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RADIOMANN x 2 = Superhet

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Wolfgang Holtmann
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29.Mar.06 18:31

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Wer den Kosmos RADIOMANN mit der EF98 doppelt hat, kann sich damit einen funktionierenden Überlagerungsempfänger bauen. Dieses Idee habe ich mal in die Praxis umgesetzt.

Angestrebt wurde:
n      geringer Aufwand
n      Empfang des gesamten MW-Bereiches 530...1620 kHz
n      nur eine Versorgungsspannung

Wir beschaffen uns zusätzlich fünf Festkondensatoren, ein Trimm-C, einen (besser zwei) Hartpapierdrehko(s) 500pF, sowie zwei Ferritstäbe (lang) aus alten Radios.

Funktionsbeschreibung
Die linke Seite zeigt die EF98 in einer selbstschwingenden, multiplikativen, Mischschaltung. Das Antennensignal wird induktiv von L1 auf den Eingangskreis L2-C1 gekoppelt und dem Bremsgitter zugeführt. Unabhängig davon sehen wir einen Oszillator mit Rückkopplung über die Katode.

Die Anodenstromschwankungen beinhalten auch die ZF, welche dem rückgekoppelten Audion (rechte Seite) über L4 angeboten wird. L4 induziert diese ZF auf den festabgestimmten Audiongitterkreis L5-C6. Bedingt durch die Toleranzen, liegt die ZF im Bereich um 1750 kHz. Von der Anode wird über L6 -wie gewohnt- zurückgekoppelt und das NF-Signal im Kopfhörer wiedergegeben.

Die Versorgungsspannung beträgt 12,6 Volt. Beide Heizfäden sind in Reihe geschaltet. Die Teilspannung von 6,3 Volt ist genau richtig bemessen für die Schirmgitter der beiden Röhren. Die resultierende niedrige Impedanz erspart uns eine hochfrequenzmäßige Entkopplung derselben.


Frequenzkonzept
Eine ZF von 460 kHz -oder gar tiefer- kommt wegen der Pfeifstörungen durch Spiegelempfang (vor allem in den Abend- und Nachstunden) nicht in Frage. Der Grund: die Kreisgüte des Eingangskreises ist viel zu schlecht, weil die Drahtstärke der Spule zu gering, sowie die Verluste der Isolierstoffe im Drehko zu hoch sind.

Daher kam mir der Gedanke mit einer rel. hohen ZF, welche über dem MW-Bereich liegen muss. Meine Wahl fiel auf 1750 kHz. Der Grenzwellenbereich wird schon seit einigen Jahren kaum noch genutzt, also sind auch keine Störungen zu erwarten. Obendrein liegt der Spiegelempfangsbereich (ca. 4...5 MHz) jetzt sehr weit von der Nutzfrequenz entfernt. Eine Pfeifstelle ist jedoch nicht auszuschließen: Empfang auf der halben ZF, um 875 kHz.

Damit der Oszillator von 2280...3370 kHz (für den MW-Bereich) möglichst frequenzstabil schwingt, habe ich in die Trickkiste greifen müssen. Wer den Kosmos-Drehko kennt, weiß um die mechanischen -und damit auch elektrischen- Unstabilitäten. Das soll kein Vorwurf sein, er genügte gerade den Anforderungen der ursprünglichen Versuche. War ja hauptsächlich eine Frage des Geldes, das darf man nicht vergessen! Als Abstimmdrehko ist er hier jedoch unbrauchbar.

Übrigens: man hatte für den "RADIOMANN Zusatz-HF" eine wesentlich verbesserte Ausführung ersonnen. Anstatt eine Kupferplatte zwischen zwei Aluplatten zu bewegen, wird nun ein handelsüblicher Hartpapierdrehko benutzt. Zufälligerweise habe ich sowas gefunden und dient als Abstimmhilfe C5. Zur leichteren Bedienung begrenzt C4 die Frequenzvariation.

Die Hauptabstimmung geschieht dagegen induktiv! Dafür wird ein Ferritstab in die Oszillatorspule L3 mehr oder weniger tief eingeschoben. Man kann sich farbige Markierungen für die Grobeinteilung machen, die eigentliche Senderwahl geschieht -wie schon beschrieben- mit C5.

Die ganze Sache erinnert an die "Einbereichssuper" der 30er Jahre. Damals konnte der LW- und MW-Bereich OHNE Umschaltung erfasst werden. Man hatte entweder eine mit dem Oszillator mechn. gekoppelte (d.h. mitlaufende) L-C Eingangskreisabstimmung, oder einfach den Eingangskreis durch ein breitbandiges Filter ersetzt. Letzteres ließ nur die Frequenzen von 150...1500 kHz 'passieren'. Diese Lösung fällt für uns weg, weil auf die Resonanzüberhöhung mittels eines Einzelkreises nicht verzichtet werden kann. 

Vom Oszillator her, ist diese Anwendung auch bei diesem RADIOMANN x 2 Superhet prinzipiell möglich! Es ist mir gelungen (mit angepassten Ferritstäben) den Frequenzbereich von 1900...3370 kHz auszudehnen! Damit wäre schon der LW- und MW-Bereich durchgehend bestrichen. Da ist jedoch ein Haken...
Mit den im RADIOMANN vorhandenen Spulen wird eine für den LW-Empfang notwendige Induktivität von ca. 2 mH, nicht erreicht. Es bleibt dem Radiobastler überlassen anstatt L1/2 eine passende Spule anzufertigen.

Interessant erscheint mir in diesem Zusammenhang eine Rahmenantenne, welche an den Punkten A und B anzuschließen ist. Selbiges gilt auch für den MW-Bereich. Dafür sollte der Rahmen eine Induktivität von ca. 0,18 mH aufweisen.


Aufbauwinke
Das obige Foto zeigt, die beiden Grundplatten sind aus Stabilitätsgründen miteinander verschraubt. Neu anzufertigen ist die Oszillatorspule L3. Hierfür kaufen wir uns im Supermarkt Brausetabletten (Kalzium, Magnesium, Vitamine etc.), welche in einem Kunststoffröhrchen von 30 mm Durchmesser verpackt sind. Auf 70 mm Länge gekürzt, dient es als Spulenkörper für 17 Wdg. 0,6 CuL Draht mit Anzapfung in der Mitte. Kleine Löcher halten die Drahtenden fest.
Der Verschlussstopfen hat an der Innenseite eine Füllung mit Salz (bindet Feuchtigkeit). Nachdem dieses entfernt wurde, wird ein Loch zur Aufnahme des Ferritstabes mittig gebohrt.   Der Durchmesser ist 0,5 mm kleiner als der des Stabes, womit ein nicht allzustrammer Sitz gewährleistet ist.

Die Rückkopplungsspule L6 ist ebenfalls neu anzufertigen. Auf ein Pappröllchen (Teil Nr.12) werden 9 Wdg. 0,5 mm isolierter Schaltdraht aufgebracht und mit zweiadriger Anschlusslitze versehen. Mit Schaumstoff umgeben hat sie einen guten Halt in L4/5.

Es ist leicht einzusehen, dass die originalen Klemmverbindungen kein stabiles Arbeiten der Oszillatorschaltung garantieren, vor allem, wenn mehrere Drähte auf eine Feder gesteckt werden müssen. Ich habe mir so geholfen:

Ein(!) Draht wird geklemmt und die zusätzlichen an diesen(!) seitlich gelötet. Nur an den Punkten D und E wollte ich kein Risiko eingehen. Dazu wurden die entsprechenden Bauelemente direkt auf die Oberseite der Klemmfedern verlötet. Das lässt sich später wieder rückgängig machen!


Bedienungshinweise
Aus schon erwähnten Gründen ist die Bedienung des Superhets gewöhnungsbedürftig. Ich empfehle diese Reihenfolge;

  1. Rückkopplungsspule L6 bis kurz vor dem Schwingungseinsatz in L4/5 schieben.
  2. Einen zweiten Ferritstab in Eingangsspule L1/2 legen. Damit ist der untere MW-Bereich bevorzugt. Ohne diesen Stab wird der obere Bereich erfasst.
  3. Die Feinabstimmung C5 befindet sich vorerst in Mittelstellung,
  4. Nun wird vorsichtig nach Sendern mit Hilfe des verschiebbaren Ferritstabes in L3 gesucht. Es genügt schon eine Grobabstimmung in Frequenznähe.
  5. Die Feinabstimmung nehmen wir mit C5 vor.
  6. Als letztes wird der Eingangskreis mit C1 auf Maximum eingestellt. Damit, oder mit der Rückkopplung, lässt sich die Lautstärke regeln.


Zum Abschluss
Wer einen Frequenzzähler besitzt, kann zur Abstimmerleichterung diesen über 15 pF an die Katode der 1. EF98 koppeln.

Wichtig ist der Ra der Audionstufe. Optimale Ergebnisse sind nur mit dem mitgelieferten Einzelhörer (2000 Ohm) zu erwarten. Meine Versuche mit einem viel bequemeren Doppelkopfhörer (4000 Ohm), brachte nicht die gewünschte Lautstärke! Will man einen NF-Verstärker nachschalten, ist dafür ein Ra von 2,2 kOhm und Trennkondensator einzusetzen.

Viel Spaß beim Betreten von Neuland in der RADIOMANN-Welt !

P.S.
Habe am 13.4.06 noch eine kleine Verbesserung angebracht:
Jetzt liegt parallel zu L4 noch ein Trimmkondensator C8. Damit ist im Zusammenhang mit L5/C6 ein Bandfilter für die ZF realisiert!

This article was edited 13.Apr.06 09:46 by Wolfgang Holtmann .

Wolfgang Holtmann
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12.Apr.06 14:29

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Mit einer kleinen Erweiterung ist sogar Lautsprecherempfang möglich.
Dazu wird die blaue Grundplatte RS 2 einfach an die beiden anderen „angehängt“.

Zusätzlicher Aufwand:
1 PNP Silizium Transistor 2N2905 o.ä.
1 Poti 2,2k log
1 Widerstand 1M
1 Kondensator 150 pF
1 Kondensator 1,5 nF
1 Kondensator 0,47 µF
1 Magnetspule (Teil Nr.7 im Kasten)  



Anstatt des beigelegten Germanium-Transistors, gebrauchen wir einen etwas robusteren Typ: 2N2905. Durch dessen rel. hohe Transitfrequenz, kann es zu Schwingneigungen kommen. Daher löten wir zur Unterdrückung derselben einen kleinen keramischen Kondensator direkt den Kollektor-Emitter Anschlüssen parallel.

Um eine ausreichende Lautstärke mit diesem einstufigen NF-Verstärker zu erzielen, ist ein guter Wirkungsgrad des verwendeten Lautsprecherchassis erforderlich. Meine Wahl fiel auf einen Freischwinger (hier der VL34), wie er auch in den Volksempfängern verwendet wurde. Obwohl der Gleichstromwiderstand der Spule (ca. 2 kOhm, Impedanz viel höher) nicht die optimale Anpassung darstellt, ist dennoch im stillen Hobbyraum eine brauchbare Lautstärke mit dieser Minimallösung gegeben. Wer einen niederohmigen Lautsprecher benutzen will, sollte die Anpassung an den Transistor mit einem entsprechenden AÜ realisieren.

Zur Vermeidung von Übersteuerungen, ist ein Lautstärkeregler vorgesehen. Dieses Poti ersetzt den Kopfhörer und hat ebenfalls einen Widerstand von ca. 2 kOhm.
Wichtig ist eine zusätzliche HF-Siebung mit Hilfe der Drossel 2,5 mH (=Magnetspule Nr.7, ohne Kern) und des 150 pF Kondensators. Begründung: An der Anode der Audionstufe sind HF-Reste vorhanden, die ihren Weg über den Transistor zum Lautsprecher nehmen. Die Lautsprecherzuleitung kann diese HF wiederum auf die Empfangsantenne einstrahlen, was dann zu unschönen Effekten führt.


Warum nicht mal zur Abwechselung eine Rahmenantenne ?
Das wäre doch ein schönes Bastelprojekt, nicht wahr?

Anstatt L1/L2 wird –wie bereits vorgeschlagen- eine Spule auf einem Rahmen (=> 1 Meter) an den Punkten A + B angeschlossen.
Die im Anhang abgebildete hat eine Diagonale von 1,45 m mit jeweils 15 und 16 Windungen 0,6 mm CuL. Hochfrequenzlitze wäre natürlich noch besser. Sind beide Teilspulen hintereinander geschaltet, ist die Gesamtinduktivität 2 mH, also genau richtig für den LW-Bereich. Schalte ich beide Teilspulen jedoch parallel, messe ich ca. 0,5 mH. Nun ist mit C1 (~500pF) der untere MW-Bereich bis etwa 750 kHz abstimmbar. Will ich weiter oberhalb empfangen, muss eine 2. Rahmenantenne –mit weniger Windungen- hergestellt werden. Einfach die bestehende anzuzapfen ist nicht anzuraten, weil durch die magn. Kopplung der unbenutzten Windungen, Energie entzogen wird.   

Tipp:
Ich habe den Fehler gemacht und in die Latten Löcher (Abstand 5 mm) gebohrt. Es kostete mich und meiner Frau viele Stunden, um die 31 Windungen durchzufädeln. Ich empfehle daher, anstatt der Löcher, (schräg, nicht zu tief) Kerben einzusägen und darin den Draht einzulegen.


Meine Erfahrungen
Ich wohne in der Nähe von Maastricht und kann mit der beschriebenen Anordnung tagsüber(!) folgende Fernsender empfangen:

   kHz    Station
  153    DLF
  162    France Inter. 
  183    Europe 1
  198    BBC 4

  648    BBC World

 

 

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This article was edited 04.Dec.06 13:26 by Wolfgang Holtmann .

  
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