Tipps & Tricks. Spulen. Schwingkreise. Sperrkreise.
Primärempfänger, Sekundärempfänger, Zweikreiser
Letzte Bearbeitung 20.10.2018
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Die folgenden Tipps und Tricks sind zwar für die Welt der Detektorradios geschrieben, gelten aber eben auch für Röhren/Transistor-Radios als Geradeausempfänger (Einkreiser, Mehrkreiser, Audions, Rückkopplungsgeräte). Auch Geradeausempfänger, insbesondere Einkreiser haben nichts von der Empfangsenergie aus der Antenne zu "verschenken", deshalb ist auch hier höchste Spulen- (Schwingkreis-) Güte anzustreben. Der Spulenbau ist beim Detektorbau und Radiobau die Arbeit, die am leichtesten schief gehen kann. Bauvorschläge geben gern konkrete Daten an, wie z.B. 100 Windungen, 0,4mm CUL Draht Durchmesser 3 cm. Beim Nachbau stellt man dann fest, dass die Spule in Verbindung mit dem Drehkondensator und dem Aufbau der Bauteile nicht zu einem korrekten Treffen des gewünschten Frequenzbereichs führt. Es wird fast immer so sein, dass man sich an den richtigen Frequenzbereich durch Abwickeln oder Zuwicklen herantasten muss. mehr ... Hinweis zu Schwingkreisgüten: Neben dem Aufbau der Spule geht auch der Drehkondensatortyp, die Lötstützpunkte, sowie das Schaltungskonzept wesentlich in die erreichbare Kreisgüte ein und zwar bei Detektorempfänger und einfachen Direkt-Geradeaus-Radios. Bitte dazu auf den Tipps-und-Tricks-Seiten in diesen Bereichen weiterlesen. Hier auf dieser Seite geht es mehr um den Güte-Bereich der Spulen. Zylinderspulen mit geringerer Eigenkapazität
Bei herausgedrehtem Drehkondensator ist durch die Spulen-Eigenkapazität die oberere Schwingkreis-Frequenz u.u. zu niedrig. Die Schwingkreis-Varianz (Delta) ist zu gering. Verbesserung: die Spule in Abschnitte aufteilen. Ein gewisser Abstand zwischen den "Teilspulen" veringert etwas die Eigen-Kapazität der Spule.) Noch besser ist es, generell einen kleinen Zwischenraum von Windung zu Windung vorzusehen. Um hohe Güte und geringe Eigenkapazität zu erreichen, sind bei Zylinderspulen Länge der Wicklung und Spulendurchmesser gleich zu halten (1:1), also z.B. 6 cm lang u. 6 cm Durchmesser. Allerdings sind Zylinderspulen zwar einfach aufzubauen, aber für Hochleistungsdetektoren nicht unbedingt das Mittel der Wahl. Oft sind Zylinderspule viel zu lang bei kleinem Durchmesser. Spulen mit geringer Dämpfung Für Detektoren mit hoher Selektivität und Empfindlichkeit sollte die Spule aus echter HF-Litze (für MW) oder Volldraht mit grossem Durchmesser (0,5-0,8 mm) aufgebaut werden. HF-Litze für Mittelwelle? Das sind gebündelte Einzeldrähte, jeweils einzeln isoliert (10-100 Einzellitzen nicht unüblich). Beim Verbauen müss an den Enden JEDE Einzellitze gut abisoliert und alle zusammen verlötet werden. Die Frage nach der besten Spule ist schon fast eine religiöse Frage. Fragen Sie zehn Detektor-Spezialisten. Sie werden 10 verschiede Meinungen hören. Ich bevorzuge bei Spulen ohne Eisenkerne Spinnen-Netzspulen (einfach und sicher aufzubauen) und bei den Ferritkernspulen "Topfkreis"-Spulen. ACHTUNG! ACHTUNG! zu den folgenden Spulentypen gibt es eine gewisse Begriffsverwirrung über die Jahrzehnte. Spulen-Typen und Markennamen werden munter durcheinander gewürfelt (Beispiel: Ledion, Ledion-Spule) ... mehr Gute Spulenformen sind
Mehr über Spulen mit geringen Verlusten finden Sie hier. Die Spule entscheidet massgeblich über die Qualität des Empfängers! Litzen-Draht oder Volldraht für die Spule? Litzendraht ergibt höhere Spulen-Güten gegenüber Volldraht mit gleichem Durchmesser. Es gibt Litzendraht mit verschiedener Zahl von Einzel-Litzen. Für Mittel-, Kurz-, oder Langwelle sind unterschiedliche Einzel-Litz-Zahlen optimal.
Aber auch mit Volldraht sind recht gute Ergebnisse zu erzielen, wenn der Drahtdurchmesser nicht zu gering ist. Guter Wert für eine MW-Spule: 0,5 - 0,8 mm. Wie man modernere Litzen lötet: Zuvor Stoffisolierung sorgfältig und schonend abstreifen. Merke: Jeder Litz ist vom anderen eines Litzenstranges per Lack isoliert (also bei 10 Litzen sind eben diese 10 Litzen voeinander isoliert). Achten Sie darauf, dass JEDE Einzellitze des Stranges verzinnt wird und alle miteinander Kontakt bekommen. Gut und lange genug mit dem Lötkolben erhitzen, gut verzinnen. Lötzinn mit integriertem Flußmittel verwenden. Bleiben einzelne Litzen eines Litzenbündels per Lötung am Anfang oder Ende unverbunden, verschlechtert das die HF-Eigenschaften! ----------------------------------------- Wie man HF-Litze alter Vorkriegs-Produktion lötet. Wenn Sie einen Litzentyp haben der sich mit dem Lötkolben verzinnen lässt, brauchen Sie diesen Tipp nicht lesen. Es gibt unter anderem relativ selten auch Litzendrähte, deren Lack sich zum Verzinnen nicht mit dem Lötkolben entfernen lässt: Hier einige Hinweise für Sie, wenn Sie nicht mit dem Umgang des Lötens dieses Types HF-Litze vertraut sind. Es ist mehrteiliger Draht, jeder Einzeldraht ist elektrisch von den anderen Drähten des Bündels mit temperaturfesten Lack isoliert. Weil jeder Einzeldraht so dünn ist (Drahtdurchmesser von 0,05-0,07 mm), in Vorbereitung des Lötens ist es kaum möglich mit dem Messer den Lack abzukratzen. Entfernen Sie vorsichtig ca. 1,5 cm der Seidenumhüllung des Feindrahtbündels. Dann halten Sie den feinen Litzen-Draht in die Flamme von Ethylalkohol (Brennspiritus). Beobachten Sie das Rotaufglühen des Drahtes und tauchen ihn sofort in die darunter befindliche GERINGE Menge Spiritus-Flüssigkeit (z.B. Fingerhut) um ihn abzukühlen, dabei das Spiritusnäpfchen nicht umstossen! Der Draht muss danach hell und glänzend sein. Diese Prozedur reinigt den Draht und er ist bereit zum Verzinnen. Achtung! Jede Einzellitze im Drahtbündel muss verzinnt sein. Am besten versuchen Sie es einige Male mit Muster-Drahtstücken, um vertraut zu werden. Achtung - aufpassen ! Hüten Sie sich vor der offenen Flamme! Verursachen Sie keinen Brand! Spiritus brennt kaum sichtbar! Tipp von Peter Stepponat Welcher Spulenkörper ist für hohe Güte im MW Band am besten?
Geeignet ist dünnes Balsaholz für Spinnennetzspulen-Körper, wenn es trocken ist. Allerdings sind diese Spulenkörper mechanisch recht empfindlich.
Gute Erfahrungen habe ich mit Acryl-Glas (Plexiglas) ** gemacht, aufgebaut mit CD-ROM-Disks, von denen die Silberfolie abgelöst wurde. Bei einigen Fabrikaten geht das. Hier ein Spulenkörper aus diesem Material. Weitere Informationen über den Vergleich von Spulen- (Schwingkreis) Güten hier. Ein Bauvorschlag unter Verwendung dieses Spulenkern-Materials hier.
Lesen Sie auch die Hinweise zu Ferrit-Topf-Kernspulen weiter oben auf dieser Seite. Honigwaben-, Spinnennetz-, Zylinder-Spulen? Einige Lösungen für eine schwierige Frage. Grundsätzlich ist es schwieriger, mit Zylinder-Spulen bei gleicher Induktivität im Vergleich zu Spinnennetz- oder Honigwabenspulen gleiche Güten zu erreichen. Ich selbst gebe Spinnennetzspulen den Vorzug vor Honigwaben- und Zylinderspulen.
Sie werden in Internet-Foren und WEB-Seiten und Publikationen andere Meinungen finden, aber auch die Bestätigung meiner Beurteilung antreffen. Ich selbst habe Spulengüten der oben genannten Spulen gemessen. Diese Messungen stützen meine Meinung. Sperrkreise für MW und KW Detektor-Empfänger und Einkreis-Audion-Radios einschliesslich des Radiomann-Experimentierkastens.
Früher wurden Sperrkreise genutzt, um starke Sender abzuschwächen. Der normale Detektor-Empfänger hat ja nur eine geringe Selektion. War ein Ortssender zu stark, konnte er andere weiter entfernte Sender stören. KW-Sperrkreis. Bauanleitung für einen Sperrkreis 5-8 MHz , Spulenlänge 1 cm (Wenn Sie nur einen 320 oder 330 pF Drehko haben, brauchen Sie ca 30 Windungen. Wenn Sie nur 30 Windungen nehmen mit einem 200 pF Drehko, ist der Frequenz-Bereich ca. 6-11 MHz (Bei einem 320 oder 330 pF Drehko 20 Windungen). Sie können diese Sperrkreise bei Ihrem Mittelwellen- und Kurzwellen-Detektor oder Einkreis-Audion einsetzen! Beispiel-Photo. --> Ein solcher KW-Sperrkreis kann für einen KW-Detektor und auch für einen MW-Detektor (mit durchschlagenden KW-Stationen) verwendet werden.
Der Sperrkreis wird in die Antennen-Leitung eingefügt. Bedenken Sie bitte, dass der Sperrkreis ein wenig die Empfindlichkeit reduziert. Das ist aber immer noch besser, als die Interferenzen ertragen zu müssen. Auch Zweikreis-Detektor-Empfänger können noch zusätzlich einen Sperrkreis benötigen. Spezial-Tips
Wenn Sie an "Detektor DX -Empfang" interessiert sind, brauchen Sie eventuell Sperrkreise oder verwenden Sie einen Zweikreis-Detektor! (DX = dark x-ray, long distance, Weitempfang). Lose Kopplung von Schwingkreisen
Vorbereitung: Stellen Sie beim Detektor1 einen Sender ein. Stellen Sie beim Detektor 2 den selben Sender ein. Nun schliessen den Empfänger 1 normal an Antenne und Erde an (ohne Kopfhörer). Jetzt wird der Empfänger 2 (ohne Antenne und Erde, aber mit Kopfhörer) in die Nähe von Detektor 1 gebracht. Plazieren Sie die Spulen beider Empfänger möglichst dicht aneinander. Sie werden den eingestellten Sender jetzt hören. Stimmen Sie vorsichtig nach. Sie haben jetzt einen echten Detektor-Zweikreiser im Einsatz! Sie können nun den Detektor 2 etwas vom Detektor 1 entfernen. Das Signal wird etwas leiser aber selektiver. Hier ein Schaltbild für einen einfachen Zweikreiser. Photo 1 und Photo 2 des Versuches. Ein Kreis, zwei Kreise, dreifach-Abstimmung? In Amerika werden Detektoren mit zwei Schwingkreisen als "double tuned sets" oder "dual tuned sets" bezeichnet, wenn noch ein Antennen-Anpass-Drehko vorhanden ist, manchmal auch als "tripple tuned set". Einkreiser mit Antennendrehko auch als "double tuned set". In Deutschland wird der Antennen-Anpass-Drehko nicht mitgezählt, so ist ein Detektor mit einem Kreis (mit oder ohne Antennendrehko) ein Einkreiser. Ein Detektor mit zwei Kreisen (mit oder ohne Antennendrehko) ein Zweikreiser. Vermeidung von Verlusten durch schlechtes Isoliermaterial oder ungünstige Bauteile-Platzierung Bei Verwendung von Keramik-Lötleisten kann die Schwingkreis-Güte nochmals bis zu 5 Prozent gesteigert werden. Insbesondere die "heissen" Enden der Drehkos, Spulen und Dioden sind kritisch . Die Leitungen dürfen nicht mit anderen Materialien in Kontakt kommen. Siehe den Konstruktionsplan für den Ferrit-Topfspulen-Zweikreiser. Bringt man Bauteile, insbesondere Schwigkreisspule mit einem nach aussen wirkendem Feld zu dicht an Metallwände oder andere HF-dämpfende Wände eines Geräts an, kann die Schwingkreis sinken. Schalenkernspulen sind hier weniger empfindlich. Hochleistungs-Detektoren sollten möglichst wenig Gehäuse/Chassis-Material an ihren Spulen aufweisen. Serienresonanz-Kreis oder Parallelresonanzkreis ?
Man ging in den Anfangsjahren eher selbstverständlich von Mittelwellen-Drahtantennen von 25 - 35 Meter (und mehr) aus. Eine 10 - 20 Meter Drahtantenne galt als "Behelfsantenne", besonders als Innenantenne. Damals wurden hin und wieder die Begriffe "lang" und "kurz"genannt. Der Autor H. Pitsch * sagt: "In den ersten Jahren des Rundfunks verwendete man die sogenannte "Schaltung kurz" zum Empfang der Mittelwellen und die "Schaltung lang" zum Empfang der langen Wellen." Dabei zeigt er für "kurz" einen Reihenschwingkreis und für "lang" einen Parallelkreis. Andererseits führt H.Pitsch an anderer Stelle sinngemäß für eine gegebene Frequenz so aus: "Lang" für Parallelkreis und "kurz" für Serienkreis. *** 1) Serienkreise wurden aber sowohl auf LW (lang) und MW (kurz) genutzt. 2) Leichte Begriffsverwirrung: Pitsch *: "Lang" = Langwelle. "Kurz" = Mittelwelle 3) Leichte Begriffsverwirrung: Pitsch ***: "Lang" = Parallelkreis. "Kurz" = Serienkreis 4) Stimmt (2) und (3) gleichzeitig? 5) Serienkreise kamen eher mit langen Antennen zurecht? ** (So meine Erinnerungen) Ein Parallelkreis hat aus meiner Sicht aber mehr Antennenankopplungsmöglichkeiten. Ein Grund, warum ich nur Parallelresonanz-Kreise in meinen Detektoren verwende. Langwelle heute: 150 - 300 kHz (1000 - 2000 Meter), Mittelwelle heute: 500 - 1600 khz (187,5 - 600 Meter) * = (Mehr Informationen: H. Pitsch, "Lehrbuch der Funkempfangstechnik, Band 1" § 63 und 166, Auflage 4., Seite 280) ** = Diese Frage ist noch zu beantworten. *** = H. Pitsch, "Lehrbuch der Funkempfangstechnik", 2. Auflage, § 63, Seite 87
LC-Verhältnis beim Detektor Man kann einen Schwingkreis so aufbauen, dass für eine gegebene Frequenz eine Spule mit hoher Induktivität und ein Kondensator mit geringer Kapazität verwendet wird. In diesem Fall wird der Schwingkreis einen hohen Resonanzwiderstand haben bei gleichzeitig auch hoher Bandbreite. Ein solcher Schwingkreis hat ein hohes LC-Verhältnis (LC-Verhältnis). Umkehrt bei geringer Induktivität und hoher Kapazität für die gleiche Frequenz: Hier ist der Resonanzwiderstand gering und auch die Bandbreite. Es ist schon wichtig, sich beim Bau eines Detektors vorher im Klaren zu sein, was man erreichen will. Ist das Ziel ein Detektor mit höherer Empfindlichkeit (hohe Resonanzspannung), sollte ein hohes LC-Verhältnis angestrebt werden. Das geht am besten, wenn der Bandbereich in zwei oder drei Segmente mit schaltbaren Induktivtaten schaltbar ist und jeder dieser Bereiche Induktivitäten erhält, die am jeweils oberen Ende dieses Segmentes den verwendeteten Drehko möglichst voll "rauszwingen". Er muss aber auch eingedreht das jeweils untere Bandende erreichen können. Allerdings hat der Detektor an dieser Stelle dann auch eine erhöhte Resonanzbandbreite. Eine Schaltungsvariante für den DX-Empfang. Kommt es mehr auf eine gute Selektivität an, aufgrund vieler Sender auf dem Band, die dicht frequenzmässig beieinander liegen, ist der umgekehrte Weg zu wählen. Die Induktivitäten sind so zu wählen, dass der Drehko im jeweils oberen Bandende des eingestellten Segmentes, so weit wie möglich eingedreht ist. Auch hier muss er aber ausgedreht noch das jeweils obere Bandende erreichen. Schaltungsvariante für selektiven Empfang in dicht belegten Bändern. Lose Kopplung, feste Kopplung Man kann Schwingkreise an Antennen galvanisch (Drahtverbindung), kapazitiv (über Kondensator) und induktiv (von Antennenspule zur Schwingkreisspule nebeneinander - quasi durch die Luft) koppeln. Das gilt sinngemäß auch für die Kopplung von Schwingkreis zu Schwingkreis (beim Detektor oder Mehrkreisempfänger oder Superhet). Bei der kapazitiven und induktiven Kopplung kann man lose bis fest koppeln. Will man erreichen, dass eine große Selektivität entstehen soll (um z.B. einen trennscharfen Detektor-Zweikreiser zu bauen) werden nur kleine Koppelkapazitäten (im Picofarad-Bereich) genutzt oder die koppelnden Spulen relativ weit von einander entfernt platziert. Man koppelt lose. Soll dagegen möglichst viel Energie übertragen (gekoppelt) werden, um große Pegel oder Lautstärke zu erreichen, koppelt man kapazitiv fest (höhere Werte im Picofarad-Bereich) oder legt die koppelnden Spulen relativ dicht nebeneinander. Es gibt Detektorempfänger, wo der Grad der Kopplung Antenne/Kreis und / oder Kreis-zu-Kreis einstellbar ist.
Es gibt auch die unterkritische, kritische und überkritische Kopplung, die hauptsächlich in zumeist mehrstufigen Superhet-ZF-Stufen eingesetzt wird, dabei formt man die Durchlasskurve nach Bedarf. Wobei kritisch und unterkritisch mit zwei Kreisen erreichbar ist. Strebt man eine überkritsiche Kopplung an, werden zumindest drei Kreise benötigt. Überkritisch wird gern bei Geräten mit variabler Bandbreite Ortssenderempfang gewählt, um die vollen 4,5 Khz NF-Bandbreite möglichst gleichmäßig zu übertragen. Will man dagegen Fernempfang haben, wählt man unterkritisch und bei Störungen aus dem Nachbarkanal ist kritisch eine gute Einstellung:
Aus zwei beliebigen Einkreis-Detektoren einfach einen selektiven Zweikreiser machen, bei dem dann auch kaum KW-Stationen durchschlagen: Man nehme zwei beliebige MW-Detektorradios. Beide werden mit Erde verbunden. An den ersten Detektor wird die Antenne angeschlossen. An diesem Gerät wird KEIN Kopfhörer angeschlossen. Am zweiten Detektor wird der Kopfhörer angeschlossen. Die Antennenbuchse dieses zweiten Detektors wird mit dem "heißen" Schwingkreisende der ersten Detektorradios verbunden, allerdings unter Einfügung einen Kondensators (x) von ca 5 bis 30 pf. Der Wert sollte so klein wie möglich sein, aber noch guten Empfang sicherstellen, das ist vom Wert her immer ein Kompromiß. Sollte der erste Detektor parallel zum Kopfhöreranschluß einen Kondensator oder Widerstand (xx) haben, diesen bitte auf einer Seite ablöten. Wie abstimmen? Vorschtig wechselseitig über das Band drehen und versuchen, beide Drehkos so einzustellen daß ein Sender maximal hörbar wird.
Detektor-Schwingkreis-Scahltungen / Einkreiser / Zweikreiser / Primärempfänger / Sekundärempfänger: Detektor-Empfänger-Schaltungen gibt es in großer Zahl. Vom einfachen Primär-Empfänger zum Sekundär-Empfänger (Zweikreiser). Um die Selektivität und auch Empfangsleistung zu steigern haben sich über die Jahre verschiedene Schaltungsvarianten bewährt. Kamen erste Detektorempfänger noch ohne abstimmenden Drehkondensator (die Antennenkapazität in Verbindung mit der Spule in Reihe bildeten den frequenzbestimmenden Schwingkreis) aus, wobei die Frequenzabstimmung durch die Änderung der Spuleninduktivität erreicht wird, wurden doch bald diese Drehkondensatoren angewendet. Durch Spule und Drehkondensator entstanden stabile Schwingkreis-Systeme (Parallel- und Serienschwingkreise), die gut an unterschiedlichen Antennen arbeiteten.
-- anklicken -- Zu den Schaltbildern:
* = Hinweis: Zu den Begriffen Primär-Empfänger stellen Hanns Günther u. Hans Vatter im Buch "Der Kristallempfänger" auf Seite 137 (von 1925) darauf ab, dass ein Primärempfänger einen abgestimmten Kreis und ein Sekundärempfänger zwei abgestimmte Kreise hat, also ein Zweikreiser ist. Somit wären nur (8) und (9) und bedingt (7) Sekundärempfänger.
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Normale Zylinderspulen haben eine relativ grosse Eigen-Kapazität (Im Vergleich zu Honigwabenspulen oder Spinnennetz-Spulen). Solche Spulen mit zu hoher Eigenkapazität können verhinden, dass der gesamte MW-Bereich abgestimmt werden kann. Der Abstimmbereich wird zu gering.
Eine Sonderform ist die "Achterspule", die wie zwei nebenander liegende Korbbodenspulen aufgebaut ist, wobei aber die beiden 8-förmigen Teilspulen elektrisch ineinander übergehen. Mit dieser Anordnung soll das Streufeld der Spule deutlich reduziert werden. In den Jahren um 1928-30 galt diese Spule als modern und sollte Verkopplungen von Geradeaus-Radios über die Spulen reduzieren. Im Detektorbau nicht oft verwendet.
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