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Schaltungsanalyse 5040W/3D 4. Teil

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Thomas Günzel
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21.Mar.07 20:45

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 Hier geht's zum Teil1 , Teil 2 und Teil 3
Der komplette Schaltplan V1.3 hier


Der FM-ZF-Verstärker  (Fortsetzung)

Liebe Freunde des Forums

Um die Threads nicht zu lange werden zu lassen, hier nun schon der 4.Teil.


Dazu wieder ein Schaltungsausschnitt:

Zum vergrößern, einfach auf das Bild klicken!



Frage 3:

Am Steuergitter der EBF80 befindet sich eine ähnliche RC-Kombination (R17/C58) wie die schon besprochene Kombination (R24/C86) am Gitter der EF89 II.

Wird hier nochmals nachgeregelt?


Frage 4:

Das Bremsgitter der EBF80 liegt nicht auf Masse, sondern führt zum Verbindungspunkt C96/97_R41.

Wozu dient diese Verbindung?


Weiterhin viel Spaß

Thomas



This article was edited 24.Mar.07 18:06 by Thomas Günzel .

Karl-Heinz Bradtmöller
 
 
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23.Mar.07 22:44

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Hallo,

da es noch keiner versucht hat, zu antworten, möchte ich es einmal wagen.

Frage 3: Ja, es wird nochmals geregelt.

Frage 4:

Erinnert stark an die Gittervorspannungserzeugung im Grundig Ehrenfels ZF-Verstärker, wo mittels Bremsgitter und 1,2 MOhm Widerstand die Gittervorspannung der nachfolgenden ZF-Röhre EAF 801 erzeugt und "geregelt" wird. Hierbei werden die Diodenstecken der EAF801-Röhren zur ZF-Regelung herangezogen.

In vorliegender Schaltung sind die Dioden in Extra-Röhren untergebracht und erfüllen gleich mehrere Funktionen.

Beste Grüße,

Ihr K.-H. B.

This article was edited 23.Mar.07 22:46 by Karl-Heinz Bradtmöller .

Dieter Barkawitz
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24.Mar.07 10:30

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Zu 3:
Da gibt es einen zusätzlichen Regelkreis, so sehe ich das auch. Es stellt sich allerdings die Frage aus welchem Grund innerhalb des FM-ZF-Verstärkers zwei voneinander getrennte Regelkreise eingebaut wurden?

Zu 4:
Das Bremsgitter der EBF80 ist mit dem Minusanschluss des Ratio-Elkos verbunden. Die Ratio-Elkospannung liegt über R40/41 symmetrisch an Masse. Damit liegt bei Abstimmung auf Frequenzmitte die halbe, negative Ratio-Elkospannung am Bremsgitter der EBF. Die EBF wird demzufolge mit der Abstimmung, also frequenzabhängig, proportional zur Signalstärke gesteuert und nimmt damit Einfluss auf die Steilheit des Ratiofilters.

Gruß Dieter

This article was edited 24.Mar.07 20:41 by Dieter Barkawitz .

Hans M. Knoll
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24.Mar.07 20:30

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Hallo Herr Bradtmoeller und H. Barkawitz.

 Die Frage # 3 ist von beiden richtig beantwortet, die #4 von H. Barkawitz exakt und von H. Bradtmoeller auch mit einer Schaltung verglichen die ausser AM , auch die FM Funktion erfuellt.

Die Fragen die jetzt aber alle noch offen sind: wozu das alles? Werden demnaechst von mir beantwortet. 

Was mich etwas bedrueckt, ist es so schlimm, aus Erster Hand zu erfahren wie die Schaltung wirklich funktioniert? Warum muessen Sie etwas wagen oder sich trauen?

Herr Guenzel macht das doch, um noch einen Zeitzeugen mit einzubeziehen.

 

Gruesse von Hans M.  Knoll

 

This article was edited 24.Mar.07 20:36 by Hans M. Knoll .

Hans M. Knoll
Hans M. Knoll
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25.Mar.07 11:32

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GRUNDIG 5040W 3D Teil 4
Hierzu empfehle ich, sich diese Arbeit von Prof. Rudolph anzusehen. Dort wird das Thema global besprochen.
Ich danke fuer die Ausleihe von Bildern. H.M.K.
 Antwort zur Frage 3
 
Die beiden gegebenen Antworten habe ich als „Regelung“ gelten lassen, obwohl man das auch anders sehen kann.
Genaugenommen ist das eine Regelung mit einem Schwellwert ab dem ein Pegel nahezu konstant gehalten wird.  Als Begrenzer oder Limiter bekannt. Jeder Thermostat ist das im Prinzip. 
Die im Teil 3 Post 9 und 19 schon besprochene Schaltung ist von der reinen Funktion gleich der jetzt diskutierten.  Es wird von dort aber  zusaetzlich eine Regelspannung fuer die FM -Vorstufe entnommen. Was die Frage offen laesst, ist der Urzweck der Schaltung eine Begrenzung einer Groesse, beabsichtigt oder Nebeneffekt? Ich werde darauf noch zurueckkommen.
Dieses Bild zeigt jedoch, auch in USA wurde damit eine AGC (automatic gain control) erzeugt oder entnommen
 
Bei der Frage 3 im Teil 4 (also hier) ist das eine bei FM- Empfaengern uebliche und notwendige Funktion.    Bekannt als Begrenzung oder AM-Unterdrueckung.
 
Die Begrenzung bezieht sich hier auf eine Begrenzung der HF- Ausgangsspannung einer Stufe oder von Stufen.
Das Bild 310 soll das zeigen.
 
Im Bild 310 sehen wir eine lineare Verstaerkerstufe die ihrerseits eine nachfolgende Stufe ueber ein Bandfilter mit Hochfrequenz ansteuert. Diese zweite Stufe ist die, von der hier die Rede als Frage 3 ist.
Man sieht auf der X- Achse das HF- Eingangssignal in mV, auf der Y-Achse das Ausgangssignal in Volt.
Die zweite Roehre hat am G1 diese uns bekannte R/C Kombination.
Ohne diese Kombination wuerde das Ausgangssignal solange linear mit der Ausgangsspannung ansteigen, bis die Roehre je nach Beschaltung mit Aussenwiderstand am G1 oder an der Anode in die Uebersteuerung ginge. Das ist jetzt zwar ein Zustand der durchaus gewollt ist. Nur wenn eine Roehre am G1 uebersteuert wird, fliesst dort Gitterstrom, der wie eine Diode hohe Werte annehmen kann. (mA) Diese Diodenfunktion veraendert aber die Uebertragungsfunktion des Bandfilters und damit das gesamte Verhalten des Empfaengers im negativen Sinn, wenn man dieses Verhalten nicht kontrolliert.
Der Gitterstrom wird wie beim Audion oder Oszillator mit einer R/C- Kombination begrenzt, indem die Gleichspannung die ja der HF folgt, den Arbeitspunkt der Roehre nach negativer Ug1 und damit zu kleinerem Anodenstrom verschiebt. Das ganze geschieht gleitend, so das man es als Regelung durchgehen lassen kann.
Damit die Wirkung der gewollten AM-Unterdrueckung optimal wird, muss das Schirmgitter (Ug2) eine passende Spannung erhalten, damit die Bergrenzung von Ia moeglichst frueh einsetzt. Im Bild 310 findet man einen relativ grossen Rv am G2. Damit wird bei kleiner HF der Punkt der Uebersteuerung schon frueh erreicht,  weil wegen des noch hohen Ig2 nur  eine kleine Schirmgitterspannung anliegen kann, die Kennlinie Ia versus –Ug1 ist dabei kurz.
Steigt die HF am Eingang der Stufe an, entsteht an der R/C Kombination eine negativere Spannung die den Anodenstrom und den Schirmgitterstrom zurueck nimmt, deshalb steigt Ug2 an und verhindert dass die Kennlinie „kurz“ bleibt. Das ganze ist ein stetiger oder gleitender Vorgang, in der Bildunterschrift ist daher von einer gleitenden Schirmgitterspannung die Rede .
 
Das zu jeder HF- Spannung die richtige Laenge der Ia/-Ug1 vorhanden sein muss, will ich mit dem Bild 313b  zeigen.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dieses Bild zeigt ein in der Amplitude schwankendes Eingangsignal. (senkrecht)
Und waagrecht den Anodenstrom der Stufe. Man sieht, ist die Kennlinie Ia/-Ug1 zu lang oder das Eingangsignal „noch“ zu klein, wird die stoerende Modulation gar nicht oder bei mehr Signal nur im oberen Knick der Ia Kennlinie ausreichend begrenzt, das gleiche geschieht am unteren Knick. Es ist daher eine sehr genaue Dimensionierung aller Parameter der Stufe erforderlich um eine wirksame AM-Unterdrueckung zu erreichen. Was ja der eigentliche Vorteil des FM- Modulation und des stoerungsfreien Radioempfanges ist oder sein soll.
Bei hochwertigen Empfaengern wendet man diese Schaltung des Begrenzers in Kaskade an.
Hierzu einen Text unseres Mitglieds
 
Text 401
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Rudolph Copy: Hans M. Knoll
Begrenzer mit Röhren
Bei Röhrenschaltungen begnügte man sich oft mit einer einzigen Begrenzer-Stufe. Die Röhren werden dafür so betrieben, dass sie in die Sättigung gehen, was besonders rasch erfolgt, wenn die Versorgungsspannungen niedrig gehalten werden. Typisch ist auch eine RC-Kombination am Gitterkreis. In der Kennlinie sehen die Verhältnisse so aus, wie in Bild 5
Mit einer einzigen Röhre erhält man nur eine recht unvollkommene und zudem einseitige Begrenzerwirkung. Eine Verbesserung bringt eine Kettenschaltung von 2 Begren­zerstufen, Bild 6. Hierdurch verkleinert sich die Begrenzer-Schwelle und gleichzeitig wird die Begrenzer-Wirkung symmetrischer.
 
Ich fuege da noch an, wenn wie von mir gezeigt, die Begrenzung nur an einer Seite , oben oder unten, nicht ausreichend ist,  wird das Ganze von der vorhergehenden Stufe um 180° invertiert an die zweite weitergereicht und dort von der AM befreit. Der untere Teil wird ja dadurch zum oberen.
 
Hierzu ein Bild von H. Prof. Rudolph
Bild 402
 
Und hier noch eine Darstellung von Prof. Rudolph
 
 
Bild 401
 
 
 
 
Im 5040W 3D sind das die beiden Roehren EF89 II  und die EBF80.  Damit ist auch beantwortet.
Warum diese „Regelung“ zweimal in Serie im Verstaerkerzug der 4040 bis 5050 zu finden ist.
26.03.2007 17:30  hinzu
GRUNDIG 5040W 3D Teil 4
 
Anmerkung in eigener Sache:
Herr Guenzel entscheidet normalerweise selbststaendig welche Fragen er stellt. In diesem Falle, habe ich ihn gebeten, seine Frage 3, mit dem was jetzt als Frage 4 besprochen wird, zu kombinieren. Beide Fragen haengen eng zusammen was er aber nicht wissen kann. Im Standardfall bin ich am Katalog unbeteiligt. h.m.k.
 
Antwort zur Frage 4
Es war gefragt, warum das Bremsgitter der EBF 80 nicht an Masse sondern am Verbindungspunkt von C96/97 mit R41 liegt?
 
Bei der Frage 3 wurde erwaehnt, dass die Einstellung der „Begrenzerstufe“ sehr genau erfolgen muss weil dadurch die Stoerbefreiung der FM-Modulation von AM- Stoerungen nicht ueber den gesamten Bereich des Antennensignals optimal arbeiten kann.
Ein wesentlicher Punkt ist die Anoden- und Schirmgitterspannung der Stufe vor dem Demodulator (Ratio) in unserem Fall die EBF80.
Im Bildtext von Bild 312 findet sich der Hinweis: beachte die niedrige Anoden- und Schirmgitterspannung!
Auch beim Bild 310 gibt es den Hinweis einer gleitenden Schirmgitterspannung.
 
Diese Einstellung der Begrenzer Stufe beeinflusst aber die Funktion wie es in Bild 313b und Rudolph 401 gezeigt wird.
Der Idealfall fuer FM waere wie im Bild 310 eine geringe Anoden- und Schirmgitterspannung.
 
Es gibt in der Tat, einige Geraete wo beides oder nur das G2 extrem niedrig mit Spannung versorgt wird.
NEU: z.B. das Modell CELERINA 6100 ID 11 782 hier im RMorg. Dort sind AM- und FM- Teil voellig getrennt, da hat man Freiheiten. Beim GRUNDIG RT50 gab es das auch in 1964



Was hindert den Entwickler das zu tun? Zum einen, mit diesen Einstellungen gibt es wenig NF- Signal vom Demodulator und zum andern, wenig Anzeigespannung fuer das Mag. Auge.
Mitte der 50er, gab es Typen die zwischen 16 und 20 Volt benoetigten um zu schliessen.
Einen Ratio zu machen der max. 25 Volt abgibt (um etwas Reserve zu haben) ist kein Problem. Das ergibt aber auch nur um die 2 Volt NF-Signal bei Vollausssteuerung (40Khz Hub)
Zu der Zeit waren ein mittlerer Hub von 12 bis 15 die Regel. Das sind aber nur ca. 0,7 Volt NF- Signal was fuer ein einfaches Radio zu wenig ist.
 
Zum anderen, ist die AM- ZF ein Problem. Wenn die EBF80 zu wenig Signal an die Dioden abgibt, ist auch bei AM die NF bei M0 30% knapp, zum andern die Regelspannung fuer die HF- Stufen und das Mag. Auge. Jeder wird wissen, wenn es an Anzeigeempfindlichkeit mangelt, ist das bei AM.
Man kann deshalb die EBF80 nicht mit wenig Spannung laufen lassen.
 
Es gibt zu dieser Zeit viele Geraete die zwischen AM und FM die Schirmgitterspannung der letzten ZF- Stufe umschalten. SABA, Siemens usw.
Das bedeutet aber immer einen Schalter in der FM-Sektion wo es sowieso immer voll ist. Ausserdem verschleppt diese Schalterleitung 10,7Mhz von ganz hinten wo die hohen Pegel anliegen nach vorne (ECH) wo kleine Pegel vorherrschen. Das gibt Rueckkopplung die nicht zu einem guten Radio beitragen. 1953 kam soweit ich das beurteilen kann, von PHILIPS eine Schaltungstechnik auf, die ohne Umschaltung auskommt.
Bild 403
 
 
Dieser Text ist diesem Philips Artikel entnommen. Besser kann man es nicht sagen!
Bremsgitter-Regelung der Röhre vor dem Ratio. Zur Verbesser der Begrenzung des Ratio-Detektors regelt man gern auch bei FM- Empfang eine oder mehrere Stufen und laesst die letzte ZF-Stufe als Begrenzer arbeiten. Bei der normalen Regelung am Steuergitter muessen die Regelspannungen bei AM und FM ueber die gleiche Regelleitung gefuehrt werden. Wenn bei AM und FM verschiedene Roehren geregelt werden sollen, muss der Regelkanal Schalter enthalten. Bei der neuen Philetta BD233 U-K werden die Regelkanaele dadurch getrennt, dass bei FM die ZF-Stufe UF 85 am Bremsgitter geregelt wird. Diese Rohre arbeitet ausserdem am Gitter als Vorbegrenzer.
Diese Schaltung zeigt Abb. 403.
Ab hier ist der Text von Knoll.   Da der Ratio-Detektor durch die doppelte Vorbegrenzung am G1 und am G3 eine annaehernd konstante ZF-Spannung erhaelt, kann er optimal fuer ein kleines HF - Spannungs-Intervall dimensioniert werden.
Ein grosser Vorteil ist dabei auch noch dabei. Wird mit geringer Ug2 gearbeitet, ist die Anzeigespannung (Ratio-Richtspannung) bei kleinen Signalen auch klein.
Wird wie vor das G3 der Treiberstufe geregelt, wirkt das erst bei hoeheren Gleichspannungen am Ratio und damit am g3 der EBF80. Man hat also bei kleinen Pegeln noch wenig oder keine Regelung und daher auch keine Reduzierung der Anzeigespannung was sich als gut einordnen laesst.   Es ist ausserdem moeglich und auch Praxis dem G3 und dem Mag- Auge mit Teilern angepasste Spannungen zu entnehmen, wobei der Ratio die hoechste haben muss und alle anderen, jeden Wert bekommen koennen. Es gibt da Beispiele dazu.
Bild 405
 
Das ist nun eine ganz intelligente Technik die sehr vielseitig ist.
Nur ein Beispiel: Wird die Begrenzerstufe so eingestellt, dass ihre Ausgangsspannung    schon sehr frueh abgeflacht ist, kann man nach der Ratiospannung nicht mehr abstimmen, es aendert sich ja nichts mehr. Jeder weis, bei den spaeteren FM- Tunern gab es deshalb eine Mittenanzeige.
Bei guten Geraeten der FM- Technik werden die Gleichspannungen von den oder der R/C- Kombination der Begrenzerstufe(n)   benutzt um abzustimmen, denn diese Spannungen sind ueber einen weiten Bereich mit dem Signal an der Antenne verknuepft. Wenn Sie im Schaltbild des 5040W 3D den R40  R43  (20M) suchen, das ist so eine Verknuepfung :
Ratiospannung/ Begrenzer. Da wird dem EBF80 Begrenzerpegel an der R/C Kombination R17 C 58 eine Spannung entnommen und zur Ratiospannung addiert weil diese bei hohen HF-Pegel konstant bleibt eine Abstimmung auf Maximum daher nicht mehr moeglich ist.
Alle diese genannten Massnahmen, so simpel   sie aussehen, machen ein gutes Geraet aus.
 
Der GRUNDIG 5040W 3D nutzt alle Techniken ausser der reduzierten Schirmgitterspannung an der Roehre vor dem Ratio (EBF80) aus.
Eine wichtige Besonderheit ist auch der symmetrische Ratio.
Schon die Erfinder des Ratio weisen 1947 darauf hin, dass der symmetrische Ratio  eine bessere und ueber die Bandbreite gleichmaessigere AM- Unterdrueckung aufweist.
Der Ur- Ratiotyp ist ein symmetrischer.
Siehe hier das Bild 404 Original von S.W. SEELEY und J. AVIS RCA 1947
 
Bild 404
 
 
 
Mit der Einfuehrung der EABC80 wurde wegen der begrenzten Pinzahl der unsymmetrische Ratio der Standard.
Damit sind von meiner Seite die Frage 3 und 4 beantwortet.
Viel Spass , Hans M. Knoll

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This article was edited 22.Apr.07 20:58 by Hans M. Knoll .

Hans M. Knoll
Hans M. Knoll
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26.Mar.07 17:44

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Um einmal zu zeigen, wie sich bei einem Standard Radio die Ratio-Gleichspannung und die Nf- Spannung ueber die HF- Eingangsspannung aendern, habe ich eine Regelkurve wie sie im Labor ueblich war beigelegt.

Rot und SW sind die beiden genannten Spannungen, man kann sehen, sie verlaufen exakt parallel. Die gruene Kurve ist die Spannung am G1 der Stufe vor dem Ratio an der R/C Kombination. Dort wo der Ratio schon ohne Aenderrung ist, liegt der Begrenzer so bei 50%

 

Dieses Geraet benutzt auch die Regelung am g3 der Vorroehre am Ratio und auch der vorausgehenden ZF- Roehre. Es wird also zweimal am g3 geregelt.

 

Hans M. Knoll

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This article was edited 26.Mar.07 19:33 by Hans M. Knoll .

Thomas Günzel
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30.Mar.07 18:31

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Liebe Freunde des Forums,

an dieser Stelle möchte ich mich erst mal recht herzlich für die ausführlichen und verständlichen Antworten von Hans zu diesem doch nicht ganz trivialem Thema bedanken!
Ich persönlich, als Röhren-Schaltungs-Jungspund habe bisher viel dazu gelernt!

Der nächste Schritt wäre folgerichtig  der Ratiodetektor mit der EAA91.
Die Funktion und Schaltungstechnik wurde aber bereits von Professor Dietmar Rudolph ausführlich hier beschrieben:

Frequenzdemodulation

so daß, eine weitere Erläuterung durch Hans wohl nicht notwendig ist.

Deshalb werden wir uns bald auf den AM-Teil stürzen und ihn von dem Antenneneingang bis zur Demodulation durchziehen.

Jetzt schon der Aufruf an alle die Fragen haben und noch keine Schreibrechte:
Einfach die Fragen (per Email)  an mich schicken, und ich werde es in Ihrem Namen in die Frageliste aufnehmen.

Weiterhin viel Spaß und in der Hoffnung auf viele Fragen?

Thomas Günzel

This article was edited 30.Mar.07 18:32 by Thomas Günzel .

Andreas Steinmetz
 
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31.Mar.07 13:49

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Liebe Kollegen,

auch ich möchte mich ganz herzlich bei allen Beteiligten bedanken. Natürlich an erster Stelle bei Herrn Knoll für seine wirklich wertvollen Beiträge, bei denen mir immer wieder mal ein "Aha!" über die Lippen kommt. Aber auch bei allen anderen. Auch bei denen, die im Hintergrund gearbeitet haben. Ich selber mußte mich diesmal aus Zeitmangel zurückhalten.
Bevor wir mit der FM-Demodulation weitermachen, möchte ich aber gern noch ein wichtiges Detail ansprechen: Wer mag etwas über die doch eigentümliche Schaltung der Schirmgitter- bzw. Anodenkreis-Entkopplung bei beiden ZF-Stufen posten? Ich meine die Schaltung von C79/80 und C85/59.
Warten wir mal die Antworten ab. Wenn sich keiner meldet, kann ich das gerne übernehmen.

Andreas
Karl-Heinz Bradtmöller
 
 
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31.Mar.07 18:16

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Hallo Herr Steinmetz,

ich versuch's mal:

Widerstände sind keine idealen Bauteile, werden sie von Strom durchflossen, werden die Moleküle in thermische Schwingung versetzt.

Um das dadurch entstehende thermische Rauschen zu minimieren und nach Möglichkeit aus dem gewünschten Signal zu entfernen, werden der Kondensator  C59 parallel zu Widerstand R14, der Kondensator C 80 parallel zu Widerstand R 21 geschaltet. 

 

beste Grüße,

Ihr K.-H.B.

 

Editierung: C79 und R21, sowie C85 und R 14 ergeben bei mir keine Verständnisschwierigkeiten, es sind "klassische" R/C-Siebglieder... oder besser Tiefpässe mit Grenzfrequenzen um 300 Hz/1600 Hz (R und C jeweils isoliert für sich betrachtet). Interessant wäre noch die tatsächliche Verdrahtung, wo die Massepunkte sich befinden, um die der jeweiligen Stufe zugehörenden Bauteile möglichst punktgenau zu "erden". Dann sind die obigen Kondensatoren in Reihe geschaltet, erfüllen dann aber auch hauptsächlich eine Tiefpaßfunktion, wobei sich natürlich die o.gen. Grenzfrequenzen etwas veränderten. Die Dimensionierung reicht für eine HF-Unterdrückung allemal aus. Die Zusammengehörigkeit dieser "Siebglieder" sollte wohl zeichnerisch ausgedrückt werden.

This article was edited 01.Apr.07 17:51 by Karl-Heinz Bradtmöller .

Thomas Günzel
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31.Mar.07 21:23

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   10 Liebe Freunde des Forums,

zum besseren Verständnis, hier noch der Schaltplanausschnitt.

Thomas


Andreas Steinmetz
 
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02.Apr.07 14:51

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Hallo Herr Bradtmöller,

in dem Bereich der ZF-Stufen, zudem noch an den G2- und A-Kreisen, spielen die thermischen Rauschspannungen zumindest in diesem Zusammenhang keine relevante Rolle. Die angesprochenen Kondensatoren bilden, wie Sie in dem Nachtrag richtig schreiben, in Verbindung mit den Vorwiderständen Tiefpässe zur Entkopplung der HF- und  der Versorgungskreise. Oder anders ausgedrückt: die Kondensatoren "blocken" die HF nach außen hin ab. So weit, so gut.
Aber das ist noch nicht alles. Sie beobachten richtig, daß je zwei Kondensatoren in Reihe geschaltet sind. Einzig Ihre Schlußfolgerung daraus ist nicht ausreichend: Neben der Hauptaufgabe Tiefpaß gibt es noch eine wichtige Nebenaufgabe, die sich daraus ergibt, daß die Anoden-Entkopplungskondensatoren C80 und C59 eben nicht direkt an Masse, sondern an den Schirmgitter-Blöcken C79 und C85 liegen. Vielleicht kommen Sie dahinter, wenn Sie überlegen, daß sich selbst für die HF noch eine (ziemlich) kleine Spannung an den Kondensatoren ausbildet. Wie und mit welcher Phasenlage teilt sich diese Spannung auf die beiden Kondensatoren auf?

Andreas

This article was edited 02.Apr.07 14:53 by Andreas Steinmetz .

Andreas Steinmetz
 
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04.Apr.07 17:32

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Liebe Kollegen,

zuviel Funkstille tut auch nicht gut. Deshalb will ich jetzt ein wenig Licht ins Dunkel bringen. Ganz genaue Ausführungen werde ich später als Text bringen und dazu hier einen Link einbauen.
Doch das Wichtigste hier schon mal in Kurzform: Unter Berücksichtig der an der Anode liegenden Röhren- und Schaltkapazitäten einerseits und der beiden Entkoppelkondensatoren andererseits, erkennt man eine kapazitive Spannungsteilung der Schwingspannung des Ausgangskreises wie bei einer kapazitiven Dreipunktschaltung. Also baut sich am Schirmgitter eine gegenüber der Anode gegenphasige HF-Spannung auf. Diese ist zwar sehr klein, aber das reicht gerade aus, um die Auswirkung der schädlichen Rückwirkungskapazität zwischen Steuergitter und Anode zu neutralisieren. Wir haben es hier also wieder mit einer Neutralisationsbrücke zu tun. Ohne sie würde die Durchlaßkurve des ZF-Verstärkers unsymmetrisch, was man im einen oder anderen Fall vielleicht noch mit Wobbler-unterstütztem Abgleich kompensieren könnte. Aber leider wird die Schaltung auch prinzipiell instabil. Bei Spitzengeräten ist man daher eher geneigt, die Rückwirkungskapazität zu neutralisieren und damit das Übel bei der Wurzel zu packen, um es mal etwas salopp zu formulieren. Prinzipiell könnte man die Gegenspannung auch direkt in den Steuergitterkreis einkoppeln, aber so erspart man sich zusätzliche Bauteile bei gleichem Effekt.
Bei Reparaturarbeiten muß man sehr darauf achten, daß die Verdrahtung nicht nennenswert verbogen wird, weil wir es mit z.T. sehr kleinen Rückwirkungskapazitäten zu tun haben. Auch die Wahl der Entkopplungskondensatoren ist kritisch, denn bei 10,7MHz verändern geringfügig abweichende Zuleitungslängen und natürlich die (möglichst geringe) Serieninduktivität der Kondensatoren den Abgleich der Neutralisationsbrücke erheblich. Selbstverständlich dürfen auch die Massepunkte nicht verändert werden.

Andreas

Edit 07.04.07: Inzwischen ist der Beitrag fertig: Neutralisierung im ZF-Teil von UKW-Empfängern

This article was edited 07.Apr.07 20:10 by Andreas Steinmetz .

Hans M. Knoll
Hans M. Knoll
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Hallo Forum, hallo Thomas und H. Steinmetz.

Die Frage 5 ist von H. Steinmetz richtig beantwortet. Warten wir was H. Steinmetz noch bringt.

Wenn sich dann noch was empfiehlt, bringe ich auch was dazu.

 Gruss Knoll

 Nachtrag:

Es bleibt mir nur das: ein erstklassiger Artikel den H. Steinmetz dazu erstellt hat.

Ich kann da nur sagen, besser  und ausfuehrlicher gehts nicht!

 Hans M. Knoll 

This article was edited 07.Apr.07 23:12 by Hans M. Knoll .

Thomas Günzel
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06.Apr.07 20:35

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   14 Liebe Freunde des Forums,

Von Herrn Schlemm erreichte mich folgende Email:

Hallo Herr Günzel,

ich verfolge mit grossem Interesse die Diskussion der Schaltung des Grundig 5040. In diesem Zusammenhang ist vielleicht noch von allgemeinem Interesse: Wozu dient die Katodenkombination R30/C87 an der EBF80?
Ich habe solche oder ähnliche Katodenkombinationen (auch nicht überbrückte Katodenwiderstände) schon öfters auch in reinen FM Zf-Verstärkern gesehen, ohne deren Sinn zu verstehen.

Mit freundlichen Grüssen
Ernst Schlemm (GFGF)



Wer kann einen Tipp geben?

Herzliche Grüße

Thomas
Dieter Barkawitz
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Bemerkung zur Frage 5:

Mir fällt auf, dass die Wertepaare von C97/C80 = 10nF / 2nF im umgekehrten Verhältnis zu C85 / C90 = 2nF / 10 nF stehen. Handelt es sich hier schlicht um einen Beschriftungsfehler oder muss die EF89 II so viel mehr neutralisiert werden als die EF89 I.


Zu Frage 6:

Der Kathodenwiderstand R30 legt den Arbeitspunkt der EBF80 per Stromgegenkopplung fest was sich sehr günstig auf die Gleichstromstabilität der Röhre auswirkt. Der Kathodenstrom fließt über R30 und der Spannungsfall an R30 hebt die Kathode gegenüber Masse an. Das Steuergitter liegt über R17 an Masse und solange kein ZF-Signal vorhanden ist an 0 Volt, somit ist das Gitter bezogen auf die Kathode negativ. Über R17 fließt aber auch ein von der Signalstärke abhängiger Gitterstrom, der das Gitter bei steigendem Signal weiter ins negative verschiebt (Siehe Antworten zu Frage 3).

Somit kann festgehalten werden:

R30 legt den Arbeitspunkt fest, der durch R17 mit steigendem Signal in Richtung weniger Verstärkung verschoben wird.

C87 hebt die Gegenkopplung von R30 für Wechselspannungen mit ZF-Frequenz auf, so dass die volle Verstärkung der Röhre genutzt werden kann.


PS: An dieser Stelle möchte ich den Herren Knoll und Steinmetz recht herzlich für die sehr ausführlichen, leicht verständlichen Erklärungen danken!

Gruß  Dieter

Dietmar Rudolph
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08.Apr.07 19:56

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   16 Das B-System in der EBF80 dient der AM-Demodulation und der Gewinnung der Regelspannung (AGC, automatic gain control) für den AM Betrieb.
Wäre die Katode der EBF80 direkt auf Masse, entstünde schon beim schwächsten Empfangssignal eine Regelspannung, die die beiden EBF89 unmittelbar herunterregeln würde. Das ergäbe eine geringe Regelsteilheit.
Da nun die Katode der EBF80 auf ca. +1,7V liegt, muß das Empfangssignal wenigstens so groß sein, daß diese Spannung "überwunden" wird. Dadurch entsteht eine "verzögerte" Regelung, die zu einem verbesserten Regelverhalten führt.
Die EBF80 selbst ist nicht in die AGC einbezogen. Auch das "versteilert" die Regelung. Deshalb ist es notwendig, diese Stufe für AM im Linearbetrieb arbeiten zu lassen. Dazu dient die RC-Kombination in der Katode, womit der Arbeitspunkt festgelegt wird.

Für den FM-Betrieb ist diese RC-Kombination ohne nachteilige Auswirkung, da das ZF-Signal schon eine so große Amplitude hat, daß mit Hilfe von R17/C58 eine Amplitudenbegrenzerwirkung erzeugt wird.

Der Schaltplan ist in so fern etwas unübersichtlich, weil die Reihenfolge der beiden EF89 für FM und für AM unterschiedlich ist.  Bei FM ist die Reihenfolge wie mit I und II bezeichnet. Bei AM ist die EF89II eine aperiodische Vorstufe für den Mischer ECC82 (1. System).

MfG DR
Hans M. Knoll
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08.Apr.07 19:37

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Hallo Herr Barkawitz, hallo Forum.

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Hallo was seh'ich da? Ein Mitstreiter, Herr Prof. Rudolph.

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Die Frage 6 ist insofern exakt beantwortet, 
 

wenn man den Hinweis am R17 und die Antworten zur Frage 3  so sieht, dass es nur bei FM der Fall ist, dass sich der Arbeitspunkt verschiebt.

Bei AM, tut sich da nichts.  Das verhindert die AGC, waere das nicht so, wuerde ja die AM Nutzmodulation abgeschnitten !

Aber Ihre Antwort ist richtigl, ich habe das nur erweitert.

 Edit: Es gilt ja als ausgemacht, dass als erstes der FM-Teil und dann der AM-Teil besprochen wird.

Insofern ist die Antwort von H.Barkawitz zum ersten Teil der Frage 6 richtig.

Noch offen ist aber noch was  in ( ) steht:  warum gibt es unueberbrueckte

Katodenwiderstaende,  allein oder in kombination mit ueberbrueckten?

PS: im RMorg. habe ich das schon ausfuehrlich behandelt, Nur wer hat's gelesen?

Zur Frage 5.

Richtig gesehen und mitgedacht! Mit dem Text von H. Steinmetz kann oder muss man das so sehen wie Sie es tun.

Ich habe das in dem Moment gesehen, als die Frage von H. Steinmetz aufgeworfen wurde.

Mehrfaches hin und her, was soll das?

Es ist wie Sie vermuten, die Firma GRUNDIG hat da Mist gemacht.

Nach Ostern  will ich versuchen das hier nachzutragen wieso?

 

Edit: 13.4.2007

hier ein Ausschnitt bei dem beide Kondensatoren den Wert 10nF haben.

 

 

 

 

 

Hier deutlich sichtbar, dass ein Wert von 10nF in 2nF von Hand geaendert wurde.

Nachdem bei der zweiten EF89 der 2nF gegen Masse geht, und es wenig Sinn macht,

den Kondensator der vom Filter zum g2 geht zu aendern, dass hat keine Aenderung der Neutralistation in der entgegengestzten Richtung  als bei der anderen EF89   zur Folge.

Man darf also wie ich meine, annehmen, das Schaltbild ist falsch.

Hans M. Knoll

 

 

 

Es freut auch mich, wenn jemand eine Nutzanwendung unserer nicht ganz einfachen

und auch  sehr aufwaendigen Arbeit findet.

Ich hoffe, es geht so weiter!

Hans M. Knoll

 frohe Ostern.

This article was edited 13.Apr.07 19:10 by Hans M. Knoll .

Dieter Barkawitz
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09.Apr.07 10:35

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Ein herzliches Dankeschön an Herrn Rudolph für seine erklärenden Worte die meine Gedanken in eine ganz andere Richtung lenken und dabei allerdings ein paar neue Fragen aufdecken.

Sie schreiben:
"Wäre die Katode der EBF80 direkt auf Masse, entstünde schon beim schwächsten Empfangssignal eine Regelspannung, die die beiden EBF89 unmittelbar herunterregeln würde. Das ergäbe eine geringe Regelsteilheit.“
Das unmittelbare Einsetzen der Regelspannung und damit verbundene Herunterregeln der beiden EBF89 kann ich spontan nachvollziehen, aber aus welchem Grund ergibt das eine geringe Steilheit?


"Da nun die Katode der EBF80 auf ca. +1,7V liegt, muß das Empfangssignal wenigstens so groß sein, daß diese Spannung "überwunden" wird. Dadurch entsteht eine "verzögerte" Regelung, die zu einem verbesserten Regelverhalten führt.“
Wenn ich das richtig verstehe ist es so, dass den beiden Röhrendioden eine gegengepolte Gleichspannung von 1,7V in Reihe geschaltet wird, die nach außen so wirkt als hätten die Dioden eine höhere Durchlassspannung. Damit verschiebt sich der Regelspannungseinsatz um eben diesen Gleichspannungsbetrag, hier 1,7V nach oben. Mit der Aussage „verzögerte“ Regelung ist also dieser Regelspannungseinsatzpunkt beschrieben?

"Für den FM-Betrieb ist diese RC-Kombination ohne nachteilige Auswirkung, da das ZF-Signal schon eine so große Amplitude hat, daß mit Hilfe von R17/C58 eine Amplitudenbegrenzerwirkung erzeugt wird.“
Natürlich ist es auch für den FM-Betrieb nicht nachteilig wenn die Röhre im linearen Betrieb arbeitet. Ich verstehe allerdings nicht aus welchem Grund das FM-ZF-Signal ganz allgemein bereits eine so große Amplitude hat, dass R17 begrenzend wirkt. Die Amplitudenhöhe des FM-ZF-Signal ist doch direkt abhängig von der UKW-Eingangsspannung, also bei sehr kleinen Eingangssignalen ebenfalls sehr niedrig?

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Auch Herrn Knoll möchte ich für seine Ausführungen danken! Und gleich noch noch ein paar Bemerkungen von mir:
„wenn man den Hinweis am R17 und die Antworten zur Frage 3  so sieht, dass es nur bei FM der Fall ist, dass sich der Arbeitspunkt verschiebt.“
Kann man das überhaupt anders sehen, denn wie soll sich an R17 eine Arbeitspunkt verschiebende Regelspannung bilden wenn das dazu notwendige FM-Signal fehlt da das Radio auf AM geschaltet ist?

Ihre Frage:
„Noch offen ist aber noch was  in ( ) steht:  warum gibt es unueberbrueckte Katodenwiderstaende,  allein oder in kombination mit ueberbrueckten?  PS: im RMorg. habe ich das schon ausfuehrlich behandelt, Nur wer hat's gelesen?“  Ich hätte es gerne gelesen wenn ich es gefunden hätte!

Zu Ihrer Frage habe ich bereits in Post 15 folgendes geschrieben:
„C87 hebt die Gegenkopplung von R30 für Wechselspannungen mit ZF-Frequenz auf, so dass die volle Verstärkung der Röhre genutzt werden kann.“
Allgemein kann man sagen ein Kathodenwiderstand hat oft mehrere Funktionen gleichzeitig:
-    er legt den Gleichstromarbeitpunkt fest
-    er bestimmt die Stromgegenkopplung für das Signal
-    er verschiebt den Durchlasspunkt einer Röhrendiode (wie wir weiter oben gesehen haben)
-    usw.
Der Parallelkondensator hebt also die Stromgegenkopplung für das Signal auf. Wenn man allerdings eine kleine Signalgegenkopplung wünscht kann der Katodenwiderstand aufgeteilt werden und nur einer der Teilwiderstände mit einem Kondensator überbrückt werden. Darüber hinaus sind auch frequenzabhängige Beschaltungen des Katodenwiderstandes möglich, z.B. der Scheinwiderstand des Parallelkondensators ist für das Signal nennenswert hoch, oder in Reihe zum Parallelkondensator liegt ein ohmscher Widerstand usw, usw…


Allen noch einen frohen Ostermontag
Dieter
Hans M. Knoll
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09.Apr.07 10:59

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Hallo Herr Barkawitz.

Diese Aussage von mir ist falsch: 
„wenn man den Hinweis am R17 und die Antworten zur Frage 3 so sieht, dass es nur bei FM der Fall ist, dass sich der Arbeitspunkt verschiebt.“

Ich ( knoll) habe leider uebersehen, dass G1 der EBF80 im Gegensatz zu fast jedem Radio hier zwischen AM und FM Umgeschaltet wird.

Sie,   Ihre Frage:
„Noch offen ist aber noch was in ( ) steht: warum gibt es unueberbrueckte Katodenwiderstaende, allein oder in kombination mit ueberbrueckten? PS: im RMorg. habe ich das schon ausfuehrlich behandelt, Nur wer hat's gelesen?“

Sie:   Ich hätte es gerne gelesen wenn ich es gefunden hätte!
Ich: dass soll nur zeigen oder darauf hinweisen, dass es da schon mehr gibt als Sie ( in allen Antworten) aufzeigen.

Es kann   ja nicht jede Chance verbaut werden ob nicht doch jemand was dazu weis.

Ich bringe das schon noch im Detail!

mfG Knoll

This article was edited 09.Apr.07 11:21 by Hans M. Knoll .

Dietmar Rudolph
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09.Apr.07 21:11

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Reply  |  You aren't logged in. (Guest)   20 Die RC Kombination in der Katode der EBF 80 ist nur für den AM Betrieb (468 KHz) notwendig, für FM (10,7MHz) könnte die Katode auch direkt nach Masse geschaltet werden, wenn nur die Begrenzerwirkung erwünscht ist.
Aber vielleicht gibt es da doch noch einen "Trick" im Zusammenhang mit der Regelung der EBF80 über das Bremsgitter, den uns Herr Knoll verraten müßte.

Ansonsten ist die RC Kombination in der Katode vor allem für AM notwendig. Ich habe gelernt, daß die Behandlung der AM im Moment noch ein Vorgriff ist. Trotzdem möchte ich die gewünschten Antworten nicht schuldig bleiben.

Zunächst folgt nun ein Scan aus Terman, Radioegineering, das die AVC (automatic volume control) Kennlinien zeigt.



Als "output voltage" kann sowohl die dem Trägersignal proportionale Gleichspannung (steuert das Magische Auge) verstanden werden oder auch die Amplitude des demodulierten Signals, denn beide sind zu einander proportional.

Die "Charakteristik ohne AVC" ist die Verstärkungs-Kennlinie des Apparates im vorgenannten Sinne. Je steiler diese Kennlinie ist, um so größer ist die Verstärkung. Diese ist linear, damit keine Verzerrungen entstehen. Ohne AVC würde also die Lautstärke des Empfangssignals zunehmen, wenn der Sender stärker ankommt. So geschieht das auch bei einfachen Geräten: Je nach Empfangssituatuion (Schwund) hört man kaum etwas oder der Apparat übersteuert.

Mit der "Simple AVC" wird regelungstechnich gesehen  gegengekoppelt, wodurch die Verstärkung reduziert wird, was sich in einer flacheren Kennlinie (b) zeigt.

Nimmt man eine bestimmte Verstärkung als gegeben an, so verhält sich ein Empfänger dann ideal, wenn ab einer gewissen Mindestfeldstärke das Ausgangssignal konstant bleibt, Kennlinie (a).

Um diesen idealen Verlauf anzunähern, darf somit bis zu dieser Mindestfeldstärke nicht geregelt werden, sondern erst darüber. Diese Mindestfeldstärke erzeugt nach dem Regelspannungs-Demodulator (linke Diode der EBF80) eine zugehörige negative Regelspannung. Wird nun die Katode der Demodulator-Diode auf eine gleichhohe positive  Spannung gelegt, so ist die Summenspannung bezogen auf Masse dann genau 0V.  Steigt nun die Empfangsfeldstärke weiter, so entsteht bezogen auf Masse eine negative Spannung, die zum Regeln der Röhren benutzt wird.

Regelungstechnisch ist das wieder eine Gegenkopplung, die aber erst bei ausreichender Feldstärke einsetzt und deswegen mit "verzögert" bezeichnt wird. (Für die Regelungstechniker: In einem "normalen" Regelkreis wird die rückgeführte Größe von der Eingangsgröße subtrahiert. Bei der AVC hingegen handelt es sich um eine Division von ZF Spannung durch Regelspannung und um keine Subtraktion. Daher ist die AVC um so wirksamer, je mehr Stufen einbezogen werden.)
Je mehr Stufen geregelt werden, um so besser ist die AVC (Kurven c, d). Wird die Regelspannung zusätzlich verstärkt, wirkt sich das wie eine Verstärkungserhöhung im Regelkreis aus und man erhält ein noch besseres Ergebnis (e). Man kann aber auch statt dessen, wie im G_5040W_3D, die ZF in einer ungeregelten linearen Stufe unmittelbar vor dem Demodulator verstärken. Dies wirkt sich auch positiv auf die Linearität der Demodulation aus.

Im FM Betrieb wird im Prinzip eine ähnliche Kennlinie angestrebt wie im AM Betrieb. Da die Information bei FM in den Nulldurchgängen der HF Schwingung liegt, wird eine solche Kennlinie durch einen Begrenzerverstärker erreicht. Gleichzeitig beseitigt man damit störende Amplitudenschwankungen des FM Signals, denn diese würden nach den meisten FM Diskriminatoren als Störungen im demodulierten Signal erscheinen.
Der Begrenzerverstärker im G_5040W_3D ist dreistufig (EF89 I, EF89 II, EBF80). Die EBF80 als 3. Stufe erhält somit das stärkste Signal, weshalb die RC Kombination in der Katode hierfür unschädlich ist.

MfG DR

This article was edited 09.Apr.07 21:17 by Dietmar Rudolph .

Dieter Barkawitz
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10.Apr.07 14:17

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Ich habe mit großem Interesse die Erklärungen von Herrn Rudolph gelesen und bin über die Art und Weise der Ausführungen begeistert. Leider ist es heutzutage selten geworden einigermaßen komplexe Zusammenhänge in leicht verständlicher und vor allem nachvollziehbarer Form darzustellen.
Fazit, mal wieder was dazugelernt und dazu in angenehmer Art vorgetragen, deshalb recht herzlichen Dank für Ihre Mühe!

Gruß  Dieter
Hans M. Knoll
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11.Apr.07 16:32

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Hallo Forum.

Es sind noch zwei Ergaenzungen zur Frage 6 offen.

Einmal fragt H. Rudolph, ob die ueberbrueckte R/C Katodenkombination auch bei FM eine Funktion habe, ausser der, die H.Barkawitz im Post15 schon genannt hat.

Meine Antwort, nein, es ginge bei FM auch ohne wie es bei den beiden EF89 gezeigt ist.

Offen ist aber noch die Frage von H. Schlemm, dass er auch unueberbrueckte Katodenwidertstaende kennt deren Funktion Ihm unklar sei.

Die Funktion der Teile ist eine Strommgegenkopplung. Diese wird eingesetzt, um beim Aendern von -Ug1 die Aenderrung der Raumlade-Kapazitaet also der Eingangskapazitaet zu reduzieren oder zu eliminieren. Sonst werden die Kreise beim Begrenzen oder Regeln mit der AGC verstimmt. Bei TV und RF- Stereo-Geraeten von Bedeutung.

Dazu gibt es einen Text von mir aus dem Jahr 2004, der eigentlich H. Schlemm ausreichend informieren sollte.

Hier der Link: 

warum_wurde_die_roehre_eaf801_geschaffen.

Sollten sich noch Fragen ergeben, will ich die gerne obwohl nicht den 5040W 3D betreffend beantworten.

Hans M. Knoll

This article was edited 11.Apr.07 16:43 by Hans M. Knoll .

  
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