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[iIa] Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion
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26.12.11 11:58
wumpus 

Administrator

26.12.11 11:58
wumpus 

Administrator

[ iIa ] Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion

Hallo zusammen,

erfreulicherweise gibt es noch immer wieder mal Tapfere, die sich an ein Röhren-Kurzwellen-Audionempfänger heran wagen. Es gibt dafür diverse Schaltungsvorschläge, mit oder ohne zusätzliche HF-Vorstufe.

Audion-Empfänger können beachtliche Empfangsleistungen aufweisen, wenn sie über eine gute, weiche Rückkopplung verfügen. Allerdings nimmt diese Leistung bei den meisten Schaltungen um so mehr ab, wie der Frequenzbereich ansteigt.

Es gibt aber eine Schaltung, die auch in den oberen KW-Bereichen gut mithalten kann: Das Kaskode-Audion. Hier liegen zwei rauscharme (zumeist rauschärmer als Penthoden) Trioden in Reihe, das erste System liegt am Schwingkreis, das zweite dient mit zur weichen Rückkopplungseinstellung. Durch diese Schaltung ist auch die Frequenzverwerfung bei Bedienung der Rückkopplung relativ gering, wichtig für den Empfang bei SSB-Stationen im Selbsterregungsbereich des Audions. Für KW hat sich die Rückkopplung über die angezapfte Schwingkreisspule zur Kathode durchgesetzt (geringe Handempfindlichkeit, kurze Leitungen, sicheres Schwingen auf bei hohen Frequenzen).

Generell sollten Bandempfänger (wenn mehrere Frequenzen genutzt werden sollen) mit Wechsel-Steckspulen in kompakter und dämpfungsarmer Form aufgebaut werden. So werden Verluste durch Umschaltsysteme vermieden, auch ein KW-Audion hat nichts zu verschenken.

Kompakter, enger Aufbau, zentrale Masse für alle Bauteile der Stufe ist ein muß. Während auf unteren Bändern noch mit geeigneten Ferritkörpern gearbeitet werden kann, sollte weiter oben nur Luft-Silberdraht zur Anwendung kommen. Keine Spinnennetzspulen. Die Spulenabmessungen sollten immer Länge/Breite 1:1 sein.

Erst wenn der Einkreiser optimal arbeitet, ist an eine eventuelle Vorstufe zu denken, dabei ist aber zu bedenken, dass die Vorstufe nur gering verstärken soll (nicht mehr als 10 dB Spannung), aber zur Selektion beitragen soll und kein zu starkes zusätzliches Rauschen mit einbringen. Dabei sind die Stufen sauber gegeneinander abzuschirmen. Die beteiligten Spulen dürfen sich elektrisch nicht sehen, zumindest eine 90 Grad-Verdrehung ein MUSS. Eine Neutralisierung kann notwendig werden.



Bewusst keine Angaben zur Windungszahl und den frequenzbestimmenden Bauteilen. Sie sind abhängig vom Aufbau und den Frequenzbereichen. Die Rückkopplungsanzapfung sollte bei 10 - 25 % (in Abhängigkeit vom Frequenzbereich) von Masse liegen. Der Antennendrehko bei ca 5-50 pF. Der Trimmer auf dem Wechselspulenkörper sollte sicher stellen, dass der gewünschte Bereich komplett überstrichen werden kann. Frequenzbereiche so klein wie möglich gestalten, die Einstellgenauigkeit steigt so (eine Art KW-Lupe).

Nachtrag: Erst die Kombination Drahtdurchmesser / Oberflächenmaterial beim Spulendraht erbringt für KW beste Ergebnisse, deshalb wird ausdrücklich versilberter Kupferdraht mit möglichst großem Durchmesser ab 6 - 9 MHz aufwärts empfohlen. Weiter sollen alle HF-führenden Bauteile (Schwingkreisspule, Schwingkreiskörper, Luftdrehkondensator, Lötstützpunkte, Drahtverbindungen) für KW optimiert werden, also verlustarm sein. Das Audion hat ähnlich wie ein Detektorempfänger NICHTS von der zu Verfügung stehenden HF zu verschenken. Als Beispiel: Ein Pertinax-Isolator ist bei 20 MHz schlechter als ein Keramik-Isolator, wenn auch nur ein paar Prozente. Die Anodenbetriebsspannung kann auch stabilisiert sein (Glimmröhre, etc).

Als Röhren sind gut geeignet: ECC85 (bessere Rauschwerte) und ECC86 (geringe Anodenspannung möglich - etwas weniger Verstärkung- , erfordert dann aber teilweise andere Bauteile-Werte!).



Gruß von Haus zu Haus Rainer (Forum-Betreiber)

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Zuletzt bearbeitet am 28.12.11 07:20

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26.12.11 12:33
Holzradio 

WGF-Nutzer Stufe 3

26.12.11 12:33
Holzradio 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion

Hallo Rainer, welche Auswirkung haben die 20 Ohm bzw. das Weglassen dieser? Wäre die Schaltung ohne weitere Änderungen auch mit ECC82 realisierbar, wenn man etwas geringere Empfindlichkeit in Kauf nimmt? (Diese hätte ich noch rumliegen.)
VG Björn

Es strahlen die Sender Bild, Ton und Wort elektromagnetisch an jeden Ort
-Kraftwerk-

26.12.11 15:06
Pluspol 

WGF-Premiumnutzer

26.12.11 15:06
Pluspol 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion

Hallo Uwe

Eine gute Wahl, mit den Niederspannungsröhren zu probieren.
Rainers Kaskodevariante und die Konzentration auf das reine Audion ist ein erfolgversprechender Weg.
Für die nötige Anpassung auf die Spannungsverhältnisse der ECC86 hilft da vielleicht ein Einblick in fertige Applikationen.
Z.B. (http://www.*(I)*-*(I)*.de/Leserbriefe/ECC86-Audion-Diskussion/ECC86-Audion.htm )
Hier lässt sich auf die abzuwandelnden Widerstandsgrößen besser schließen.
Ansonsten gibt es ja noch die spezifischen Daten.
Für die Spulenkörper lassen sich PVC-Rohrstücke aus Baumärkten oder Reste von einem bekannten "Gas-Wasser & Co- Monteur gut verwenden.
Rainer hat sowas schon bei einem seiner vorgestellten Baupläne gemacht.
Es muss auch nicht mit aller "Kraft" unbedingt Silber- oder CuAg- Draht sein. Wichtig halte ich einen 0,8 bis 1mm Drahtdurchmesser.
Der geringe Leitfähigkeitsunterschied zwischen Kupfer und Siber wird sich anders als bei Detektoren, die nur die Antennenenergie nutzen, kaum wirksam zeigen.

Freundliche Grüße von Dietmar

26.12.11 16:08
nobbyrad58 

WGF-Premiumnutzer

26.12.11 16:08
nobbyrad58 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion

Hallo Dietmar, Hallo Uwe!

Aber Achtung! Die Buden - Audion's sind für MW gedacht. Die ganz besonderen Probleme bei KW bleiben da außen vor. Bei den Problemen die sich beim KW Audion herausstellten, bin ich der Meinung eine bewährte Schaltung auch und gerade in konstruktiver Hinsicht weitgehend Nachzubauen. Bei einem Nachbau wären auch die Gefahren von Stromschlägen geringer, da hier auch die Leitungsführung des Netzteil usw. vorgegeben sind. Darauf aufbauend eine Vorstufe und eine NF Stufe. Bei der NF Stufe wird bei den Buden - Schaltungen die 12K5 als Endröhre(n) verwendet, die ist aber kaum zu beschaffen, bei einem Niedervolt Projekt müsste dann ein Halbleiter als NF Verstärker zumindest in der Endstufe dienen.

MFG Nobby

26.12.11 18:05
Volker 

WGF-Premiumnutzer

26.12.11 18:05
Volker 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion

Hallo zusammen,

die Kaskodenschaltung wurde in den 50er Jahren gerne von Funkamateuren für den Kurzwellenempfang nachgebaut. Für den Rundfunkempfang reichen oft wenige Meter Draht. Man suche mal nach "Audion mit ECC85 und ECL86 für Mittelwelle und Kurzwelle". Wenn die Betriebsspannungen stabilisiert werden, ist die Frequenzstabilität noch besser. Für SSB-Empfang lohnt es sich sogar die Heizspannung der ECC85 zu stabilisieren. Meines Erachtens stellt dieses Schaltungskonzept das Optimum dar, welches sich mit einem Einkreiser verwirklichen lässt. Interessant wird es, wenn an Stelle der ECC85 die wesentlich steilere PCC88 eingesetzt wird. Dann ist wegen der Schwingneigung die Schaltung kaum zu bändigen.

Viele Grüße Volker

"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))

Zuletzt bearbeitet am 26.12.11 18:07

26.12.11 19:31
wumpus 

Administrator

26.12.11 19:31
wumpus 

Administrator

Re: Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion

Holzradio:
Hallo Rainer, welche Auswirkung haben die 20 Ohm bzw. das Weglassen dieser? Wäre die Schaltung ohne weitere Änderungen auch mit ECC82 realisierbar, wenn man etwas geringere Empfindlichkeit in Kauf nimmt? (Diese hätte ich noch rumliegen.)
VG Björn

Es strahlen die Sender Bild, Ton und Wort elektromagnetisch an jeden Ort
-Kraftwerk-


Hallo Björn,

dieser 20 Ohm-Widerstand stellt in gewisser Weise eine leichte Gegenkopplung für hohe Frequenzen dar und verbessert die UKW-Schwing-Sicherheit.

Die ECC82 hat andere Rauschzahlen, ist aber prinzipiell auch zu nutzen. Die ECC85 ist besser für KW/UKW geignet.

@alle: Zu Skin-Effekt und Drahtdurchmesser und Silber und der Notwendigkeit bester Materialien für das Audion habe ich im Startbeitrag einen Nachtrag zugefügt.



Gruß von Haus zu Haus Rainer (Forum-Betreiber)

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Zuletzt bearbeitet am 26.12.11 19:32

26.12.11 19:53
Uwe.Soboszcyk 

WGF-Nutzer Stufe 2

26.12.11 19:53
Uwe.Soboszcyk 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion

Hallo Dietmar, Nobby, Volker und alle zusammen.

Ein hinsichtlich der Bauteile optimiertes Audion mit der ECC86 habe ich bereits einmal gebaut und dann aber mit allen möglichen zusätzlichen Dingen "verschlechtbessert". Das Audion war allerdings hinsichtlich des mechanischen Aufbaus und der Schirmung eher schlecht aufgebaut. Trotzdem war es das einzige Audion, mit dem ich in der Lage war, auch ein wenig Amateurfunk zu hören.

Als NF-Stufe würde mir eine Kopfhörerwiedergabe an ca. 1200 Ohm (z.B AKG K240 mit 2x 600 Ohm) ausreichen, was sich bei niedriger Anodenspannung ohne Weiteres mit einer z.B. auf eine EF98 folgende PL81 auch mit eisenloser Kondensatorkopplung realisieren lässt. Auch hierfür existiert eine recht gut funktionierende Schaltung aus einem "alten" Audion. Wenn ich mehr will, gehe ich an meinen Röhrenverstärker mit 4xEL504 (Auch nur mit ca. 90V Anodenspannung).

Schwierig wird es für mich allerdings beim vorzuschaltenden NF-Filter für CW bzw. SSB. Da habe ich noch nie etwas probiert.

Sag mal Volker, gehst du automatisch davon aus, daß die Heizung mit Gleichstrom betrieben wird? Und macht dann außer der Stabilisierung auch eine Regelung Sinn? Ich frage das, weil ich bisher eigentlich immer mit Wechselspannung geheizt habe, durchaus aber auch gelesen habe, das alte Audionschaltungen im Heizkreis ein fettes Drahtpoti zur Regelung hatten.

MFG Uwe

Zu Hause ist da, wo man hin geht, wenn man einmal etwas falsch gemacht hat.

26.12.11 20:06
Volker 

WGF-Premiumnutzer

26.12.11 20:06
Volker 

WGF-Premiumnutzer

Re: Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion

Hallo Uwe,

die Heizspannung zu stabilisieren ist nur das Tüpfelchen auf dem i. Keinesfalls ist dies unbedingt notwendig. Ich habe nur gehört, dass die Frequenz leicht wegläuft, wenn die Netzspannung schwankt. Dann lässt sich noch etwas herausholen, wenn zusätzlich zur Anodenspannung die Heizspannung der Audionröhre stabilisiert ist. Ob mit Gleich- oder Wechselspannung die Heizfäden betrieben werden, ist unerheblich. Eine Gleichspannung lässt sich nur leichter stabilisieren. Diese Maßnahme ist aber nur bei SSB-Empfang interessant.

Viele Grüße Volker

"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))

26.12.11 21:07
Uwe.Soboszcyk 

WGF-Nutzer Stufe 2

26.12.11 21:07
Uwe.Soboszcyk 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion

Hallo Volker,

danke für die Antwort. Mein "bestes Audion" (siehe Forum-Beitrag) sollte in erster Linie das 80m-AFu-Band abdecken und deshalb SSB empfangen können. Inzwischen ist das Projekt leicht "mutiert" und bei einem Kaskode-Audion mit Steckspulen gelandet.

MFG Uwe

Zu Hause ist da, wo man hin geht, wenn man einmal etwas falsch gemacht hat.

27.12.11 08:14
wumpus 

Administrator

27.12.11 08:14
wumpus 

Administrator

Re: Ein leistungsstarkes Röhren-KW-Audion: Kaskode-Audion. SSB

Hallo zusammen,

eine Ergänzung zum SSB-Empfang in Amateurfunkbereichen. Das Audion muss LEICHT in die Selbsterregung gestellt werden, so kann CW USB LSB dekodiert werden. Die Einstellung ist kritisch. Um diese Einstellung zu erleichtern, ist eine KW-Lupe (Feinabstimmung, mechanisch oder elektrisch) hilfreich. Man kann auch das Rückkopplungs-Poti mit einem Zusatz-Poti für feinste Einstellung ausrüsten.

Wenn sich das Audion in der leichten Selbsterregung befindet, ist es sehr Hand-empfindlich. Der Aufbau des Chassis sollte durch Abschirmungen zum Operator die Handempfindlichkeit möglichst gering halten. Dabei darauf achten, dass der Rotor des Frequenzdrehkos an Masse liegt. Kritisch ist hier aber der Antennen-Drehko, deshalb ist darüber nachzudenken, ob nicht lieber Fest-C-Wahl-Eingänge genutzt werden. Alternativ kann der Antennendrehko über eine isolierende Achse mit zumindest 5 cm Länge bedient werden.



Gruß von Haus zu Haus Rainer (Forum-Betreiber)

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Zuletzt bearbeitet am 27.12.11 08:25

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