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1     Einführung

Kürzlich brachte mir ein Bekannter einen SONY ICF-SW7600 zur Reparatur, dessen LCD - Display zwar noch die Uhrzeit und die eingestellte Frequenz anzeigte, aber außer Rauschen keinerlei Funktion besass. Bei diesem sehr bekannten, von SONY in den Jahren 1989 - 1995 vermarkteten Modell handelte es sich um einen "LW/MW/SW/UKW Stereo Empfänger mit PLL - Synthesizer", der neben den Rundfunkbändern LW, MW und UKW auch alle gängigen Kurzwellen - Rundfunk und - Amateurfunkbänder abdeckte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Frequenzbereiche laut Bedienanleitung:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Zunächst eine Übersicht der Bedienelemente.

Auf der Frontseite liegen von oben nach unten:

• Der Schalter zum Aktivieren der SLEEP - Funktion
• Der verriegelbare ON/OFF - Schalter
• 10 Stationstasten mit denen in Kombination mit den ENTER / AM / FM EXECUTE Tasten Festsender programmiert werden können.
• "BAND": Wird der Schalter synchron mit den MANUAL TUNING Schaltern gedrückt, so durchläuft der Empfänger zyklisch die verfübaren Frequenzbänder. 
• Werden die "MANUAL TUNING" Tasten ohne "BAND" gedrückt, so durchläuft die Abstimmung eines der auf der Fronttabelle aufgelisteten Frequenzbänder.
• "SCAN TUNING" Das Frequenzband wird bis zum nächsten (ausreichend starken) Sender durchfahren 
• KEY PROTECT Verriegelung des Empfängers.

 

 

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Auf der rechten Gehäuseseite besitzt das Gerät von unten nach oben: 

• Einen Schieberegler (VOLUME) für die Einstellung der Lautstärke (das einizige analoge Regelelement dieses Empfängers) 
• Einen Klangumschalter: NEWS / MUSIC
• Einen AM - Mode Umschalter mit vier Stellungen: NORMAL, FINE, LSB und USB. In den drei "FINE" - Stellungen kann man mit dem kleinen Rändelrad "FINE TUNING" die Empfangsfrequenz um ± 5 KHz verstellen. Da die Freqenzabstimmung bei PLL - Synthesizer Empfängern in Stufen gerastert ist (siehe Tabelle), kann man so auch Stationen zwischen zwei Rasterfrequenzen empfangen. In den Stellungen LSB und USB kann für CW- und SSB - Empfang ein BFO zugeschaltet werden.  

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 Auf der linken Gehäuseseite liegen

• Der "SENS" - Schalter mit den Stellungen DX und LOCAL zur Umschaltung der Eingangsempfindlichkeit.
• Buchsen für den Anschluss eines externen Recorders
• Eine Kopfhörerbuchse und 
• Der Anschluss für ein externes DC -Speisegerät z.B. den SONY Netzadapter AC - D4HG

 

 

Weitere Details zur Bedienung kann man der auf der Modellseite hochgeladenen Bedienanleitung entnehmen. 

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2     Schaltung

 

Bezüglich der Schaltung kann im Rahmen dieses Beitrags nur ein kurzer Überblick gegeben werden. Die auf der Modellseite hochgeladenen zwei Teilschaltbilder in "pdf" - Format wurden mit Hilfe des Bildbearbeitungsprogramms IrfanView bestmöglich zusammengefügt. An den Trennstellen sieht man kleine Sprünge der verbindungslinien, die aber beim Verfolgen der Verbindungen kaum stören sollten.

Obwohl SONY - Schaltbilder durch Kennzeichnung der Signalwege (offene Pfeile ⇒ UKW, geschlossene Pfeile ⇒ AM- Bereiche), Funktionsbezeichnung der aktive Komponenten und eingebettete Pulsdiagramme sehr übersichtlich dargestellt sind,  werden manche Forumsleser hier etwas überfordert sein. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der eigentliche Empfänger inklusive der Stromversorgung ist im oberen Teil des Schaltbilds und rechts aussen dargestellt. Unten links sieht man den Mikroprozessor  (hier ein µPD1715G), der eine Vielzahl von Aufgaben erfüllt, wie z.B. die Dekodierung der Tastenbefehle und deren Umsetzung in Steuersignale, Ansteuerung des LCD - Displays und die quarzgesteuerte Digitaluhr.

Neben vielen anderen Funktionen, auf die ich hier natürlich nicht im einzelnben eingehen kann,  besteht eine ganz wesentliche Aufgabe des Mikroprozessors darin, anbängig von den Tastenbefehlen durch Steuerung einer Konstantstromquelle die Abstimmspannung der Kapazitätsdioden zu erzeugen, mit deren Hilfe die Senderabstimmung erfolgt.

• Bei Direktanwahl eines gespeicherten Senders (PRESET / DIRECT TUNING, wird die für diesen Sender im µPD1715 gespeicherte Abstimmspannung ausgegeben, wobei der PLL - Kreis für die exakte Einhaltung der Abstimmung sorgt. 
• Bei Betätigung der "MANUAL TUNING" - Tasten erzeugt der Mikroprozessor eine Treppenspannung mit deren Hilfe die Bänder in festen Inkrementen durchgestimmt werden. Bevor die Spannungstreppe weiter durchlaufen wird, verweilt die Abstimmspannung auf jeder Treppenstufe einen kurzen Moment, damit der Hörer erkennt, ob ein Sender empfangen wird. 
• Bei Betätiging der "SCAN TUNING" - Taste produziert der Mikroprozessor eine Spannungsrampe, die solange ansteigt, bis der nächste ausreichend starke Sender empfangen wird. Auf diesem Spannungsniveau verharrt die Abstimmspannung für ca. 1,5 s, sodass man die Möglichkeit hat, den Suchlauf bei diesem Sender abzubrechen.

 

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3     Empfangsteil

Das Herzstück des Empfängers bildet der CX20111, (rechts oben im Schaltbild) ein sogenanntes  "single chip radio" - IC, also ein  kompletter FM / AM - Empfängerbaustein.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wie man am Blockschaltbild erkennt, erfordert der CX20111 zum Aufbau eines kompletten FM / AM Radios im Prinzip, abgesehen von einem NF - Verstärker,  nur noch ein Minimum an externen  Komponenten. 

Hier nur ein Beispiel für ein Taschenradio mit minimaler Beschaltung eines "single chip radio" - ICs: der  SONY SRF-S25 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

An dieser Stelle mag man sich fragen, wozu eigentlich der ganze Rest der komplexen Schaltung des ICF-SW7600 dient. Auf einige Punkte werde ich nun eingehen.

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3.1     UKW - Empfang

Zur Empfindlichkeits- und Selektionsverbesserung wird das von der Teleskopantenne ("FM / SW TELESCOPE ANTENNA" links oben im Schaltbild) aufgefangene Signal vor Einspeisung in den CX20111 mit dem JFET (Q13) 2SK238 vorverstärkt - also nicht nur wie im Blockschaltbild des CX20111 angegeben durch ein Bandpassfilter (BPF) geleitet.. An Eingang und Ausgang des 2SK238 liegen mit den Kapazitätsdioden D8 und D9 (beide 1T33-08) abgestimmte Kreise.

Die komplette Aufbereitung des UKW - Signals, also Verstärkung, Umsetzung auf die ZF von 10,7 MHz, die Demodulation und die NF - Vorverstärkung erfolgen im CX20111. Der CX20111 enthält auch die aktiven Komponenten des ebenfalls mit der Kapazitätsdiode 1T33-08 (D10) abgestimmten UKW - Oszilllators. 

 

Als Selektionselemente für die ZF dienen 3 keramische 10,7 MHz Resonatoren des Herstellers MURATA (siehe auch hier und hier ). Der rote Punkt bedeutet, dass es sich um Resonatoren mit einer Mittenfrequenz von 10,70 MHZ handelt. 

Das den CX20111 verlassende Audiosignal wird dem FM - Stereodekoder LA3335 zugeführt, und die bei Stereoempfang getrennten L / R - Signale werden nach Passieren durch ein aktives Filter (NEWS / MUSIC - Umschaltung) im LA4550 endverstärkt. Für Kopfhörerempfang werden die Stereo - NF - Signale getrennt ausgegeben, für Lautsprecherempfang wird nur der linke Kanal wiedergegegeben.  

Nachfolgend das Schaltbild mit dem kompletten, durch rote Pfeile gekennzeichneten Signalpfad bei UKW - Empfang.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Während dieser Teil des Empfängers, abgesehen von der gerasterten, durch den Mikroprozessor gesteuerten Abstimmung mit Kapazitätsdioden noch relativ vertraut anmutet, ist man im LW / MW/ KW - Teil andere Wege gegangen.

 

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3.2     MW / LW - Empfang 

Auch das von der Ferritantenne aufgefangene Signal wird nicht, wie im Blockschaltbild angegeben, direkt in den CX20111 eingespeist, sondern in Q1 (2SK238) breitbandig vorverstärkt. Überraschenderweise gibt es keinen auf die Empfangsfrequenz abgeglichenen Vorkreis sondern am Ausgang des SK238 nur einen stark bedämpften Kreis gebildet aus T1, C3 und R5.

Der darauf folgende Balance - Mischer (1. Mischer) mit den Transistoren Q3 und Q4 (beide 2SK508) setzt das Eingangssignal mit dem vom Mikroprozessor gesteuerten, variablen Oszillator Q8 (2SK210) / Buffer Q9 (2SC2223) auf eine erste Zwischenfrequenz von 55,8425 MHZ um. Dieses ZF - Signal wird in Q5 (2SK210) zwischenverstärkt und dem 2. Mischer mit Q6 (SK508) zugeführt. In diesem wird das ZF - Signal über Source - Einspeisung mit dem Signal des 2. Oszillators  Q10 (2SC2223) gemischt. Dessen 55,390 MHz Quarz wird abhängig von der Stellung des Schalters "NORMAL / FINE / LSB / USB", der Stellung des "FINE - TUNING" - Reglers (± 5 KHz) und der Frequenzraster - Schrittweite  mit Hilfe der Kapazitätsdiode D7 (1T33) kapazitiv gezogen.

Hier noch einmal das Detailschaltbild zwischen erstem und zweitem Mischer; unten der 2. Oszillator:

 

Das den 2. Mischtransistor verlassende ZF - Signal mit 455 KHz  wird im Keramikresonator CF1 gefitert und dem CX20111 zugeführt.

Der komplette Signalpfad (blaue Linie) für MW / LW - Empfang ist im folgenden Bild dargestellt. 1. Oszillator in grün. 2. Oszillator in orange.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Anordnung der Bauelemente. Der Empfängerbaustein CX20111 liegt auf der Unterseite der Platine, unterhalb der Keramikresonatoren. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Natürlich fragt man sich, warum man bei MW / LW - Empfang eine Doppelsuper - Schaltung mit extrem hoher 1. ZF von 55,8425 MHz gewählt hat. Eine hohe Zwischenfrequenz wäre zwar angesichts der fehlenden Vorselektion zur Vermeidung von Spiegelfrqequenzempfang erforderlich, im Prinzip hätte aber für diesen Zweck auch eine viel niedrigere ZF ausgereicht.

Der Hintergrund ist darin zu sehen, dass für KW - Empfang ab dem 1. Mischer die gleiche Signalaufbereitung wie für MW / LW verwendet wurde. Da auch hier keine Vorselektion durchgeführt wurde (siehe unten), musste man zur sicheren Unterdrückung von Spiegelfrequenzempfang eine sehr hohe 1. Zwischenfreqenz wählen. Unklar ist bisher, warum man diese spezielle Frequenz gewählt hat. 

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3.3     KW - Empfang

Noch ungewöhnlicher mutet die Schaltung der KW - Empfangssektion an. Ohne jegliche Vorselektion wird das von der Teleskopantenne aufgefangene Eingangssignal vorbei an einem Amplitudenbegrenzer  durch ein komplexes RLC -Filternetzwerk auf Q2 (2SK508) in Sourcefolger - Schaltung geleitet (keine Verstärkung, nur Impedanzwandlung). Während das Eingangsnetzwerk also hochohmig angesteuert wurde (die Fusspunktimpedanz der Teleskopantenne ist niederkapazitiv), wird das RLC - Netzwerk am Ausgang des Sourcefolgers niederohmig angesteuert.

Die darauf folgende Signalaufbereitung entspricht der bei MW / LW - Empfang.

Der Signalpfad (violett) bei KW von der Teleskopantenne bis zum 2. Mischer. Die Zuführungen des 1. Oszillators in grün, des 2. Oszillators in ocker.

 

 

 

 

 

 

 

Zum Verständnis der Funktion der beiden RLC - Netzwerke muss man sich klarmachen, dass am Eingang des Eingangsnetzwerks sowohl KW - Signale, als auch UKW - Signale anstehen. Um zu verhindern, dass UKW - Signale in den Balancemischer gelangen und dort, je nach Stärke lokaler Sender zu "Zustopfen", Übersteuerung, oder im mildesten Fall zur Erzeugung parasitärer Mischprodukte führen, hat man in dessen Zuleitung das genante Filternetzwerk eingefügt.

Natürlich kann man hier keine Netzwerkanalyse durchführen, um die exakte frequenzabhängige  Transferfunktion zu erstellen. Für das grundsätzliche Funktionsverständnis genügt es, einige der als Sperrkeise geschalteten Parallel - Schwingkreise zu betrachten.

Eingang Sourcefolger:

C9 = 2 pF II L3 = 0,82 µH ⇒ f_res = 124,3 MHz

C10 = 3 pF II L3 = 0,82 µH ⇒ f_res = 101,4 Mhz

Ausgang Sourcefolger:

C15 = 10 pF II L8 = 0,33 µH ⇒ f_res = 87,6 Mhz

C16 = 1 pF II L9 = 1,2 µH ⇒ f_res =145,3 Mhz

Durch die anderen Filterelemente erreicht man eine gleichmässige Dämpfung des gesamten UKW - Rundfunkbands.

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3.4     Spannungsversorgung

Abschliessend noch eine Bemerkung zur Spannungsversorgung:

Da der ICF-SW7600 mit einer Spannung von 6V betrieben wird (4 x AA - Batterien oder Steckernetzteil, die Kapazitätsdioden 1T33-08 aber zum vollständigen  Überstreichen der Empfangsbänder einen deutlich höheren Hub der Abstimmspannung erfordern, wurde ein DC-DC- Wandler 6 V  ⇒ 14 V mit der üblichen Schwingschaltung mit 2 x 2SC1623 verwendet.

Für den Betrieb des Mikroprozessors wird die 6V -Versorgungsspannung  mit Hilfe eines Festspannungsreglers SCI7710YCA auf 3,2 V herabgesetzt. 

 

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Nach dieser zugegebenermassen sehr lückenhaften Beschreibung der Empfängerschaltung komme ich nun zur Demontage und Reparatur.

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4     Demontage

Wie man aus Reparaturberichten im Internet entnehmen kann, krankte diese Gerätegeneration nach einigen Jahren Betriebszeit an defekten SMS  Elektrolytkondensatoren. Teilweise hatten die Elkos so massiv Elektrolytflüssigkeit verloren, dass nicht nur die Lötstellen sondern auch die umgebenden Leiterbahnen verätzt / beschädigt waren. 

Die Aufgabe bestand also darin, das Gerät zu demontieren und den Zustand der Elkos zu überprüfen.

Für die Demontage  müssen zunächst eventuell vorhandene Batterien entnommen werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

Nach Entfernen des Batteriefachdeckels erkennt man übrigens einen kleinen Schalter, der zum Umschalten des MW - Frequenzrasters von 9 KHz auf 10 KHz dient.

Danach werden, wie bei SONY üblich, die 4 mit Pfeilen gekennzeichneten Schrauben gelöst und die Rückwand abgenommen. Die 5. Schraube gehört zur Befestigung der Teleskopantenne und muss nicht gelöst werden. Wie man sieht, erfolgt die Kontaktierung der Teleskopantenne mit der gedruckten Schaltung über eine Kontaktfeder.  

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Die Rückseite der Platine liegt nun offen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nun kann man die Platine mitsamt ihrer Halterung aus der Gehäuse - Vorderschale herausgekippen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Es hat sich bewährt vor den Folgearbeiten die Anschlussdrähte des Lautsprechers abzulöten und ihn an einem geschützten Ort aufzubewahren.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der letzte Schritt der Demontage besteht aus dem Abnehmen der Display- / Tastatureinheit. 

Hierfür muss zunächst das Flachbandkabel aus seiner Klemmfassung gelöst werden. Dafür muss der obere Bügel der Klemmfassung mit einem spitzen Werkzeug nach oben gehebelt werden:

Ist der Klemmbügel gelöst, kann man das Flachkabel herausziehen und die Einheit nach Entriegeln der seitlichen Haltezangen abnehmen.

Klemmfassung verriegelt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Klemmfassung entriegelt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nun liegt die Platine offen vor uns: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abgesehen von vielen korrodierten Lötpads bei den SMD - Elkos fiel sofort eine schwarze Verfärbung bei der Diode D10 (1T33-08) ins Auge (roter Pfeil). Es handelt sich um die Kapazitätsdiode im UMW - Oszillator.

 

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5     Reparatur

5.1     SMD - Elkos

Zunächst wurden alle SMD Elkos ausgetauscht, was sich aufgrund der hohen Packungsdichte als recht schwierig erwies. Nachdem zunächst durch ungeschicktes Hantieren einige Leiterbahnen abgerissen wurden und restauriert werden mussten, habe ich die Strategie verwendet, die in einem Internet - Reparatur - Video geschildert wurde.

Man kappt die obere Hälfte der Elkos mit einem sehr scharfen Seitenschneider, ohne den Elko gegenüber der Platine zu verbiegen. Es ist wichtig, den Elko nicht dicht über der Platine zu kappen, da in diesem Fall das Risiko besteht, die zum Elko führenden Leiterbahne abzureissen.

Danach knabbert man den Elko mit Hilfe des Seitenschneiders vorsichtig bis auf dessen Basisplatte herab. Stets ohne zu viel Kippmoment auszuüben. Aus dieser schauen nun nur noch die Stümpfe der Elko - Anschlussdrähte heraus.

Nun zerstört man die Elko - Basisplatte (sehr dünnen Plastik) und die Lötstellen sind frei zugänglich. Während die Stummel der Anschlussdrähte bei intakten Lötstellen durch mäßiges Erhitzen leicht abgenommen werden können, entpuppt sich dieser Schritt bei korrodierten Lötstellen als schwerwiegendes Problem. Erst nach Reinigen der Lötstelle mit einem Glasfaserpinsel oder in schwerwiegenden Fällen vollständigem Abkratzen der korrodierten Partien mit einem Skalpell und nachträglichem Benetzen mit Kolophonium - Lötwasser liessen sich die Drahtenden entfernen.

Nach Einbau eines kompletten Satzes von SMD - Elkos (auch des Elkos in der Abschirmschachtel des DC - DC - Wandlers!) wurde das Gerät in Betrieb genommen und funktionierte auf Anhieb einwandfrei. 

Leider war die Freude nicht von langer Dauer, denn das Gerät begann beim Einschaltetn auf einen UKW - Sender zu krachen. Das Krachen verschwand zwar nach einiger Zeit, war aber sehr störend. Schaltete man auf AM - Empfang um, war von dem Krachen kaum etwas zu hören.

Der Verdacht fiel sofort auf die Diode D10 die von einem verdächtigen schwarzen Fleck umgeben war. 

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5.2     Kapazitätsdiode D10 1T33-08

Die Diode wurde also ausgelötet und die Partie der gedruckten Schaltung mit Isopropanol gewaschen. 

Leider gehört diese Diode nicht zu den Standardbauteilen, die man  im Komponenten - Fundus hat. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bei einer Variation der Sperrspannung von 2 V auf 14 V (max. verfügbare Spannung im ICF-SW7600) erhält man eine Kapazitätsvariation von ~30 auf ~4 pF. Diese Dioden sind im Handel nur noch schwer erhältlich, also habe ich mich für eine Ersatzlösung entschieden. Seit meiner Tätigkeit im Prüflabor der VALVO - Hamburg (1970 - 1972) verfüge ich noch über einen Vorrat an Kapazitätsdioden BB105G (grüner Punkt).

 

Ein Ausschnitt aus dem VALVO - Handbuch 1970 / 71 zeigt, dass die Kapazitätswerte der BB105G bei etwa der Hälfte der Werte der 1T33-08 liegen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Halbiert man die Kapazitätswerte der 1T33-08 und trägt sie in das Diagramm der BB105G (letzte Seite rechts unten) ein, so findet man innerhalb der Streubreite recht gute Übereinstimmung. Die 1T33-08 kann also durch eine Parallelschaltung von 2 Stück BB105G ersetzt werden. Unglücklicherweise misst der Körper der  BB105G 4 x 2,5 x 2.9 mm, der der 1T33-08 nur 2,7 x 1,6 x 1,3 mm. Der Doppelpack aus 2 x BB105G war entsprechend schwierig an die Lötpads der 1T33-08 anzulöten. 

Die folgenden Bilder zeigen das Ergebnis:

 

                            Vorher mit 1T33-08                                               Nachher mit 2 x BB105G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hier noch ein Übersichtsbild der Hauptplatine nach Abschluss der Reparaturarbeiten. Um Verwechselungen auszuschliessen, wurden ersetzte SMD - Elkos mit einem grünen Punkt versehen. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Das Gerät wurde nun wieder montiert und in Betrieb genommen und funktionierte einwandfrei.

 

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6     Schlussbemerkungen

Viele Radioliebhaber schrecken vor der Reparatur von SMD - bestückten Geräten zurück, da man bei unvorsichtigem Hantieren viel Schaden anrichten kann. Bei sorgfältigem Arbeiten hingegen, wird man von einem hervorragend arbeitenden Gerät belohnt.

 

Harald Giese

Harald Giese, 08.Jul.26

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Ich hatte bei meinem ICF-SW7600 einen für dieses Gerät angeblich recht typischen Fehler: In den AM-Bereichen war ein recht kräftiges Knattern zu hören und die eingestellte Frequenz lag einige kHz daneben.

In einem solchen Fall lohnt es sich, den DC/DC - Wandler anzusehen, der die Abstimmspannung von 14V aus der Versorgungsspannung des Gerätes erzeugt. Nach dem Tausch des Kondensators C127 (primärseitiger Pufferkondensator, liegt innerhalb des Abschirmgehäuses des Wandlers) War das Problem behoben. der SMD-Elko hatte zwar laut Messung fast den korrekten Kapazitätswert, vermutlich dürfte ein verschlechterter ESR der Grund für den Fehler sein.

 

Martin Amann

Martin Amann, 23.Aug.09

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