Amplificatori a media frequenza AM/FM

Leonardo Mureddu

Questa pagina fa parte di una serie di articoli sulle Radio a valvole AM/FM.

Lo schema a blocchi della tipica radio AM/FM degli anni '50, mostrato nella pagina introduttiva e riprodotto qua sotto per comodità, mostra il doppio percorso del segnale radio FM (in alto), ed AM (in basso). Le differenze maggiori si riscontrano proprio negli stadi amplificatori di media frequenza. Infatti, in FM è diversa sia la frequenza della IF (10,7MHz invece dei soliti 450-470kHz delle AM), sia il numero degli stadi amplificatori (due in FM, solo uno in AM), sia, di conseguenza, il numero dei trasformatori IF (tre in FM, due in AM).

La domanda è: come possono coesistere due sistemi così differenti in uno stesso circuito? Per comprendere completamente la risposta bisogna fare ricorso a qualche conoscenza di elettronica, specialmente riguardo ai circuiti accordati, con cui sono realizzati i trasformatori di media frequenza.

Nella figura qua sopra è rappresentato un tipico circuito accordato "parallelo", basato su un'induttanza ed una capacità. E' indicata anche la formula per ricavare la frequenza di risonanza, ma per ora non ci interessa. Ci interessa invece maggiormente la forma della curva di risonanza, che determina il comportamento del circuito alle varie frequenze. La curva mostra ciò che succede all'ampiezza di un segnale applicato ai capi del circuito risonante: se la frequenza è molto diversa dalla risonanza, il comportamento è quello di un cortocircuito (resistenza nulla); se la frequenza coincide con la risonanza si ha invece la massima ampiezza (massima resistenza). Dunque, un circuito accordato in parallelo si lascia attraversare agevolmente dai segnali di qualunque frequenza, eccetto che nelle vicinanze della frequenza di risonanza.

Quindi, se disponiamo due coppie di circuiti, accordati a frequenze diverse, uno di seguito all'altro, come nella figura qua sotto, possiamo realizzare un trasformatore accordato in grado di funzionare perfettamente sia su una frequenza di risonanza, sia sull'altra. Ciò è tanto più valido, quanto più sono distanti tra loro le due frequenze. I trasformatori di media frequenza AM/FM sono basati su questo principio. La sezione FM, a 10,7MHz, viene vista come un cortocircuito per il segnale IF a modulazione d'ampiezza (467kHz); viceversa, la sezione AM non dà alcun disturbo ai segnali FM. In questo modo uno stesso identico circuito può servire come amplificatore IF sia per AM, sia per FM. Un segnale a 467kHz troverà la massima impedenza nella sezione AM, quello a 10,7MHz "vedrà" soltanto la sezione FM, senza che sia necessaria alcuna commutazione di segnale. Spesso, però, la sezione FM del primo trasformatore IF viene cortocircuitata da un apposito interruttore nel funzionamento AM, allo scopo di migliorare il fattore di merito e quindi la selettività del circuito.

La commutazione è invece indispensabile nel tratto precedente del circuito, quello che funge da convertitore AM e che diventa amplificatore IF in FM (vedi schema a blocchi a inizio pagina).

Le caratteristiche comuni alla maggior parte delle radio AM/FM, per quanto riguarda la catena IF, sono le seguenti:

• La valvola convertitrice AM (ECH81 o simile), diventa amplificatrice IF in FM. Per questo scopo si usa la sola parte esodo, mentre il triodo oscillatore viene inibito e non svolge alcuna funzione in FM.
• Il controllo automatico di guadagno (CAG), attivo in AM sulle valvole RF, viene spesso inibito in FM, per essere sostituito da un controllo automatico di frequenza (CAF) sulla prima valvola.
• Nei trasformatori IF, la sezione FM è di norma la più vicina alla placca della valvola amplificatrice.

Ora, per capire il funzionamento generale del circuito, facciamo ricorso ad un esempio reale, preso tra quelli più comuni nella produzione italiana degli anni '50.

 

Si tratta del modello Telefunken "Baby Luxe", un ricevitore economico, ad autotrasformatore, del 1953. Lo stralcio di schema sopra riportato è relativo all'amplificatore IF. Le frequenze sono indicate in alto. Sul lato sinistro, all'interno della linea tratteggiata, è visibile una parte del gruppo FM che termina col primo trasformatore IF (detto anche "filtro IF"). Il segnale a 10,7MHz è disponibile sul punto 2 del commutatore che si incontra subito dopo. La funzione di questo commutatore è quella di stabilire il modo di funzionamento della valvola UCH81: oscillatrice/mescolatrice in AM, amplificatrice in FM. Segue il primo trasformatore IF AM/FM, molto simile a quello che abbiamo discusso sopra. L'uscita di questo trasformatore va alla griglia controllo della UF89. L'interruttore indicato con i numeri 10 e 11, a sinistra della media frequenza, serve a cortocircuitare la sezione FM durante il funzionamento in AM. L'altro commutatore, indicato con i numeri 12, 13 e 14 (sotto il primo trasformatore IF) ha lo scopo di inibire il controllo automatico di guadagno per la UF89 durante il funzionamento in FM. Vi sono altre commutazioni, visibili qua e là negli schemi AM/FM; alcune sono indispensabili, altre hanno lo scopo di migliorare certe prestazioni, e non sono presenti in tutti i circuiti. Tutti i contatti fanno capo al commutatore del cambio-gamma, del tipo a tastiera o rotativo, che provvede alle commutazioni previste.

Il secondo trasformatore IF, che poi è il terzo della catena FM, è un po' diverso dal precedente, in quanto deve pilotare il rivelatore a rapporto. Si nota infatti la presenza dell'avvolgimento "terziario" e di altri componenti nella sezione FM, mentre la sezione AM è pressoché identica alla precedente.

In genere ogni Casa costruttrice adottava una propria tipologia circuitale, che utilizzava in modo quasi invariato su tutti i modelli dello stesso periodo. Lo schema che abbiamo mostrato è puramente esemplificativo, e sarà necessario, volta per volta, esaminare con cura lo schema della radio in riparazione per rendersi conto delle soluzioni adottate.

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