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Wumpus-Gollum-Forum von "Welt der Radios".
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Audion-Rückkopplung
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16.10.21 22:54
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

16.10.21 22:54
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Audion-Rückkopplung : Ungewollte Rückkopplung - Gegenmaßnahmen

Hallo Hajo,

Diesen Thread habe ich vor einiger Zeit begonnen, um einige Erfahrungen und Hintergründe im Themenbereich
"Audion-Rückkopplung" möglichst knapp zusammenzufassen.
Walter hat z.B. seine Erfahrungen mit verschiedenen älteren Röhrentypen eingebracht.
Ich selbst hatte mich früher immer gewundert, warum die Rückkopplung generell kritischer wurde,
je höher die negative Vorspannung war, und im "Barkhausen" vor einiger Zeit die technische Erklärung dazu
gefunden.
Ein Quereinsprung aus einem gänzlich anderen Thread erschwert die Lesbarkeit hier, zumal dort noch ein spezielles,
bisher ungelöstes Problem (oder mehrere) vorliegt.
-
Ungewollte Rückkopplung:
In dem schon erwähnten "Barkausen" steht:

Zitieren:
Bei einer 10 fachen Verstärkung ist also eine Rückkopplung
von 0,1 = 10% zur Selbsterregung erforderlich, während bei 100 facher
Verstärkung schon 1% Rückkopplung ausreicht.

Das bedeutet in der Praxis, das für eine Röhre mit hoher HF-Verstärkung ("Steilheit") beispielsweise eine geringere
Windungszahl für die Rückkopplungsspule genommen werden muss oder ein größerer Abstand der Rückkopplungs-
Spule von der Kreisspule.
Es bedeutet aber auch, das die Schwingneigung beim Aufbau größer wird.
Eine typische Audion-Röhre ist die alte AF7 (CF7) mit eine Steilheit von etwa 2mA/V, die in unzähligen Radios verbaut
wurde. Die Ausgangs-Kennlinien dieser Röhre verlaufen dagegen sehr flach, und es kann eine hohe NF-Verstärkung
der Audion-Stufe erzielt werden.
Kurzwellen-Amateure benutzten wegen der besonderen Anforderungen in den höheren Wellenbereichen steilere
und rauschärmere Röhren wie die EF14 oder EF80 mit einer Steilheit von etwa 6mA/V.
Hier ist die Gefahr von ungewollten Schwingungen größer, oft treten sie im UKW-Bereich auf und äußern sich
meist in geringerer Verstärkung und "merkwürdiger" Klangveränderung.
Noch extremer die EF183[2] , deren russische Variante 6K13P in diesem Anzeigeverstärker anstelle der EF80
eingesetzt ist. Anstelle des Schwingkreises tritt hier ein RC-Netzwerk.


Man kann von den Profis viel für den eigenen Audion-Aufbau lernen:
Die Eingangsröhre ist federnd gelagert gegen Mikrofonie.
Durch die Abschirmhülsen ist auch der Bereich der Röhren-Sockelstifte geschirmt.
Die Schirmung ist nicht zwischen den einzelnen Stufen, sondern direkt über den Stiften. Die Fassung ist
dabei so gedreht, dass der Gitter-Anschluss auf der einen, der Anoden-Anschluss auf der anderen Seite ist[1].
Die Leitungen sind so kurz wie möglich verdrahtet[1], obwohl das Gerät nur von NF bis zum MW-Bereich geht.

Eine "Rückkopplungs-Hörprobe" weiter vorne: "mittlere Steilheit"
https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...mp;thread=580#8

[1] "Huth-Kühn-Selbsterregung" vgl. "Der praktische Funkamateur, Band 9 : Praktisches Radiobasteln II (1960)
Ausführliches Büchlein mit allen notwendigen Details, einen leistungsfähigen 0V1 hinzubekommen.
[2] s.a"EF183 als Universalröhre" https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...mp;thread=307#4

Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 18.10.21 16:34

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Konstruktionsdetails UBM.jpg Konstruktionsdetails UBM.jpg (100x)

Mime-Type: image/jpeg, 150 kB

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17.10.21 21:07
HB9 

WGF-Premiumnutzer

17.10.21 21:07
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Audion-Rückkopplung

Hallo zusammen,

wegen Rückkopplungseinstellung über die Schirmgitterspannung: Damit habe ich auch auf auf MW gute Erfahrungen gemacht, wenn man verlustarme Spulen verwendet (z.B. Topfkernspulen). Allenfalls kann man zusätzlich zur (Fein-) Einstellung über das Schirmgitter eine Grobeinstellung der Rückkopplung mit einem Drehko oder einfacher einem Poti machen. So kann man auch den je nach Empfangsfall optimalen Arbeitspunkt einstellen.

Der Unterschied zwischen 'harter' und 'weicher' Rückkopplung hat Jens gut beschrieben. Bei Pentoden ist noch anzumerken, dass beim Schwingungseinsatz der Schirmgitterstrom sinkt. Hat man mit einem simplen Vorwiderstand eine eher niedrige Schirmgitterspannung eingestellt, dann steigt diese beim Schwingungseinsatz wegen dem reduzierten Schirmgitterstrom an. Da mit steigender Schirmgitterspannung aber die Steilheit steigt, schaukelt sich die Schwingung auf wie beim Arbeitspunkt "C". Deshalb sollte man niedrige Schirmgitterspannungen mit einem Spannungsteiler einstellen, damit die Rückkopplung weich wird. So wird auch beim Einsatz einer EF183 die Rückkopplung butterweich, wie mein Audion zeigt, da ist SSB- oder Synchrondemodulation problemlos möglich.

Gruss HB9

17.10.21 22:15
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

17.10.21 22:15
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Audion-Rückkopplung : Rückkopplungs-Poti

Hallo HB9,

Zitieren:
Deshalb sollte man niedrige Schirmgitterspannungen mit einem Spannungsteiler einstellen, damit die Rückkopplung weich wird

Aber Hallo! eine der wichtigsten Regeln beim Audion überhaupt.

Karl Schultheiß empfahl in den 1950er Jahren ein 50 kOhm-Poti mit hoher Belastungsfähigkeit wegen des Querstromes.
Wo will man das aber heutzutage herbekommen?

Deshalb verwende ich gerne diese Schaltung:


Man schlägt 2 Fliegen mit einer Klappe:
Mit angepassten Z-Dioden an die jeweilige Röhre ist der Rückkopplungs-Bereich gespreizt, der liegt eigentlich
immer so bei 20V (Trioden) und 40 Volt (Pentoden).
Der Querstrom wird in die 1,3W-Z-Dioden verlagert, die Rückkopplungs-Spannung stabilisiert.
Der 1 kOhm-Widerstand + 4,7 µF-Kondensator blockt Z-Dioden-Rausch-oder auch Brummspannungen ab und vermindert
Kratzgeräusche des Potis.
(Kondensator ist nahe der Audion-Röhre auf Masse gelegt.)

Auch bei einem Projekt basierend auf der Käfigspule des VE301W angewendet. Auch bei der Triode stieg die
Anodenspannung beim Schwingungseinsatz an, eine stabilisierte Versorgungsspannung von 20V verringerte
den "Hysterese-Effekt" noch etwas und vergrößerte den Stellbereich des Rückkopplungs-Folien-Drehkondensators.
https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...=406&page=2
(VE301W Umbau Reflexschaltung)

Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 18.10.21 16:28

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Stablisierung und Spreizung Rückkopplungs-Spannung.JPG Stablisierung und Spreizung Rückkopplungs-Spannung.JPG (111x)

Mime-Type: image/jpeg, 16 kB

18.10.21 21:31
HB9 

WGF-Premiumnutzer

18.10.21 21:31
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Audion-Rückkopplung

Hallo Jens,

das ist die "Luxuslösung", wobei der Kondensator zwecks Beseitigung von Kratzgeräuschen mehr oder weniger obligatorisch ist (und es für das Abblocken des Schirmgitters ja sowieso einen braucht). Ich habe dafür einen 1uF-Folienkondensator genommen, ein guter Elko geht natürlich auch. Der 1kOhm-Widerstand ist wichtig, sonst überlebt das Poti unter Umständen den Entladestrom beim schnellen Drehen nicht.

Wie du richtig bemerkt hast, gilt die Spannungsproblematik auch für Trioden. Beim Gitter-Gleichrichter-Audion (eigentlich der Audion-Normalfall) gibt es noch einen stabilisierenden Effekt, denn am Gitter wird die HF gleichgerichtet, was bei steigender HF das Gitter negativer macht. Damit nimmt die Steilheit ab, was stabilisierend wirkt und bis zu einem gewissen Grad die Erhöhung der Steilheit durch die steigende Schirmgitterspanng oder bei der Triode die Anodenspannung kompensieren kann. Nach diesem Prinzip stabilisiert sich die HF-Amplitude der üblichen Superhet-Oszillatoren, egal ob AM mit der ECH81 oder FM mit dem selbstschwingenden Mischer.

An Stelle der Z-Dioden kann man auch Widerstände ausreichender Belastbarkeit nehmen, das Poti sieht ja nur einen Bruchteil der Verlustleistung wegen der eher geringen Spannung. Daher können handelsübliche Kohleschicht-Potis verwendet werden (nicht unbedingt die allerkleinste Ausführung), der vertragen bis zu 0.5W. Besser sind Leitplastik-Potis (aber auch teurer), die vertragen mehr und kratzen weniger.

Gruss HB9

15.11.21 21:16
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

15.11.21 21:16
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Audion-Rückkopplung : Artikel Funk-Technik von 1948

Hallo,
Ein umfassender Artikel zum Thema Rückkopplung ("Betrachtungen über die Rückkopplung") findet
sich in den Funk-Technik Heften 19-21 von 1948.
Ebenfalls zu finden eine Baubeschreibung eines "modernen" 0v1 KW-ECO-Audions.

Gruß
Jens

nvhr.nl/frameset.htm?&ContentFrame

Zuletzt bearbeitet am 15.11.21 21:17

13.05.22 13:52
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

13.05.22 13:52
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Audion-Rückkopplung

Moin,
"C.K. (Hertweck?) schreibt in seinem Artikel "Heulboje oder Audion ?"
(Funkschau 1928, Oktober 2. Heft)

Zitieren:
Mir sind jetzt soviel Audione durch die Finger gegangen, daß ich
eine dreistellige Zahl brauche, sie anzugeben, aber die Finger
nur einer Hand genügen für die wirklich guten Audione darunter
.

Dabei muß nicht einmal die Schaltung schlecht sein, oft unterscheiden sich die eingesetzten
Röhren gleicher Type erheblich.

Ein Hinweis auf eine der mögliche Ursachen findet sich in dem Buch "Die Elekrtronenröhren und ihre Technische Anwendungen"
von C.Möller, 1922:
Gitterstrom infolge mangelhaften Vakuums, das beispielsweise durch Freisetzen von Gasresten aus den Elektroden
während des Betriebs der Röhre geschehen kann.
Zitieren:
... stellt die Gasstrecke zwischen Gitter und Kathode einen negativen Widerstand ... dar,
der, ähnlich wie der negative Widerstand eines Lichtbogens, geeignet ist, die Eigenschwingungen
des Eingangstransformators anzuregen.
Das Diagramm aus dem Buch habe ich mal nachskizziert und den Gitterstrom
bei intaktem Vakuum eingezeichnet.


Eine Vakuum-Messung an einer RE11 hier im Forum:
https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...mp;thread=284#1

Gruß
Jens

Zuletzt bearbeitet am 13.05.22 14:07

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Gitterstrom.jpg Gitterstrom.jpg (30x)

Mime-Type: image/jpeg, 10 kB

02.09.22 16:53
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

02.09.22 16:53
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: Audion-Rückkopplung : Vorspannung Gitter

Moin,
In der normalen Audion-Schaltung wird die Vorspannung der Röhre über den Gittervorwiderstand
erzeugt, meist 1MOhm mit 100pF Koppelkapazität.
Das verursachte in diesem Projekt mit der Triode der ECH81 (UCH81) eine springende und unbrauchbare
Rückkopplung, obwohl der Arbeitspunkt in dem "weichen Bereich" liegt.
https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...2&page=2#17
Abhilfe schaffte eine Vorspannung von etwa 0,4 Volt, erzeugt über 1kOhm-Widerstand.

Als Erklärung habe ich mir zurechtgelegt, dass zunächst eine gewisse Dämpfung durch den Gitterstrom
der Röhre erfolgt.
Zieht man dann die Rückkopplung weiter an, entsteht eine Verschiebung des Arbeitspunktes in den weiter
negativen Bereich mit geringerer Dämpfung - die Röhre beginnt zu schwingen, was durch die Gleichrichtung
der entstehenden Schwingung den Arbeitspunkt noch weiter verschiebt.

In dem schon genannten Artikel "100% Rückkopplung" (Funkschau 1930, Heft 44) schlägt übrigens C.Hertweck vor,
mittels Potentiometers die Vorspannung einstellbar zu machen. (Bei den damals gebräuchlichen direkt geheizten Röhren).

Gruß
Jens

05.09.22 07:48
HB9 

WGF-Premiumnutzer

05.09.22 07:48
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Audion-Rückkopplung

Hallo Jens,

es kann auch sein, dass die Anodenspannung zu tief ist (zu grosser Vorwiderstand). In diesem Fall steigt die Verstärkung an, wenn beim 'Anziehen' der Rückkopplung durch die steigende HF der Anodenstrom kleiner (weil das Gitter negativer wird) und damit die Anodenspannung höher wird. Das ist vor allem bei Trioden so, bei Pentoden ist die Verstärkung fast nur von der Schirmgitterspannung abhängig, die Anodenspannung hat nur wenig Einfluss, solange sie einen Mindestwert hat (oberhalb des 'Knicks' in der Ausgangskennlinie).

Gruss HB9

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