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Batterieröhren-Superhet
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23.12.20 15:55
HB9 

WGF-Premiumnutzer

23.12.20 15:55
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Batterieröhren-Superhet

Hallo zusammen,

der Ratiodetektor ist jetzt im Trockenen
Das ZF-Filter mit dem Detektor vor dem Umbau:



Im Vordergrund das AM-Bandfilter (mit den Spulen mit 2 Kammern) und im Hintergrund das FM-Filter mit dem Ratiodetektor, links die symmetrische Sekundärseite und rechts die Koppelspule, darunter unsichtbar die Primärspule. In freier Verdrahtung sind die Bauteile für den Ratiodetektor mit Ausnahme des Elkos.

Hier der Ersatz-Ratiodetektor:



Für die Spulen wurden K1-Doppellochkerne verwendet, die haben eine sehr hohe Güte. Als Konsequenz braucht es für den Abgleich Trimmkondensatoren. Dieses Teil kommt als Ersatz für den ursprünglichen Ratiodetektor neben das AM-Filter.

Nach erfolgreichem Umbau:



Im PDF ist noch die geänderte Schaltung vom Ratiodetektor. Da die Doppellochkerne sehr wenig Streufeld haben, werden hier die beiden Schwingkreise über die Koppelwindung L2C gekoppelt. Diese Art der Kopplung trifft man auch bei einigen AM-Bandfiltern mit umschaltbarer Bandbreite an. Der Kopplungsfaktor wird durch das Verhältnis der Windungszahlen sowohl der Primär- als auch der Sekundärseite bestimmt. Der Rest der Schaltung ist mehr oder weniger normal. Da die Schaltung wegen der geringen Steilheit der DC96 hochohmig ausgelegt ist, ist auch der NF-Ausgang hochohmig, so dass der HF-Abblockkondensator C11 auch glecih die Höhen-Absenkung (Deemphasis) erledigt. Das ist zwar nicht ganz korrekt, aber der gemessene Frequenzgang ist recht nahe am Sollwert. R6 ist jetzt überflüssig und wird bei Gelegenheit noch entfernt. Die Ratiospannung für die Abstimmanzeige muss noch mit einem Spannungsteiler reduziert werden, da sie bis über 20V ansteigen kann, aber ab etwa 7V die DM71 dunkel ist.

Jetzt brauchen die Filter der 2. ZF noch etwas Optimierung, der Frequenzgang kann noch nicht ganz überzeugen. Weiter hat die Abstimm-Mechanik noch etwas Verbesserungspotential, und die Klangregelung fehlt auch noch, somit wird es mir in den Weihnachtsferien nicht langweilig.

Gruss HB9

Datei-Anhänge
ZF.pdf ZF.pdf (57x)

Mime-Type: application/pdf, 42 kB

Filter modifiziert.jpg Filter modifiziert.jpg (50x)

Mime-Type: image/jpeg, 332 kB

Filter original.jpg Filter original.jpg (55x)

Mime-Type: image/jpeg, 250 kB

Ratiodetektor.jpg Ratiodetektor.jpg (46x)

Mime-Type: image/jpeg, 165 kB

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23.12.20 20:30
Reflex-Kalle 

WGF-Nutzer Stufe 3

23.12.20 20:30
Reflex-Kalle 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Batterieröhren-Superhet

Die „Ratio-Zeitkonstante“ der Ratio-Kombination C10/4u7 und R4/220k ist in etwa um den Faktor 4...5 zu hoch. Da sollte C10 auf ca. 1uF verringert werden.

Gruß

(Reflex-)Kalle

24.12.20 20:52
HB9 

WGF-Premiumnutzer

24.12.20 20:52
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Batterieröhren-Superhet

Hallo Kalle,

das habe ich auch schon gemerkt. Auf die Funktion als Demodulator hat es zwar keinen Einfluss, aber die Abstimmanzeige reagiert sehr träge, was das Abstimmen nicht unbedingt vereinfacht. Da die Schaltung hochohmig ist, geht auch das Laden des Elkos nicht so flott. 1uF geht auch als Folienkondensator, das hat Vorteile bezüglich Leckstrom.

Gruss und frohe Weihnachten

HB9

25.12.20 07:16
Reflex-Kalle 

WGF-Nutzer Stufe 3

25.12.20 07:16
Reflex-Kalle 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Batterieröhren-Superhet

Nicht nur dass die Abstimmanzeige träge wäre, die zu hohe Zeitkonstante führt zu einer schlecht(er)en AM-Unterdrückung des Ratio-Detektors.

Frohe Weihnachten

(Reflex-)Kalle

26.12.20 20:13
HB9 

WGF-Premiumnutzer

26.12.20 20:13
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Batterieröhren-Superhet

Hallo zusammen,

es ging wieder ein Stück weiter. Die ZF-Filter sind jetzt optimiert, haben eine Abschirmkappe bekommen und die Filterkurven für AM und FM gut. Der Ratio-Elko ist jetzt durch einen 1uF-Folienkondensator getauscht, so dass die Ratiospannung nicht mehr so träge ist, was beim Abstimmen ein Vorteil ist. Auf die AM-Unterdrückung hat das aber keinen Einfluss, dafür braucht es nur eine Mindestkapazität, damit die Ratiospannung konstant bleibt und nicht der Amplitudenmodulation folgt. Bei dieser Gelegenheit habe ich noch einen Spannungsteiler für die DM71 eingebaut, damit sie auch bei starken UKW-Signalen noch eine sinnvolle Anzeige liefert und nicht einfach dunkel ist. Da der Ratiodetektor jetzt ausreichend NF-Spannung liefert, habe ich die Schaltung der DM71 wieder in den Ursprungszustand gebracht, so dass sie nicht mehr als NF-Verstärker missbraucht wird und sich voll der angestammten Aufgabe widmen kann.

Ich habe noch die Rauschzahl des UKW-Tuners gemessen. Diese beträgt etwa 13dB, was ziemlich genau der Angabe von Valvo entspricht, somit habe ich also im UKW-HF-Teil nichts falsch gemacht
Ab etwa 1.5uV ist der Empfang verständlich und ab etwa 10uV rauschfrei und erreicht bereits maximale NF-Leistung. Mit meiner 'Referenz' (Biennophone Celerina) kann er zwar nicht ganz mithalten, aber der Vergleich ist auch nicht ganz fair, dort gibt es eine Kaskode als HF-Vorstufe, eine Pentode als Mischer und drei EF184 für den ZF-Verstärker. Mit den netzbetriebenen 'Standardgeräten' (ECC85, ECH81, E(B)F89) kann er aber locker mithalten oder übertrifft sie sogar.

Jetzt ist der NF-Teil (Klangregelung) an der Reihe. Daneben muss ich noch den Störpfad im AM-Teil suchen, irgendwo koppelt noch eine Störung vom Gleichspannungswandler ein, aber nicht über die Antenne, das ist schon mal gut.

Gruss HB9

27.12.20 07:59
Reflex-Kalle 

WGF-Nutzer Stufe 3

27.12.20 07:59
Reflex-Kalle 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Batterieröhren-Superhet

HB9:
...Der Ratio-Elko ist jetzt durch einen 1uF-Folienkondensator getauscht, so dass die Ratiospannung nicht mehr so träge ist, was beim Abstimmen ein Vorteil ist. Auf die AM-Unterdrückung hat das aber keinen Einfluss, dafür braucht es nur eine Mindestkapazität, damit die Ratiospannung konstant bleibt und nicht der Amplitudenmodulation folgt.
...

Das mit der AM-Unterdrückung gilt nur, wenn die ZF-Stufen (schon) das ZF-Signal begrenzen. Die Ratio-Zeitkonstante sollte insbesondere kurzzeitige Impulse durch damals schlecht entstörte KFZ-Zündschaltungen gut unterdrücken können. Deshalb gilt (galt) als optimale Zeitkonstante ca. 0,2 Sekunden. Bei zu großer Zeitkonstante bekommt man auch Abstimmprobleme zwischen zwei Sendern mit stark unterschiedlichen Empfangspegel. Mit AFC kann das dann dazu führen, dass der schwächer empfangbare Sender nicht mehr oder nur sehr schwierig von der AFC fangbar ist und nicht der stark einfallende Sender daneben immer gefangen wird. Aber jetzt ist die Zeitkonstante im üblichen Bereich und alles gut.

Kannst du die Empfangs- oder auch nur die ZF-Durchlasskurve wobbeln? Würde mich mal interessieren.

27.12.20 17:47
HB9 

WGF-Premiumnutzer

27.12.20 17:47
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Batterieröhren-Superhet

Hallo zusammen,

@Kalle: bei Gelegenheit wobble ich den ZF-Frequenzgang. Für eine Messung über den gesamten ZF-Verstärker muss ich noch die Firmware des Messgeräts erweitern, da wegen des Doppelsupers die Einspeisefrequenz nicht dieselbe ist wie die Messfrequenz. Der Aufwand hält sich aber in Grenzen. Eine andere Möglichkeit ist, das Spektrum des Rauschens am ZF-Ausgang über eine längere Zeit zu mitteln, das ergibt theoretisch dasselbe.

Jetzt ist auch der NF-Teil fertig und das Radio hat noch zwei Skalenzeiger (für AM und FM) bekommen. Hier die Bilder:

Von oben: Die ZF-Filter haben jetzt alle eine Abschirmung bekommen. Vorne rechts sieht man noch den Doppel-Drehknopf für die getrennte AM/FM-Abstimmung. Der hintere musste etwas modifiziert werden, damit das Ganze nicht zu lang wird.



Hier noch von vorne in Aktion. Die beiden Skalenzeiger lackiere ich eventuell noch rot, das war ja die Standardfarbe. Da auf die Aluplatte aber eine weisses Papier mit den Beschriftungen kommt, sieht man sie auch so gut. Die 4 Kippschalter sind der Ein-/Aus-Schalter, die Abschaltung der DM71, die Umschaltung Eintakt/Gegentakt und die Leistungsreduktion im Gegentaktbetrieb. Der Drehschalter links oben ist der Wellenschalter, und die beiden kleinen Drehknöpfe sind für die Höhen- und Bassregelung.



Nun noch ein paar Worte zum NF-Teil, der hat wie der Rest der Schaltung ein paar Spezialitäten. Das Schaltbild ist als PDF angehängt.

P1 ist der Lautstärkeregler, von da gelangt das NF-Signal zur Vorstufe V5B. Die Diode dieser Röhre wird als AM-Demodulator verwendet (siehe ZF-Teil in einem früheren Beitrag). In Abweichung zur Standardschaltung ist hier der Arbeitswiderstand R1 kleiner gewählt, da die Röhre neben einer DL96 auch noch die Phasenumkehrstufe ansteuern muss. Die Verstärkung ist etwa gleich, da durch den höheren Strom der Arbeitspunkt in einen Bereich höherer Steilheit verschoben wird. Am Verbindungspunkt R1/R15 wirkt die Klangregelung, dazu später mehr.

Das verstärkte NF-Signal steuert zum einen V7 an und zum anderen den Phasendreher V6. V6 ist hier durch die starke Gegenkopplung auf eine Verstärkung von -1 eingestellt, die Schaltung ist dieselbe wie mit einem OpAmp. C15 verbessert die Stabilität und verhindert Schwingen. Das Ausgangssignal von der Anode steuert V8 an.

Die beiden Endröhren arbeiten im Normalfall als Gegentakt-B-Endstufe. Die Gittervorspannung von etwa -8.5V wird mit P2 eingestellt, das ergibt einen Ruhestrom von 1.5..2mA. Bei voller Lautstärke ziehen sie Spitzenströme von 10mA und liefern eine Leistung von ca. 0.5W. Als Ausgangstrafo dient ein 1.8W-Netztrafo mit 2*110V Primärspannung und 6V Sekundärspannung. 4.5V wären zwar besser, war aber nicht erhältlich. Dank der Gegentaktschaltung gibt es keine Gleichstrom-Magnetisierung. Der Trafo macht eine gute Falle, die Eigenresonanz liegt bei etwa 30kHz und die Streuinduktivität ist klein. Lediglich unterhalb 100Hz macht sich die Nichtlinearität des Eisens bemerkbar. R13 und R14 sind nur da, um die Ruheströme zu messen und können auch weggelassen werden.

Die Klangregelung ist hier etwas speziell, da für die übliche Gegenkopplung zu wenig Verstärkungsreserve vorhanden ist. Somit wird zur Höhen- oder Bass-Abschwächung wie üblich gegengekoppelt, während für die Anhebung eine Mitkopplung erfolgt. Die Klangeinstellpotis P4 (Höhen) und P5 (Bässe) liegen an den beiden Anoden, dadurch gibt es am Schleifer ein in Phase und Amplitude einstellbares Signal. Beim Bassregler folgt ein Tiefpass mit R20 und C14, während beim Höhenregler ein Hochpass mit C12 und R18 folgt. Am Verbindungspunkt R18/R19 hat es somit in Neutralstellung kein Signal, sonst ein der Einstellung entsprechendes Korrektursignal, das auf die Anode der Vorstufe zurückgeführt wird. Bei gegenphasiger Rückführung gibt es eine Abschwächung, während bei gleichphasiger Rückführung eine Anhebung erfolgt. Zu viel Anhebung geht natürlich nicht, sonst schwingt es. Da hier keine Resonanzkreise vorhanden sind, erfolgt die Anhebung breitbandig.

Weiter gibt es noch zwei Stromspar-Modi. Im ersten Schritt können mit S2 je ein Heizfaden der beiden Endröhren abgeschaltet werden. Dadurch ist der Maximalstrom und damit die Leistung halbiert, ohne dass es weitere Einschränkungen gibt. Korrekterweise müsste man das Übersetzungsverhältnis des Trafos ändern, aber da dieser Modus ja für reduzierte Lautstärke da ist, spielt die Fehlanpassung keine Rolle. Lediglich bei Betrieb an der Übersteuerungsgrenze wird der zulässige Kathodenstrom überschritten.
Mit S1 wird die Heizung von V6 und V8 komplett abgeschaltet und V7 mit einer Kathode geheizt, somit wird im Eintakt-Betrieb gefahren. Wegen dem B-Betrieb ist nur eine stark reduzierte Leistung möglich. Diese Betriebsart eignet sich für Kopfhörerbetrieb oder auch für Sprachempfang in ruhiger Umgebung, wenn es auf minimalen Stromverbrauch ankommt.

Gruss HB9

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27.12.20 18:54
ELEK 

WGF-Nutzer Stufe 2

27.12.20 18:54
ELEK 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Batterieröhren-Superhet

...sehr schöner Aufbau, schöne Beschreibungen !! ...Begeistert !

Gruß Ingo

28.12.20 21:16
HB9 

WGF-Premiumnutzer

28.12.20 21:16
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Batterieröhren-Superhet

Hallo zusammen,

zur Abwechslung gibt es etwas Mechanik. Ich habe die Skalenscheibe zurechtgeschnitten und gebohrt, und es hat sogar auf Anhieb gepasst



Die Drehknöpfe sind auch mal provisorisch montiert, für die Lautstärke besorge ich mir noch etwas Passenderes. Weiter ist noch die Anfertigung der Beschriftung angesagt, diese erfolgt hauptsächlich auf einem Papier, das direkt auf das Alu geklebt wird. Daneben gibt es noch die Herausforderung, wie man den Staub vom Acrylglas wegbringt, das ist momentan statisch aufgeladen. Daneben besorge ich mal das Holz für das Gehäuse, damit beim nächsten Lockdown nicht das Material ausgeht...

Gruss HB9

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Skalenscheibe.JPG Skalenscheibe.JPG (54x)

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01.01.21 17:50
HB9 

WGF-Premiumnutzer

01.01.21 17:50
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Batterieröhren-Superhet

Hallo zusammen,

das Gehäuse nimmt Formen an, hier mal provisorisch zusammengebaut:



Auf der rechten Seite sind noch die Anschlüsse für die AM- und FM-Antenne und der Kippschalter für die Umschaltung externe Antenne oder Teleskopantenne:



Hier noch ein Blick von oben in das Gehäuse:



Momentan sind die Teile gebeizt und am Trocknen, morgen kommt dann der Lack drauf. Der Deckel muss noch etwas warten, da hier noch der Lautsprecher dran kommt, und der ist erst auf dem Weg. Wenn er dann hier ist, kann ich dieses Teil auch fertig machen. Weiter muss noch die Teleskopantenne montiert werden, die kommt voraussichtlich an das Plexiglas über die Abstimmung, so wird die interne Verbindung recht kurz.

Elektrisch gibt es auch noch ein paar Kleinigkeiten zu erledigen. Über einen verborgenen Pfad kommt noch eine geringe Störung vom Gleichspannungswandler zum Mischer. Die HF-Vorstufe ist nicht betroffen, somit sollte das Problem einfach zu beheben sein. Ich vermute, die Störung kommt über die Heizung, die ist nämlich bei der HF-Vorstufe extra mit einer Drossel abgeblockt. Weiter mache ich noch Versuche mit Ferritantennen, um einen optimalen Empfang für LW, MW und untere KW zu haben. Daneben braucht der AM-Eingangskreis noch ein Abschirmblech, sonst wirkt er als Antenne und fängt die elektromagnetische Verseuchung der Wohnung ein.

Nachtrag: Die Gehäuseabmessungen betragen 25*20*14cm also noch richtig handlich und im Bereich der damals üblichen Geräte.

Gruss HB9

Zuletzt bearbeitet am 01.01.21 21:13

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