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grundig: Restauration Grundig Steuergerät 5299

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Dietmar Rudolph
Dietmar Rudolph
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15.Dec.18 15:46
 
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Das Grundig Steuergerät 5299 ist aus dem Jahre 1961/62. Außer "Rüster" gab es auch noch die Gehäuse in hellem Holz und  in Nußbaum. Da UKW Stereo erst 1963 eingeführt wurde, bezieht sich "Stereo" nur auf den NF Teil. Das Steuergerät hat 2 Endstufen mit der ELL80. Wie Hans Knoll berichtet, ging das Gerät 5299 über 4 "Stufen" aus früheren Geräten hervor, wobei das gleiche Chassis jedesmal etwas mehr "aufgerüstet" wurde, was beim 5299 schließlich zu "drangvoller Enge" unterhalb des Chassis führt.

Die Probleme des Gerätes waren mechanischer und elektrischer Art.

  • Das Schwungrad hatte die "Zinkpest", wodurch auch die Umschaltmimik zwischen UKW und AM nicht mehr funktionierte.
  • Der Ratio hatte zwar eine gute "S"-Kurve, so daß die NF sauber demoduliert wurde, jedoch war die Ratio-Spannung (zur Steuerung der EM87) nur ca. 1,5V maximal, wodurch das MA sich nicht mehr schloß.

Die mechanischen Probleme

Das Schwungrad war bereits ausgebrochen. Ersatzweise wurde ein Schwungrad aus Messing gedreht.

Außerdem mußten die beiden Kupplungs-Teile für AM und FM, die wahlweise gegen das Schwungrad gedrückt werden, ebenfalls ersetzt werden.

 

Links sind die alten, rechts die neuen Kupplungen zu erkennen. Die neuen Kupplungen wurden nicht "aus dem Vollen" gedreht, sondern in 3 Teilen und dann zusammengelötet. Die Kupplungs-Fläche wurde mit Schmirgelleinwand belegt, so daß kein Rutschen mehr erfolgen kann.

Von oben sieht der Umschaltmechanismus zwischen AM und FM dann so aus:

Zum Vergleich nun noch die  Gegenüberstellung des defekten Schwungrades und des neuen im eingebauten Zustand.

 

Die elektrischen Probleme

Der Ratio sitzt unter dem 3. Bandfilter, welches eine doppelte Schirmung hat (damit diese Stufe nicht mit ihren Oberwellen direkt in das UKW Eingangsteil einstreuen kann.)

Da die FM-Demodulation sauber war (also die Ratio-S-Kurve stimmte), jedoch die Spannung zum Aussteuern der EM87 nicht mehr ausreichte, wurde direkt an der Anode der EF80 die Resonanz gemessen.

Im Schaltbild des 5299 sieht das so aus:

Die Primärspule des Ratio-Filters (FIII) ist mit C91 = 1pF (und der Ausgangs-Kapazität der EF80) in Resonanz auf 10,7MHz. Wenigstens war das original ab Fabrik so.

Tatsächlich wurde mit C91 = 1pF 12,6 MHz als Resonanzfrequenz gemessen, was natürlich grob daneben liegt.

Erst als C91 zu 1pF + 3,9pF geändert wurde, ergab sich wieder 10,7MHz als Resonanz - und das Magische Auge EM87 zeigt auch wieder an. (Im oberen Bild rechts zeigt der rote > auf die beiden Kondensatoren.)

Bloß, wie kann so ein Fehler entstanden sein?

Zum Vergleich hier das Schaltbild des Ratiodetektors von Seeley-Avins, den Erfindern der Schaltung:

Der Unterschied, auf den es hierbei ankommt, ist die Beschaltung der "tertiären Spule" hier LT bezeichnet. (Im Schaltbild des 5299 ohne extra Bezeichnung.) Die tertiäre Spule ist direkt auf die primäre Spule LP gewickelt und hat demzufolge eine feste Kopplung zu dieser. (Es kommt dabei darauf an, daß der Phasenwinkel zwischen den Spannungen dieser beiden Spulen tatsächlich Null ist.)

Beim 5299 gibt es zusätzlich einen Kondensator C2 = 160 pF, der mit der tertiären Spule einen Parallel-Schwingkreis auf 10,7 MHz bildet. Wegen der sehr festen Kopplung zwischen LT und LP wird dieser Kapazitätswert entsprechend zum Quadrat der Windungszahlen auf die Primärseite übersetzt - und ergibt dort 3,9 pF. 

Ganz offensichtlich ist der Kondensator C2 = 160 pF "taub" geworden. Dieser ist ein Styroflex-Kondensator. Styroflexe können in der Tat taub werden, nämlch dann, wenn die Anschlußdrähte, die bei frühen Styroflexen nur hinein gewickelt, jedoch nicht verschweißt sind, im Laufe vieler Jahre keinen Kontakt mehr machen.

Der Ausbau von Filter 3 wäre zu aufwändig, weshalb die Lösung mit dem parallel geschalteten 3,9 pF Kondensator gewählt wurde.

Aus einem Schaltungsvorschlag von Telefunken ist ersichtlich, welche Windungszahlen die primäre Spule und die tertiäre Spule eines Ratios hat. Damit wird dann auch verständlich, weshalb die 160 pF parallel zur tertiären Spule "nur" 3,9 pF parallel zur primären Spule ergeben.

Die Meßtechnik

Zur Messung der Resonanz an der Anode der EF80 diente ein HP 4815A Vector Impedance Meter.

Der HP 4815A hat einen Generator, mit dem die Frequenz eingestellt wird. Die Resonanz-Frequenz ist dann gefunden, wenn der Phasenwinkel 0° anzeigt. Auf dem linken Instrument kann dann abgelesen werden, wie groß der Betrag der Impedanz im Resonanzfall ist. (Bei Phasenwinkel = 0 ist das dann der "Resonanz-Widerstand".)

Die Funktion des Vector Impedance Meters ist aus seinem vereinfachten Blockschaltbild ersichtlich.

Zx (links oben) ist die zu messende Impedanz. Diese erhält die HF (RF Test Signal) eingespeist. Gleichzeitig wird über einen Stromsensor (Torroid Current Transformer) der aufgenommene Strom gemessen.

Beide HF-Signale (Spannung und Strom) werden dann mit Hilfe von Sampling Pulses  auf eine sehr niedrige ZF Frequenz von 5 kHz (!) umgesetzt. (Superhet-Prinzip) Bei dieser Umsetzung bleiben die Phasenbeziehungen zwischen Strom und Spannung erhalten.

Über eine Gleichrichtung mit Mittelwert-Bildung (Average Detector) gewinnt man dann die Signale von Spannung und Strom.  Während die Spannung "gewichtet" dann als Betrag der Impedanz angezeigt wird, gewinnt man über einen Phasen-Vergleicher (Phase Detector) dann den Phasenwinkel der gemessenen Impedanz.

(Alternativ hätte sich das Resonanz-Maximum von 12,6 MHz beim Grundig 5299 auch mit Hilfe eines Wobblers finden lassen.)

Ich danke meinen Freunden J.Z. für die Fotos und Hans Knoll für Ergänzungen und Korrektur lesen.

MfG DR

  
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