First tests with my build of an "hybrid feedback" regenerative receiver

First tests with my last build of a tube regenerative receiver.
The original design is by Vladimir Novichkov (please look for thread "6AS6 regen, mk2" on http://theradioboard.com for a detailed description).
I opted for a simplified build (no varactor-based fine tuning, no tube-based AF amp, no AGC). Still, probably one of the ugliest buids ever seen :) Anyway, after some tweaking it's starting to work.
The global tuning range is about 3600 kHz to 10700 kHz.
Yes, I need a reduction drive for the "band spread" capacitor, otherwise it will drive me crazy very soon :)
The small card at the centre of my kitchen table is a small JFET-based audio preamplifier.
The hairy hand appering in the video is not King Kong's, it's mine 😁

Surfing shortwaves with a homebrew tube radio receiver

This one will be probably the last in a series of posts around my "next" regenerative receiver (as I called it when the project began). You can find my previous posts on the same subject by looking backwards from here: My "next" regen receiver - Schematic diagram of the RF stages.
Below you will find the link to a YouTube video showing some tests that I did with the radio at night (say around 21:00 CEST), just after having completed the construction. Thank you for reading!

My "next" regen receiver - Schematic diagram of the RF stages

Here below I copy the schematic diagram of the RF stages of my regen receiver in its current configuration. As said in my latest post on the same subject, the design of the regenerative detector was copied from David Newkirk's web page Receivers for Watching 7120 kHz, with only some minor modifications. From very first tests, it seems that the receiver can work acceptably well from day one, apart from normal tweaking and some stability issues (due to non-ideal mechanical construction). I will post soon a short video clip of the radio in operation.
The actual frequency range (as measured by putting the detector in oscillation and looking for the tone with a Tecsun PL-660 portable in SSB mode) is from about 2400 kHz up to about 7960 kHz.
My reverse computation give about 28 pF to 310 pF for the range of the combined bandset and bandspread variable capacitors; and about 14 uH for the inductance of the tuning coil (I expected 8 uH, based on construction data). I will evaluate later on if it could be worth to try reducing the lower limit of the capacitance (by adding a series fixed capacitor to the bandspread varcap or by using only a single section of it) to extend the upper limit of tuning range, including for example the 31m broadcast band.

Quick update: after having posted the schematic diagram above, actually I made some experiments with the tuning range. I ended up with the decision to use only a single section of both the bandset capacitor and the bandspread capacitor. With this arrangement, the receiver can tune from about 3310 kHz to about 9325 kHz, which is fully satisfactory to me.

My next regen receiver - Almost completed

This is number four of a series of posts about my new poor-man regen project. Previous posts (ordered from older to newer) were:

My next regen receiver - The power supply
My next regen receiver - The AF amplifier
Quick test of the AF tube amplifier module

Now I have completed the build with the RF stages (an untuned amplifier based on a 6AK5 tube, followed by a regenerative detector based on a 12AU7 tube, wired as a pseudo-tetrode).

The RF part of the design was copied from David Newkirk's Receivers for Watching 7120 kHz, with only minor modifications that I will describe in a schematic diagram as soon as it will be stable enough after some more tests and tweaking.

Overall, the layout and the mechanics look a bit "oddish" (it is a poor-man regen, as I said). For the chassis, I used two pieces of copper clad and some pine wood. For the back panel, I cut a small rectangle of galvanized sheet and for the front panel I used a piece of aluminium sheet which was part of a dismantled surplus equipment.
My very first tests seemed encouraging: with 1-meter long antenna wire I managed to hear quite strong european broadcast signals, in a shortwave band that I couldn't identify (I have still to make a rough calibration of the tuning range/scale).

Some images follow of the receiver as it looks at present. Next post on the same subject will include the schematic diagram and a short video clip showing the radio in operation (hopefully :-)).

The coil is 22 turns of AWG18 enameled copper wire over a 1" 1/4 support.
The Hartley tap wss provisionally set at 7th turn (about 1/3) from the ground side.
The grey (shielded) cable goes to the AF gain pot and the black one is for the AF output jack.

Another view with the main tuning variable capacitor (Hammarlund, 140 pF per section).
Mounted above on the front panel is the band spread capacitor which has an embedded 1:3 reduction drive.

The back panel has inputs for the 6,3 VAC heaters voltage and for the 150 VDC B+ voltage.

The front panel (without knobs). From left to right, top to bottom: AF gain control,
band spread varcap, AF output jack, main tuning varcap, AF output switch (speaker/headphones),
antenna input, RF gain control, regeneration control.

The hidden side, with wiring.

Quick test of the AF tube amplifier module

Following my recent post on the small AF tube amplifier module that I have built for my next regenerative receiver, please find below a short video showing a quick test of the amplifier using my PC as the audio source.

My next regen receiver - The AF amplifier

After some time from my last post on the subject of my next homebrew regen receiver (that post was about the power supply), I can finally make a little step forward by adding some information about the AF amplifier module.
The design has been entirely copied from the Jon Fleig's Pipsqueak guitar amplifier (here it is the original schematic diagram), with a few little modifications to component values, based on what I had at hand.

Here below I add some pictures of my build of the circuit above. The construction is all but elegant, however results of initial tests seem encouraging.
I expect to get an output power of less that 1 W on a 8 ohms load, more than enough to drive a small loudspeaker for my receiver. I plan to post a video of how it sounds actually quite soon.

My next regen receiver - The power supply

I'm just starting to collect components and utility modules for my next homebrewing project, which will be another small tube regenerative receiver.
As a starting point, it is always quite important to decide what the power supply for the receiver will be. In my case, I already had a nice vintage Ameco PS-1 tube power supply that seemed almost perfect for this purpose. However, its internal circuit needed some improvements to be made more efficient; and the existing components (in particular, the old selenium rectifier and the electrolytic filter capacitor) needed to be replaced with something newer and safer.

The original schematic diagram of the Ameco PS-1

So I put toghether a rectifier bridge on a small piece of stripboard, made by four 1N4004 diodes (each in parallel with a 10 nF ceramic bypass capacitor) and I mounted it inside the power supply box, using the same screw that held the old selenium rectifier in place. Then I replaced the existing 2 x 22 uF, 150 V electrolytic capacitor with a new 100 uF, 400 V device. I removed the RC filter, as my intention is to add proper filtering where needed in the receiver.

The final schematic diagram of the power supply is the following:

The schematic diagram of my modified Ameco PS-1

Here below a photograph showing the new internal wiring:

After having taken the image above, I added a 47 kohms, 1W bleeder resistor in parallel with the DC output.

For increased safety, I have also detached the so-called (in the Ameco PS-1 manual) "internal tie point" from pin 4 of the output connector (refer to figure below).

The modified output connector

In fact, pin 4 of the output connector was simply used as a solder lug to connect one wire from the AC mains to one end of the primary winding of transformer. You can see it in the top right area of picture above.

To have the AC main voltage present on a pin of the output connector - labeled as a very generic "internal tie point" - was a bit dangerous in my opinion!

So I detached the AC mains wire and the transponder wire from the connector and I took the oppurtunity for inserting a fuse holder between them, with a 200 mA fuse.

I finally measured the output voltages (with no load) and found about 160 V DC on B+ and about 6.5 V AC for heaters. When connected to the receiver, I suppose the B+ voltage could drop to around 140 V DC, which should be good for my project.

A simple method for accurate tuning of a regen receiver

The short video below shows a simple method for accurate tuning of a regenerative receiver, with the help of a small portable radio with digital frequency readout, 1 kHz tuning accuracy (or better) and SSB mode.
In my video, the regen receiver is the one described in some of my recent posts.
The portable radio is the Tecsun PL-660, that I recently bought on the web to use it for my first experiments as a MW DXer.
Please consider that I have made further modifications on my tube regen, always with the kind help of some members of the regenrx list on Yahoo. The up-to-date schematics is here below:

In particular, I have removed completely the wiring that I had added for the band switch, because it had resulted in a negligible improvement as a feature, while it had caused big problems in terms of spurious resonances that led the detector to demodulate strong local FM stations.
Now the tuning range is again the original 1330 kHz to 3735 kHz, but (thanks to a suggetion from Bernd, a member of the regenrx list) I discovered that I can move it down to approx. 730-2035 kHz, without any modification in the circuit or the tuning coil, by simply inserting a small pack of four ferrite rods in the core of the coil former. I suppose that the tuning range could be moved further down in the MW band by adding another ferrite rod in the pack.
That said, please find here below my short video about a simple method for accurate tuning of a homebrewed regenerative receiver. I hope you will find it of some interest for you.

A beautiful introduction to regenerative receivers

Probably this will sound not new for many (if not all) enthusiasts of regenerative receivers, anyway I thought it could be still helpful for some (including me, of course) to read this beautiful introduction to construction of simple regenerative receivers from Gary Johanson, WD4NKA.
I have found it very interesting, informative and a real pleasure to read. In me it triggered a desire to start collection the parts for another regen, possibly built around a 6SN7 dual triode as described in the article.

"A 1938-1948 Era One Tube Regenerative Receiver" by Gary Johanson, WD4NKA

From http://www.qsl.net/w/wd4nka/ by Gary Johanson, WD4NKA

A band switch for my tube regen receiver

Recently I added a band switch to my tube regen receiver, allowing to select an HF band and the lower part of MW broadcast band, in addition to the existing tuning range, which initially covered from about 1300 kHz to about 3400 kHz.

The construction of the receiver was described in some of my previous posts (in Italian), listed below starting with the most recent ones:
Ricevitore a reazione finito
Alimentatore per ricevitore a reazione
Alimentiamo il ricevitore rigenerativo a valvole
Il mio primo ricevitore a reazione

The simple modifications for adding the band switch was suggested to me by Bernd, one of the members of the great regenrx group on Yahoo. They consisted, for the HF band, in reducing the number of turns of the tuning coil from 50 to 40. For the MW band, I added a 330 uH Neosid inductor in series with the 50 turns of the tuning coil (so raising its total inductance) and added a regeneration tap at 10 turns from the ground side of the coil (for the other two bands, the tap is at 3 turns from the ground side). A 2-way, 3-position rotary switch was added on the front panel to allow an easy selection of the desired tuning range, as depicted in pictures below.

For my initial tests of the new setup, I did not check the frequency limits of the two new bands precisely (may be I will try to do this in the near future, with the help of an RF generator).
I simply went around with the tuning knobs trying to figure out how the set worked after the modification. Results are not fully satisfactory at present, in my opinion. It seems to me that the receiver in not very sensitive, both in the HF band and in the MW band. Only strong local signals produce a good audio level.
So, there is still some work to do to improve this little radio further. For the moment, I captured some moments of my tests in a couple of videos on YouTube:

Un piccolo ricevitore dimenticato

Qualche giorno fa, in uno dei gruppi che frequento su Facebook, venne menzionato un vecchio kit (siglato LX.480), prodotto e venduto molti anni fa dalla rivista Nuova Elettronica, per la realizzazione di un piccolo ricevitore a reazione, con un livello di complessità ritenuto adatto anche per dei giovani principianti. Mi sono ricordato di avere ancora il numero della rivista in cui si descriveva il kit (numero 77 del lontano 1981) ed anche il circuito stampato con quasi tutti i componenti montati.
Subito è scattato il desiderio di finire il montaggio, che a suo tempo interruppi per problemi riscontrati durante i primi collaudi. Non perchè mi aspettassi chissà quali risultati e prestazioni, ma per semplice divertimento ed anche - perchè no - per un pizzico di nostalgia.
Detto fatto, ho completato il montaggio, utilizzando tutte parti di recupero che già avevo, incluso il supporto in lamierino di acciaio che si vede nelle foto qui sotto:

Naturalmente i problemi che avevo incontrato la prima volta che tentai di montare il kit, si sono ripresentati puntuali. In particolare, la tendenza ad auto-oscillare dell'amplificatore audio, basato sul circuito integrato TDA 2002. I miei interventi correttivi su questo lato si sono limitati a ridurre il guadagno di tensione dell'amplificatore (da 100 a circa 25) e ad applicare alcuni suggerimenti tratti dal datasheet del componente. La massa del ricevitore, in corrispondenza del pin 3 del TDA 2002, è stata connessa al supporto in lamierino.
Il problema dell'auto-oscillazione non è stato eliminato del tutto, ma è stato ridotto ad un livello accettabile. In pratica adesso si presenta solo quando il volume viene regolato molto alto. Il circuito risultante è come quello nella figura seguente:

Dopo l'amplificatore, l'attenzione si è concentrata sul rivelatore a reazione, che presenta una configurazione di tipo Hartley. La regolazione della reazione infatti mostrava un comportamento assolutamente capriccioso, con inneschi improvvisi e incontrollabili dell'oscillazione. Gli interventi su questo punto sono consistiti nel ricercare il miglior punto sulla bobina di sintonia per collegare la presa intermedia utilizzata per la reazione. La bobina - proveniente da materiale surplus - è costituita da 35 spire serrate di rame smaltato avvolte su un supporto da 1" di diametro, per una lunghezza dell'avvolgimento pari a circa 40 mm. Dopo alcuni tentativi ho deciso di saldare la presa in corrispondenza della quinta spira, contando a partire dal lato "freddo" della bobina (quello collegato alla massa del ricevitore). L'altra modifica, rispetto allo schema originale, è consistita nel collegare l'antenna - tramite un condensatore ceramico da 1 nF - all'estremo "caldo" della bobina anzichè alla presa intermedia. E' stata infine aggiunto un'induttore Neosid da 330 uH in serie alla bobina di sintonia per portare il ricevitore a funzionare sulla gamma della onde medie.

Il funzionamento della reazione non è ancora soddisfacente, ma sono cessati i fenomeni di oscillazione improvvisi e incontrollabili. Il ricevitore adesso è diventato ben gestibile ed ha cominciato a funzionare, anche se ulteriori test e miglioramenti sono necessari e verranno effettuati nei prossimi giorni.

Ricevitore a reazione finito

Dopo mesi e mesi di lavoro, dedicandovi spezzoni di tempo a distanza anche di parecchi giorni uno dall'altro, finalmente ho deciso di considerare completata la costruzione del mio ricevitore a reazione.
Scrivo volutamente che "ho deciso" di dichiarare finita la costruzione, perchè in realtà sarebbe possibile apportarvi ancora diverse modifiche e fare ancora prove, probabilmente una lista molto lunga di possibili sperimentazioni. Ma sono giunto all'esaurimento delle energie e del tempo che ero disposto a dedicare a questa esperienza, per cui eccomi qua con queste note conclusive, a mostrarvi un paio di foto del ricevitore "finito" e un piccolo filmato di una prova appena fatta in tarda serata sulle onde medie.
Particolare interessante: il ricevitore, per come è stato costruito, coprirebbe la gamma di frequenze da circa 1300 kHz a circa 3700 kHz. Per portarlo più in basso, nel pieno delle onde medie, ho sfruttato un suggerimento di Bernd (non conosco il cognome) della lista regenrx di Yahoo: ho inserito un paio di bacchette di ferrite all'interno del supporto della bobina di sintonia e oplà, ottenuto il miracolo senza nemmeno dover accendere il saldatore.

La qualità delle foto non è buona, perchè sono state scattate al chiuso, di sera e senza l'uso del flash.

Lo schema del pannello frontale è quello riportato nel disegno qui sotto.

Nella seconda fotografia si vede anche l'alimentatore costruito per fornire tensione ai filamenti ed alle placche delle valvole del ricevitore.

Nel filmato ho cercato di evidenziare anche il leggero effetto passabasso di un filtro audio L/C passivo, che può essere inserito tramite il piccolo deviatore posto tra la manopola che controlla la reazione e quella che controlla il volume. Il  deviatore ha tre posizioni: filtro inserito, filtro escluso e "mute" (che è la posizione centrale).

Alimentatore per ricevitore a reazione

L'alimentatore già descritto in un precedente post è finalmente pronto. Gli schemi della sezione filamenti e della sezione 50V (B+) sono leggermente cambiati:

Nello schema della sezione 50V (B+), V1 e V2 simboleggiano i due avvolgimenti secondari - posti in serie - del trasformatore da 12+12 VAC utilizzato per la costruzione.
Qui sotto invece le foto dell'alimentatore completo, finalmente nella sua scatola e pronto per le prove con il ricevitore a reazione.
Nella sezione 50V (B+), a sinistra nella foto qui sotto, da notale le alette di raffreddamento saldate direttamente sui reofori dello zener da 51V, 1/2W. Quando l'alimentatore non è connesso al carico, la potenza dissipata dallo zener supera infatti i 400 mW.

Il mio primo ricevitore a reazione

Ebbene sì, a 54 anni sono tornato adolescente ed ho voluto cimentarmi di nuovo nella costruzione di un semplice ricevitore a reazione. Lo stimolo decisivo è venuto dalla lettura di un post in uno dei tanti forum dedicati alla radio ed all'autocostruzione delle radio, in particolare quelle - dall'alone inconfondibilmente vintage - basate sui tubi termoionici, in italiano comunemente noti come valvole, per chi parla inglese tubes.
Questo post descriveva un progetto di ricevitore a reazione, basato sul circuito oscillatore di Hartley, costruito attorno a un pentodo 6AK5 (alias EF95) alimentato con solo 50V di tensione anodica. Guarda caso nel cassetto dei componenti dimenticati occhieggiava proprio una valvola inglese Mullard CV4010, una versione della 6AK5 smontata da un apparato militare.
Da qui sono partito per approfondire per quanto possibile il progetto e di grandissimo aiuto in questo mi sono stati gli amici del gruppo regenrx su yahoo.com (al quale mi ero nel frattempo iscritto). Strada facendo lo schema elettrico si è arricchito di un amplificatore RF a larga banda di tipo grounded-grid (talvolta abbreviato come GG), ancora basato su una valvola 6AK5. Si tratta di un semplicissimo circuito amplificatore a guadagno unitario, il cui scopo principale è quello di agire come buffer (separatore) tra l'antenna e lo stadio rivelatore Hartley. Questo fa sì che le caratteristiche dell'antenna, i suoi movimenti rispetto a terra o a masse metalliche (si pensi a un lungo filo esposto all'azione del vento), ecc. non abbiano influenza (o molto ridotta) sullo stadio rivelatore.
Per lo stadio amplificatore audio (AF ovvero audio frequency) ho optato per una soluzione economica riusando un doppio triodo 12AU7 (alias ECC82) che già avevo. Ovviamente una 12AU7 alimentata con 50V di tensione anodica non può rappresentare un'alternativa ad un pentodo come una EL84 o simile. La potenza audio che si riesce a estrarre è però sufficiente per un buon livello sonoro in una normale cuffia a bassa impedenza. Inoltre è sempre possibile collegare l'uscita audio ad un piccolo amplificatore esterno, ad esempio del tipo comunemente utilizzato per amplificare l'uscita audio di un PC.
Quindi, con un primo schema elettrico in mano (e tanti importanti consigli per la disposizione dei componenti, i cablaggi, gli accorgimenti meccanici ed elettrici) mi sono invischiato nel montaggio. Non si pensi che la costruzione di un semplice apparato a valvole sia più semplice che la costruzione di un equivalente apparato a transistor! Al contrario: a parte il lavoraccio meccanico per forare con un minimo di precisione il telaio in alluminio (comprato già piegato) e per montare i componenti ingombranti (come bobine e condensatori variabili) e gli ancoraggi per resistenze e condensatori; a parte questo, il fatto che i componenti siano tutto sommato voluminosi non aiuta proprio per niente. In breve tempo, la parte nascosta sotto il telaio si riempie di fili e di connessioni, specialmente intorno agli zoccoli delle valvole, e presto risulta difficile fare modifiche o aggiungere qualcosa senza bruciare con la punta del saldatore la guaina di qualche filo (oppure la pelle di qualche dito).
Le foto di questo breve video che ho pubblicato su Youtube descrivono le varie fasi della costruzione, dall'inizio fino (quasi) alla fine:
My first regen receiver - Photo album

Una volta ultimata la costruzione, ho cominciato a fare qualche test. Inutile dire che all'inizio non ne voleva sapere di funzionare ed è qui che il mitico gruppo regenrx mi è venuto di nuovo in aiuto. Prova dopo prova, modifica dopo modifica, qualcosa ha cominciato a funzionare e ad oggi i risultati ottenuti sono quelli documentati in questi due video:
Testing my first regen receiver - 1 of 2
Testing my first regen receiver - 2 of 2

Lo schema elettrico invece ad oggi è questo, come si vede è molto semplice e di facile lettura:

La copertura in frequenza è compresa tra circa 1300 kHz e circa 3700 kHz. In pratica la parte alta delle MW e le onde medio-corte. Alle nostre latitudini, l'inverno dovrebbe essere la stagione migliore per la ricezione a queste frequenze.
Naturalmente il lavoro non è ancora terminato. Sono in cantiere ancora alcune piccole modifiche (che non mancherò di documentare, in caso avessero esito positivo), poi la costruzione di un pannello frontale per schermare condensatori variabili e bobina e la costruzione di un piccolo alimentatore ad hoc per il ricevitore, in grado di fornire sia la tensione per i filamenti delle valvole che quella anodica.
Con l'arrivo dell'inverno, poi, conto di rendermi conto meglio delle prestazioni della radio. Ne parleremo ancora. Grazie per l'attenzione.