Philips 2010 bovenaanzicht

Philips 2010 Onderkant, links het h.f. deel

Philips 2010 Onderkant, het deel met componenten

Philips 2010 spoelen h.f. deel

De bovenkant bij binnenkomst

foto: oud, een nieuwe zodra de afstemschaal af is.

Er zijn door radioamateurs door de jaren heen talloze ontwerpen gebruikt om signalen te ontvangen. Was dat ooit bijna uitsluitend AM of CW (morse), in de jaren zestig maakt ook SSB (enkelzijband) zijn entree. Professionele apparatuur was doorgaans onbereikbaar voor amateurs en ieder probeerde op zijn eigen wijze de best haalbare ontvanger te ontwerpen en te bouwen. Wie dat niet wilde of kon moest terugvallen op apparatuur uit het (militaire) dumpcircuit.

Ook werd onderscheid gemaakt tussen “Communicatieontvangers”, “DX-Ontvangers” en overig, soms ook wel “Omroepdozen” genoemd, omdat radioamateurs geheel andere eisen stellen dan de gemiddelde omroepluisteraars. Dat de benaming “Omroepdozen” soms ook een wat denigrerende bijklank had mag duidelijk zijn.

De “problemen” op de Kortegolf waren in de jaren zestig iets anders dan nu. De omroepbanden zaten propvol met zeer sterke zenders met pal daarnaast de amateurbanden, wat nogal eens aanleiding gaf tot “intermodulatiebrij”. (de 40 meterband was berucht) Nu zijn ze relatief gezien verlaten.

Verder waren er in die tijd qua ruisniveau - uitzonderingen daargelaten - nog echt lege banden waar zwakke signalen moesten kunnen worden ontvangen. Ook dat is nu in het algemeen helaas anders.

Toch was er begin jaren zestig wel een soort standaard - met een modern woord profielschets - waaraan een goede amateur ontvanger moest voldoen:

  1. Grote selectiviteit (liefst regelbaar)
  2. Optimale onderdrukking van spiegelfrequenties.
  3. Uit 1 en 2 volgt dat de ontvanger een “dubbelsuper” moet zijn. De eerste m.f. moet hoog zijn voor de spiegelonderdrukking, de tweede m.f. moet laag zijn voor een goede selectiviteit
  4. Grote afstemnauwkeurigheid, dus een nauwkeurige en grote afstemschaal (analoge afstemming!)
  5. Goede frequentie stabiliteit: hoe selectiever de ontvanger, hoe sneller deze de neiging heeft uit de afstemming te lopen, of dat SSB signalen onverstaanbaar worden.
  6. Twee m.f. trappen voor voldoende selectiviteit
  7. Een h.f. trap om zwakke signalen te versterken en de aan de mengtrap aangeboden signalen voor te filteren.
  8. Regelbare selectiviteit in dit ontwerp door dempingsreductie in een van de m.f. trappen
  9. Geschikt zijn voor de ontvangst van CW en SSB. Dus voorzien zijn van een BFO
  10. Uitschakelbare storingsbegrenzing
  11. Regelbare automatische versterkingsregeling
  12. Een ruim bemeten audio eindtrap met begrensd frequentiebereik.

Tenslotte moest het ontwerp wel na te bouwen zijn met gangbare onderdelen zonder de toepassing van exotische of niet verkrijgbare componenten.

Dit wensenpakket werd door Philips vertaald in een bouwontwerp dat aan (vrijwel) alle gestelde eisen voldeed: het Philips bouwontwerp “2010”.

Dit bouwontwerp werd op verschillende manieren op de markt gebracht:

  • Via het maandblad “Radio Bulletin”, in het novembernummer van 1962 met als titel: “Communicatie Ontvanger voor de Amateurbanden”.
  • Via het boek “Hoe word ik zendamateur”, editie 1963 met als titel: “Communicatie Ontvanger voor Gevorderden”
  • Via de uitgave “Schakelingen voor Amateurs” uitgever Philips, november 1962 met als titel: “Uitgebreide Kortegolf-Superontvanger voor de Amateurbanden”

Het werd in alle uitgaven uitgebreid beschreven, compleet met onderdelenlijsten, maatschetsen en afregelinstructies. Philips bracht - na vele reacties van amateurs die het ontwerp precies zo wilden nabouwen - zelfs een bouwpakket op de markt: voor de prijs van Fl 72,00 kreeg je: de spoelen S 1 t/m S21 en S23, ( dat van die spoelen lijkt niet helemaal te kloppen) alle polystyreencondensatoren, de afstemcondensator AC1010 spec., schakelaar SK 1, afschermschotjes met isolatieplaatjes en de buizen ECH 81 en EF 183. Dat waren kennelijk de minst eenvoudig te verkrijgen onderdelen.

Uiteraard is een ontwerp als dit nooit af. In “Electron” van april 1966 komt er een aanvulling met diverse wijzigingen en verbeteringen waarbij ook de chassistekening nog eens werd herhaald.

Voor de luidspreker werden geen suggesties gedaan, maar een kwalitatief goede luidspreker in een vrij ruim maar gedempt kastje is aan te bevelen.

Ik heb geen idee hoeveel er eigenlijk van gebouwd zijn en hoeveel er nog in originele staat over zijn. Wel kan verwacht worden dat - amateurs eigen - er een aantal gebouwd zijn die verbeterd of gewijzigd zijn.

Een ontwerp met twee mengbuizen ECH 81 en een EF 183 als h.f. versterker voldoet nu niet meer aan de “hedendaagse stand der techniek”, maar dat neemt niet weg dat er heel goede resultaten mee zijn te behalen. Een citaat uit het boekje “Hoe word ik zendamateur?” luidt als volgt: “een ervaren amateur haalt meer uit een 0V1 dan een leek uit een communicatieontvanger” (een “nul-V-een” is een eenkringer met tegenkoppeling, zoals b.v. de “Eenpitter)

Mijn PHILIPS 2010 heb ik jaren geleden (in 2002) op een radiomarkt van een andere amateur overgenomen, die hem wel niet zelf had gebouwd, maar er een goed tehuis voor zocht.

Ik moet hem weer in zijn oude glorie herstellen, want hij werkt wel maar het afstemmechanisme is defect en de schaal is nog erg provisorisch.

Ik ben begonnen alle documentatie die ik heb te ordenen en digitaal toegankelijk te maken, zodat andere “2010 bezitters” eventueel alvast met hun exemplaar aan de slag kunnen.

Overzicht beschikbare documentatie”

  • “Communicatie Ontvanger voor de Amateurbanden”. RB 1962, klik hier 
  • “Communicatie Ontvanger voor Gevorderden”, uit “Hoe word ik zendamateur”, editie 1963 klik hier
  • “Uitgebreide Kortegolf-Superontvanger voor de Amateurbanden” uit “Schakelingen voor Amateurs” uitgever Philips, november 1962, (met aantekeningen) klik hier
  • “De Philips Amateur ontvanger 2010, Electron april 1966, klik  hier 
  • Mooie lay-out van de Philips Ontvanger 2010, was aparte bijlage van RB november 1962, klik hier
  • Voor eventuele nabouwers: maatschets voorkant, klik  hier
  • Wijziging Philips 2010, datum onbekend, klik hier 

Alles is ook te vinden in de bibliotheek, onder “Schema’s en Bouwbeschrijvingen”

Beknopte beschrijving van de 2010

Voor een uitvoerige beschrijving zie de documentatie. De opzet van de 2010 laat zich in het kort als volgt omschrijven als een dubbelsuper met één hoogfrequent trap, waarna de eerste frequentieomvormer het signaal omzet naar een vaste (hoge) middenfrequentie van 3230 kHz. Via een bandfilter afgestemd op deze frequentie wordt het signaal aan de tweede frequentieomvormer toegevoerd. Deze zet dit signaal om in een lage middenfrequentie van 240 kHz. Deze m.f. versterker bestaat uit maar liefst 5 bandfilters en twee versterkertrappen.

Daarna volgt detectie met schakelingen voor AVR, storingsbegrenzing en een zgn. “audioconverter” voor SSB en CW, zeg maar een mengtrap met als output een audiosignaal.

Het audiosignaal wordt versterkt in een triode/penthode eindtrap en dient aan een uitwendige laagohmige luidspreker te worden toegevoerd.

Het toestel is ontworpen voor ontvangst van de 80, 40, 20, 15 en 10 meter amateurbanden. In dit exemplaar is een 6e extra band toegevoegd die loopt van 17,8  - 19,8 Mhz en was bedoeld als “achterzet” voor een 2 meter converter.

N.B. Spoelcodes voor 17,8 - 19,8 Mhz. Gebruikt zijn de volgens spoelen:

  • 1e h.f. (antenne) kring: 124 A3.127.09.0
  • 2e h.f. (tussen) kring: 112 A3.125.39.1
  • oscillatorkring: 161.A3.125.51.1

Voor de oscillatorkring wordt als gelijkloop condensator (padding C) een condensator van 500 pF 2% gebruikt.

Alle drie de kringen hebben, net als alle andere, een toltrimmer parallel aan de  spoel. Parallel aan deze trimmer zit een vaste C van 40 pf. Verder hebben ze geen specifiek bij een bepaalde kring behorende condensatoren.

Snarenloop overzicht

Geleidewieltje links

Geleidewieltje rechts

Snarenloop detail

Aandrijfas Afstemknop

Wiel op afstem C bij Max capaciteit

Maatschetsen van het front

Reparaties

Zoals gezegd, er kwam geluid uit en het afstemmechanisme functioneerde niet. Behalve het construeren van het afstemmechanisme werd ook het elektrisch functioneren nagelopen.

De middenfrequent versterker.

De ontvanger klonk best wel goed, alleen werkte de bandbreedte regeling niet en was de selectiviteit niet wat je op grond van de beschrijving en vijf bandfilters kan verwachten. Bij onderzoek bleek dat de eerste en de tweede set bandfilter waren overbrugd met een klein condensatortje van 2,5 pf.

Na deze te hebben verwijderd klonk de set heel anders. Ook bleek dat de m.f. niet was afgestemd op 240 kHz maar op 225 kHz. Afregelen op 240 kHz is vrij eenvoudig: met een signaal van 240 kHz afregelen op max. output (zie documentatie). Beter is om m.b.v. een oscilloscoop en een wobbulator de doorlaatkromme af te regelen. Daar beschik ik niet over, maar het kan ook op het gehoor, nadat de versterker op maximaal signaal is afgeregeld.

Door het iets draaien aan de kernen verandert het geluid van de ruis uit de luidspreker. Bij het afstemmen op een niet al te sterke draaggolf moet de ruis “symmetrisch” klinken als je er overheen draait en weer terug. Op deze manier kun je de doorlaatkromme vrij goed afregelen…

Ook kun je dit beoordelen met de “audioconverter”. (die eigenlijk een luxe B.F.O. is). Als het goed is, is de bandbreedte maximaal rond de 3,5 kHz.

Het hoogfrequent gedeelte

De gevoeligheid van de ontvanger was minder dan je zou verwachten. De 2e middenfrequentie was 225 kHz i.p.v. 240 kHz, de eerste m.f. was 3220 kHz. Na het afregelen van de 2e m.f werd de gevoeligheid beter. De h.f. trappen bleken afgeregeld op een m.f. van 240 kHz.

De amateurbanden begonnen niet allemaal op hetzelfde beginpunt van de schaal. Mooier is als ze gelijk beginnen zodat besloten werd deze wat bij te stellen. Probleem was dat de kernen gefixeerd waren met een enigszins flexibel materiaal waardoor de kernen wat terugveerden bij het afregelen.

Het afstemmechanisme

Ik zal de aanleg en de werking van het afstemmechanisme uitgebreid beschrijven ondersteund met detailfoto’s. Ik weet dat de meesten met dit soort zaken geen ervaring hebben, en ik moet toegeven dat ik bij de uitvoering van deze klus veel heb bijgeleerd…

In de bouwbeschrijving worden – bescheiden – aanwijzingen gegeven voor een afstemschaal. Belangrijk om te weten is dat deze uitgaan van de originele afstemcondensator type “AC1010 spec. met bijbehorend aandrijfwiel. Op deze condensator zit een vertraging waardoor bij anderhalve omwenteling van het wiel de condensator geheel wordt in- en uitgedraaid. De doorsnede van dit wiel is 6 cm.

Via een afstemknop en een aantal geleidewieltjes heeft de aanwijsnaald hierdoor precies genoeg ruimte om binnen het uitgespaarde kader van de frontplaat van links naar rechts en omgekeerd te bewegen. Met een andere afstemcondensator en/of een ander aandrijfwiel klopt dit niet meer!

In dit exemplaar was de snaar gebroken, de geleidewieltjes slingerden en de as van de afstemknop was niet extra gelagerd en wiebelde bij het draaien.

Op het aandrijfwiel loopt de snaar in twee richtingen: een afgaande en een binnenkomende. Bij geheel ingedraaide afstem C ligt er aan de afgaande kant bijna twee omwentelingen snaar op het wiel en aan de inkomende kant een halve: bij geheel uitgedraaide afstemC is dit precies omgekeerd. Die twee richtingen moeten wel naast elkaar over het wiel kunnen lopen, anders hinderen ze elkaar.

Dat kan worden bereikt door de geleidewieltjes aan de in- en uitgaande kant zo af te stellen dat de snaar netjes links en rechts over de rand van het wiel lopen. Ik heb de gewenst afstand opgemeten en afstandsbusjes van de juiste lengte gedraaid. Ook moest rekening gehouden worden met de ruimte die de aanwijsnaald nodig had om probleemloos over de schaal te bewegen. De punt van de naald loopt in de ruimte tussen de frontplaat en de schaal.

De as met de afstemknop is een apart verhaal. Die heeft een deel waar de snaar over loopt en een uitstekend stukje. Ik heb een aluminium stutje gemaakt dat precies in het uitstekende deel past waardoor dit tweezijdig gelagerd is een spelingvrij draait. De snaar is tweemaal om de as geslagen en de draad heeft de neiging over de as heen en weer te lopen afhankelijk van de stand van de afstemC.

Daaraan heb ik toegegeven door het geleidewieltje dat het verst van de afstemC zit ruimte te geven wat over zijn eigen asje te lopen om alles soepel te laten gaan.  Alle andere geleidewieltjes zijn netjes geborgd en voorzien van een nylon ringetje (niet zichtbaar op de foto).

Tenslotte het materiaal van de snaar zelf: ik heb hiervoor een soort kunststof snaar gebruikt – houd er niet per ongeluk een hete soldeerbout tegenaan – dat niet rekt en pluist en ook niet al te glad is. Ik heb het ooit gekocht als “afstemsnaar”.

Ik had eerst een soort snaar gebruikt dat oersterk is en nog wat stroever maar de neiging heeft wat te pluizen. Dat liep in zichzelf vast op de as van de afstemknop…

Tenslotte het veertje dat alles op spanning moet houden. Het is onmogelijk alles min of meer strak aan te leggen en dan nog aan een veertje te moeten trekken en dat aan te leggen. Ik heb de snaar aan het veertje bevestigd, vervolgens het veertje uitgetrokken en met een ijzerdraadje aan de schroef vastgelegd – het restant is nog zichtbaar – daarna de snaar helemaal omgelegd en pas als laatste het ijzerdraadje losgeknipt.

Het aanleggen van de snaar is, kort gezegd, een rotklus. Om het steeds opnieuw wegglijden te voorkomen kan het helpen de snaar tijdelijk te fixeren met kleine stukjes Leukoplast. Zet de afstemC op maximum (als op de foto).Begin met het veertje, fixeer dat en leg anderhalve slag om het aandrijfwiel. Vervolgens loopt de snaar om de as van de afstemknop (2 keer), daarna naar het verste geleidewieltje, dan bovenlangs horizontaal over de afstemschaal heen, en dan naar het tweede geleidewieltje. Dan naar het aandrijfwiel en onderlangs via de kortste weg naar het aanknopingspunt. Daar een knoopje zien te leggen waarbij de snaar zo strak mogelijk blijft. Tenslotte het knoopje fixeren. Gaat heel goed met nagellak! Als laatste de fixatie van het veertje doorknippen en het geheel voorzichtig de eerste paar keer laten draaien.

Als het goed is beschik je nu over een soepel lopend spelingsvrij afstemsysteem. Door de van overbrenging en bandspreiding kun je met afstemknop zonder problemen op een SSB station afstemmen.

 

Toestand na reparaties

Status april 2021: Functioneert weer zoals – neem ik aan – oorspronkelijk bedoeld. Stemt heerlijk soepel af ook op CW en SSB signalen. Nadeel is dat alleen de amateurbanden zoals die in de jaren zestig waren toegewezen kunnen worden ontvangen. Ook loopt de 40 meter band daarom tot 7100 kHz i.p.v. de huidige 7200 kHz. De frequentiebanden zijn niet lineair: de spreiding is aan de lage kant van de banden kleiner dan aan de hoge kant (waardoor b.v. de laatste 10 khz van de 40 meterband ongeveer ¼ van de schaal beslaat.)

 

Mogelijke verbeteringen

De frequentie stabiliteit is eerlijk gezegd matig: de opwarmtijd is vrij lang en de ontvanger is gevoelig voor mechanische trillingen.

De frequentie drift bij opwarming varieert van 10 tot 30 kHz. Omdat de bandspreiding erg groot is heeft de schaalaanwijzing direct een grote afwijking die verder wel over de hele schaal constant blijft.

Een kleine variabele condensator op de frontplaat waarmee de oscillatorfrequentie iets kan worden bijgesteld, samen met een ingebouwde ijkgenerator (1 Mhz of 100 kHz kristal) zou het mogelijk maken de schaal steeds precies op het begin van de band te “ijken”.

Het chassis zou in iets dikker aluminium kunnen worden uitgevoerd, en de bedrading in het oscillatorcircuit zou beter gefixeerd kunnen worden, om maar twee zaken te noemen. Ook de kast zelf is vergeleken met commerciële of militaire apparatuur wat licht uitgevoerd.

Of een S-meter iets toevoegt is discutabel.

Karakteristieken

Merk:ZELFBOUW
Type:PHILIPS 2010
Serienummer:geen
Bouwjaar:????
Frequentiebereiken:3500 - 3800 kHz, 7000 - 7100 kHz, 14 - 14.350 MHz, 21 - 21.450 MHz, 28 - 29,700 MHz, 17,8 - 19,8 MHz
Middenfrequentie:3220 kHz en 240 kHz
Buizenbezetting:1 x EF183/ 3 x ECH81/ 2 x EF89/ 2 x EAA91/ 1 x OB2/ 1x ECL82/ 1 x EZ81.
Schaalverlichting:geen
Bediening:Draaiknoppen aan de voorzijde voor volume/netschakelaar, keuze AM-Standby-CW, BFO, Bandbreedte, Aftemming, AVC, Bandkeuze, Storingsbegrenzer, h.f. versterking
Voedingsspanning:220 Volt wisselspanning circa 60 Watt
Antenne:extern
Externe Aansluitingen:Antenne en luidspreker (5 Ohm)
Maten (H x B x D):23 x 46 x 23
Gewicht:7 kg (afhankelijk van uitvoering)
Kast:Aluminium frame en plaat, grijs gelakt
Bijzonderheden:zelfbouw project communicatie ontvanger jaren zestig
Typenummers componenten:zie documentatie
Collectienummer:
status:
geen