Technik leicht gemacht * aus Radios von gestern Radiotechnik

Technik leicht gemacht

Mit der Zeit werden wir diesen Texten hier weiterführende Artikel zufügen. Es ist jedenfalls zu beachten, dass die Texte mein Wissen von 1985 wieder geben und auch den Rahmen des Buches von immerhin 456 Seiten Format A4 nicht übersteigen durften.

«Radios von gestern» ist systematisch aufgebaut und zeigt die folgenden Kapitel:

Erfindungen und Entwicklungen
Dekaden des Rundfunks
Rundfunk - Welt weit
Bild und Ton
Röhren als Basis
Sammeln - aber wie!
Restaurieren macht Spass
Technik leicht gemacht
Keine Angst vor dem Innenleben
Radio-Amateure
Anhang
Verzeichnisse, Literaturnachweise

Die PDF-Texte zu diesem Kapitel finden sie ganz unten.

Damit Sie bzw. die Suchmaschinen ersehen, was die PDF-Texte zeigen, hier einige Stichworte daraus, gefolgt von einigen willkürlich heraus kopierten Texten:

De Forest; Thomson, W.; Von Arco; Abschirmung Audion; Aktivfilter; Anzeigeröhren; Aperiodische Ankopplung; Aperiodischer Kreis; ASG; Audion; A-Verstärkung (Klasse A); Batterie; Batterieschaltzeichen; Bauelement, aktives; Brumm, siehe auch Netzbrumm; Cats whisker; Chip; Cm; Cohärer; Delon-Spannungsverdopplung; Detektor-Empfänger; Dioden; Diskrete Technik; Durchgriff; Dynamische Lautsprecher; Einbereichs-Super; Einkreiser; Elektrodynamischer Lautsprecher; Elektrolytkondensatoren; Elektrostatische Detektoren; Elektrostatischer Lautsprecher; Federpendel; Formieren; Fouriersche Reihenentwicklung; Freischwinger; Frequenzvervielfachung, ruhende; Fritter; Galvanische Trennung; Gegenkopplung; Geradeausempfänger; Gleitende Schirmgitterspannung; Glimmerkondensator; Greinacher-Spannungsverdopplung; HF-Generator; hochinduktive Ankopplung; IC; Induktivität; Induktordynamischer LS; Integrierte Technik; Inverse Duplex-Reflexschaltung; Kapazität; Karborundum; Kennlinienschar; Keramikkondensator; Knallfunkensystem; Knarrfunkensystem; Knick der Kennlinie; Kohärer; Kondensator; Kontinuierliche Schwingungen; Kopfhörer; Kritische Kopplung; Lautsprechersysteme; Löschfunkensender; Low-loss-Prinzip; Luftkondensator; Magisches Auge; Mehrfachröhren; Metallpapierkondensatoren; Mikroamperemeter; Mischung, additive; Mischung, multiplikative; Motorische Lautsprecher; Netzbrumm; Neutralisierung; Ohmsches Gesetz; Parallelschaltung; Pendel-Audion; Pentode; Permanentdynamischer Lautsprecher; Pneumatischer Lautsprecher; Power-factor; Primärempfänger; Quarzfilter; Reflexschaltung; Regelröhren; Reihen- bzw. Serienschaltung; Reihen von Werten; Röhren, indirekt geheizte; Röhrencharakteristik; Röhrengüte; Röhreninnerer Widerstand; Sättigung der Anode; Schaltungsanalyse; Schirmgitterspannung, gleitende; Schirmgitter-Vorwiderstand; Schwingung, gedämpfte, Schwundregelung; Sekundäremissionsröhren; Selektivität; Sendeprinzipien; Serienschaltung; Signaldiode; Spule; Spulenformen; Spulenkoppler; Steilheit; Strahlung, elektromagnetische; Super-regenerative receiver; Supersonic-Heterodyne-Reflex; Suppressor-grid; Thyratron; Toleranzreihen; Tonblende; Tonrad; Transformator; Trichter-Lautsprecher; Trockengleichrichter; Ultra-Audion (de Forest); Verbundröhren; Verstärkungsfaktor; Vierpolsystem; Vorkreis; Wagnerscher Hammer; Wheatstonsche Brücke; Zweikreiser; Zweipolsystem; Kupferoxydgleichrichter; Piezoelektrischer Effekt; Reflexprinzip, Telefunken; Schottky-Diode; Selengleichrichter; Siliziumgleichrichter; Detektor mit Verstärker aus Antennenleistung; Detektor-Apparate (Primär- bis Tertiärempfänger, KW etc.); Ein- Ausschaltvorgang = gedämpfte Schwingung (siehe Radio AM und FM); Elektrische Komponente der Spannung (Rizinusöl und Griesskörner); Federpendel zur Darstellung gedämpfter Schwingungen; Induktionsspule zum Entdecken von stromführenden Leitern in Wänden; Kurzwellenempfänger mit unabgestimmtem Vorkreis;
Magnetische Kräfte (Feldlinien) mit Eisenfeilspänen darstellen; Resonanzfrequenz und Badewanne; Reflexgerät; Körting-Trixor; Lumophon Markgraf; Meistersuper; Mende Ultraselektiv; Sachsenwerk Olympia-Reflex-Super.

Für jemanden, der gerne praktisch an die Elektronik gehen möchte, existiert eigentlich genug Literatur. Allerdings befasst sich diese überwiegend mit der Halbleitertechnik. In Form von Lehr-, Anwendungs- oder Bastelbüchern vermitteln sie Kenntnisse über die diskrete und/oder integrierte Technik. Diskrete Technik bedeutet die Verwendung einzelner Transistoren oder Röhren, integrierte Technik die Zusammenfassung von Schaltungsteilen durch Chips bzw. ICs (integrated cirquits).
Die meisten sammelnswerten "Radios von gestern" beruhen auf dem Prinzip der Elektronenröhren. Die Röhrenempfänger weisen - abgesehen von denen der Anfangsjahre - komplexere Schaltungen auf als die Transistorgeräte. Die Verhältnisse zwischen beiden sind nicht grundsätzlich, doch in der Praxis weitgehend verschieden.
Dieses Kapitel ersetzt nicht spezielle Bücher, sondern es erfolgt der Versuch, die wichtigsten Grundprinzipien möglichst einfach darzustellen. Sie können sich soweit informieren, dass Sie die immer wieder auftauchenden Zusammenhänge verstehen, sofern dies nicht bereits der Fall ist. Die in alten Radios verwendeten Bauteile lassen sich mit diesen Kenntnissen unterscheiden und richtig behandeln. Wenn Sie weitergehende Berechnungen - z.B. für Spulen - vornehmen oder den Selbstbau eines einfachen Empfängers auf Halbleiterbasis realisieren möchten, empfehle ich den Kauf des Taschenbuches Vom einfachen Detektor bis zum Kurzwellenempfang, Dieter Nührmann, Nr. 162 der RPB electronic-taschenbücher, 1984 Franzis-Verlag GmbH, München [232]. Es ist sehr gut illustriert und ergänzt auf 172 Seiten dieses Kapitel ideal. In [106] finden sich Nomogramme für die üblichen Spulenformen.
Bücher über den praktischen Aufbau alter Radios sind vergriffen. Auch antiquarisch kann man sie selten kaufen. Suchen Sie trotzdem danach, falls Sie das Thema sehr interessiert! Titelvorschläge finden Sie im Anhang (des Buches), doch sollten Sie sich nicht auf diese versteifen. Es existieren andere, oft gleichwertige Unterlagen. Über Funkensender und -empfänger finden Sie weitere Erklärungen im Kapitel über Erfindungen unter dem Abschnitt ab 1900.

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Attachments:

• Grundlagen Radiotechnik - Schwingung+Schwingkreis (275 KB)
• Bauteile: Isolator - Widerstand - Kondensator - Spule - Trafo und Filter (329 KB)
• Vakuumröhre - verschiedene Radioröhren - verschiedene Aufgaben (322 KB)
• Trockengleichrichter - Lautsprecherprinzipien (242 KB)
• Sendeprinzipien - Modulationsarten - Bandbreite (247 KB)
• Empfangsprinzipien: Fritter (Kohärer) - Detektoren - Low Loss-Prinzipien - Röhrendiode (380 KB)
• Audion - Rückkoppler - Pendler - Geradeaus-Empfänger - Reflexschaltungen (302 KB)
• Superheterodyne-Empfänger und Supersonic-Heterodyne (186 KB)
• Spezielle Techniken: SSB - FM - PLL - TV (194 KB)
• Stromversorgung - Regelungen - Demodulation - AVC - NF - Schaltungsanalyse - Qualität (462 KB)

This article was edited 02.Jan.04 07:16 by Ernst Erb .

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Man kennt schon vor dem zweiten Weltkrieg Spulenformen, die eine wesentlich höhere Qualität (Q-Wert bzw. Güte, Spulengüte) als die Spulen bis und mit den 20er Jahren aufweisen.

Grundsätzlich sind das Material der Spulenkörper, das Material und die Länge des Leiters sowie Form und Grösse der Spule entscheidend. Beispielsweise sind Spulenkörper aus Pappe, z.B. für Zylinderspulen oder Spinnennetzspulen schlecht, weil Pappe Feuchtigkeit aufnimmt. Aus Gründen der Einfachheit nimmt man heute trotzdem für den Eigenbau z.B. leere WC-Papier-Rollen, statt z.B. Pertinax. Man hat auch in den 20er Jahren Spulen, die möglichst frei von Trägern sind (selbsttragende Spulen) verwendet.

Als Leiter verwendet man gerne isolierten Volldraht aus Kupfer, kurz Kupferdraht bzw. Kupferlackdraht (z.B. 0,8 mm bis 2 mm CuL-Draht), z.B. wenn es um Mittelwellen oder Langwellen geht statt z.B. seidenumsponnenen Draht oder besser HF-Litze mit möglichst vielen Einzeldrähten (Kabel), die aber alle an beiden Enden "gefasst" werden müssen, da sonst grössere Verluste entstehen. Man brücksichtigt damit den Skin-Effekt bzw. Stromverdrängung durch Wirbelströme im Inneren des Leiters bei hohen Frequenzen. Siehe auch Proximity-Effekt. Für kürzere Wellen ist hingegen versilberter Draht mit grosser Dicke besser geeignet. Da ist praktisch nur noch die Oberfläche der Leiter.

Schliesslich gab es in den 20er Jahren bei kommerziellen Geräten möglichst "luftig" hergestellte Spulen, weil man moderne ferromagnetische Schalenkernspulen oder auch Ringkernspulen noch nicht kannte. Die besten Spulen haben nicht nur einen ferromagnetischen Kern oder eine Schale, sondern sind ausser den Drahtausführungen verschlossen. Die Form selbst ist oft eine Kreuzwickelspule. Siehe auch diesen Spitzenempfänger als Dreikreis-Detektor. Auch hat man mit "contra coils" also gegensinnig gewickelten Spulen (Kontraspulen) experimentiert. Man kann vor allem auch durch Abzapfungen je nach Empfangsfrequenz die Güte steigern. Ein Q-Meter zeigt die Güte einer Spule. Es gibt aber auch einfachere Möglichkeiten, mehr empirischer Natur (z.B. Grid-Dip Meter). Natürlich müssen für ein hohes Q auch der Drehko mit Luft als Dielektrikum und Keramik Isolation zur Verwendung kommen.

Die Formen der Spulen aus den 20er Jahren.
Die einfachste Spule ist wohl die Zylinderspule, wie man sie oft bei kommerziellen Kristall-Detektor-Empfängern sieht oder hier. Aber auch hier am Audion kommt sie vor oder bei diesem speziellen Detektor oder bei dem Sekundärempfänger (und dem Sender) von Prof. Braun vom Jahr 1901-03.

Besser sind da schon die Spinnwebspulen (spider coil), die auch noch ohne Hilfsmittel erstellbar sind. Mit einem "luftigen" Aufbau vermindert man die parasitären Kapazitäten (self-capacitance) zwiwchen den Windungen und erhöht so die Güte stark. Siehe bei Kosmos-Radiomann auch den Begriff Schlitzspulen gibt es. Meistens sind diese und die folgenden Spulen steckbar. Auf den ersten Blick ganz ähnlich sind Korbbodenspulen bzw. Korbspulen, die Träger sind aber nur noch Stäbe bzw. Speichen, doch Lertes nennt seine Spinnwebspule Korb-Spule. Die Firma Vogel machte sich bekannt durch Ledionspulen. Luftig gewickelte Flachspulen (Sammelbegriff) waren beliebt als Steckspulen. Hier ist der Wickelsinn behandelt.

Honigwabenspulen, Wabenspulen, Sternspulen, Lattenspulen etc.: Leider werden die Namen gerne verwechselt. Man nennt sie Korbspulen, Wabenspulen etc. Es gibt einfache Methoden, um selbstgewickelte Spulen herzustellen. Hier folgen einige Bilder von Gast Knud Jensen, Dänemark.:

Hier ist die ungerade Anzahl von Speichen wichtig, damit sich die Lagen kreuzen.

Hier lässt man zwei Stege aus, was wiederum zur Versetzung führt.

Die Versetzung kann man bei grösserer Anzahl von Speichen noch steigern.

Sinngemäss gilt die Versetzung bei den Radialspeichen.

Wir zeigen auch einige Modellseiten mit Spulen: Steckspulen - hier sieht man deutlich die Begriffsverwirrungen - z.B. um die Honeycomb-Coil, was beim Hersteller mit einem Bienensignet festgehalten wird, obwohl es keine Kreuzwickelspule ist, sondern eine Korbbodenspule. Im Post 8 finden Sie die originale Honeycomb inductance coil von DeForest mit der Zellenstruktur aus ca. 1919.  Der Beitrag zeigt noch auf diese Steckspulen verschiedenster Art inkl. 9 kHz-Sperre (zahlreiche Windungen).

Hier finden Sie eine Art 3-D-"Flachspule" von Max Hansen. Modernere Formen für Detektoren. Natürlich gibt es auch ganze Abstimmsätze als Modul für verschiedene Wellenbereiche, früher ein beliebtes Bastelobjekt - meist in besserer Ausführung als hier gezeigt. Auch Kästchen (Kisten) mit auswählbaren Spulen oder Spulenpaare waren gängig. Verlötbare Sätze waren ebenfalls beliebt.

Für weiter interessierte Leser gibt es den praxisbezogenen Beitrag "Alte Spulen im Eigenbau". Auch ein interessanter Beitrag zur Herstellung von "Achterspulen" wartet auf Sie. Schliesslich bringt dieser Beitrag Bezugsquellen für Materialien oder Fertigprodukte. Das gibt es auch für Miniatur-Übertrager bzw. Filterspulen (Zwischenfrequenz) f'ür Transistor-Empfänger. Für gewöhnliche Spulen wie für Drosseln, Transformatoren etc. kann man sich mit Wickelmaschinen behelfen, am Einfachsten sogar mit einr Bohrmaschine. Hier noch schöne Bilder von Spulenkopplern.

Zur Theorie über Spulenberechnungen:
Bekannt sind E. B. Rosa "Bulletin of the Bureau of Standards" (1906) gefolgt von "The Self and Mutual Inductances of Linear Conductors" (1908) und 1909 schrieb H. Nagaoka in Tokyo eine Arbeit "The inductance Coefficients of Selenoids". Es folgte Rosa & Frederick W. Grover 1911 mit "Formulas and Tables for the Calculation of Mutual and Self Induction". 1917 Spulenberechnungen durch J. C. Hubbard "On the Effect of Distributed Capacity in Single-layer Solenoids", gefolgt von Grover (1918). Später veröffentlichte vor allem Harold A. Wheeler (1928) mit Berechnungen für die Geometrie für "lange" und "kurze" Spulen, A. J. Palermo 1934. Neuere Arbeiten sind von Lundin (1985), Knight, Experimentierer Medhurst. Heute kann man fertige Spulenberechnungsprogramme herunterladen (z.B. Loop Calculator One). Wie schwierig die Theorie dazu zu erarbeiten war, zeigen letzte Arbeiten von Grandi, Kazimierczuk, Massarini und Reggiani.

This article was edited 18.Mar.12 12:11 by Ernst Erb .

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