carbone che erano montate di cui una bruciata, gli unici due colori che si vedevano erano celeste e grigio per il resto niente, quindi o 6,8 o 68 o 680, quale sarà visto che il reostato verde che si vede dalla foto è da 100 ohm e che insieme concorrono alla polarizzazione del finale BF? Ne parlerò dopo.
Dopo aver scollegato l'alimentazione a tutto il ricevitore ho lasciato solo il circuito dei filamenti per provarli, ogni valvola ha i filamenti a 6,3V con 300mA di assorbimento, queste sono collegate in due serie ognuna da 4 valvole successivamente collegate in parallelo, è possibile selezionare l'alimentazione a 24 o 12V, ho lasciato 24V, la corrente totale dei filamenti è 600mA.

5Coastal radio type 351 schema filamenti.JPG

Mi è stato consigliato, visto che il ricevitore è fermo da oltre 50 anni, di alimentare i filamenti in modo graduale per eliminare eventuali tracce di aria all'interno dei tubi (ma penso siano scuole di pensiero).
Ho alimentato i filamenti a 2,4V per 24 ore poi 4,4 per altre 24 ore ed infine a 6,3 per le ultime 24 ore.
Bene siamo pronti a dare fuoco alle polveri, visto il danno sul finale BF isolo lo stadio e collego un altoparlante sul trasformatore interstadio ai morsetti 1 e 2,

4Coastal radio type 351 schema stadio IF&BF-RT.JPG

collego l'antenna al connettore di sinistra (quello di centro e di destra ne parlerò dopo),

Vista posteriore.jpg

seleziono MW e il mode su posizione 6 SPX e do alimentazione, niente nussun suono, da un sommario controllo sulle tensioni delle valvole non riscontro nessuna anomalia, noto che il filo che esce da MF3 e che va a C33 per l'AGC (vedi schema elettrico), è strappato.
Mi appresto a ripristinare il collegamento pur sapendo che non sarà l'azione risolutiva visto che, al massimo, potrebbe comportare una variazione nel volume delle stazioni ricevute.
Infatti, zero carbonella.
Riprendo in mano lo schema noto che per la regolazione manuale del gain i catodi delle due valvole amplificatrici IF e del secondo amplificatore RF vanno a gnd tramite un potenziomento da 2Kohm (V5 nello schema).
Lo rimuovo, lo misuro con l'ohmmetro alle estremità ma non da nessuna indicazione resistiva.
A questo punto collego direttamente a massa questi catodi dando così la massima sensibilità e, dopo 50 anni, dall'altoparlante comincia ad uscire il classico soffio, giro la sintonia e a circa 600 e qualche cosa Khz arriva una forte stazione araba. Attendo la sera e ascolto numerose stazioni anche italiane in OM, passo su RT vado sugli 80 mt, attivo il BFO e ascolto stazioni da IS0, I0, I5 e altri sia in lsb che in CW.
In ode lunghe oltre a varie stazioni in lingua francese ascolto il radiofaro di Roma Urbe (URB) Fiumicino (OST) Campagnano (CMP).
Visto che la parte RF funziona anche se da rivedere la taratura (parecchi trimmer capacitivi li ho trovati spostati, si vede anche dalla prima foto) mi dedico al guasto della BF.
Per facilitarmi il compito ridisegno la sola parte del finale di BF.

Particolare finale BF 2N1165.JPG

Come si può vedere penso si tratti di una configurazione classe "A" dove R17 e V2 sono gli elementi per la polarizzazione della base del transistor per farlo lavorare nella zona lineare della caratteristica e ottenere sul collettore la metà della tensione di alimentazione.
Il fusibile F1 Che ho trovato montato è da 5A, mi pare eccessivo, forze qualcuno l'ha sostituito non avendo altro.
Facendo un passo indietro mi ricollego al fatto del valore di R17, 6,8 68 680 o altro?
Ho collegato un amperometro al posto del fusibile per vedere la corrente assorbita in assenza di segnale e ho provato a metterne una da 6,8 ohm, stessa fine, cotta. Sono passato a 68 anche questa a cominciato a fumare, si vede anche dalla foto della basetta millefori. Non mi resta che provare 680 ohm. l'amperometro non ha mai segnato nulla, ho smontato e provato il transistor con un aggeggio cinese e i risultati sono quelli della foto sotto.20210517_205306.jpg[/attachment]
Oltre a R17 bruciata ho trovato notevoli segni di surriscaldamento anche su R15 da 18 ohm a filo da 10W e R16 sempre a filo da 1,5 ohm 3 o 5W.
La misura in ohm degli avvolgimenti dei due trasformatori mi sembra congrua.
Il connettore di antenna di centro e di destra suppongo servano per collegarci una antenna loop funzionante in LW e RT per cercare la direzione delle stazioni loran in onde lunghe e le stazioni costiere per la radiotelefonia, questo avveniva mettendo il commutatore del MODE in DF (Direction Finder) attivando cosi il BFO, ruotando l'antenna si leggeva il livello del battimento sullo strumento da 500uA.
A questo punto resto in attesa di suggerimenti molto ben accetti per quanto riguarda la parte BF.
73 IZ0END Alfredo

[IU3ARP]

Gran bel lavoro complimenti!!!

Dario IU3ARP

[IW5AFV]

Complimenti per la chiara esposizione del problema, corredata della esauriente documentazione.
Ti dico come la penso riguardo al problema dell'amplificatore BF.
Hai provato a sostituire la resistenza R17 con 6.8 Ohm e poi con 68 Ohm, e la prima è bruciata e la seconda ha cominciata a fumare.
Non è che il reostato V2 è regolato per una resistenza troppo bassa?
Quando hai messo 68 Ohm, mentre la resistenza scaldava l'amperometro messo al posto del fusibile non ha segnato nulla? Allora il transistor non conduceva. E questo è strano perchè in queste condizioni la tensione tra base ed emittore doveva essere più che sufficiente per mandarlo in saturazione, magari anche per fotterlo!
Facendo un pò di conti a spanne partendo dai valori dei componenti mi sembra che:
1) la corrente che passa nella resistenza R16 da 18 Ohm dovrebbe essere intorno a 0.5A. Infatti la resistenza è da 10W, se il progettista si è preso un ragionevole margine vuol dire che la potenza dissipata potrebbe essere intorno a 5W e da questo valore si ricava che appunto la corrente è 0.53A. Questa corrente è la somma della corrente di emettitore e della corrente del partitore di polarizzazione della base.
2) Questa corrente fa cadere circa 9.5V ai capi della R17, e circa 0.8V ai capi della R16.
Il partitore V2- R17 deve produrre sulla base una tensione di circa 0.5V più bassa rispetto a quella sull'emettitore per mandare in conduzione il transistor; sull'emettitore ci dovrebbe essere una tensione di circa +13.7V; quindi il partitore deve produrre circa +13.2V.
Il partitore V2-R17 è collegato tra il diodo D1 (che purtroppo non capisco a cosa serve) e l'intersezione tra la R15 ed R16, dove c'è una tensione di 14.5V.
Se sul diodo cade una tensione di 1V, ai capi del partitore c'è una tensione di 14.5 - 1 = 13.5V.
Proviamo a vedere se con R17 = 6.8 Ohm il circuito potrebbe funzionare.
La caduta di tensione su 6.8 Ohm dovrebbe essere circa 1.3V per polarizzare la base a 13.2V, quindi la corrente che la produce è circa 0.19A. Siccome il transistor ha un guadagno di corrente molto elevato, possiamo trascurare la corrente di base e concludere che anche V2 è attraversata dalla stessa corrente.
Siccome ai capi di V2 c'è una tensione di 13.5 -1.3 = 12.2V, la resistenza a cui va regolato V2 deve essere circa 64 Ohm, e questo valore è congruo con i 100 Ohm del reostato.
Se si ripetesse il ragionamento con R17 a 68 o a 680 Ohm il circuito non potrebbe funzionare, quindi 6.8 Ohm è il valore corretto. Sono conti a spanne, ma sufficienti per inquadrare il problema.
Alla fine di tutta questa pappardella io farei così:
1) ricontrollerei il transistor, che sarebbe un miracolo se non fosse fottuto quando hai messo la R17 a 68 Ohm; magari con il classico metodo del tester (il bricco cinese sarà anche buono, ma i vecchi metodi sono sempre validi)
2) regolerei V2 al massimo (100 Ohm) e metterei R17 a 6.8 OHm
3) con l'amperometro al posto del fusibile, diminuendo piano piano V2 dovrei vedere che la corrente di collettore comincia a fluire e ad aumentare. Dove fermarsi? Proverei intorno a 300 mA e poi verificherei il risultato con l'altoparlante.

Un'ultima osservazione: non capisco il collegamento di C31, forse produce una controreazione?

Spero che i miei suggerimenti possano essere utili per la risoluzione del problema.

Paolo IW5AFV

[IZ0END]

Buongiorno Paolo, grazie per l'esaustiva risposta.
Quando ho sostituito la resistenza con una da 6,8 ohm ho fatto il tuo stesso ragionamento portando il reostato al massimo e mettendo l'amperometro per poter leggere la corrente assorbita dal transistor.
In questa iniziale condizione (con il reostato tutto verso massa) la resistenza da 6,8 ohm rimaneva fredda e l'amperometro non dava alcuna indicazione.
Ovvio, mi son detto, in queste condizioni il transistor, essendo un PNP, è interdetto. Man mano che spostavo il cursore del reostato verso R17 mi aspettavo un incremento dell'ago dell'amperometro, niente, nessuna reazione ma la temperatura di R17 cominciava ad aumentare.
Ho insistito troppo con V2 e a quel punto la corrente circolante in R17 è stata tale da mandarla a pascolare per le verdi praterie di Manitù Hi.
Il transistor l'ho anche controllato con un tester analogico da 20.000 Ohm/Volt con i risultati che indico con il disegno sottostante, ho qualche dubbio sulla giunzione C-E.

Test finale BF 2N1165.JPG

Per il condensatore C31 non so che dirti ma ho trovato uno schema di finale in classe A per autoradio anni 60 che praticamente rispecchia questo e dove anche qui è presente questo condensatore.

car-class-a-output.gif

Per quanto riguarda il diodo di potenza non me lo spiego neanche io.
Ho riesumato un traccia curve di nuova elettronica proverò a testarci il transistor.
Nel caso il transistor fosse guasto potrò mettere un transistor PNP al silicio?
73 Paolo, aggiornerò su futuri sviluppi.
IZ0END Alfredo

[IW5AFV]

Buongiorno Alfredo, vedo che avevi già fatto gli stessi miei ragionamenti , e quindi i miei suggerimenti erano superflui.
Concordo che la misura della giunzione C-E è dubbia, ma effettivamente con i transistor al germanio spesso non si misura un circuito aperto come per il silicio.
A questo punto puoi provare a sostituire il transistor con un silicio perchè il cambiamento di qualche centinaio di mV sulla Vbe dovrebbe essere praticamente ininfluente sul comportamento del circuito.
Magari proverei a tenere sotto misura la Vbe mentre vari V2 con il nuovo transistor: se superi -1V di Vbe e l'amperometro ancora non segna c'è da pensare ad una stregoneria.
Interessante la connessione del condensatore: sembra proprio una controreazione.

Coraggio: sono curioso dei risultati.
Paolo IW5AFV

[IZ0END]

Salve Paolo, Ciao Dario scusa non ti avevo letto.
Come preannunciato ho riesumato il tracciacurve di N.E e ho visualizzato le curve del 2n1165, di un 2n3055 e di un ad161 e queste sono le foto.

2n1165.jpg

2n3055.jpg

ad161.jpg

Ho fatto anche una prova pilotando un relè a 12 V mandando in saturazione il transistor, funziona regolarmente, la corrente di collettore in saturazione è di 45mA con un carico (resistenza bobina relè) di 267ohm.
I riccioli che si vedono alla fine delle curve del 1165 non so se è perché è un GE, ma anche l'ad161 è un GE.
Per la sostituzione ho visto che il TIP36C ha più o meno le stesse caratteristiche ma il case è diverso, è un TO247 e non TO3. L'unico negozio di elettronica che c'è qui non ce l'ha, dice di averli ordinati, campa cavallo.
L'ho ordinato anche io, per il 27 dovrebbe arrivare.
Per il momento è tutto Paolo, aspetto che arriva il transistor.
73 de IZ0END Alfredo.
Ps
Non capisco perché le foto vengono ruotate di 90° a sinistra.

[IW5AFV]

Buongiorno Alfredo.
Ma se ho capito bene il transistor funziona: se pilota il relais e va in saturazione, anche con corrente ridotta, allora vuol dire che l'hai polarizzato correttamente.
E se al posto del relais ci metti il trasformatore d'uscita non funziona?

Paolo

[IZ0END]

Buonasera Paolo, per mandarlo in saturazione/interdizione l'ho smontato dal ricevitore, ho polarizzato la base con un resistore da 10Kohm tra base e emettitore e un resistore da 5Kohm tra base e gnd per mandarlo in saturazione. Tra collettore e gnd ho messo un relè da 12V con relativo diodo di protezione e ho alimentato il tutto a 12V.
In queste condizioni funziona, a questo punto ho tolto il relè e come carico sul collettore ho messo un resistore da 270Ohm (più o meno la stessa resistenza della bobina del relè) ed in più ho polarizzato la base tramite un reostato da 170kOhm (non avevo altro).
Variando la resistenza dal minimo al massimo ho ottenuto i risultati che allego con il disegno seguente

Coastal radio type 351 parametri 2N1165.JPG

Tutto sommato a me sembra che il transistor funzioni.
73
Alfredo.

[IW5AFV]

Buongiorno Alfredo,
Funziona, quindi dovrebbe funzionare anche con lo schema originario.
Naturalmente non dovrai cercare di ottenere la saturazione del transistor, perchè il trasformatore d'uscita sul primario ha una resistenza di circa 1 Ohm....
Io riproverei a ripristinare la R17 a 6.8 Ohm, e regolare V2 monitorando la Ic con il milliamperometro.

Un saluto

Paolo

[IZ0END]

Ciao Paolo, niente da fare il transistor non assorbe, l'unica cosa che assorbe e si riscalda, hi, è la resistenza da 6,8 ohm.
A questo punto aspetto che arriva il TIP36 e poi si vedrà.
73
Alfredo.