Schaltungsanalyse 5040W/3D 2. Teil
Schaltungsanalyse 5040W/3D 2. Teil
Der UKW-Oszillator und die Mischung
Hier geht's nun weiter mit dem Oszillator und der Mischstufe.
Dazu stelle ich zwei Fragen:
1. Welche Aufgabe hat die RC-Kombination C8-R3 zusammen mit einer Drossel von ca. 2µH?
2. Warum liegt in der Kathodenleitung der ECC85 ein Schwingkreis aus L und C9?
Den Teil 1 unserer Schaltungsanalyse finden Sie hier:
Schaltungsanalyse eines Röhren-Großsupers
Weiterhin viel Spaß an diesem wohl etwas länger dauerndem Projekt
Euer
Thomas
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zu Frage 2
Hallo,
die Drossel- Kondensatorkombination L- C9 dient als "Anschwinghilfe" .
(Wird die Drossel höher dimensioniert, erinnerte dies an die "Pendler"-Technologie).
Würde nur ein Widerstand zur leicht negativen Gittervorspannungserzeugung verwendet, erhöhte dies das Rauschen und die wilde Schwingneigung, bedingt durch den zwangsläufig größeren Schaltungsaufbau. Um überhaupt in höheren Frequenzbereichen eine Schwingneigung zu erzielen, muß mit "Hochstromtechnik" gearbeitet werden. Daher ist der Anodenstrom auch abweichend zu "normalen" (NF-)Triodenanwendungsschaltungen relativ hoch.
Zu Beginn, nach Anlegen der Betriebsspannung ist der Anodenstrom größer, so daß der Oszillator sicher in die Schwingbedingung hereingeführt wird. Setzt die Schwingung ein, wird der induktive Anteil der Drossel wirksam und stabilisiert die Sinusform im gewünschten Frequenzbereich.
Beste Grüße,
Ihr K.-H. B.
Nachtrag zu Frage 1:
Ist der Wert 1 Nanofarad für C 10 nicht zu hoch? In ähnlichen Schaltungen anderer Geräte ist hier eine weitere induktive Ankopplungsspule des 1. 10,7 MHz ZF-Filters in "Gegenphase", die mit höchstens 180 pF gegen Masse "abgeblockt" wird, angegeben. Also da hätten wir es wieder mit einer "Neutralisation" der 10,7 MHz Zwischenfrequenz zu tun, was ich aber nicht beschwören möchte. Der Oszillator soll ja nicht auf 10,7 MHz schwingen, das muß irgendwie verhindert werden.
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Antworten!
Sehr geehrter Herr Günzel,
ich finde ihren Thread zur Schaltungsanalyse des 5040W sehr interessant.
Leider habe ich noch keine Schreibrechte für dieses Forum. Vielleicht können Sie an meiner Stelle die Antworten posten.
Zur Frage 1:
Die Drossel Dr. und der Kondensator C8 bilden einen Reihenschwingkreis, der mit den angegebenen Werten bei 10,5 MHz in Resonanz ist. Aufgrund der Güte dieses Kreises und den zwangsläufigen Bauteiltoleranzen ist dieser Kreis als 10,7MHz Saugkreis anzusehen, der gleichzeitig zwei Aufgaben erfüllt:
- Er bildet einen Saugkreis für 10,7MHz Störfrequenzen, die über die Antenne und Vorstufe in den ZF-Teil gelangen können.
- Die kalte Seite des Anodenkreises ist lediglich über einen1nF Kondensator mit einem XL von ca. 15 Ohm gegen Masse geblockt. An diesem Kondensator liegt somit eine gegenüber der Anode um 180° verschobene Restspannung. Diese Restspannung wird über den Saugkreis gebildet durch die Drossel Dr. und den Kondensator C8 dem Gitter zugeführt und bewirkt eine Gegenkopplung für 10,7MHz. Auf diese Weise wird eine Selbsterregung auf 10,7MHz verhindert.
Der Widerstand R3 dient lediglich als Gitterableitwiderstand und legt das Gitter statisch auf Null Volt.
Zur Frage 2:
Der Parallelschwingkreis gebildet aus L und C9 ist bei ca. 92MHz in Resonanz. Seine Resonanzfrequenz liegt somit ungefähr in der Mitte des genutzten Rundfunkbandes. Bei Resonanz bewirkt dieser Schwingkreis eine sehr starke Gegenkopplung für ein falsches Anschwingen auf der Frequenz des Anodenschwingkreises der Vorstufe, der immerhin über satte 50pF angekoppelt ist. Mit anderen Worten, am Gitter der selbstschwingenden Mischstufe liegen zwei frequenznahe Schwingkreise quasi parallel, einer auf Empfangsfrequenz also 87 bis 104MHz und eine zweiter 97 bis 114,7MHz. Damit der Oszillator mit der richtigen Frequenz und nicht mit der Empfangsfrequenz anschwingt ist dieser Kathodenschwingkreis notwendig.
Herzlichen Dank dafür
Thomas Günzel
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Zwischenbericht.
Hallo Forumsfreunde.
Um die Spannung nicht kuenstlich zu erhoehen eine Zwischenbilanz.
Die beiden Antworten sind was die Rueckfuehrung aus dem Anodenkreis 10,7 Mhz des Mixers in der elektrischen Funktion als Schaltung recht gut oder auch bedingt richtig beschrieben.
Der Zweck dieser Schaltung als Hauptfunktion ist aber noch offen.
Es sei aber nicht verschwiegen, das was H. Barkawitz als Ergebniss oder Wirkung der Schaltung annimmt, leider rein phasenmaessig nicht richtig ist. Es ist eine Rueckkopplung und keine Gegenkopplung.
Der Kreis in der Katode wird von beiden als Schwing- oder Anschwinghilfe gesehen Diese Wirkung tritt bedingt schon auch auf.
Als Stromgegenkopplung bei Fe koennte er schon eine dieser Wirkungungen haben, es ist aber unwahrscheinlich, dass der Osz. nicht mit der Frequenz schwingt auf der der Kreis steht der die induktive Rueckkopplungsspule beinhaltet.
Aber ein Parallelkreis wirkt oberhalb seiner Fres. kapazitiv. Er hat also keine unterstuetzende Funktion was das Anschwingen oder Schwingen schlechhin angeht. Das uebernimmt die Audionfunktion mit der Gittergleichrichtung, sowohl als Starthilfe als auch als Regelung oder Stabilisierung.
Hier habe ich dazu eine Datei geladen.
www.radiomuseum.org/forum/anschwingsteilheit
Von 92 Mhz ( wo der Kreis liegt) aus gesehen, liegt Fosz. bei zwischen 98,2 und 110,7 Mhz was eindeutig weit weg genannt werden darf. Dort wirkts also vorwiegend das C von 50pF
Das einmal als Vorinformation. Gruss Hans M. Knoll
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Zu Frage 1
Liebe Kollegen,
zunächst kann man bei Betrachtung der Schaltung für 10,7 MHz sicherlich einige Bauelemente ohne größeren Fehler vernachlässigen, z.B. die unteren Teile der Schwingkreisinduktivitäten des Zwischenkreises und des Oszillatorkreises. Ich bin wie Herr Knoll der Meinung, daß im Beitrag von Herrn Barkawitz fälschlicherweise von einer Gegenkopplung die Rede ist. Tatsächlich liegt an C10 eine um 180 Grad gegenüber der Anode gedrehte Spannung an, so daß es sich um eine Rückkopplung über C8 und Dr handelt. Der Clou: Betrachtet man bei 10,7 MHz nur die Bauteile Dr und C8, dann findet man schnell heraus, dass sie sich bei 10,7 MHz genau aufheben, in erster Näherung also durch einen Kurzschluss ersetzt werden dürfen. Es liegt also eine klassischen Dreipunkt-Oszillatorschaltung mit kapazitiver Spannungsteilung vor, wobei sich die Kreiskapazität aus C11 plus Streukapazitäten und aus C10 zusammensetzt.
Ursprünglich hatte ich an dieser Stelle angenommen, die Schaltung könne so nicht funktionieren, aber wie wir heute (am 04.03.07) wissen, funktioniert sie doch genau so. Es kommt aufgrund bewusst schwacher Rückkopplung nur nicht zur Oszillation. Erst nach vielen Untersuchungen im Hintergrund verstehen wir die Schaltung jetzt richtig. Herr Knoll wird in seinem(n) folgenden Post(s) dazu sehr interessante Erklärungen vermitteln. Eine wirklich spannende Sache!
Der Reihenkreis ist bisher nicht richtig zuende gedacht worden. Er endet nicht hinter der Drossel, sondern C5 ist auch noch zu berücksichtigen. Nimmt man also nicht nur C10, C8 und Dr, sondern auch noch C5 mit auf, dann hat der dann betrachtete Serienkreis eine Resonanzfrequenz von 19,5 MHz, ist also oberhalb der ZF abgestimmt und wirkt für diese daher kapazitiv.
Andreas
P.S. 04.03.07: Der ursprüngliche Post enthielt schwer verständliche Formulierungen und auch Fehler. Um nicht noch mehr Verwirrung zu stiften, habe ich den Text verändert. Auf Anfrage sende ich das Original natürlich gerne zu.
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Brueckenschaltung wie, wozu?
Hallo Herr Steinmetz, hallo Forum..
Soweit daneben liegen ja alle Antworten nicht, es soll aber hier etwas an altem Wissen eingebracht und gespeichert werden. Da muss ich schon genau hinsehen. Kann aber versichern, dass ich auch nacharbeiten muss um hier das Richtige zubringen.
Die Schaltung des Mixers: Brueckenschaltung wie, wozu?
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Gruss und viel Spass! Hans M. Knoll
Anlagen:
- Beschreibung der HF- Entdaempfung (69 KB)
- Prinzip_ZF_Entdaempfung (43 KB)
- Original 5040W Mixer (28 KB)
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Endergebnisse zu Frage 1 und 2
Abschluss der Frage 1 und 2
Zur Frage 2:
Das C9 und die Drossel 60nH sind hier als Schwingkreis wirksam. Dass der Anodenstrom darueber fliest ist ein angenehmer Effekt.
Was macht oder soll der nun tun. Herr Barkawitz ist das schon sehr nahe an der Loesung. Der wahre Grund in diesem Geraet ist aber ein anderer.
Es ist hier ja dauernd von optimieren die Rede. Der Kreis in der Katode macht das auch. Die HF- Vorstufe, deren Optimierungen im Teil 1 ausgiebig erläutert wurden, arbeitet auf den Abstimm -Kreis bestehend aus: C6, und C11, sowie der Kreisspule
Von deren Anzapf geht das C 5 über die Rückkopplungsspule zum g1 der Mischstufe.
Zum besseren Verstehen, hier nochmals das Bild mit den bisher diskutierten Bauteilen incl. Schwingkreis HF mit dem Abgriff zur Mischstufe.
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Die Vorstufe kann aber nur soviel Verstaerkung machen als es die Kreisgüte. ( R-Resonanz) ermöglicht. Gain = S x Ra ( Steilheit der Röhre x Aussenwiderstand) Dieser Aussenwiderstand wird aber durch den Eingangswiderstand der Mischstufe reduziert. Ausserdem wirkt eine Teilung mit dem C5 und dem Eingangswiderstand der Mischstufe. Das koennte man reduzieren indem man C 5 vergroessert. Das C 5 ist aber gleichzeitig die Audionkombination mit R3. Diese Zeitkonstante ist aber auch kritisch. Es kommt sonst zum Blocking ( periodisches Unterbrechen der Schwingungen) Das ist der Effekt der bei Pendlern gezielt benutzt wird.
Was bleibt uns noch?
Den Eingangswiderstand fuer die Fe anheben.
Das macht ein Widerstand der weder eine wesentliche Wirkung auf den Gleichstrom noch auf den Oszillator hat. Eben ein Schwingkreis der mehr oder weniger gut den Bereich von Fe = 87,5 bis 100 Mhz abdeckt. Er wirkt als Stromgegenkopplung und die bekanntlich als Erhöhung des R in. Siehe Katodenfolger der macht das in Reinkultur.
Als Anlagen finden Sie zwei Texte aus Fachbuechern von Telefunken Ulm
.
Einmal der Einfluss des Durchgriff’s auf den Innenwiderstand der Mischröhre und als „7“ Die Wirkung der Stromgegenkopplung in der Katode des Mischers.
- ZF_Bruecke (28 KB)
- Stromgegenkopplung im Mixer (30 KB)
- Bandfilter_Version (21 KB)
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Bilder zum UKW_Tuner
zunächst mal ein großes Dankeschön an Hans für die ausführlichen und lehrreichen Erläuterungen
Um ein besseres Verständnis des Schaltungsaufbaus des UKW-Tuners zubekommen, habe ich ein paar Bilder gemacht und die Bauteile eingezeichnet.
Der UKW-Tuner ist wohl der diffizilste Teil, wo auch viel "Know-How" und empirische-Erfahrung einfließen musste, um ihn serienreif zu machen.
Deshalb hier auch noch ein paar Fragen an den Praktiker "Hans", der damals hautnah mit an der Entwicklungs- und Produktionsfront stand:
- Wie lange hat es gedauert um von der EC92 auf serienreife Produktion mit ECC85 umzustellen
- Wurde dieser Tuner als Einzeleinheit gebaut und vorabgeglichen?
- Wie lange hat es in der realen Produktion gedauert so einen Tuner abzugleichen?
- Waren die C-Trimmer und Spulenkerne genug, oder mußte manchmal noch an den Windungen gebogen werden?
Weiterhin viel Spaß
Thomas
P.S.: Dank an Werner Hauf, der mir seinen 5040W/3D zur Verfügung stellte um diese Bilder machen zu können!
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Notizen von der Grosserienfertigung
Hallo Thomas, hallo Forumsfreunde .
Frage 1
Nur eine Saison, d.h. 1953 die EC92 und 1954 die ECC85. Der 3045 W von 1953 hat die EC92, der 3045W 3/D von 1954 schon die ECC85. Dazu gab es 1954 dann „oben“ den 5040W 3/D und den 5050 W 3/d
Die Vorgaenger von 1953 hatten ja EC92 und ECC81. Und „unten“ eine ganze Menge von Tischgeraeten und MS –Moebel
Frage 2
Ja zu 100% Alle UKW-Boxen, Bandfilter und Spulensaetze wurden zu 100% mit den gleichen Messmitteln wie das Radio vorgeprueft und zwangsweise abgeglichen. Die Fehler, die es immer gab, im Radio suchen und reparieren waere ja viel aufwaendiger gewesen. Beim Endabgleich ging dann alles viel schneller weil die Elemente schon fast richtig standen.
Frage 3
Ca. 2 Minuten Max. mit Wobbler und Sichtgeraet zusammen mit dem ZF –Abgleich
Mit der EC92 ? 3 Minuten ?
Mit der EC92 war alles wegen der Neutralisation des Oszillators zur Antenne hin aufwaendiger und reperaturanfaelliger.
Pruefen wegen der FTZ- Nummer :zweimal zu 100% wurde auf Klemmenspannung kleiner 1mV an 300 Ohm gemessen. Bei der ECC85 (mit Vorstufe) nur in der Endabnahmekabine.
Frage 4
Nichts mit biegen, die Windungen sind mit Loesungsmittel mit dem Spulenkörper verklebt.
Auserdem sind die UKW- Spulen tief in der UKW-Box versenkt und die, wegen der Dichtheit mit 4 Schrauben verschlossen.
Hinweis:
Das Loeten wurde mit Phantom – Steckern von Telefunken ausgefuehrt ( die hatten wir hier schon mal besprochen) spaeter mit von GRUNDIG gemachten. Damit die Kontaktfedern ( Schabefedern) mittig stehen und wegen der meist starren Verdrahtung der Schaltung, den Pressfuss der Roehre zerstoert haetten.
Das war aber von den Rö- Herstellern vorgegeben. Ich werde hier welche zeigen wenn ich den Thread hier im Museum nicht finde.
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Hier ein Thread mit diesem Thema:
mir_unbekannte_telefunken_bauteile_spezial_roehren
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HMK
Wenn erwuenscht, kann ich da Fotos suchen und zeigen. Nur als Platzfueller nicht.
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Diskrepanzen geklärt!
nach einigen langwierigen Diskussionen im Hintergrund, sind nun wohl alle Fragen bezüglich des UKW-Tuners geklärt!
Die entsprechenden Posts sind aktualisiert!
Also alles nochmal von oben bis unten durchlesen!
Ein dickes Dankeschön an Hans Knoll für seine unermüdliche Arbeit und natürlich auch an Andreas Steinmetz für seine wertvollen Beiträge zur Richtigstellung erster Äusserungen!
Bald geht's weiter, but let's give Thomas Albrecht a chance to follow up.
Thomas
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Das Final
Hallo Thomas, hallo Herr Steinmetz.
Fast alles ist jetzt in Ordnung. Einige Links und Bilder muessen noch getestet werden ob funktionsfaehig.
An Thomas: keiner hat's gemerkt. In Deiner Schaltung sind die Spannungen und Stroeme der ECC85 vertauscht. Der hohe Strom = Vorstufe usw.
Gruss Hans M. Knoll
Nachtrag: Hallo Herr Barkawitz, schoen wenn es Ihnen was bringt. Auch Sie waren ja nicht gaenzlich unbeteiligt. Wie man aber sehen konnte, war es nicht ganz einfach, auch als Zeitgenosse, das auf Anhieb hinzubringen.
Na gut, machen wird's freuen! ;-)
Hans M. Knoll
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Danke für die Mühe!
Zitat von Herrn Günzel:
nach einigen langwierigen Diskussionen im Hintergrund, sind nun wohl alle Fragen bezüglich des UKW-Tuners geklärt!
...und die Leser um einiges schlauer geworden!
Ich habe die Beiträge von Herrn Steinmetz und ganz besonders die von Herrn Knoll mit großem Interesse gelesen und bezüglich der damaligen Röhrentechnik mit ihren intelligenten Schaltungslösungen richtig dazugelernt. Schön, dass es so etwas noch gibt!
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Hier geht es zu Teil 3
Ich gebe hier lediglich den Anschluss:
Der Teil 3 ist hier - er befasst sich mit dem FM-ZF-Verstärker, wie auch Teil 4 als Fortsetzung.
Leider ist die Fortführung bei Teil 5 (noch) nicht erfolgt. Doch ist FM mit Teil 4 abgeschlossen, AM wäre das nächste Thema.
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