WalterBar:Beim Freed-Eisemann, der nur gelegentlich läuft, habe ich sogar auf eine Vorspannung für die Endröhre verzichtet und die Anodenspannung auf nur 60 Volt gesetzt.
meiner verhält sich da ganz ähnlich. Bei 40V funktioniert er schon, aber ab etwa 60..70V ist die Empfindlichkeit deutlich höher und die Rückkopplung funktioniert auch noch bei tieferen Frequenzen. Ob Spannungen über 90V noch etwas bringen (ausser mehr Übersteuerungsreserve der Endstufe), weiss ich nicht, bei 90V hört das Netzteil auf. 90V geht noch ohne Gittervorspannung der Endröhre, der Anodenstrom beträgt dann etwa 15mA, was noch erlaubt ist. Durch eine Vorspannung von etwa -3V sinkt der Strom dann auf 5..7mA ohne Lautstärkereduktion, was die Lebensdauer der Batterien verdoppelt und die Röhre schont. Als Batterien sind 10 Stück 9V-Batterien geplant und auch schon bestellt, diese können dann bis auf 60V ausgesogen werden, was über 100 Betriebsstunden ergibt, das sollte eine Weile reichen, für den täglichen Bedarf habe ich ja noch ein paar andere Radios
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HB9: Bei 40V funktioniert er schon, aber ab etwa 60..70V ist die Empfindlichkeit deutlich höher und die Rückkopplung funktioniert auch noch bei tieferen Frequenzen. Ob Spannungen über 90V noch etwas bringen (ausser mehr Übersteuerungsreserve der Endstufe), weiss ich nicht, bei 90V hört das Netzteil auf.
Hallo HB9,
Im Freed-Eisemann habe ich auch testweise eine blaue Arcturus 71A eingesetzt. In der Kombi 18/45V Anodenspannung waren die Verzerrungen besonders klein und der Output höher. Ohne Vorspannung zog die Endröhre etwas über 10mA.
Die nötigen 60 bis 70V liegen an dem 3 MOhm Widerstand und der Anodendemodulation. Ich würde einmal zum Test 470k einsetzen und eine 200pF/2,2MOhm Gitterkombination verwenden. Das senkt die optimale Audionempfindlichkeit auf eine Anodenspannung zwischen 27 und 36 Volt. Das gilt für fast alle alte Trioden.
15mA in der Endstufe gehen zwar noch, aber müssen auch nicht sein. Absolutes Minimum sehe ich bei 3mA. 7 bis 10mA sind ein guter Kompromiss.
Spannend !!
Jetzt fehlt noch ein Trichter. Da habe ich einen Auna-Bluetooth-Trichter zweckentfremded: Das Teil nannte sich "Auna Tonal, Bluetooth" und ist erwartungsgemäss aus dem aktuellen Angebot verschwunden. Man ist also auf den Gebrauchtmarkt angewiesen. Alte Trichter sind teuer und klingen miserabel.
Gruss Walter
Nachtrag:
Den Freed-Eisemann habe ich mit "Quick" Antique Wax Dark Brown eingewachst, nachdem ich brauchbare Beize ebenfalls nicht gefunden habe. Das Wachs, bestehend aus einer Mischung aus Bienen- und Karnaubawachs mit Terpentin härtet wunderbar aus. Das wurde vor 100 Jahren bei Möbeln auch so gemacht. Teure Holzinstrumente pflegt man auch heute noch damit.
ich habe meine früheren Einträge aus diesem Beitrag mit WGF-Verlinkungen und einem Hinweis zur Röhre RE054 komplettiert.
Zur Anodenbatterie kann man 4,5V Flachbatterien oder 9V-Blockbatterien nehmen. Man wird sich aber dahingehend wundern, dass diese Typen meistens nicht die Standzeit mitbringen, die man sich erhofft. Je billiger die Angebote, desto eher sind sie hinüber.
Lithium ist eine Lösung, aber auch hier gibt es Qualitätsunterschiede. Man darf keine Drähte anlöten und muss immer Clips verwenden. Zum Schutz vor Kurzschluss sollte ein Begrenzungswiderstand vorgesehen werden. Seit neuestem gibt es aus dem Land der aufgehenden Sonne aufladbare 650mAh- Lithium-Blocks, die der Hersteller mit mehr als 1000 Zyklen angibt. Sympathisch ist das Laden gleich zweier Zellen an einem mitgelieferten USB-C-Kabel. Das Laden wird mit einer roten LED angezeigt, die bei vollendeter Ladung auf blau umschlägt. Die eingebaute Elektronik sorgt für eine Abschaltung des ange- schlossenen Verbrauchers bei Unterspannung und verhindert eine Überladung. Als Nachteil ist zu nennen, dass der volle Akku nach einem halben Jahr durch die interne Elektronik leer gesaugt ist. Man sollte das Teil also häufig verwenden.
Wenn man jetzt den hohen Preis einwendet, dem sei entgegnet, dass die Kapazität von Lithium 4-5 mal höher und die Ausnutzung bis zum Endlade- zeitpunkt wesentlich besser ist. Die Batterien wiegen deutlich weniger. In einem Blutdruckmessgerät kommt man durch Einsatz von Lithiumbatterien günstiger weg, wie ich nach 10 Jahren sagen kann. Siehe hierzu auch den Beitrag von Wumpus:
Das Spielen mit Simulationsprogrammen für die Antennenankopplung ist so eine Sache, weil die Feeder-Serieinnduktivität und andere Einflüsse wie z.B. Einflüsse von Mauern oder Dachdurchführungen und die Erdungsverhältnisse nicht kalkulierbar sind. Hinzu kommt die (gewünschte) Bedämpfung durch den freien Raum. Wenn eine Antenne halbwegs brauchbar ist, empfehle ich die Schaltung von HB9. Die Amis wählten je nach Frequenzbereich (obere/untere Mittelwelle) verschiedene Festkondensatoren und ein Variometer. Fest-L und Drehko gehen natürlich auch.
ich habe selbstverständlich 9V-Markenbatterien bestellt, von denen gibt es ein Datenblatt mit Entladekurven und auch Angaben zur Haltbarkeit. Sie sind nicht viel teurer als Billig-Batterien unbekannter Herkunft, die nur Ärger bereiten und eventuell sogar noch auslaufen.
Die Akkus mit USB-Anschluss habe ich auch gesehen, eine witzige Lösung.
Gestern habe ich mich im Baumarkt noch nach passender Beize umgesehen. Die richtige Farbe ist Mahagoni, und das Holz dürfte auch Mahagoni sein, so wie sich die freigeschliffene Oberfläche zeigt. Leider gab es Beize in allen Variationen, nur kein Mahagoni Als Lösung habe ich eine Lasur in Mahagoni gefunden, die ist ebenfalls transparent und lässt somit die Maserung durchschimmern. Ein kleiner Test zeigt, dass die Farbe stimmt, wenn man ausreichend aufträgt. Somit kann der Deckel jetzt restauriert werden, wobei ich nur die Oberseite erneuere, der Rest ist ja noch gut.
mit der kleineren Spule lässt sich bei niederohmiger Antenne der gesamte MW-Bereich überstreichen, aber im unteren Bereich (unterhalb etwa 800kHz) reicht die Rückkopplung nicht mehr, da die Schwingkreisgüte zu schlecht wird. Bei kleinerer Antennenkapazität ist die untere Grenze entsprechend höher, da das Verhältnis Antennenkapazität zu Schwingkreiskapazität die Güte und damit auch die Rückkopplungswirkung bestimmt. Daher braucht man bei realistischen Antennen (mindestens) zwei verschiedene Spulen, um den gesamten MW-Bereich abzudecken. Man merkt beim Abstimmen auch, wie mit steigender Frequenz die Kreisgüte stark zunimmt, weil die Dämpfung durch die Antenne immer kleiner wird (der Schwingkreisstrom nimmt mit steigender Frequenz ab). Bei der höchsten Empfangsfrequenz kann die Eigenschwingung gerade noch verhindert werden bei minimaler Kopplung und ganz ausgedrehtem Rückkopplungskondensator.
Die Eigenkapazität der Spulen ist übrigens vernachlässigbar klein.
Was Jens uns da aus der Funkschau kopiert hat, ist nicht richtig.... Das ist übrigens nicht selten, dass in den alten (und neuen?) Veröffentlichungen zweifelhafte Behauptungen geschrieben stehen.
Ich habe mal das Wichtigste herausgeschält: Da steht: "Das gezeichnete Audion ist vollständig ---- vor dem Telephon liegender Hochohmwiderstand" .... welcher mit 3-8 MOhm angegeben wird! Ist doch klar, dass dann nichts zu hören ist!
es geht weiter. Der Deckel ist jetzt frisch lackiert und die Farbe stimmt fast perfekt. Gegenüber dem Original ist er etwas bräunlicher, das Original geht mehr Richtung Weinrot, aber es fällt nicht auf:
Die paar hellen, beschädigten Stellen werden auch noch eingefärbt, dann ist das Gehäuse fertig restauriert.
Das Gehäuse für die Batterien wird momentan lackiert.
Die Anodenspannung wird mit 10 Stück 9V-Blockbatterien gemacht und die Heizung mit 4 Stück NiMH-Akkus mit 2Ah Kapazität und einwm Vorwiderstand, damit die 4V bei geladenem Akku stimmen (und ein allfälliger Kurzschlussstrom begrenzt wird). Die Anodenspannung ist mit einer 63mA-Sicherung abgesichert. Die Li-Knopfzelle für die negative Gittervorspannung habe ich direkt in das Gerät eingebaut, das spart Verkabelung.
Ich habe noch etwas gemessen. Eine Verkleinerung des Anodenwiderstands vom Audion bringt ein etwas früherer Rückkopplungseinsatz, aber keinen spürbaren Lautstärkegewinn. Die NF-Verzerrungen hängen praktisch nur vom Modulationsgrad ab und nicht vom HF-Pegel. Die Empfindlichkeit für ein gut hörbares Signal liegt bei etwa 50uV (bei entsprechend angezogener Rückkopplung), so ist auch das Eigenrauschen hörbar. Im Gegensatz zum Gitter-Audion gibt es hier keinen Schwelleneffekt, da hier ja kein Kennlinien-Knick zur Demodulation ausgenutzt wird, sondern der quadratische Verlauf der Kennlinie, und der ist stetig.
Hier noch ein paar Messungen:
Hellblau: HF-Signal am Audion-Gitter, gelb das NF-Signal an der Audion-Anode. Der NF-Verstärkungsfaktor beträgt etwa 3. Modulationsgrad ist 30%, da sind die Verzerrungen etwa 3%, wobei nur die 1. Oberwelle relevant ist.
Hier die Demodulator-Kennlinie, auf der x-Achse die HF-Amplitude und auf der y-Achse die Spannung an der Anode der Audion-Röhre. Die Spannung an der Anode ist dabei ohne HF-Spannung maximal (etwa in Bildmitte). Man sieht die Nichtlinearität bei kleinen HF-Spannungen, welche für die Verzerrungen bei hohem Modulationsgrad verantwortlich ist. Ohne HF (oberer Scheitelwert) ist die Spannung an der Anode etwa 22V.
Weiter habe ich noch die Verzerrungen gemessen bei 90% Modulation, einmal 'normal' eingestellte Rückkopplung und einmal überzogen, also als Synchrondemodulator.
'normale' Rückkopplungseinstellung: die erste Oberwelle ist nur etwa 15dB unter der Grundwelle, also Klirrfaktor etwa 20%, und auch die 2. Oberwelle hat noch eine ordentliche Amplitude:
Betrieb als Synchrondemodulator: Die erste Oberwelle ist 40dB gedämpft (also 1% Klirr) und die zweite ist nicht mehr sichtbar. Die 'Seitenbänder' sind Netzbrumm von der Brummschleife aus Signalgenerator und Oszi.
Weiter habe ich testweise auch den Anodenwiderstand der NF-Vorstufe verringert, da hier die Anodenspannung nur etwa 10V ist. Das bringt etwas mehr Übersteuerungsreserve der Vorstufe, was aber nicht viel nützt, weil die Endstufe auch übersteuert. An der Verstärkung ändert sich nichts. Beim Lastwiderstand der Endstufe (also Ausgangstrafo) besteht vermutlch auch noch Optimierungspotential.
Fazit: Das Gerät scheint gut ausgelegt zu sein und liefert erstaunliche Ergebnisse. Insbesondere mit Synchrondemodulation ist die NF-Qualität richtig gut, sieht man von der etwas hohen unteren Grenzfrequenz ab, da die NF-Koppelkondensatoren mit 1nF doch recht klein sind. Für die damaligen Lautsprecher war das aber mehr als ausreichend.
gestern habe ich noch ein bisschen mit dem Empfang experimentiert. Bei einer genügend niederohmigen Antenne (oder einer mit ausreichend hoher Kapazität) kann man mit der kleineren Spule den ganzen MW-Bereich abdecken.
Weiter habe ich testweise einen Draht von etwa 8m Länge im Zimmer ausgelegt und als Antenne missbraucht, als Erde diente der Schutzleiter vom Netz. So war tatsächlich Empfang in ausreichender Lautstärke möglich (mit den üblichen Störungen) und auch der gesamte MW-Bereich wurde abgedeckt. Ganz am Anfang (Algerien auf 531kHz) reichte es nur noch knapp für den Schwingungseinsatz. Für eine hohe Schwingkreisgüte ist es aber besser, für den unteren MW-Bereich die Schwingkreis- und Rückopplungsspulen zu vertauschen, damit man mehr Induktivität im Schwingkreis hat.
Wenn es für den Rückkopplungseinsatz nicht ganz reicht, kann man auch den Sperrkreis für eine Erhöhung der Antennenkapazität missbrauchen. Man sollte ihn nur nicht so einstellen, dass die Sperrfrequenz auf den gewünschten Sender fällt. So kann man auch bei Bedarf die Lautstärke reduzieren, wenn man wegen der benötigten Trennschärfe die Rückkopplung stark anziehen muss, aber die HF-Pegel hoch sind. Ein Lautstärkeregler wäre in solchen Fällen nützlich (oder auch eine einstellbare Antennenkopplung, wie das damals ja gemacht wurde).
Die NF-Vorstufe hat übrigens eine Spannungsverstärkung von ca. 15, also sehr nahe an der theoretischen Verstärkung von 16 nach Datenblatt, und das trotz der sehr niedrigen Spannung an der Anode.
Grundlage war die Innenbeschaltung der Loewe 3NF, die in ihrer Geschichte einige Änderungen erfuhr. Manfred von Ardenne, der bei Loewe nur einen Zeitvertrag hatte, war zuständig für die Dimensionierung und brauchte mit seinem Assistenten einige Jahre. So änderten sich die Eigenschaften der Audionstufe im Laufe der Zeit. Der Innenwiderstand (natürlich ohne Anodenwiderstand!) fiel von 1M auf 500k bei einem Durchgriff von 3%. Zielgrösse waren eigentlich 1,5 bis 1,7%, die aber bei Massenfertigung und den Toleranzen nicht erreichbar waren. Die Steilheit stieg von 0,033 mA/V auf 0,07 mA/V. Erst die Ausführungen 3NFB, 3NF BAT und 3NF NET erreichten einen Ri von 290k bei einer Steilheit von 0,2 mA/V und einen Durchgriff von 1,75%.
Für die gekapselten Kondensatoren und Widerstände gab es unterschiedliche Angaben. Eisenbarth, der viele Röhren des Typs untersucht hat, kommt zu dem Resultat, dass die Anodenwiderstände des Audions im Mittel bei 2,9M lagen. Für den NF-Treiber sind es 4M. Die Gitterwiderstände sind wie folgt: 9,5M für den Treiber und 4,7M für die 2W-Endstufe. Koppelkonden- satoren: Audion/Treiber = 1,5 nF, Treiber/Endstufe 1,1 nF.
Als ich die Audionröhre von Philips B438 ausprobierte, habe ich sie zuerst versehentlich als Endstufenröhre eingesteckt. Mir fiel auf, dass diese Verwechslung sogar noch einen Einfluss auf die Selektivität des Audions hatte. Ich will damit sagen, dass alles miteinander verbunden ist. Um zu einem Optimum zu kommen, muss man unzählige Kombinationen durch- probieren. Hier wäre einmal eine Chicago-Simulation mit modernen Röhren und mittleren Durchgriffen bis 2 mA/V angesagt.
Wenn hier alles fertig ist, werde ich noch ein paar Zeilen hier schreiben:
Neben vergleichenden Kennlinien steht noch ein Test im Einröhren- Versuchsaudion und Gitterdemodulation an.
Übrigens gelang dank Deiner Dimensionierungsangaben endlich eine gut funktionierende Rückkopplung über den gesamten MW-Bereich unter Beibehaltung der Hochohmigkeit mit jetzt unschlagbarer Selektivität. Im unteren Frequenzbereich wird teilweise sogar schon die Bandbreite des Signals beschnitten. Es ist nur eine Spule von 170 Mikrohenry erforderlich. Die Rückkopplungsspule ist bei mir sogar 450 Mikrohenry gross. Versuche mit kleineren Spulen sind hier zum Scheitern ver- urteilt, und kleinere Audion-Anodenwiderstände als 390k verhindern eine vernünftige Anodengleichrichtung. Es ist offenbar so, dass ein einziger LC-Serienkreis und ein L-gekoppelter Parallelkreis einen Unterschied machen.
Noch einen Hinweis zur Spheria. Bei 90V und ganz ohne Vorspannung für die Endstufe ist der Stromverbrauch exakt 1mA. Ich habe nur einen Empfänger gefunden, der diesen Röhrentyp verwendet:
Trotz 60mA Heizungsstrom pro Röhre verwendete man noch einen Rheostat, der bei mir 10 Ohm hat und auch noch den erhöhten Strombedarf für eine Bestückung mit B438 - RE034 - RE134 abdeckt. In diesem Zustand ist es ein Fernempfänger mit ausreichender Lautsprecher-Lautstärke.
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