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Wumpus-Gollum-Forum von "Welt der Radios".
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16m Band Audion
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04.02.24 20:11
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

04.02.24 20:11
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: 16m Band Audion

Das Nestel-Audion mit Peltz Oszillator hat einen drei Transistor Niederfrequenz-Verstärker bekommen. Es ist kein Übertrager mehr nötig. Mit einem T50-6 Ringkern mit 26 Windungen 0,6mm Kupferlackdraht und Anzapfung bei 50% bin ich zufrieden. Silberdraht ist doch nicht nötig! Empfangsbereich ist 12,7MHz bis 18,7MHz, d.h. die Bänder 22m, 19m und 16m.



Der Peltz Oszillator ist für den Schwingkreis eine kapazitive Last, deshalb der Anschluß über eine Anzapfung bei 50% der Schwingkreis-Spule. Die Versorgungsspannung für den FET wird über R4 und C5 gesiebt, genau wie bei Röhren-Schaltungen. Kondensator C8 ist die Klangblende. Der Arbeitspunkt von Q5 wird mit R7, R8 eingestellt. Den Kopfhörer treibt ein Komplementär-Impedanzwandler mit Q3 und Q4. Der Ruhestrom durch beide Transistoren sollte 1mA sein. Der Kondensator C12 verkleinert die Handempfindlichkeit des Kopfhörer-Kabels. R11 ist eine VHF Schwingbremse für den Peltz Oszillator. Die Bauteile R4, C5, R11 und C12 sind durch Erprobung in die Schaltung gekommen und waren nicht Teil des Design. So etwas finde ich typisch für den Weg von Prototype zu Serie.

Es gibt ein YouTube Video über dieses Radio, siehe https://www.youtube.com/watch?v=phPa5bit7iE

DL1ADR

Zuletzt bearbeitet am 04.02.24 22:21

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16m_FET_Audion_Aufbau_1.3_schaltung.GIF 16m_FET_Audion_Aufbau_1.3_schaltung.GIF (14x)

Mime-Type: image/gif, 55 kB

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04.02.24 20:55
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

04.02.24 20:55
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: 16m Band Audion

Ferritmaterial wird für Breitband-Übertrager, transmission line transformers (TLTs), Baluns und so weiter benutzt. Für die Schwingkreisnutzung ist der XL Bereich und Z Bereich wichtig. Bei Ferrite-Kabelkerne wird im Datenblatt bei Fair-Rite immer ein Frequenz zu XL, Rs, Z Diagramm mitgeliefert. Siehe
https://www.fair-rite.com/wp-content/upl.../2661480002.jpg
Bei niedrigen Frequenzen sind die XL Linie des induktiven Blindwiderstand und die Z Linie des Gesamtwiderstands in Deckung. Irgendwann gehen diese zwei Kurven auseinander. Bis zu dieser Frequenz kann meiner Meinung nach der Ferrit im Schwingkreis benutzt werden. Beim Fair-Rite Ferrit-Kabelkern 2661480002 sind das 20MHz.

Die Z Kurve steigt an bis 1GHz. Im Datenblatt werden die Impedanz-Werte bis 1GHz angegeben, weil bis zu dieser Frequenz eine Gleichtaktunterdrückung durch den Ferrit-Kabelkern gegeben ist.

Zusammenfassung: Ferrit Material 61 als Schwingkreis bis 20MHz, als EMI-Filter bis 1GHz.

DL1ADR

09.02.24 11:18
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

09.02.24 11:18
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: 16m Band Audion

In Transistor Audion Schaltungen ist das Audio-Verstärker IC LM386 weit verbreitet. Leider rauscht und pfeift dieser Baustein bei minimaler Beschaltung ordentlich. Durch Lesen des Datenblatt, Internet Suche und eigene Experimente habe ich eine Beschaltung gefunden welche Rauschen und Pfeifen reduziert. Die zweite große Änderung ist der Demodulator. Es ist ein "square law" Demodulator, d.h. die gekrümmte Kennlinie des JFET führt die Demodulation durch. Unverändert ist der Peltz Oszillator Exciter.



Die JFETs J1 und J2 bilden einen Differenzverstärker. In dieser Schaltung hat J1 minimale kapazitive Last für den Schwingkreis. Die Speisespannung von dem Demodulator Differenzverstärker wird mit R4 und C3 gesiebt. Der Empfangsbereich ist 13.0MHz bis 19.5MHz mit einem Amidon T50-6 Ringkern mit 26 Windungen 0,6mm CuL und Anzapfung in der Mitte sowie einem 7pF bis 36pF Drehkondensator.

Das Rauschen des LM386 wird durch C5 und das RC Glied C6, R7 reduziert. C5 ist Teil eines Tiefpass und reduziert die obere Grenzfrequenz. C6 und R7 werden im Datenblatt als "Bass boost" beschrieben. Die gewählten Bauteile Werte reduzieren die Verstärkung des LM386. Die Neigung zum Pfeifen des LM386 wird durch C7 reduziert. C8 ist Teil eines Hochpass und reduziert die untere Grenzfrequenz. Die Audiobandbreite ist 300Hz bis 5kHz.



Und wieder Steckbrett-Aufbau.

DL1ADR

Zuletzt bearbeitet am 09.02.24 12:15

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16m_FET_Audion_Aufbau_1.4_schaltung.GIF 16m_FET_Audion_Aufbau_1.4_schaltung.GIF (9x)

Mime-Type: image/gif, 44 kB

16m_FET_Audion_Aufbau_1.4_breadboard.jpg 16m_FET_Audion_Aufbau_1.4_breadboard.jpg (4x)

Mime-Type: image/jpeg, 951 kB

09.02.24 13:17
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

09.02.24 13:17
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: 16m Band Audion

Hallo zusammen,

wen das Rauschen des LM386 stört, sollte ohnehin den LM380 nehmen.
So hat es auch Elecraft im K1 und K2 gemacht. Der ist allerdings nicht
pinkompatibel zum 386, und man sollte sich das Datenblatt besorgen.

Gruss
Walter

Nachtrag:



Zuletzt bearbeitet am 09.02.24 16:32

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LM380-8-k1.jpg LM380-8-k1.jpg (5x)

Mime-Type: image/jpeg, 20 kB

09.02.24 14:19
WoHo 

WGF-Premiumnutzer

09.02.24 14:19
WoHo 

WGF-Premiumnutzer

Re: 16m Band Audion

Hallo Andre

Zitieren:
In Transistor Audion Schaltungen ist das Audio-Verstärker IC LM386 weit verbreitet. Leider rauscht und pfeift dieser Baustein bei minimaler Beschaltung ordentlich.

Das tut er nur, wenn man einen Steckbrett-Aufbau macht, wie du es uns zeigst

Versuch es mal wie hier:


---- Zuerstmal wird die HF am Drain von J2 durch den Tiefpass 10k & C5 vom LM386 ferngehalten!
---- Dann , ganz wichtig, die Spannungsversorgung an Pin 4 & 6 muss mit einem zusätzlichen 0,1µF Kondensator stabilisiert werden.
Direkt (kurz) über die beiden Pinne stecken, besser, löten!
---- Auch am Ausgang ist eine Begrenzung vorteilhaft mit 10 Ohm & 0,1µF.
---- Der 10µF zwischen Pin 1 & 8 erhöht die Verstärkung und kann evtl. weggelassen werden.

EDIT
Pin 3 über 10k an Masse. Danke an HB9

Gruß aus NL, Wolfgang

Zuletzt bearbeitet am 09.02.24 14:39

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lm386-vb.png lm386-vb.png (4x)

Mime-Type: image/png, 342 kB

09.02.24 14:26
HB9 

WGF-Premiumnutzer

09.02.24 14:26
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: 16m Band Audion

Hallo zusammen,

rauschen tut der LM386, vor allem wenn er mit maximaler Verstärkung betrieben wird (also Kondensator zwischen den Pins 1 und 8), allerdings ist das Rauschen nicht allzu hoch, aber in ruhiger Umgebung deutlich wahrnehmbar. Es ist halt kein Hifi-Verstärker.

Pfeifen und andere Geräusche dagegen sind ein Zeichen von Selbsterregung, dieser Chip will eine sauber entkoppelte Betriebsspannung, so wie es Wolfgang gezeichnet hat. Auch eine ungünstige Ausgangsimpedanz kann zu Instabilität führen, daher ist das RC-Glied am Ausgang von Vorteil, muss aber bei kurzen Leitungen und den üblichen Klein-Lautsprechern nicht sein.

Hochfrequenz am Eingang führt zu Intermodulationsverzerrungen, weil die Differenzstufe damit überstauert wird, daher unbedingt mit einem RC-Glied entfernen. Weiter müssen die beiden Eingänge (Pins 2 und 3) für Gleichstrom mit Masse verbunden sein, damit Basisstrom fliessen kann. So wie ich das Datenblatt in Erinnerung habe, soll der Widerstand nicht grösser als 10kOhm sein.

Gruss HB9

09.02.24 20:08
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

09.02.24 20:08
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: 16m Band Audion

Das Rauschen und Pfeifen vom LM386 liegt nicht am Steckbrettaufbau - dafür kenne ich dieses Bauteil schon zu lange. Im Datenblatt wird als Beispielschaltung ein 100 Kiloohm Poti als Lautstärkesteller benutzt. Somit liegt ein Widerstand zwischen Pin 3 und Masse von 0 Ohm bis 100 Kiloohm. Ein 10 Kiloohm Widerstand an Pin 3 wäre mir zu klein, aber ein 47 Kiloohm wird gerne probiert.

Ich benutze LM386 mit Kopfhörer. Bei Kleinlautsprecher mit schlechtem Wirkungsgrad hört man wahrscheinlich das Rauschen gar nicht. Der 10 Mikrofarad Kondensator zwischen Pin 6 und Pin 4 ist übrigens ein Vielschicht Keramikkondensator. Dieser Type sollte besser für höhere Frequenzen geeignet sein als ein Elektrolytkondensator.

Den LM380 habe ich auch in der Bastelkiste. Laut Datenblatt braucht der aber mindestens 10V Versorgungsspannung. Der LM386 ist schon ab 4V glücklich.

DL1ADR

16.02.24 15:25
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

16.02.24 15:25
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: 16m Band Audion

Die Version 1.6 des 16m Band FET Audion benutzt die "long tail" oder Differenzverstärker-Schaltung um einen Hartley Oszillator zu realisieren. Die "square-law detector" Demodulation findet durch die Junction FET interne Diode zwischen Gate und Source statt. Der Niederfrequenz-Verstärker ist ein LM386. Das Youtube Video https://www.youtube.com/watch?v=lBHlKNjlox4 zeigt den Aufbau mit Steckbrett und Frontplatte aus Karton und Alu-Folie.



Ein T50-6 Ringkern trägt die Windungen L1 und L2. L1 hat 26 Windungen 0.6mm CuL mit einer Anzapfung bei 50%, L2 hat 3 Windungen. Ein FT50-77 Ringkern trägt L3 und L4 welche bifilar gewickelt sind mit jeweils 21 Windungen 0.4mm CuL. L3 und L4 sind eine Gleichtakt-Drossel (common mode choke). In Richtung Kopfhörer bilden L3 und L4 einen Tiefpass. In Richtung Audion reduzieren L3 und L4 die Handempfindlichkeit der Kopfhörer-Zuleitung.

Die Versorgungs-Spannung des Differenzverstärkers aus J1 und J2 wird mit R2 und C3 gesiebt. Ich verwende übrigens BF245A. Die Rückkopplungs-Hochfrequenz gelangt über C2 an den Schwingkreis, die Niederfrequenz gelangt über R4 zum Niederfrequenz-Verstärker. R4 und C4 bilden einen Tiefpass. Zusammen mit L3 und L4 ist die -3dB Grenzfrequenz 5kHz. C5 und der LM386 interne Eingangswiderstand von 50 Kiloohm bilden einen Hochpass mit Grenzfrequenz 300Hz. Der LM386 arbeitet mit voller Verstärkung dank C6. Ich finde das Rauschen vom LM386 in dieser Schaltung akzeptabel. Einmal wird der LM386 niederohmig angesteuert, zweitens schränken Tiefpass und Hochpass den Frequenzbereich ein. C6 und C7 sind Vielschicht Keramik-Kondensatoren und müssen über kurze Leitungen mit dem LM386 verbunden werden.

Meiner Meinung nach ist dieses Audion so empfindlich wie meine Superhet-Empfänger Sony ICF-7600GR und Tecsun PL330. Deshalb habe ich den Steckbrett-Aufbau angepasst. Eine Frontplatte mit Alu-Folie ist zur Abschirmung dazugekommen. Die Alu-Folie liegt an Empfänger Erde, nicht an Antennen Erde. Weiterhin liegt das Potentiometer Metall-Gehäuse auch an Empfänger Erde.

DL1ADR

Zuletzt bearbeitet am 16.02.24 15:28

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16m_FET_Audion_Aufbau_1.6_schaltung.GIF 16m_FET_Audion_Aufbau_1.6_schaltung.GIF (9x)

Mime-Type: image/gif, 44 kB

16.02.24 16:43
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

16.02.24 16:43
basteljero 

WGF-Premiumnutzer

Re: 16m Band Audion

Hallo,
Schön wäre gewesen, wenn auch die Rückkopplung betätigt worden wäre, um sehen zu können,
ob die Rückkopplung jetzt funktioniert.
Als Beispiel und Vergleich kann das von Wolfgang eingestellte Video dienen,
https://www.youtube.com/watch?v=F0OiWC3It7c
z.B, bei Zeit [1:50]
Hier wurde zunächst Frequenzmäßig auf "31m" gedreht, Rück steht auf "4". ein "helles Brummen"
ist zu hören, kein Sender : Offensichtlich schwingt das Audion stark.
Demzufolge wird die Rückkopplung zurückgedreht (Rück auf "2,4"), das Schwingen hört auf.
Außerdem wurde dabei der Punkt maximaler Empfindlichkeit / Lautstärke hörbar überfahren.
Dieser Punkt wurde vorher bei [1:22] exakt eingestellt, um das Empfangs-Signal gegen ein
nahes, etwas oberhalb liegendes Störsignal herauszuheben.

Das ist Elementar :
Das Audion muß auch noch im Bereich gut beherschbar/einzustellen sein, wo es bereits stärker
schwingt, die Höhe der Amplitude muß der Poti-Einstellung folgen.
Andernfalls ist man gezwungen immer unterhalb des Punktes zu bleiben, wo das Rückkopplungs-Audion
seine maximale Trennschärfe und Empfindlichkeit zeigt.

Gruß
Jens

16.02.24 23:38
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

16.02.24 23:38
AndreAdrian 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: 16m Band Audion

Zitieren:
basteljero: ob die Rückkopplung jetzt funktioniert
Meiner Meinung nach ist der Rückkopplungseinsatz beim Peltz "Exciter" am Besten. Dann kommt die Differenzverstärker Schaltung und zuletzt das "Ein FET" Audion.
Zitieren:
basteljero: Das Audion muß auch noch im Bereich gut beherschbar/einzustellen sein, wo es bereits stärker
schwingt, die Höhe der Amplitude muß der Poti-Einstellung folgen.
Das Audion arbeitet immer als Autodyne, d.h. es schwingt. Die maximale Empfindlichkeit bemerke ich durch lautes Rauschen - wenn auf der Empfangsfrequenz kein Sender ist. Unterhalb und oberhalb dieser RK-Potiometer Einstellung ist Empfang möglich. Natürlich nimmt mit mehr RK das "Einpfeifen" zu und es wird besonders auf 16m schwierig genau die Empfangsfrequenz einzustellen.
Zusammenfassung: Version 1.6 ist für Bauteileaufwand das beste FET Audion welches ich gebaut habe, vielleicht sogar das Beste überhaupt.

Trotzdem scheinen Transistor Audions hinter Audions mit echten Röhren-Trioden bzw. mit Pentoden in Trioden-Schaltung zurückzubleiben. Mit FET lässt sich kein echtes ECO aufbauen, genauso wenig wie eine FET "Pentode mit Regelkennlinie" zur Trioden-Kennlinie kommt mit ihrem "3/2 power law" Ip = k(Eg+Ep/mu)^3/2. Obwohl, aktuell sehe ich im Internet "Triode Stage Emulation With Bipolar Transistors". Aber die Schaltung ist zu kompliziert für mich.

DL1ADR

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