Danas je nabavljen FM/AM radio sa ugrađenim elektromehaničkim satom (budilicom) naziva PRO RC 11 electronic H (Model RC 11-H), proizvod njemačke tvrtke Saba iz 1972. godine.
Radio sa satom Saba PRO RC 11 electronic H proizvodio se u crvenoj (narančastoj) i bijeloj boji kućišta u razdoblju od 1972-1976. godine.
Tvrtka SABA (Schwarzwälder Apparate-Bau-Anstalt) je izvorno njemačka obiteljska tvrtka osnovana 1923. godine kada započinje proizvodnju dijelova za detektorske radio prijemnike za prodaju hobistima (prije toga se obitelj osnivača Joseph Benedikt Schwera bavila izradom satova, vaga i sitnih metalnih dijelova). Već tri godine kasnije SABA nudi gotove komplete za izradu radio prijemnika, a od 1927. godine nudi svoje gotove modele radio prijemnika u koje ugrađuje najnovija dostignuća iz radio tehnike, odnosno američke patente koji su tada još uvijek bili novost u Evropi (dinamički zvučnici, negativna povratna sprega, AGC i slično). Po proizvodnji radio uređaja SABA je u Njemačkoj bila na drugom mjestu odmah poslije Telefunkena. Za vrijeme 2. svjetskog rata SABA je proširila i orijentirala proizvodnju za potrebe njemačke vojske. Ratna proizvodnja za Wehrmacht je iznosila 88% ukupne proizvodnje i uključivala je razne vojne primopredajnike, terenske telefone, brodske interfone i slično. Zbog toga su krajem rata pogoni tvrtke SABA u velikoj mjeri uništeni savezničkim bombardiranjima. Poslijeratni oporavak SABA započinje proizvodnjom raznih sitnica (igračke, posude za tablete i slično) no uskoro dobiva ugovore za proizvodnju telefona, a zatim i radio uređaja koji su bili vrlo slični onima kakve je proizvodila i prije rata. U 1950-tim godinama na osnovu patenata Elektroluxa (Švedska) bilo je i pokušaja proizvodnje vlastite serije hladnjaka, no ista se nije pokazala uspješnom. Od sredine 1950-tih godina SABA već proizvodi potpuno tranzistorske radio prijemnike, te TV prijemnike i magnetofone, no počinje i tržišna borba sa sve većom ponudom konkurentskih tvrtki (Grundig, Nord-Mende, Loewe-Opta, Telefunken, Körting i druge). Godine 1968. američka tvrtka GTE kupila je 85% tvrtke SABA, te je SABA 1976. godine postala podružnica tvrtke GTE. GTE je 1980. godine napustio posao s distribucijom potrošačke elektronike, te je tadašnju kompletnu tvrtku SABA-Werke GmbH (Villingen) kupila francuska kompanija Thomson-Brandt. Godine 2010. Thomson je promijenio ime u Technicolor, a robna marka SABA zadržana je sve do danas te se pod istom prodaju komercijalni radio i TV prijemnici, bijela tehnika i mali kućanski aparati.
Poseban dizajn zvučnika sa magnetom montiranim s prednje strane značajno smanjuje ukupnu visinu zvučnika te zauzima puno manje prostora unutar kućišta elektroničkog uređaja.
Unutarna montaža sklopova prilično zahtjevna za rastavljanje i otežava servis uređaja. Sve komponente su međusobno povezane brojnim kratkim zalemljenim žicama koje se isprepliću preko motažnog okvira, a elementi glavne pločice nisu dostupni sve dok se kompletno sklopovlje ne izvadi iz tijesnog montažnog okvira (šasije). Pristup do AM i FM tunera pak je moguć tek nakon odlemljivanja metalnih oklopa.
Elektronička i izvedena blok shema radio-sata Saba PRO RC 11 electronic H.
FM PRIJEMNIK
FM prijemnik je jednostruki heterodin sa MF na 10,7 MHz. Ulazni krug sastoji se od svega dva tranzistora gdje jedan radi kao RF pojačalo, a drugi radi kao lokalni oscilator i ujedno kao mješač (samooscilirajući mješač). Ovakav ulazni krug (FM ili VHF frontend) bio je karakterističan za jeftinije, male, prijenosne (baterijske) superheterodinske radio prijemnike proizvedene do kraja 1970-tih godina. Neki takvi prijemnici imaju svega jedan tranzistor za čitav FM tuner koji onda radi i kao RF pojačalo i kao samooscilirajući mješač.
FM tuner izveden je kao modul vertikalno zalemljen na glavnu pločicu.
Prvi tranzistor je RF pojačalo u spoju zajedničke baze kako bi se postiglo najveće pojačanje. RF pojačalo ima dvije svrhe: pojačava RF signal prije nego što dospije u krug mješač-oscilator, te funkcionira kao stupanj za odvajanje čime se sprječava da RF signal iz kruga mješač-oscilator pređe na antenu koja bi ga zračila uzrokujući okolne radio smetnje. Specifično za ovaj prijemnik je što se kao FM antena koristi mrežni kabao. Kondenzatorom od 220 pF blokira se niska frekvencija gradske mreže (50 Hz) ali propuštaju se visoke radio frekvencije iznad 87 MHz, nakon čega slijedi dodatni filtarski krug za FM radio područje. Ovo je donekle praktično rješenje za FM antenu, no osim opasnosti od proboja kondenzatora i mrežnog napona na ulaz prijemnika, otežano je namještanje antene na najbolju poziciju za prijem, a povećana je i mogućnost skupljanja signala VHF smetnji koje se mogu prenositi mrežnim vodovima.
Drugi tranzistor ima funkciju mješača i lokalnog oscilatora (samooscilirajući mješač) te također radi u spoju zajedničke baze za ulazni i oscilatorski signal. Ulazni podesivi titrajni krug čini zavojnica L104, kondenzator C104 i varikap dioda KD102 sa pridodanim kondenzatorima C106 i C107 za odvajanje LC kruga od istosmjernog napona kroz varikap diodu. Oscilatorski podesivi LC krug čini zavojnica L107, kondenzator C118 i varikap dioda KD104 sa pridodanim kondenzatorom C121 za odvajanje LC kruga od istosmjernog napona kroz varikap diodu. Međufrekvencijski titrajni krug (MF) čine zavojnice L81 sa kondenzatorom C116, odnosno MF transformator sa zavojnicom L82 i kondenzatorima C81, C82 i C83.
Pozitivna povratna veza kojom se podržavaju oscilacije izvedena je između emitera i kolektora preko kondenzatora C114. Znamo da faza napona pozitivne povratne sprege mora biti u fazi sa ulaznim pobudnim naponom. U našem slučaju zbog visokih frekvencija struja kolektora zaostaje približno 90° za naponom emitera, pa se isto korigira krugom sa zavojnicom L106.
Veza između mješača i ulaznog RF stupnja izvedena je preko kondenzatora C108 koji je malog kapaciteta (4,7 pF) kako bi se spriječilo gušenje titrajnog kruga malim ulaznim otporom stupnja za miješanje.
Produkti miješanja dobivaju se na kolektoru tranzistora. Kao i kod svakog heterodina, potrebno je osigurati da produkt miješanja ulazne prijemne frekvencije i frekvencije lokalnog oscilatora uvijek bude jednak MF (10,7 MHz) linearno u cijelom prijemnom opsegu frekvencija. Obično se titrajni krugovi paralelno podešavaju pomoću dvostrukog promjenjivog kondenzatora na zajedničkoj osovini, no u našem slučaju su u tu svrhu upotrijebljene varikap diode na koje se dovodi isti prednapon.
AM PRIJEMNIK
AM prijemnik je jednostruki heterodin sa MF na 460 kHz. Osnovni principi rada (blok sheme) svakog heterodinskog prijemnika su vrlo slični, no praktične izvedbe sklopovlja mogu se jako razlikovati od modela do modela. Uobičajeno je da na ulaznom stupnju imamo po jedan tranzistor za ulazno antensko RF pojačalo, lokalni oscilator i mješač. No vidjeli smo da lokalni oscilator i mješač mogu biti izvedeni sa jednim zajedničkim tranzistorom (samooscilirajući mješač), a ponegdje se jednom jedinom tranzistoru bazira čitav ulazni sklop do MF. Naravno, ni sam mješač ne mora biti isključivo sa tranzistorom, može se upotrijebiti npr. neki tip diodnog mješača (neki imaju i prednosti pred tranzistorskim mješačima), no takvom mješaču su potrebne veće razine pojačanja ulaznih signala pa je opet potrebno više tranzistora za VF pojačala što je neisplativo za male jeftine radio prijemnike.
Elementi AM tunera sa zajedničkim AM/FM međufrekvencijskim pojačalom TAA 920.
Iz električne sheme vidimo da je heterodin AM prijemnika baziran na tri tranzistora. Ulazni RF titrajni krug čine zavojnice L1 i L2 na feritnom štapu, kondenzatori C1 i C6 te kapacitet varikap diode KD1. Lokalni oscilator se bazira na T21, a njegov rezonantni titrajni krug čine zavojnice L21 i L22, kondenzatori C22 i C24 te ponovno kapacitet varikap diode KD1. KD1 je trostruka kapacitivna dioda u zajedničkom kućištu SOD-37. Može se polarizirati naponima u rasponu 1-30V pri čemu joj se kapacitet mijenja u rasponu od 13 pF (30V) do 230-280 pF (1V) po diodi. Vidimo da je maksimalni kapacitet pojedinačne diode relativno velik tako se ova varikap dioda koristi za kratko, srednje i dugovalna radio područja. U našem su slučaju dvije diode za ulazni RF krug vezane paralelno čime se dobiva maksimalni kapacitet od 460-560 pF.
Ulazni RF signal se preko L3 dovodi na bazu tranzistora T1 koji onda sasvim sigurno ima ulogu RF pojačala. Signal iz lokalnog oscilatora baziranog na T21 vodi se na bazu tranzistora T11, a preko njega na kolektor T1 koji onda radi i kao mješač. Tranzistor T11 bi onda ovdje imao ulogu stupnja za odvajanje između mješača i lokalnog oscilatora. Za detaljno pojašnjenje ovakvog ulaznog kruga morali bi imati tehničku dokumentaciju. Različite sheme prijemnika razvijene su radi potrebe da se što više smanje međusobni negativni utjecaji sklopova unutar heterodinskih krugova s obzirom na trenutno dostupne elemente za gradnju prijemnika i njihove radne karakteristike. U heterodinskom krugu potrebno je spriječiti preveliko prigušivanje ulaznog RF kruga signalom lokalnog oscilatora čime se smanjuje selektivnost prijemnika, potrebno je što više prigušiti nepoželjne zrcalne frekvencije kao produkte miješanja i smanjiti mogućnost pojave križne modulacije. Također je potrebno spriječiti nepoželjno isijavanje lokalnog oscilatora prema ulaznom krugu i anteni, te kompenzirati promjenu ulaznog kapaciteta tranzistora da ne djeluje na stabilnost oscilatorskih krugova. Potrebno je spriječiti stvaranje velikog broja produkta miješanja (harmonike), spriječiti mogućnost samoosciliranja i niz drugih neželjenih pojava koje utječu na stabilnost, čistoću i općenito ispravan rad heterodinskog prijemnog stupnja. S vremenom su razvijeni sve bolji tranzistori (FET), napredovala je i tehnologija izrade zavojnica, VF transformatora, promjenjivih kondenzatora i drugih kritičnih elemenata prijemnika pa su paralelno tome razvijane i nove sheme prijemnika od strane različitih proizvođača. Koliko god da smo u praksi imali priliku raditi sa radio prijemnicima, uvijek možemo naići na neki novi dizajn i elektroničko rješenje krugova jer se radio tehnika od samih začetaka do danas neprestano razvija.
MF POJAČALO
Iz heterodinskog dijela FM prijemnika dobivamo MF od 10,7 MHz, koja se dalje filtrira selektivnim tranzistorskim MF pojačalom, a od heterodinskog dijela AM prijemnika dobivamo MF na 460 kHz koja se dalje filtrira keramičkim filtrom. Filtrirane FM i AM međufrekvencije, dalje se vode na MF pojačalo sadržano u integriranom krugu TAA920. Integrirani krug TAA920 razvio je Telefunken početkom 1970-tih godina i brzo je tehnološki zastario tako da ga nalazimo uglavnom u radio uređajima iz prve polovice 1970-tih godina. Bio je predviđen za ugradnju u jeftine baterijske AM/FM radio prijemnike koji nisu imali previše kvalitetne ulazne heterodinske krugove te je dobro MF pojačalo bilo presudno za dobivanje što boljih performansi iz takvih uređaja. Naravno MF pojačalo TAA920 nije svemoćno i ipak zahtijeva određeni stupanj čistoće ulaznog MF signala (potisnuti bliski harmonici) za što su u našem slučaju ugrađena spomenuta selektivna MF pojačala i filtri. Specifičnost integriranog kruga TAA920 je da ima zajedničko pojačalo za AM i FM međufrekvenciju. Većina kasnijih integriranih krugova imala je zasebna AM i FM pojačala, a često su u istom čipu bili i lokalni oscilatori, mješači i demodulatori kojima je za rad bilo potrebno dodati svega nekoliko vanjskih pasivnih komponenti.
DEMODULATORI I NF POJAČALO
Nakon MF pojačanja slijede demodulatori i to diodni detektor za AM i ratio-detektor sa dvije diode za FM. Upotreba ratio-detektora (osim što se radi o najjednostavnijem i vrlo učinkovitom demodulatoru za FM) ovdje je pogodna i iz razloga jer se na jednostavan način dobiva upravljački napon za AFC i ima povoljna svojstva s obzirom na suzbijanje AM smetnji.
Automatska kontrola frekvencije (AFC), odnosno automatsko ugađanje na točnu frekvenciju dobiva se povratnom vezom sa FM demodulatora (ratio-detektora) na LC krug lokalnog oscilatora. Princip rada AFC-a polazi od toga da je u slučaju točne podešenosti prijemnika na prijemnu frekvenciju, istosmjerni napon na sredini simetričnog ratio-detektora jednak nuli. Pomakom frekvencije oscilatora, na ratio-detektoru se pojavljuje neki pozitivan ili negativan napon koji se vodi na varikap diodu KD103 u krugu lokalnog oscilatora i korigira njezin kapacitet sve dok se ne postigne automatsko točno ugađanje, odnosno dok se ne kompenzira netočno ručno namještanje frekvencije.
Kod izvedbe AM demodulatora nalazimo opet na jednu specifičnost. Naime, obično se za ispravljanje MF napona na 460 kHz koristi dioda, a nakon nje jednostavni RC krug kao nisko-propusni filtar (NPF) za detekciju envelope ispravljenog signala, odnosno za uklanjanje VF komponente od 460 kHz i dobivanje samo NF signala koji čini envelopa ispravljene MF. U našem slučaju se kao NPF ne koristi uobičajeni pasivni RC krug nego aktivni filtar sa tranzistorom. Ako malo bolje pogledamo slike AM tunera vidimo da je taj aktivni filtar dodan naknadno na zasebnoj pločici, vjerojatno kao neka nadogradnja ili poboljšanje uobičajenog klasičnog diodnog detektora. Aktivni element u AM demodulatorskom dijelu je stvarno rijetkost kod ovakvih malih jeftinih prijemnika, no kad tome dodamo i izuzetno veliku feritnu antenu, modularnu izvedbu AM tunera i upotrebu keramičkog filtra za AM međufrekvenciju, očito je da se ovdje htjelo dobiti osjetljiv i selektivan prijemnik za srednji val kakav se rijetko nalazi kod radio budilica.
Niskopropusni filtar (detektor envelope) sa jednim tranzistorom izveden na zasebnoj tiskanoj pločici.
Demodulirani NF audio signali se vode na potenciometre za jačinu i tonsku kontrolu te na izlazno tranzistorsko audio pojačalo. Radi se o jednostavnom trostupanjskom pojačalu sa komplementarnim izlaznim stupnjem koji čine germanijski tranzistorski par AC177/AC188. Pojačalo je izvedeno bez transformatora što je svakako napredan dizajn za ovakve uređaje s početka 1970-tih godina.
ELEKTROMEHANIČKI SAT
Saba PRO RC 11 electronic H opremljena je sa posebnom vrstom elektromehaničkog sata koji se obično naziva Flip Clock ili ponekad Flap Clock. Ne znam da li je kod nas bio uvriježen kakav domaći naziv za ovakve tipove satova, no sami izrazi “flip” ili “flap” sugeriraju da se radi o satu koji vrijeme pokazuje preko preklopnih pločica sa ispisanim brojevima. Inače postoji i naziv za struku koja se bavi ovakvim preklopnim satovima – horopaletologija, pa su onda i ljudi zainteresirani za prikupljanje, restauraciju, kupnju ili prodaju preklopnih satova poznati su kao horopaletolozi.
Elektromehanički preklopni sat smješten je na zajedničkoj podlozi sa mrežnim transformatorom.
Preklopni sat ugrađen u ovaj njemački proizvod je japanskog porijekla.
Preklopni satovi rade na jednostavnom principu. Na osovini koju konstantnom brzinom okreće elektromotor nalaze se dva seta preklopnih pločica, jedan za minute i jedan za sate. Pločice su na vrhu zakvačene malim osiguračem koji kontroliraju zupci raspoređeni na pogonskoj osovini. Svaku minutu otpusti se jedna pločica za prikaz minuta, a svaki sat jedna pločica za prikaz sata. Svaka brojka je horizontalno podijeljena je na dvije pločice. Svaka pločica ima na jednoj strani otisnuti gornji dio neke brojke, a sa druge strane naopačke ima otisnut donji dio naredne brojke. Prilikom promjene prikaza broja, gornja pločica koja je prikazivala gornji dio znamenke nekog broja preklapa se u donji položaj, odnosno rotira se za 180°, te sada prikazuje donji dio naredne brojke koji je otisnut s druge strane pločice. Istovremeno se u gornjem dijelu otkriva nova (slijedeća) pločica koja prikazuje gornji dio te naredne brojke.
Ovo je naravno teško opisati tekstom, no na internetu možete naći niz animacija i opisa rada preklopnog (Flip) sata, posebno jer su postali ponovno popularni kao retro element dizajna prostorija. Elektromotori koji pokreću ovakve satove su najčešće sinkroni sa frekvencijom električne mreže (50Hz ili 60 Hz) tako da frekvencija mreže zapravo određuje takt ili brzinu rada, odnosno u konačnici preciznost ovakvih satova.
Radio sa satom Saba PRO RC 11 electronic H ima montažu koja je prilično zahtjevna za servis. Sve pločice su pričvršćene za plastični okvir, a zatim međusobno povezane kratkim zalemljenim žicama. Na sve to je zatim montiran sat sa mrežnim ispravljačem koji je opet povezan kratkim zalemljenim žicama. FM i AM tuneri su oklopljeni zalemljenim metalnim kućištima. Rastavljanje stoga mora ići obrnutim redoslijedom. Da bi se uopće došlo do elemenata prijemnika potrebno je prvo odlemiti niz poveznih žica kako bi se uklonio satni mehanizam, mrežni ispravljač i zvučnik. Čak i tada veliki broj elemenata na glavnoj pločici ostaje zaklonjen pa je potrebno odlemiti i čitav programator.
Mi smo sve skupa uspjeli nekako provući kroz montažni okvir tako da nismo odlemljivali baš svaku žicu, no kod toga navlačenja, koliko god bili oprezni, uvijek postoji opasnost od puknuća spoja kakve lošije zalemljene ili tanje žice koji se onda često i previdi kod ponovne montaže. Da bi se locirala greška i izvršio popravak potrebno je prvo sve sklopove odlemiti, zatim ponovno sve zalemiti bez okvira na radnom stolu da bude sve vidljivo i dostupno, izvršiti popravak i testiranje, pa ponovno sve elemente odlemiti, zatim ih natrag montirati na okvir i onda opet sve zalemiti. Iako naš primjerak uređaja u osnovi radi, svakako je potrebno očistiti ili zamijeniti potenciometre i sklopke, uključujući i one unutar programatora, kako bi sve kontrole radile glatko i pouzdano. Naravno, zamjena elektrolitskih kondenzatora se podrazumijeva. Sa našim uređajem prethodni vlasnici nisu bili previše pažljivi pa nalazimo i više napuknuća plastičnih konstrukcijskih elemenata u unutrašnjosti.
Sve ovo je naravno moguće sanirati ukoliko smo voljni uložiti dovoljno vremena i novaca. No, činjenica je da je danas stare elektroničke uređaje puno lakše nabaviti nego restaurirati. Osim vremena i novaca dodatni demotivirajući faktor glede restauracije je taj što ćemo na kraju možda i dobiti ispravan i funkcionalan uređaj, no isti i dalje teško može parirati današnjim suvremenim aparatima te vrste. Prethodno objavljeni Radio sat Grundig Sono Clock 650 nam se dizajnom i kvalitetom nekako čini puno bolji od ovog tvrtke Saba, no treba uvažiti činjenicu da je Grundig i 7 godina mlađi uređaj, a radio tehnika i elektronika općenito je od početka do kraja 1970-tih godina ogromno napredovala. Stoga nam većina ove dobre stare elektronike za sada odlično služi samo u edukativne svrhe, a ukoliko baš nabasamo na kakav uređaj koji nas oduševi dizajnom ili tehnologijom, njega ćemo si onda naravno i restaurirati za svoj gušt, pa koliko košta da košta 🙂