Für ein tragbares 1-Röhren-Audion mit indirekt geheizter Röhre habe ich folgende Test-Schaltung fliegend aufgebaut (Stand:2020-02-01)
Triode: arbeitet als (aperiodische) HF-Reflex-Verstärker-Stufe und NF-Kopfhörer-Verstärker. (Weiteres hier: https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...mp;thread=378#3) Heptode: kH-g1H-g2H als Trioden-Audion. kH-g3H-g4H-aH als NF-Verstärker. Das NF-Signal von g2H wird mit zwei kleinen Print-Trafos um 180° gedreht und auf g3H gegeben. Sie dienen gleichzeitig zur Klangkorrektur. Problem: 1: Mischgitter g3H wird auch als Stromverteilungsgitter bezeichet, bei weniger negativ werdender Vorspannung steigt IaH, Ig2H sinkt dagegen. Um Instabilitäten zu verringern deshalb IaH << Ig2H 2: Vorspannung für g3H kritisch (ausgeprägtes Maximum der Verstärkung) und stark von Ug2_g4 abhängig. Da aber in etwa UaH ca. UBaH/2 immer günstig ist, ist eine einfache Regelung über UaH möglich. Am Spannungsteiler wird zusätzlich eine Korrektur-Spannung abgenommen, welche kleiner wird wenn Ug2H für stärkere Rückkopplungüber das 50 kOhm-Poti erhöht wird. Als Referenz-Spannung -65V stab. (kleine 0,5 mA-Glimmlampe).
Der Triodenteil erzeugt sich seine Vorspannung selbst, diese wird über das NF-Signal erzeugt und hat Regelwirkung für HF und NF. Die HF-Verstärkung ist gering gewählt (LA lose gekoppelt). Die Rückkopplung ist überraschend weich (kein "Knacken") und über großen Poti-Weg einstellbar. Verstärkung recht hoch, jedoch muss die endgültige Schaltung gut abgeschirmt aufgebaut sein, ganz besonders der Übertrager für g3H. Gleichstromheizung sinnvoll wg Brumm. Der "Phasendreh"-Trafo ist noch nicht ganz optimal gewählt, es sollte auch nur getestet werden, ob das Ganze vom Prinzip her überhaupt möglich ist. 2 kleine Print-Trafos (ca.0,35 VA - 1 VA) sind aber schon mal gut geeignet. Sie können z.B. gegeneinander 180° gedreht in ein abschirmendes Eisenrohr eingebaut werden, Brumm-Einstreuungen heben sich so teilweise auf. Derzeit ein Übersetzungsverhältnis von etwa 1:6; 1:4 wäre möglicherweise etwas günstiger.
Die UCH81 ist übrigens mit der ECH81 bis auf die Heizung identisch, geplant ist die Heizspannung von 19 V stark (12 V-Bleiakku) zu unterschreiten. Derzeit Test mit Uf=10,6V und 30 Min-Ein / 30 Min-Aus mittels Zeitschaltuhr.
Nachtrag "2-Röhren-Variante" (2022-08-29) Die "erste Version" mit einer Röhre wurde ersetzt durch eine leistungsfähigere 1v2-Version mit 2 Röhren, derzeit im Bau und ab Seite 2 beschrieben. Grund war die Erkenntnis, dass ein Audion für den Empfang von SAQ (17,2 kHz) nur bedingt geeignet ist, weil man mit sehr tiefem Schwebungston arbeiten muss, wenn die Selektivität des Audion-Kreises genutzt werden soll. https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...400&page=10 Auf Seite 2 geht's los
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Edit 2020-02-01 Die HF-Verstärkung fällt eigentlich nur nebenbei in die Tasche (etwa 3-fach), wichtig erwies sich die Entkopplung des zusätzlichen Rahmen-Vorkreises durch die Triode. Jetzt oben mit eingezeichnet. Änderungen im Eingang haben kaum Auswirkungen auf den Audion-Kreis. Das wird später bei Kurzwelle wichtig werden. Wichtig ist, dass der HF/NF-Pegel nicht zu hoch ist, sonst hat man Verzerrungen.
Die Benutzung der Triode in Reflex-Schaltung und die Doppelte Nutzung der Heptode als Audion und NF-Stufe gewährleistet durch die hohe Verstärkung auch den Empfang am Tage, wo die Signale sehr stark absinken. https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...&thread=194
Wieder mal zeigte die Rahmenantenne ihren Vorteil : So konnte ein Niederländischer Sender auf 1224 kHz am Tage gehört werden. Mit einer kurzen "aperiodischen" Drahtantenne ging er im Rauschen völlig unter. Abends dagegen, wenn "Absolute Radio" darunter auf 1215 kHz wesentlich stärker ist und störend einfallen würde, hilft sie sehr bei der Unterdrückung.
Gegenwärtige Spulenanordnung: Ankoppelspule mit darüberliegender Rückkoppelspule, daneben Gitter-Kreisspule.
auch wenn die Hochzeit der Reflex-Schaltungen in den Anfängen der Rundfunkempfangstechnik zu finden ist, Anfang der 50er Jahre erlebten die Reflex-Schaltungen mit Röhren dann nochmal einer Renaissance, und gipfelte in der Triplex-Schaltung von Blaupunkt der Radio-Modelle F51U, F510/F512WH , B52W, F520WH, wo eine einzige E/UF80 gleichzeitig als UKW HF-Vorstufe, UKW ZF-Stufe und NF Vorverstärker-Stufe dient.Da die Radios auch noch eine interne UKW Dipol-Antenne hatten, musste Blaupunkt viel Aufwand mit ZF-Sperr- und -Saugkreisen treiben, damit die verstärkte ZF nicht über die HF-Stufe rückkoppelt.
Letztlich kann man die Reflex-Schaltungstechnik soweit treiben, dass man mit nur zwei modernen Röhren (E/PFL200) ein komplettes UKW-Stereoradio mit HF-Vorstufe, selbstschwingender Mischstufe, zwei ZF-Stufen und Stereo-Dekoder einschließlich zweier NF-Endstufen mit ca. 2W Ausgangsleistung realisieren kann. Daran bastle ich seit Jahren mit mehr oder weniger gutem Ergebnis. Zumindest funktioniert es schon lange befriedigend, aber noch nicht im angestrebten Endzustand. Noch fehlt die HF-Vorstufe und die selbstschwingende Mischstufe macht auch nicht immer das, was man erwartet.
Hallo Kalle, Das Ziel der Röhreneinsparung durch Reflex-Schaltung wird ja meistens auch durch irgendwelche Nachteile erkauft, Schwingneigung, Verzerrungen,schlechterer Klang u.s.w.
Hier will ich aber unter 3W Eingangsleistung bleiben, andererseits aber Batterieröhren vermeiden, abgesehen vielleicht von einer noch folgenden Batterie-Endröhre in Serie mit dem Wandler. Das Heptodensystem "scheppert" zwar bei Erschütterung, hat aber nicht das unangenehm lange Nachklingen des schwingenden Heizfadens vieler Batterie-Typen. Die UCH81 mit gleicher Heizleistung wie z.B. ECC81, ECC83 usw. bot sich an: Triode ähnlich ECC82 mit verhältnismäßig großem Aussteuerbereich und gleichmäßiger Krümmung der Kennline (wg. Regelung). Heptode mit der Möglichkeit ohne Verlust an Verstärkung später noch eine Anhebung des Sprachbereiches über g3 zu verwirklichen (Übertrager mit C auf Resonanz gebracht).
Alleine schon das Stabilhalten der Anodenspannung bei stärkerer Rückkopplung (Anhebung Ug2) ist schon ein Gewinn. Interessant ist übrigens die relativ hohe Verstärkung über g3, obwohl dieses so weit von der Kathode entfernt ist. Auch von der Gitterspannung her betrachtet erscheint es, als ob die Kathode irgendwo hinter g2 liegen würde und nicht davor. Eine vergleichsweise aufgebaute Schaltung mit der CF3 (mit Steuerung des bei dieser Röhre getrennt herausgeführen Bremsgitters) brachte übrigens wesentlich weniger Mehrverstärkung. (Uvg3 = -12V)
Edit 2020-02-01 Hier ist der zuerst verwendete Zwischenübertrager mit seinen beiden Print-Trafos im Aufbau gezeichnet:
Diese Anordnung hat sich als günstig erwiesen, einfallende Wechselfelder ("Brumm") wirken auf beide Trafos ein. Die induzierten Störspannungen in den Wicklungen wirken aber gegeneinander, so dass eine wirksame Brumm-Reduzierung erreicht wird. Das Ganze kommt dann so weit wie möglich weg vom Wandler bzw. Netzteil und ist zur Optimierung auch noch justierbar (drehbar). Man muss beim Verdrahten ein wenig aufpassen, da die Polung der Printtrafos oft unterschiedlich ist.
Bessere Ergebnisse jetzt mit 2 kleinen Printtrafos 0,35 VA / 2x12 V. 4x12V in Serie als primär, 2x230 V als sekundär. Eine dieser Spulen mit C 0,15µ überbrückt, bringt besere Tiefen und Höhen. Weitere Tiefen-Beeinflussung durch die Kondensatoren (0,68µ / 0,33 µ ) nach Masse. (4x12 V-Wicklungen) g3 jetzt über 0,15 µF angeschlossen, bei zu kleinem C treten NF-Schwingungen auf . Das Grundrauschen im Kopfhörer nun recht laut, auch wenn nur die Rahmenantenne angeschlossen ist. Weitere Verstärkung würde also keinen Sinn mehr machen.
Ausgleich Rückkopplungs-Unterschied Im Mittelwellenbereich mit großer Variation des Abstimm-Drehkos ergibt sich ein "Problem": Im unteren Bereich muss die Rückkopplung stärker angezogen sein als im oberen. Das ist hier lästig, weil eine Hand die Abstimmung, die andere die Rahmenantenne (oder ggf. Vorkreis) nachstimmt und eine dritte für die Rückkopplung irgendwie fehlt. Nun haben die meisten herumliegenden Ausbau-Drehkos von Superhets ja meistens 2 Abstimm-Kondensatoren.
Schaltet man die HF-mäßig kalte Seite der Rückkopplungs-Spule (BU_SP-7) nur über ca. 150 pF nach Masse und verbindet BU_SP-7 mit dem ungenutzten Kondensator-Teil (Bu_SP-6), so wirken die kleinen Übertrager für MW noch einigermaßen als HF-Drossel. Im unteren MW-Bereich wird stärker kapazitiv nach Masse geschaltet (Drehko eingedreht). Zumindest über einen größeren Bereich können Sender mit empfindlicher Rückkopplungs-Einstellung gesucht werden, ohne ständig umgreifen zu müssen.
(BU SP-7 meint übrigens "Buchse Steckspule Kontakt 7" einer Aussenkontakt-Fassung)
Unterheizung der UCH81 Edit 2020-02-07 Schaut man sich bei Herrmann/Wagener "The Oxide Coated Cathode", Vol I auf s.91 (https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...1&thread=89) die Emission einer unterheizten Röhre an kann man sehen, dass die Emission bei ungefähr 1/4 der Heizleistung beginnt, dann steil bis etwa 1/2 P_Nenn ansteigt um dann in einen flachen und waagerechteren Verlauf überzugehen. Das soll im Empfänger zur Stromeinsparung genutzt werden:. Bei 1/2 Heizleistung (14 V / 0,07 A / 0,98 W) kaum Empfindlichkeitsverlust des Empfängers. Bei 1/3 Heizleistung (11 V / 0,06 A / 0,66 W) noch recht guter Empfang, darunter rasche Verschlechterung und unter 10 V Heizspannung keine Rückkopplung mehr möglich.
Die Frage ist nur, in welchem Zeitraum sich dieser für die Kathode schädliche Betrieb auf die Funktion der Schaltung auswirkt. Etliche 10.000h benötigt dieser tragbare Empfänger ja nicht, aber einige hundert sollten es schon sein. Deshalb hängt die Schaltung seit dem 20.01. an einer Zeitschaltuhr: in 24 Stunden 48 mal 15 Min EIN + 15 Min AUS bei Uf= 10,6V (niedrigste Akkuspannung) Zwischendurch und beim Basteln dann immer wieder mal 16 V. (Nur bis 2020-04) 2020-01-20 : Beginn 2020-02-22 : ca. 1 Monat x 30 Tage x 12h = 360 h 2020-03-18 : ca. 2 Monate x 30 Tage x 12h = 720 h ; Zyklen = 60 Tage x 48 = 2880 2020-05-18 : ca. 4 Monate / 1440 h / 5760 Zyklen Bisher kein Unterschied der Teströhre zur Vergleichsröhre; Rückkopplungseinsatz unverändert. Mindestziel erreicht: 1000 Ein/Aus und 500 h Betrieb. 2020-07-20 Ende Versuch.
Testweise eingesetzte ECH 81 (sichtlich gebraucht mit schon geschwärztem Kolben) arbeiteten alle bis 3,5V herab zufriedenstellend, nur 2 Röhren sehr leise. Diese werden später für die Einstellung der Rückkopplungs-Spule benutzt. ECH 83 zeigten übrigens keinerlei Unterschied zur ECH 81. "www.radiomuseum.org/forum/ech83_qru.html" Jens
die Lebensdauer einer unterheizten Röhre hängt sehr stark vom Kathodenstrom ab. Das Problem der Unterheizung besteht darin, dass die Emission zwar statistisch abnimmt, genau genommen aber vermehrt emissionsfreie Zonen auf der Kathode existieren, so dass sich der Strom auf die emittierenden Bereiche der Kathode konzentriert, was die Stromdichte dort unter Umständen auf unzulässige Werte erhöht. Somit sollte bei einer unterheizten Kathode der Strom weit unter dem normalerweise zulässigen Wert gehalten werden. Weiter können natürlich auch chemische Prozesse, die bei der tieferen Temperatur anders ablaufen, die Lebensdauer verkürzen, umgekehrt werden weniger Gase und Ionen freigesetzt, welche die Kathode 'vergiften' können.
Hallo HB9, Diesem Test (Versuch würde ja eine größere Anzahl von Test-Röhren erfordern) ging ein anderer Test voraus, das wird jetzt aber ausführlicher: Mein "Lieblings" KW-Empfänger hat eine Besonderheit: Eine Nachstimm-Röhre, die den Oszillator der Mischstufe nachstimmt. Die Röhre muss dabei um die 6 mA liefern. Den Punkt, an dem das geschieht, kann man genau feststellen, z.B. wenn die Empfangsfrequenz auf einen Eichpunkt des eingebauten Kontroll-Oszillators gestellt wird und der BFO eingeschaltet ist, man hört zunächst ein 50 Hz-Brummen, dann mit Schlag den Schwebungston.
Diese Nachstimmröhre (ECC81-Derivat) habe ich nun mittels Adapter durch eine PCF 802 ersetzt. Aus einer größeren Anzahl von gebrauchten Röhren ausgesucht: Bei einigen setzte die Funktion nach etwa 2 Minuten ein, bei einigen gar nicht. Herausgesucht diejenigen, die "Grenzwertig" waren. Vortest "Überheizung" schnell zu Ende: doppelte Heizspannung (1 Minute) und das Kontroll-Instrument zeigte nur noch wenig Ausschlag, weit entfernt vom Einsetzen der Nachstimmung.
Eine andere, nun auf Unterheizung getestete Röhre brachte zunächst Funktion nach Durchschnittlich 4 Minuten, der Empfänger war dabei immer so 2-4 h in Betrieb, nach 60x Betrieb arbeitete die Röhre zwischen 2 und 3 Minuten. Nach 100x Betrieb keinerlei Änderung mehr und Ende des Tests. Zwischenzeitlich Gerät sofort nach Einsetzen der Nachstimmung ausgeschaltet, dann wurde die Zeit bis zum Nachstimmen immer länger. Das aber nicht mehr zum Ende des Test.
Praktisch bedeutet das für mich: Den modernen Noval-Typen kann man bezüglich Unterheizung einiges zumuten, besonders wenn relativ wenig Betriebsstunden zu erwarten sind. (Und das ist bei allen meinen Geräten der Fall). Wenn also eine alte 4-V-Röhre zu ersetzen ist, greife ich in Zukunft ohne Zögern zu einer passenden neuen 6,3 V-Type mittels Adapter, meistens kann man den erforderlichen Heizstrom dabei verringern und die Heizspannung des Gerätes steigt dann noch etwas an.
Unterheizung auch eine einfache Methode Röhren zu testen: Wenn eine 6,3 V Röhre bei 5 V anfängt zu schwächeln, ist sie schon recht gebraucht.
Ich halte es für gut möglich, dass sich die Kathode der UCH 81 nun teilweise wieder regeneriert wenn Phasen mit 16 V Heizspannung eingefügt werden, das wäre der Fall, wenn der Empfänger am Netz arbeitet und der Bleiakku geladen wird. Allerdings scheint Kathodenvergiftung durch Sauerstoff bei niedrigen Kathoden-Temperaturen besonders permanent zu sein, wenn ich richtig gelesen habe. (Herrmann/Wagener "The Oxide Coated Cathode", Vol II, s.267 https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...1&thread=89) In diesem Zusammenhang die interessante Untersuchung "Effect of oxide-coated cathode temperature variation in vakuum tubes" von Walter f. Johnson.
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