Hallo Wolfgang, Schnell hingeschmierte zweifelhafte Behauptungen sind eher ein Produkt unserer Zeit, ganz besonders im Internet. Hier ist es eher ein Fehler im Druck, oder der Verfasser (wer verbirgt sich eigentlich hinter "kew" ?) hielt die Auskopplung der NF für selbstverständlich.
Am wichtigsten sind mir bei den alten Beiträgen immer die Erfahrungen, die die Erbauer mit ihren Geräten gemacht haben. Und bei Autoren wie Bergtold, Kappelmayer, Schwandt, Lang, Hertweck usw. kann man sicher sein, dass das Geschriebene nicht ohne Grundlage ist.
So gibt beispielsweise der Artikel über die Gleichrichtung recht gut Auskunft darüber, weshalb die Anoden- Gleichrichtung mit Bezug auf die Rückkopplung kritischer ist als die Gittergleichrichtung.
Wenn also HB9 bei diesem Gerät eine weiche Rückkopplung erwähnt, darf geschlußfolgert werden, dass der Erbauer des Gerätes schon eine gewisse Erfahrung im Bau gehabt haben muß.
So hat er beispelsweise nur einen 100 pF-Kondensator zur HF-Unterdrückung ins Gitter der NF-Verstärkerröhre geschaltet, um die Höhen nicht allzusehr zu beschneiden.
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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.
die Trennschärfe ist auch bei meinem Empfänger erstaunlich gut, Algerien auf 531kHz kann ich problemlos hören, obwohl Ungarn auf 540kHz wesentlich stärker ist. Auch Slowenien auf 549kHz kann man bei spitz eingestellter Rückkopplung noch herausfilter, wenn auch nicht sehr gut, aber immerhin... der ist ja sehr schwach mit etwa 10kW Sendeleistung.
Die Widerstände im Glasrohr in meinem Empfänger stammen übrigens von Loewe. Ich nehme an, dass das dieselben sind, die auch in die 3NF eingebaut wurden. Jedenfalls sind sie sehr stabil, die Werte (3MOhm und 5MOhm) stimmen auf etwa 1% genau.
Ja, diese Widerstände haben unterschiedliche Qualität. In meiner ältesten 3NF habe ich 10M statt 3M gemessen. Ich habe keine Ahnung, ob das absichtlich so dimensioniert wurde, oder ob das an der Fertigungstechnik und der anschliessenden Alterung lag.
Es wurden Glasstäbe in eine Flamme gehalten, damit sich Ruß absetzt. Wenn der Wert nach Ohmmeter erreicht wurde, hat man sie in das Vakuumrohr eingeschmolzen. Die Herausforderung war, dass sich dabei der Wert nicht ändert.
Die beiden Sender habe ich auch genauso trennen können. Dein Empfänger ist in einer Topform.
Nachtrag vom 18.03.2023:
Noch besser lassen sich die beiden Sender mit Ra=8,2 MegOhm im Anodenkreis der B438 trennen. Allerdings schwächelt dann schon der Rückkopplungseinsatz. Dabei habe ich bemerkt, dass es ein Pegelloch zwischen 630 und 700 kHz gibt, dem ich durch Ändern der Spulenkonfiguration nachgehen muss. Trotzdem werde ich den Widerstand belassen und zwei 2mm-Messingstangen durch die Frontplatte montieren, um bedarfsweise einen Parallelwiderstand einsetzen zu können.
ich habe noch die Eigenresonanzen der Wabenspulen ausgemessen:
kleine Spule (180uH): 5.4MHz grosse Spule (440uH): 3.3MHz
Die Wicklungskapazitäten sind also sehr klein und in der Schaltung vernachlässigbar.
Heute abend teste ich den Empfänger mal an der grossen Loop (aperiodisch), mit niederohmigen Antennen fühlt er sich ja wohl. Aperiodisch stimmt dann zwar nicht mehr ganz. Die Loop ist zwar in sich nicht resonant, aber sie wird Teil des Schwingkreises, genau gleich wie die Ferrit- oder Rahmenantennen, die mit einer in Serie geschalteten Spule 'verlängert' werden.
@Walter: Das 'Loch' bei 650kHz könnte durch eine parasitäre Parallelresonanz von Antenne, irgendwelchen Kapazitäten gegen Erde und Schwingkreisspule sein. Aus Sicht der Antenne ist es ja ein Serie-Resoanzkreis, so dass kein HF-Strom fliessen kann, wenn der Empfänger eine hochohmige Antenne sieht.
der Test mit der Loop (2.5m Durchmesser) war erfolgreich. Die paar starken Sender (z.B. Ungarn auf 540kHz) kamen richtig laut, und auch die schwachen Sender waren noch in einer Lautstärke zu hören, die für einen ruhigen Raum völlig ausreicht. Sogar das Museumsradio Wien war verständlich empfangbar, wenn es nicht gerade im Schwund unterging.
Die Rückkopplung funktioniert mit der Loop über den gesamten MW-Bereich ohne Spulenwechsel, wobei am oberen Ende die Einstellung etwas Gefühl erfordert, da sie schon sehr früh einsetzt. Hier macht sich auch die nicht vorhandene HF-Entkopplung der Betriebsspannungen und das Streufeld der Spulen bemerkbar. Durch Berühren der Speiseleitung oder auch Annäherung mit der Hand an das Gehäuse beeinflusst die Rückkopplung und in geringerem Mass die Abstimmung. Bei der Abstimmung am oberen Ende gibt es auch eine leichte Verstimmung beim Berühren der Knäpfe, weil der Rotor vom Abstimm-Drehko nicht wie üblich an Masse, sondern an der Antenne angeschlossen ist und somit HF führt.
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