radiomuseum.org

 

eigenbau: Eigenbau; Superhet

Moderatoren:
Martin Renz Ernst Erb Vincent de Franco Martin Bösch Mark Hippenstiel Bernhard Nagel Otmar Jung Eilert Menke 
 
Bitte klicken Sie ganz oben rechts das blaue Info-Zeichen, um Instruktionen/Hilfe zu erhalten.
Forum » Apparate: Physik - Radios - bis TV » MODELLE IM RADIOMUSEUM » eigenbau: Eigenbau; Superhet
           
Jacob Roschy
Jacob Roschy
Redakteur
D  Beiträge: 1605
Schema: 17
Bilder: 68
16.Mar.05 21:58

Anzahl Danke: 36
Antworten  |  Sie sind nicht eingeloggt (Gast).   1

Die 3-Röhren-Super-Story

Der ursprüngliche Text dieses Artikels stand bereits im Mai 1990 in der damaligen Funk-Geschichte Nr. 72. Der Text wurde modifiziert, soweit es dem Stand der heutigen Situation (2005) und Erkenntnissen entspricht.

Ich bin Freund und Sammler sowohl von Elektronenröhren als auch von nostalgischen Rundfunkempfängern, wobei mein Interesse an Röhren überwiegt meine Rundfunkgerätesammlung daher nach der Röhrenbestückung ausgerichtet ist.

Mir gefiele es also nicht, fünf verschiedene Radios zu besitzen, die alle den gleichen Röhrensatz haben, während ich fünf äußerlich gleiche Geräte, die jedoch alle mit anderen Röhrensätzen bestückt wären, für ganz interessant fände. Auch halte ich das Sammeln besonderer Röhrenserien und vom Durchschnitt abweichender Geräteschaltungen erstrebenswert. An Röhren ist noch einigermaßen heranzukommen, aber da die Chance oft sehr gering ist, entsprechende Originalgeräte zu erhalten, baue ich solche Schaltungen in vorhandenen Geräten neu auf.

Die Initialzündung

Als ich vom Surplus- Versender Singer-Elektronik die Sonderliste 22 erhielt, schaute ich, wie immer, zuerst nach interessanten Röhrenangeboten. Hier bemerkte ich den Typ 70L7-GT. Ein Blick ins Datenbuch ergab, dass es sich hier um eine außergewöhnliche Verbundröhre handelt: es ist die Kombination einer Endpentode und einer Netzgleichrichterdiode mit Octalsockel und 70V 0,15A Heizung. Nun, eine komplette Octal- Röhrenfamilie mit 0,15A Serienheizung zur Bestückung eines Superhet fehlte mir ohnehin und es war sofort klar, dass ich so einen exotischen Röhrentyp unbedingt haben muss. Günstigerweise war auch der Typ 6D8-G im gleichen Angebot, eine Fünfgitter- Mischröhre, identisch mit der 6A8, aber mit 0,15A Heizung. Hiermit war also das Problem der Mischstufe, der Endstufe und des Gleichrichters bereits gelöst. Für die ZF-Verstärkung und Demodulation hatte ich schon einige Exemplare 12C8 (Pentode-Duodiode) und zur NF-Vorverstärkung einige 12J7 (NF-Pentode) vorrätig, womit die 0,15A-Octalserie vollständig war. Es wurden also, zur Aufteilung mit anderen Röhrenfreunden, jeweils ein 10er-Pack 70L7 und 6D8 bestellt. Nun war ich also in der Lage, mit den vier Röhren 6D8, 12C8, 12J7 und 70L7 eine komplette Superhet-Schaltung aufzubauen.

Nach einiger Zeit war ich jedoch mit dieser Lösung etwas unzufrieden, weil ein 4-Röhren-Super auch mit vielen anderen Röhrenfamilien realisierbar war, z.B. mit UCH11, UBF11, UCL11 und UY11 oder ECH3, ECF1, CBL1 und CY1.

Da erinnerte ich mich, dass ich schon vor einiger Zeit zwei Superhet- Kleinempfänger, der eine mit Rimlock- und der andere mit Novalröhren, repariert hatte, bei denen die ZF-Stufe und die NF-Vorstufe mit nur einer einzigen Pentode in Reflexschaltung betrieben wurden und die trotzdem eine recht gute Empfangsleistung hatten. Mit dieser Schaltung wäre ich also in der Lage, die 12J7 einzusparen und ich könnte mir den einzigartigen Rekord leisten, einen kompletten 6-Kreis-Superhet nur mit den drei Röhren 6D8, 12C8 und 70L7 aufzubauen.

Dieser Sparrekord kann nur mit der Verwendung einer Röhre nach dem Prinzip der 70L7 erreicht werden, bei allen anderen Kombinationen bleibt es auch trotz Reflexschaltung bei vier Röhren, z.B. UCH11, UBF11, UL11, UY11 oder ECH3, EBF2, CL4 und CY1. Die einzigen Ausnahme hiervon sind die Loewe- Mehrfachröhren, wo mit den Typen WG35, WG36 und 26NG schon 1934 der Superhet "Botschafter" bestückt war.

Natürlich ist klar, dass wenn ich hier von Röhrenschaltungen spreche, auch wirklich alle Funktionen mit Röhren arbeiten müssen und nicht mit irgendwelchen Halbleitern, auch nicht zur Netz- und HF-Gleichrichtung. Mit Halbleitern ist es schließlich keine Kunst, mit drei oder weniger Röhren einen 6-Kreis Superhet zu bauen.

Ein gewisses Unbehagen bereiteten mir die Daten der 70L7: beim Pentodensystem sind als Anoden- und Schirmgitterspannung nur 110V und bei der Diode nur 125V Wechselspannung angegeben. Nach Möglichkeit möchte ich den 3-Röhren-Super natürlich direkt an 220 V ohne Transformator betreiben. Bei Pentoden ist mir bekannt, dass man meistens eine höhere Anodenspannung anwenden kann, wenn man die Schirmgitterspannung und die Anodenverlustleistung einhält. Bei der 70L7 hat auch die Pentodenanode einen wesentlich größeren Abstand zur Katode als bei der 25L6, die für 200V zugelassen ist. Ein Probebetrieb mit Anodenspannungen von 200 bis 240V und 100V Schirmgitterspannung verlief erfolgreich. Auch die Diode machte einen vertrauenserweckenden Eindruck. Nach Augenmaß ist der Anoden- Katodenabstand etwa so groß wie bei der UY82 und dürfte somit für die Gleichrichtung für 220 V ausreichend sein. Zudem ist im Datenbuch für 125V ein Strom von 70 mA angegeben, während ich bei 220V nur ca. 35 mA benötige. Vergleichsweise ist die AZ1 bei 300 V mit 100 mA, bei 500 V jedoch nur noch mit 60 mA belastbar, so dass man die 70L7 im gleichen Sinne auch hochrechnen kann. Eine erfolgreich verlaufene Versuchsschaltung an 220 V und 36 mA Last mit einer vorgeschalteten 60 W- Glühlampe bestätigte meine Vermutung.

Glühlampen eignen sich gut als Sicherung und Strombegrenzungswiderstand zur Erprobung kurzschlussgefährdeter Schaltungen. Bei geringem Strom bleibt der Glühfaden kalt und somit relativ niederohmig, - entsteht nun ein Kurzschluss, der sonst die Schaltung zerstören würde, begrenzt der nun heißer und hochohmiger werdende Glühfaden den Strom auf einen ungefährlichen Wert.

Die Gehäusefrage

Jetzt fehlte also nur noch ein geeignetes Gerät, mit der die 3-Röhren-Super- Schaltung realisiert werden konnte. Eine Umfrage unter Freunden blieb erfolglos, ebenso die Suchmeldung nach einem 3-Röhren- Schrottgerät in der FUNKGESCHICHTE. Das einzige vorhandene Gerät, das ungefähr in dieser Richtung lag, war ein Jotha-Radio 640W3, ein Kleinsuper mit Rimlockröhren, der aber nach meinem Geschmack stilistisch nicht zu den amerikanischen Octalröhren passte. Das Dreiröhrensuper-Projekt war also somit in eine Stagnationsphase geraten.

Doch bald darauf zeigte sich eine völlig unerwartete Problemlösung auf: In einem FUNKGESCHICHTE- lnserat suchte ein Sammlerfreund nach Schaltungsunterlagen für ein Radio Pathe 540M mit den Röhren 6E8, 6K7, 6Q7, 25L6 und 25Z6. Mir war sogleich klar, dass es sich hierbei um einen französischen Kleinsuper nach amerikanischem Vorbild handeln muss, und da ich mit solchen Geräten gut bewandert bin, bot ich meine Hilfe an. Es zeigte sich aber, dass der Sammler von diesem Gerät doch nicht allzu sehr begeistert war, zumal die fehlende Skala auch nicht zu bekommen war. Er deutete an, das Gerät möglicherweise gegen ein deutsches Fabrikat zu tauschen. Nun begann ich für das Dreiröhren- Super- Projekt wieder Hoffnung zu schöpfen. Ich berichtete dem Kollegen von dem Jotha-Radio, mit dem ich nicht so recht glücklich war. Er war mit einem Tausch einverstanden und sogleich machte ich mich daran, den teilausgeschlachteten Jotha wieder in einen kompletten Zustand zu versetzen. Alsbald gingen die Geräte auf Reise, womit jeder zu seinem Vorzugsradio kam.

Das Pathe-Radio gefiel mir auf Anhieb noch besser, als ich es mir vorgestellt hatte, besonders wegen den winzigen Abmessungen von 23 b x 18 h x 15 t cm. Wie bei solchen Geräten oft zu erwarten, war die Schaltung in einem so schlechten Zustand, dass nur Totalausschlachtung und Neuaufbau in Frage kam, wobei es dann auch unwesentlich war, statt der original- Fünfröhrenschaltung nun meine langersehnte 3-Röhren-Super- Schaltung zu verwirklichen.

Meine Vorstellung war, das Gerät mit Serienheizung und Netzgleichrichtung direkt an 230 V 50 Hz ohne Transformator zu betreiben, wie es bei solchen Röhren auch üblich war. Ein Problem stellte der vorhandene elektrodynamische Lautsprecher dar, der wegen seiner Erregerwicklung mit 100 V / 3 kOhm leider nicht mehr zu verwenden war. Der Einbau eines entsprechenden 13 cm- permanentdynamischen Lautsprechers war wegen fehlender Befestigungsmöglichkeit sehr arbeitsintensiv. Auch die Bandfilter waren zu ersetzen. Wegen des starken Feldes des Lautsprechermagneten sah ich es als zweckmäßig, die Filterspulen in Eisenbecher einzubauen.

Für den Heizkreis wurde umweltfreundlich, da keine Verlustwärme entwickelnd, ein Kondensator als Vorwiderstand gewählt (C19). Ich errechnete einen Wert von 2,31 µF, der aus einem 2 µF MP-Typ und kleineren Zusatzwerten erreicht wurde.

Als Skalenlampe dient ein Taschenlampenbirnchen mit den Nennwerten 3,5V 0,2A, das hier an 0,15A nur 2,2V aufnimmt. Die hierbei erreichte niedere Glühfadentemperatur erzeugt genau das richtige Schummmerlicht und lässt eine hohe Lebensdauer erwarten. Die von der Skala abgewandte Glasfläche des Lämpchens wurde mit Tipp-ex weiß gepinselt und dient dadurch als Reflektor.

Durch die Phasenverschiebung des Kondensators ergeben sich kaum Stromunterschiede zwischen kalten und heißen Heizfäden, weshalb auf Urdoxe und ähnliches verzichtet werden konnte.

Die Diodenanode der 70L7 erhielt eine spezielle Sicherung (F1) und einen 160 Ohm- Strombegrenzungswiderstand (R17). Die Katode arbeitet auf eine C-L-C-Siebkette mit 2 x 50 µF und einem ehemaligen Ausgangsübertrager mit Z = 2,5 kOhm als Drossel, der mit einem gemessenen Scheinwiderstand von 8,7 kOhm bei 50 Hz günstige Siebeigenschaften besitzt, jedenfalls ist dieses Gerät trotz Einweggleichrichtung recht brummarm.

Auf die beiden freien Plätze der eingesparten Röhren wurden der 2 µF MP-Kondensator und ein 2 x 50 + 8 µF Kombibecher gesetzt, wodurch der Eindruck entstand, dass dieses Chassis schon immer als 3-Röhren-Super gedacht war.

Das Empfänger-Prinzip

Die Empfängerschaltung wurde zunächst als Standart- Superschaltung ohne Reflexschaltung und ohne NF-Vorstufe gebaut. Schon beim ersten Probelauf macht der Oszillator seine Funktion durch Pfeiftöne auf einem anderen Empfänger bemerkbar. Nach Abgleich der Bandfilter auf 455 kHz war dann auch sogleich Empfang möglich, wenn auch nur in sehr bescheidener Lautstärke.

Für die Endpentode wurde ein Katodenwiderstand (R16) von 330 Ohm für den richtigen Arbeitspunkt ermittelt. Zur Stabilisierung der Schirmgitterspannung wurde ein Spannungsteiler R14 (39k) und R23 (51k) eingesetzt.

Bei 228 V Anodenspannung ergeben sich 21,6 mA Anodenstrom, womit die Verlustleistung von 5 W eingehalten wird. Der Ausgangsübertrager hat eine Primärimpedanz von ca. 8,5 kOhm bei 4 Ohm Sekundärlast. An dieser Stelle lassen sich Ausgangsübertrager für ECL113, EL42 und EL95 einsetzen.

Um meine geringen Kenntnisse über die Reflexschaltung aufzubessern, machte ich mich auf die Suche nach entsprechenden Schaltungsunterlagen. Nach langem Suchen fand ich dann zwei Gerätepläne, bei denen ein 10,7MHz- FM-ZF- Verstärker in Reflexschaltung gleichzeitig als NF-Vorstufe dient. Wegen des großen Frequenzabstandes der 10,7MHz zur Niederfrequenz ist dies natürlich günstiger als bei 455 kHz. Ich bemerkte, dass für die Reflexstufe stets der im Datenbuch angegebene normale Katodenwiderstand der ZF-Pentode eingesetzt wurde, aber mit einem deutlich größeren Schirmgitterwiderstand der richtige Arbeitspunkt festgelegt wird. Im Anodenkreis liegt zwischen Bandfilter ZF2 und Spannungsquelle der für das NF-Signal zuständige Arbeitswiderstand R7. Dieser wird gerade so groß gewählt, dass beim Empfang schwächerer Sender die Endstufe noch voll ausgesteuert wird. Ich habe 18 kOhm gewählt, wie es auch in einem Schaltungsbeispiel der Fall war. Ein 4,7 nF- Kondensator (C8) legt den Bandfilter HF-mäßig auf Masse und unterdrückt HF-Anteile im NF-Signal, er soll also für die NF einen möglichst hohen und für die 455 kHz einen möglichst niederen Widerstand haben. Er wurde deshalb für eine Grenzfrequenz oberhalb 10 kHz berechnet. Über C9 wird das von der 12C8 verstärkte NF-Signal der 70L7- Endpentode zugeführt, wobei mit R19 und der Eingangskapazität der Endröhre noch zusätzlich HF-Signale unterdrückt werden.

Für die Arbeitspunkteinstellung der Reflexschaltung wurde zunächst ein 250 kOhm Potentiometer als Schirmgitterwiderstand mit einem 22 kOhm - Schutzwiderstand in Reihe geschaltet. Bei einem Arbeitspunkt von 65 V Anodenspannung war die NF-Verstärkung am größten, aber der Aussteuerbereich (Dynamik) war sehr gering, da bei 60 V die Röhre voll durchgesteuert war und begrenzte. Deshalb habe ich den Arbeitspunkt auf 90 V gelegt, um in jedem Fall für NF und HF noch genügend Dynamikbereich zu haben. Hierzu wurde ein Schirmgitterwiderstand von 33 kOhm ermittelt, der dann fest eingebaut wurde (R9).

Von der Anode der ZF- Pentode führt ein 47 pF- Kondensator (C7) zur ersten Diodenanode zur Erzeugung der Regelspannung, die über R6 der Mischröhre zugeführt wird. Wegen der Reflexschaltung kann die ZF- Stufe selbst nur teilweise geregelt werden, weshalb ein Spannungsteiler aus R20 und R5 eingesetzt wurde, R21 - C32 dienen zur Glättung.

Der ZF- Sekundärkreis von ZF2 führt zwecks Demodulation zur zweiten Diodenanode. Das an P1 entstehende NF-Signal wird über C12 und über R12 zum Filterkreis ZF1 geführt und somit wieder zum Gitter der 12C8. C13, R12 und C23 dienen zur Unterdrückung von HF-Signalen, da sonst diese Reflexschaltung zum Oszillator wird.

Es zeigte sich, dass die Bandbreite zu groß war, vermutlich entstand wegen der Eisenbecher eine stärkere Kopplung der Filterspulen, weshalb ich dann noch zusätzliche Aluhülsen einsetzte. Aber auch nach dieser Maßnahme war bei schwierigen Empfangssituationen die Trennschärfe noch nicht voll zufriedenstellend, möglicherweise entsteht wegen der nur schwachen Abblockung mit C23 und C8 eine Bedämpfung der Filterkreise, was ich hier natürlich nicht genau untersuchen kann.

Im Gerät ist ein Wellenbereichs- Spulenumschaltsatz ("Tuner") für Lang-Mittel-Kurzwelle vorhanden.
Im KW-Bereich ist keine Spule abgleichbar, bei MW und LW sind nur die Oszillator-, nicht aber die Eingangskreisspulen abgleichbar. Da ohnehin keine Skalenscheibe mehr vorhanden war, habe ich deshalb die Oszillatorspulen auf die Resonanz der Eingangsspulen nachgezogen. Auf Langwelle war kein zufriedenstellender Abgleich möglich und es treten stellenweise unerklärliche Rausch- und Blubberstörungen auf. Zwei andere versuchsweise eingesetzte Tuner zeigten jedoch noch schlimmere Fehler, so dass ich das Originalteil wieder einbauen musste.

Da die 6D8-G mittlerweile in einem anderen Gerät Verwendung fand, wurde an deren Stelle die Triode-Hexode 6K8 eingesezt.

Große Toleranzen zeigen die Endsysteme der 70L7. Bei gleichen Bedingungen ergeben sich bei sechs Exemplaren Katodenströme von 20 bis 32 mA, man müsste also für jede Röhre einen eigenen Katodenwiderstand einsetzen. Den Aufdruck auf dem Karton "a precision built" kann man wohl nicht so ernst nehmen. Sehr erfreulich ist jedoch, dass keine der 70L7 Probleme hat mit dem 230 V-Betrieb, für den sie ja nicht vorgesehen waren. Wahrscheinlich ist dies auch dadurch möglich, dass die 70L7 eine originalgetreue Zusammenfassung der Pentode 35L6 und der Diode 35Z5 ist, die für 200 bzw. 235 V zulässig sind, und man wegen der gegenseitigen Erwärmung der Systeme in der 70L7 die Grenzdaten entsprechend reduziert hat.

Bei der Empfangsleistung sind subjektiv kaum Unterschiede gegenüber der vollständigen Standard- Superhetschaltung zu bemerken, wenn man von dem kleinen Nachteil der in der Ursache nicht nachgewiesenen geringeren Trennschärfe absieht. Mir ist unerklärlich, weshalb diese Reflexschaltung zumindest in der unteren Empfängerklasse nicht weiter verbreitet war. Waren etwa unverschämte Lizenzgebühren zu zahlen, welche die Gerätehersteller vom Nachbau der Schaltung abhielten oder hat diese Schaltung doch noch irgendwelche Nachteile, die mir nicht aufgefallen sind ?

Jedenfalls stellt dieses Gerätchen ein unübertreffliches Spitzenverhältnis der Empfangsleistung zur Röhrenanzahl dar. Zu Zeiten, als in Deutschland der Dreiröhren-Einkreis-Volksempfänger mit politisch gewollter dürftiger Empfangsleistung noch das Standart- Billiggerät war, waren mit amerikanischen Röhren Empfänger gleicher Klasse und gleicher Röhrenanzahl als leistungsfähige Superhets möglich.

Außer dem Problem mit dem Wellentuner ging der Aufbau der Schaltung zügig voran. Das fast völlig demontierte Chassis würde zunächst gründlich gereinigt, zum gleichen Zweck kam das Bakelitgehäuse in die Geschirrspülmaschine, die es porentief sauber wieder verließ. Die mattgewordene Außenfläche wurde mit Klarlack, der eigentlich als Überlackierung für Metallic-Farbe gedacht war, gesprayt. Seitdem glänzt das Gehäuse wahrscheinlich noch mehr wie damals vor 40 bis 50 Jahren, als es die Presse verließ.

Elektrische Sicherheit

Da wegen der perforierten Rückwand und den Madenschrauben in den Knöpfen kein völliger Berührungschutz möglich ist, muss unbedingt beachtet werden, dass der Phasenleiter nicht auf das Chassis kommt, was bei den miserabelen deutschen Schukosteckdosen, wo es keine unverwechselbare Zuordnung der Leiter gibt, nicht zufriedenstellend zu lösen ist. Ich habe mich damit beholfen, indem ich in das Gerät eine Glimmlampe einbaute, die durch die Rückwand beobachtet werden kann. Diese ist einerseits mit dem Chassis verbunden und andererseits über einen 2,2 MO Widerstand mit einer Rückwand-Schraube. Berührt man diese Schraube mit dem Finger oder hält man den Antennenstecker daran und die Glimmmlampe leuchtet auf, ist der Netzstecker umzupolen.

Das fertige Gerät machte mir schon viel Freude und ich habe es trotz großer Konkurrenz anderer Nostalgieradios noch öfter in Betrieb. Es war damals eine kleine Sensation in meiner Gerätesammlung und übt auch heute noch, trotz langer Gewöhnung, immer noch eine gewisse Faszination aus.

Es würde mich schon freuen, wenn der eine oder andere Röhrenfreund sich diese Schaltung nachbauen würde, auch wenn ich dabei meine mögliche Monopolstellung verlieren würde, als vielleicht einziger in Europa einen 3-Röhren-6-Kreis-Super zu besitzen, wenn man einmal von den wohl wenigen stolzen Besitzern eines funktionsfähigen Loewe-Mehrfachröhrensupers absieht.

Schon allein wegen der gleichen Röhrenzahl ist diese Schaltung geeignet, einen VE oder anderen Einkreiser, bei geringstmöglicher Veränderung des Erscheinugsbildes, zu einem leistungsfähigen Superhet aufzumöbeln. Falls jemand ein beliebiges Dreiröhrengerät im Schrottzustand besitzt, hat hier eine interessante Alternative zum Wiederaufbau.

Röhren- Alternativen:

Weitere Röhren nach Art der 70L7 sind die 25A7 und die 32L7 mit 0,3A Heizstrom sowie die 117L7 und 117M7. Letztere sind wegen ihren Heizdaten 117V / 0,09A interessant. Mittels eines Shunt sind sie mit Röhren der U-Serie kombinierbar, z.B. UCH11, UBF11 und 117L7.

Nach dem Ende der Octal-Ära wurden keine Röhren mehr nach diesem Prinzip gebaut. Die nachfolgenden Miniaturröhren waren für eine solche Kombination endgültig zu klein. Die 70L7 lebte nur als wieder in ihre Einzelteilen zerlegt weiter, als Endtetroden 35B5 oder 35C5 und als Gleichrichterdiode 35W4.


Technische Daten:

 

Art                                Rundfunkempfänger,

Prinzip                          Superhet, ZF-Stufe zugleich als NF- Vorstufe in Reflexschaltung

Wellenbereiche:             LMK

Kreise                           6

ZF                                457 kHz

Röhren                         12K8, 12C8, 70L7GT

Betriebsart                    Netz

Spannung                     230 V 50 Hz, keine galvanische Trennung

Sprechleistung              ca. 2 W

Lautsprecher                 P-dyn, 13 cm

Gehäuse                       Bakelit

Maße                           230 * 140 * 175 mm

Gewicht                        3,3 kg

Baujahr                         1989

 

Interne Bezeichnung :     H33

Dieser Beitrag wurde am 19.Mar.05 21:45 von Jacob Roschy editiert.

  
rmXorg