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FE845A (FE846A) aus den Rafena Werk Radeberg
via OCR aus Radio und Fernsehen 1958
Auf der Frühjahrsmesse 1958 zeigten die Rafena-Werke zwei neue Fernseh-Tischgeräte, mit denen er dem technischen Weltstandard auf dem Gebiet der Fernsehtechnik wieder ein beträchtliches Stück näher gerückt ist.
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FE845A
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FE846A
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Der Fernsehempfänger „Derby" ist ein 15-Röhren-Tischgerät mit einer Empfindlichkeit von ca. 100 Mikrovolt Diese Empfindlichkeit ist gemessen nach der im VEB Rafena-Werke üblichen Methode. Als Wert der Empfindlichkeit ist hierbei die Spannung festgelegt, die ein mit 1000 Hz zu 50% amplitudenmodulierter Messender am Antenneneingang liefern muss, um an der Videodiode 1V Richtspannung zu erhalten.
Erstmalig wurden in einem Empfänger der Rafena-Werke die Verbundröhren ECF 82 außer in der Mischstufe auch noch für andere Zwecke benutzt. Weiterhin ist zu erwähnen, dass im Videodemodulator die Germaniumdiode OA645 Verwendung findet. Als Bildröhre sind die B43 M 1 bzw. B 30 M 1 vorgesehen.
Im folgenden sollen die Stufen der Reihe nach kurz besprochen werden.
Tuner
Hier ist die in den Rafena-Empfängern der letzten Jahre bewährte Prinzipschaltung beibehalten worden. Vor der Mischstufe (ECF 82) befindet sich die Kaskodestufe (ECC 84), die eine verzögerte Regelspannung erhält. Dies wird bewirkt durch die Parallelschaltung einer Diodenstrecke der EABC80, die über einen hohen Widerstand eine positive Vorspannung erhält. Bis zum Erreichen eines bestimmten Wertes der negativen Regelspannung zieht diese Diode infolge der positiven Vorspannung Strom und schließt die Regelspannung kurz. Die Umschaltung der einzelnen Kanäle erfolgt wie üblich mit einem Trommelwähler, der mit zehn Spulensegmenten und zwei Reservesegmenten bestückt ist.
ZF-Verstärker
Der dreistufige ZF-Verstärker arbeitet auf der im Gebiet der CCIR-Norm üblichen hohen Zwischenfrequenz (Bild-ZF-Träger 38,9 MHz, Ton-ZF-Träger 33,4 MHz). Diese Zwischenfrequenzen sind eingeführt worden, um verschiedene Störungsmöglichkeiten und Schwierigkeiten gering zu halten bzw. zu vermeiden. Erwähnt sei nur:
- Störungen durch Sender, die innerhalb des von den beiden Zwischenfrequenzen beanspruchten Bandes arbeiten, sollen ausgeschaltet werden.
- Die zugehörigen Oszillatorfrequenzen und ihre Oberwellen, deren Ausstrahlung sich nicht völlig vermeiden lässt, sollen möglichst keine anderen Funkdienste stören können.
- Die ausgestrahlte ZF selbst und ihre Oberwellen sollen ebenfalls keine anderen Dienste stören.
- Die zu der gewählten ZF und den Fernsehbändern 1 bis 4 gehörenden Spiegelfrequenzen sollen möglichst wenig mit anderen Sendern besetzt sein, um den Aufwand für die Spiegelfrequenzsicherheit der Empfänger klein halten zu können.
- Die Möglichkeiten zu Eigeninterferenzen durch Oberwellen der Oszillator-, Zwischen- oder Trägerfrequenzen sollen gering sein.
- Das Verhältnis fo/B der ZF-Kreise soll hoch sein, um Unsymmetrien in der Gruppenlaufzeitcharakteristik des ZF-Verstärkers klein zu halten.
Eine hohe ZF ist außerdem günstig für den Empfang von Sendern im Band IV, da für niedrigere Zwischenfrequenzen in diesem Band die Spiegelfrequenzselektion zu gering würde. Außerdem ist es bei einer hohen ZF leichter, von der hohen Eigenfrequenz auf die ZF herabzumischen.
Diese und noch andere Gründe haben allgemein zur Einführung der ZF von 38,9 MHz geführt Die Ankopplung des ZF-Verstärkers an die Mischstufe erfolgt über ein fußpunktgekoppeltes (stromgekoppeltes) Bandfilter. Zwischen den übrigen Stufen wurden Bifilarkreise vorgesehen. Die üblichen Fallen für die Nachbarkanäle und den Eigentonträger sorgen für die notwendige Form der Durchlasskurve.
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Frequenzgangkurve des ZF-Verstärkers und Lage der Resonanzfrequenzen der ZF Kreise
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Das Schirmgitter der dritten ZF-Röhre wird von der Boosterspannung aus dem Zeilenkippteil gespeist. Dadurch ist gewährleistet, dass der Ton und das störende Intercarrierbrummen so lange unterdrückt werden, bis der Zeilenkippteil voll arbeitet und damit auch die Bildröhre ihre Anodenspannung erhält. Außerdem kann bei hohen Empfangsfeldstärken, bevor die vom Zeilentransformator gespeiste getastete Regelstufe in Funktion tritt, die Germaniumdiode im Videodemodulator nicht überlastet werden, da die dritte ZF-Röhre (ECF 82) bei fehlender Schirmgitterspannung gesperrt ist.
Videodemodulator und Videoverstärker
Auf die Germaniumdiode folgt ein galvanisch gekoppelter einstufiger Videoverstärker (ECL82). Die Korrekturdrosseln dienen zur Anhebung der hohen Videofrequenzen. Die Kontrastregelung erfolgt durch Verändern der Gitterspannung von Rö6 (Taströhre ECL 82). Der mit nur 5000 pF überbrückte Katodenwiderstand der Videoendröhre bewirkt eine frequenzabhängige Gegenkopplung, durch die die niedrigen Frequenzen benachteiligt bzw. die hohen Frequenzen relativ angehoben werden.
Tonteil
Die Ton-ZF wird aus dem Anodenkreis der Videoröhre ausgekoppelt und über einen einstufigen Verstärker dem Ratiodetektor (EABC 80) zugeführt. Das Triodensystem dieser Röhre und eine EL 84 übernehmen die NF-Verstärkung. Die Begrenzung findet im Ratiodetektor statt. Der Oval-Breitbandlautspecher (1,5 W) strahlt nach vorn ab. Lautstärke- und Klangfarbenregelung weisen keine Besonderheiten auf.
Kippteile
Im Amplitudensieb sind zwei Trioden ECF 82 eingesetzt. Im ersten System werden die Synchronimpulse bei gleichzeitiger beiderseitiger Begrenzung durch den Kennlinienfußpunkt und den Gitterstrom vom Bildinhalt abgetrennt. Infolge der großen Zeitkonstante des RC-Gliedes am Gitter dieser Röhre stellt sich hier eine mittlere Gleichspannung ein, von der die Röhre annähernd gesperrt wird, so dass nur während der positiv gerichteten Synchronimpulse ein Anodenstromfluss erfolgt. Nach nochmaliger zweiseitiger Begrenzung und Phasendrehung im zweiten Triodensystem werden die Zeilenimpulse vom Anodenwiderstand dieser Röhre (Rö5) abgenommen und der Phasenvergleichsstufe zugeführt. Beim Phasenvergleich wurde auf die bewährte Schaltung der früheren Rafena-Geräte zurückgegriffen. Dem Gitter der Phasenvergleichsröhre R11 (ECC 82) werden der Zeilenimpuls vom Impulssieb und ein Sägezahnimpuls aus dem Zeilensperrschwinger zugeführt. Der mittlere Anodenstrom der Phasenvergleichsröhre ist abhängig von der Phasenlage beider Im pulse zueinander. Ein Netzwerk im Katodenkreis erlaubt, eine mittlere Gleichspannung abzugreifen, deren Höhe ebenfalls von der Phasenlage der beiden Impulsspannungen abhängig ist. Diese Spannung wird dem Gitter des Zeilensperrschwingers zur Frequenzregelung zugeführt. Der Zeilensperrschwinger ist durch einen Schwungradkreis stabilisiert. In der Zeilenendstufe erfolgen auf bekannte Art die Erzeugung des sägezahnförmigen Ablenkstroms für die Zeilenablenkspulen, die Energierückgewinnung mit Hilfe der Boosterdiode EY 81 und des Boosterkondensator und die Erzeugung der Hochspannung für die Bildröhre mit der Hochspannungsgleichrichterröhre EY 51.
Aus einer besonderen Wicklung des Zeilentransformators wird außerdem ein Impuls für die Rücklaufverdunklung der Bildröhre entnommen. Der Steuerimpuls für den Bildkippteil wird an der Katode des zweiten Systems des Amplitudensiebes (Rö6) abgenommen und über eine Integrierkette dem Bildsynchronisierverstärker Rö4 zugeführt. Diese Stufe synchronisiert den Bildsperrschwinger Rö10 an der Anode. Als Bildendröhre arbeitet das L-System einer ECL82. Die nötige Vorverzerrung des Steuersägezahnes erfolgt durch ein RC-Glied im Gitterkreis der Sperrschwingerstufe und durch eine Gegenkopplung in der Bildkippendstufe.
Die in der Leitung vom Ablenksystem zum Zeilentrafo liegende Drossel setzt beim Betrieb des Gerätes mit 30-cm-Bildröhre die Bildbreite und die Hochspannung herab, um die Betriebswerte der Bildröhre nicht zu überschreiten. Wird eine 43-cm-Röhre eingesetzt, so ist diese Drossel kurzzuschließen.
Getastete automatische Verstärkungsregelung
Hierüber ist schon verschiedentlich berichtet worden. Trotzdem scheint eine kurze Beschreibung der Wirkungsweise hier am Platze, da der „Derby", der „Nordlicht" und der „Cranach" (dessen Beschreibung in Kürze ebenfalls in dieser Zeitschrift veröffentlicht .wird), die ersten Geräte der DDR sind, in denen diese Regelung angewandt wird. Der Arbeitspunkt der Videoendröhre liegt so, dass die Röhre von den negativ gerichteten Synchronimpulsen normaler Höhe (d.h. bei ausreichender Empfangsfeldstärke und optimal eingestelltem Kontrast) etwa bis zum Kennlinienfußpunkt ausgesteuert wird.
Störimpulse, die den Synchronpegel übersteigen, werden also weitgehend abgeschnitten. Die Katode der Taströhre ist mit der Katode der Videoendröhre direkt verbunden. Das Gitter der Taströhre liegt am Schleifer des Kontrastreglers und hat daher eine mehr oder weniger negative Spannung gegen die Katode. Die Anode der Taströhre liegt über zwei Widerstände von 500 kOhm (R89) bzw. 100 kkOhm (R90) auf Massepotential. Das positiv gerichtete Videosignal steuert den Anodenstrom der Videoendröhre auf höhere Werte als der Schwarzpegel.
Die Katode der Videoendröhre (und damit auch die Katode der Taströhre) hat daher eine gegenüber dem Wert beim Schwarzpegel positive Spannung, d. h. in der Taströhre kann kein Strom fließen.
Das negative Synchronsignal lässt die Katodenspannung der Videoendröhre und damit auch die der Taströhre bis nahezu auf Massepotential absinken. .Gleichzeitig wird vom Zeilentrafo über ein RC-Glied ein positiver Impuls an die Anode der Taströhre gelegt. Die Röhre erhält also Anodenspannung und wird, da die Katode kurzzeitig negativer als das Gitter ist, geöffnet, so dass ein kurzer Stromstoß durch die beiden Anodenwiderstände fließen und den parallel zu dem 100 kOhm Widerstand liegenden Kondensator von 5 pF negativ aufladen kann. Es ist einzusehen, dass der Stromstoß durch die Taströhre und damit die Ladung des Kondensators (somit auch seine negative Spannung) um so größer ist, je mehr die Videoendröhre vom Synchronimpuls in Richtung zum Kennlinienfußpunkt ausgesteuert wird. Im anderen Extremfall, wenn das eintreffende Empfangssignal annähernd Null ist, verbleibt die Videoendröhre auf ihrem Ruhearbeitspunkt, und das Gitter der Taströhre wird auch bei völlig zugedrehtem Kontrastregler infolge des vor geschalteten 6kOhm Widerstandes etwas negativer sein als die Katode. Es kann also kein Strom durch die Röhre fließen, wenn der Anodenspannungsimpuls vom Zeilentrafo kommt, und damit wird auch die negative Regelspannung an der Anode der Taströhre annähernd Null sein.
Da die Zeitkonstante der Katodenkombination der Videoendröhre sehr klein, die Zeitkonstante des dem Gitter der Taströhre zugeordneten RC-Gliedes wesentlich größer ist, wird das Gitter der Taströhre während des kurzen Zeilenimpulses auf annähernd konstanter Spannung bleiben, während die Katodenspannung dem Verlauf des Synchronimpulses folgt und, wie oben erläutert, negativer wird.
Die Regelspannung für die Kaskodestufe wird direkt an der Anode der Taströhre abgenommen und über ein Zeitkonstantenglied mit der oben beschriebenen Einsatzverzögerung ans Gitter der ECC84 gelegt; die Regelspannung der ersten zwei ZF-Röhren greift man an dem Teilwiderstand 100 kOhm ab, um der Regelkurve die gewünschte Form zu geben.
Der Hauptvorteil der getasteten Regelung besteht darin, dass der Empfänger die Regelspannung von einem konstanten Spannungspegel ableitet, nämlich dem Synchronpegel. Eine Verfälschung des Kontrastes entsprechend der mittleren Bildhelligkeit, wie sie bei alten Schaltungen auftreten konnte, ist hier nicht mehr möglich. Außerdem wird die Regelspannung nur während etwa 10% der gesamten Zeilenperiode erzeugt.
Nur diejenigen Störimpulse, die zeitlich mit dem Synchronimpuls zusammenfallen und dessen Höhe übersteigen, tragen zu einer Erhöhung der Regelspannung bei. Es ist also viel seltener zu erwarten, dass der Empfänger trotz nur mäßiger Nutzfeldstärke von starken Störungen herunter geregelt und im Grenzfall sogar zugeregelt wird.
Ein Vorteil allerdings, der mitunter fälschlicherweise der getasteten Regelung nachgesagt wird, ist nicht bzw. nur ganz unbedeutend vorhanden. Die effektive Zeitkonstante der Regelung muss auch hier verhältnismäßig groß gemacht werden (einige hundert Millisekunden). Würde man nämlich den Siebgliedern, die auf dem Wege von der Taströhre zu den Gittern der geregelten Röhren liegen, eine kleine Zeitkonstante geben, z. B. einige Millisekunden, um auch sehr schnelle Feldstärkeschwankungen ausregeln zu können, wie sie u. a. durch Flugzeuge entstehen, so würden die langen und mit niedriger Folgefrequenz (50 Hz) eintreffenden Vertikalsynchronimpulse jedes mal ein Ansteigen der Regelspannung hervor rufen, gewissermaßen eine „Modulation" der Regelspannung mit 50 Hz. Kurz nach Beginn jedes Vertikalimpulses wurde die Verstärkung des HF- und ZF-Teiles herabgesetzt, der Vertikalimpuls würde also am Demodulator verzerrt auftreten, was Störungen im Bildkipp zur Folge hätte. Nur ein ganz exaktes Übereinstimmen der Impulseinsätze und der Impulsbreite der an der Katode der Taströhre wirkenden Synchronimpulse mit den entsprechenden Flanken und Breiten der vom Zeilentrafo abgeleiteten Anoden-Impulse würde hier Abhilfe bringen. Das ist aber mit tragbarem Aufwand nur unvollkommen zu erreichen.
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Schematische Darstellung des Verlaufes der Regelspannung bei getasteter Regelung
- Die vom Zeilenrückschlag abgeleiteten Anodenspannungssimpulse der Taströhre stimmen bezüglich ihrer Breite und ihres Anstieges genau mit den an der Katode auftretenden Spannungen überein. Die Anodenspannungsimpulse haben genau die Breite eines Trabanten, so dass die Anodenstromimpulse stets auf diese Breite gebracht werden. Die Gleichspannung hinter einem Siebglied von relativ kurzer Zeitkonstante bleibt über die Vertikalimpulse hinweg gleich.
- Infolge größerer Breite der Anodenspannungsimpulse sind die fünf den Vertikalimpulsen entsprechenden Anodenstromimpulse bei gleicher Höhe wesentlich breiter. Die Regelspannung nimmt während der fünf Vertikalimpulse einen etwas höheren Wert an.
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Netzteil
Das Gerät ist für Wechselstrom bestimmt. Unter Verwendung eines Vorschalttrafos sind auch andere Netzspannungen als 220 V zu verwenden.. Nur die Heizspannung wird über einen Trafo erzeugt, die Anodenspannung erhält man durch direkte Gleichrichtung der Netzspannung.
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