Audion-Bauplan
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Konzept: Es wird ein relativ einfaches und nachbausicheres Gerät vorgestellt. Dabei wurde bewußt eine sogennnte Niedervoltröhre (EF98) ausgewählt. Eine heute besser beschaffbare alternative Röhre EF80 wird weiter unten beschrieben. Diese Röhre EF98 kommt mit Batterien als Stromversorgung aus, es muß also kein "gefährliches" Netzteil aufgebaut werden. Die höchste Spannung im Gerät beträgt 18 Volt, Gefahr von Stromschlägen besteht so nicht. Meine Bitte: Kein Netzanschluß (Netzteil) zur Stromversorgung einbeziehen.
NEU: Wollen Sie aber eine vielleicht leichter zu beschaffende Röhre und / oder doch ein Netzteil nutzen, lesen Sie bitte ganz unten diesen Text weiter.
Damit können Eltern auch ihren Kindern den Aufbau ohne Sorgen gestatten. Das gilt aber ausdrücklich NICHT für die Netzteil-Anmerkungen hier. Leider sind die Röhren EF98 heute (2012) schon nicht mehr so leicht zu beschaffen. Gleichzeitig gibt es immer weniger deutschsprachige Rundfunkstationen auf LW und MW. Nutzen Sie also noch die verbleibenden Jahre des analogen Rundfunks. Hören Sie Radio wie es Ihre Urgroßeltern, Großeltern oder Eltern es auch gemacht haben.
VERSION V2.1. Mit diesen Teilesätzen *** können Sie ein Radio aufbauen, wie es zu Urgroßvater-Zeiten üblich war. Weiter unten finden Sie den alternativen Bauvorschlag V3.0, der auf der Version 2.1 aufbaut.
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Natürlich müssen Sie aber bei der Bedienung etwas mehr machen, als bei einem modernen Radio: Antenne umstecken, Rückkopplung sorgfältig bedienen, Spulen wechseln beim Wechsel von LW zu MW und KW. Sender fein einstellen und mit dem sogenannten Fading leben. (Fading = Ansteigen und Abfallen der Empfangsfeldstärke auf Grund der nächtlichen Raumwellen-Ausbreitung bei Stationen in grosser Entfernung).
Aber das ist ja gerade der Reiz des "Dampfradio-Empfanges". Nochmals: Genießen Sie noch die Jahre, wo es Rundfunksender auf LW, MW und KW gibt, die Zeit ist begrenzt. Sie sollten allerdings schon Erfahrung im Umgang mit dem Lötkolben haben, weiter brauchen Sie etwas Werkzeug (Seitenschneider, Flachzange, Pinzette, Lötzinn, Schraubenzieher für Kreuzschlitz- und klassische Schrauben) und eine Handbohrmaschine mit 2 mm, 3 mm, 6 mm und 8 mm Bohrern, eine Feinsäge (vielleicht Laubsäge) zum Kürzen der Plastik-Potentiometer-Achse.
*** = Teilesätze nicht mehr lieferbar. Aber die Einzelteile sind noch in Elektronik-Kaufhäusern zu bekommen. Als Drehkondensator ist zwar ein Doppeldrehko mit 2 x 320 pf vorgesehen, aber auch mit einem 500 pf und schaltbaren Parallel-C und leichter Windungszahlanpassung der Spule kann ein guter Schwingkreis für MW gebaut werden.
Aufbauhinweise für noch unerfahrene Radio-Bauer: Setzen Sie die Batterien erst nach dem kompletten Aufbau der elektrischen Verdrahtung ein, prüfen Sie dabei allerdings vorher nochmals die Richtigkeit der Leitungsverlötungen. Keinesfalls dürfen die beiden Anodenspannungsbatterien mit der Heizbatterie verwechselt werden. Wenn Sie die Achse des Potentiometers auf die passende Länge absägen, spannen Sie das Poti in einen kleinen Schraubstock so ein, daß der Schraubstock am abzusägenden Ende zugreift. Pressen Sie den Knopf für das Potentiometer nicht mit Gewalt auf die Achse (Je nach Bauform lösen Sie vorher die Madenschraube oder die Kontermutter - verdeckt hinter der Abdeckung - des Knopfes).
Widerstehen Sie dem Wunsch, einfach die vier AntennenankoppelKondensatoren durch eine Drehkondensator zu ersetzen. Zum Einen kommen viele Drehkos nicht bis zu 12 pf herunter, zum Anderen sind sie schon schwerer zu beschaffen und die Schaltung wird auch u.u. "handempfindlich".
Nachtrag 2010 Wichtig: Ich kann Ihnen NICHT bei der Beschaffung der Bauteile helfen! Es ist diesbezüglich sinnlos, bei mir nachzufragen. Es gibt aber im Internet Angebote. Etwas schwierig ist schon die Beschaffung der EF98 und des Drehkondensators geworden. Also Drehkondensator ist aber jeder Doppeldrehko um 2 x 300 - 380 pF geeignet. Hat der Drehko zusätzliche UKW-Kapazitäten, stört das nicht. Bei etwas Geduld ist aber auch noch eine EF98 zu beschaffen. Sollten für Sie noch Fragen auftauchen, können Sie sich im Wumpus-Gollum-Forum (WGF) kostenlos registrieren und dort im Unterforum "Bastelprojekte" sich mit anderen "Bastlern" austauschen.
(C) Copyright: Rainer Steinführ, ab 2005 Berlin, Deutschland |
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Version 3.0. Rückkopplungsaudion mit zwei NF-Stufen für Lautsprecherbetrieb und verbesserter MW-Spule.
Der obige Bauvorschlag ist auf ein einfaches Nachbauen optimiert. Er hat deshalb nur eine Röhre und eine recht rudimentäre MW-Spule.
Die Version 3.0 soll nun erreichen:
1) Lautstarker Betrieb mit einem Lautsprecher 2) Steigerung der Empfangsleistung.
Ad 1) In Kenntnis, dass es immer schwerer wird die EF98 zu beschaffen, geht der Vorschlag trotzdem von drei dieser Röhren aus. Um möglichst Strom aus den Batterien zu sparen, läßt sich die Lautsprecher-Endröhre (Heizung und Anodenspannung) abschalten (mit Doppelkontakt-Schalter S3a und S3b). Dann ist bei Röhre 2 an A ein hochohmiger Magnethörer (ca 2 kOhm) oder ein Kristallhörer anschließbar (aber kein moderner PMeg-Player-Hörer), C11 soll einen Wert um ca 1-4 nF haben. Es wird empfohlen die Anodenspannung aus 12 x 1,5 Volt Batterien Typ AA aufzubauen. Für die Heizspannung vielleicht sogar Babyzellen (6 x 1,5 Volt). Es besteht zwar die Möglichkeit, die drei Heizfäden (in leichter Abweichung von dem Schaltbild Version 3.0) in Reihe zu schalten und damit auf eine gesonderte Heizbatterie einzusparen (es kann dann einfach bei der reihengeschaltete Anodenbatterie bei der Verbindungstelle der Batterien 4 zu 5 (von Minus aus gesehen) eine Leitung zu dem Heizkreis gezogen werden). Allerdings kann dann die Lautsprecherendstufe nicht mehr mit S3a / S3b abgeschaltet werden.
Hinweise: C6 NICHT weglassen. Heute sind logarithmische Potentiometer für Lautstärke kaum noch zu bekommen, deshalb können auch lineare Potentiometer 1 MegOhm (R5) genommen werden. Für R7 kann auch ein 800 kOhm bis 1000 kOhm genutzt werden.
Ad 2) Soll der Empfänger empfangsempfindlicher werden (also auch schwächere Sender) noch besser empfangen können, kann eine bessere Spule aufgebaut werden. Es sollte ein Papp- oder Plastik- (Plaste) Körper mit Durchmesser von ca. 50 mm und einer entstehenden Spulenlänge von ca. ebenfalls 50 mm genutzt werden (Seitenverhältnis 1:1).
Draht: Hochfrequenz-Litze (HF-Litze, stoffumwickelt, einzeln isolierte Litz-Drähte, ca. 15-60 Einzellitzen) von ca 0,4-0,6 mm Durchmesser. Windungen ca. 68-70 Wdg + ca. 8-10 Wdg Rückkopplungsteil. Es kann sein, dass dann nicht mit S2 im Band umgeschaltet werden muss oder gar auf C9 verzichtet werden kann. Die Spulenangaben hat Floh2012, Rolf aus dem Wumpus-Gollum-Forum ermittelt, vielen Dank dafür.
Die Spule kann auch bei Version 2.1 verwendet werden.
(Anklicken) Schaltbild Version 3.0 S3a und S3b ist ein Kombi-Schalter Hinweis vom Nutzer "Floh2012", Rolf aus dem Wumpus-Gollum-Forum: R6 bringt mit 1,2 kOhm die besten Ergebnisse, es stellt sich dann an der Anode
NEU ! Version 4: Entspricht Version 3 mit zusätzlicher HF-Vorstufe
Dieser Bauvorschlag ist noch nicht in die Praxis umgesetzt worden! Wer die Schaltung erfolgreich realisiert hat, den bitte ich um Erfahrungsberichte. ... Kontakt
Er dient deshalb hier nur als Gedanken-Modell, um zu zeigen wie ein 1-V-2 mit den Röhren EF98 aufgebaut werden könnte. Die HF-Vorstufe ist auf der Gitter-1-Seite abstimmbar, der Anodenausgang ist aperiodisch (keine Abstimm-Mittel). Es handelt sich also um einen Zweikreis-Geradeaus-Audion-Empfänger mit Rückkopplung. Die Ankopplung an das Audion erfolgt über C100 (2 - 10 pF). Die HF-Stufe muss gut abgeschirmt werden, sonst besteht die Gefahr der Selbsterregung. Am Besten auch die Audionstufe soweit wie möglich abschirmen. Heiz- und Anodenleitung muss verdrosselt *** werden. Die Vorkreis- und Audionspulen sollten 90 Grad verkantet sein und dürfen sich nicht "sehen", soweit wie möglich räumlich trennen. Die Abstimmung eines Zweikreisers ist komplizierter: Beide Kreise müssen EINZELN per Hand abgestimmt werden. Die beiden Drehkos sollen nicht auf einer Achse arbeiten und gut räumlich getrennt werden (Ein Gleichlauf ist oft nicht zu erreichen). Rotor an Masse. Die Gittervorspannung sollte so bemessen sein, dass die Röhre 4 im Kennlinienpunkt A liegt. Dafür ist eine Spannung von ca. 0,75 Volt anzustreben, zu messen mit einem hochohmigen Voltmeter. Die Vorstufenspule entspricht der Audionspule (ohne Anzapfung).
Teilewerte: HF-Drossel = 100 mH, C105 = 500 pF, C108 = 5 oder 10 pF, C110 (falsch auf Schaltbild R110) = 5 nF, C111 = 4,7 nF, R102 = 100-500 kOhm, R103 = 2 - 3 kOhm, R104 = 3 - 5 kOhm. Andere Werte wie bei Version Version 3. Bauteile-Nummern, die mehrfach auftreten, haben die selben Werte. Dick gedruckte Bauteile müssen feinangepasst werden!
*** = Auf die HF-Drosseln kann verzichtet werden, wenn der Aufbau eine gute Abschirmumg der HF- und Audion-Stufe erreicht wird. Ohne HF-Drosseln (die Drossel durch Drahtbrücke ersetzen) muss unmittelbar dort, wo die Heizleitung und die Anodenspannungsleitung die Schirmung der HF-Vorstufe verlassen hat, ein 10 nF-Kondensator nach Masse gelegt werden.
Einige Hinweise zu guten Abschirmungen: Hochverstärkende HF-Stufen können zu wilden Schwingen führen. Vorstufen-Geradeausempfänger, wie z.B 1-v-1 oder 1-V-2, brauchen am besten ein Metall-Chassis, wo oberhalb und unterhalb des Chassis Abschirm-Kammern aus Blech oder kupferkaschierten Pertinax- oder Plastik-Platten installiert werden. Optimal wären Komplett-Schirmwände an allen sechs Seiten. Das ist aber nur umständlich erreichbar, weil dann Röhren und Wechselspulen nicht mehr so einfach getauscht werden können. Hier wäre nachzudenken, ob zumindest die Steckspulen durch fest installierte Umschaltspulen ersetzt werden sollten.
Oft reicht aber auch die Andeutung einer Abschirmkammer. Nehmen wir an, das Chassis hat eine Tiefe von 4 cm. Dann sollte der HF-Bereich in eine gut (und mehrfach) an Masse verbunde Metallplatte mit ebenfalls 4 cm Tiefe umgrenzt werden. Gut wäre es, die Unterseite mit einem anschraubbaren Metall abzuschließen. Die Leitungen Heizung, Anodenspannung und HF-Ausgang zum Audion wird durch ein KLEINES Loch isoliert heraus geführt (Wer Durchführungskondensatoren für die Anodenspannung und die Heizung hat, kann solche mit Werten von 1-10 nF durchaus zusätzlich nutzen . Oberhalb des Chassis sollten zumindest die Seitenwände der HF-Stufe mit Metallwänden umgrenzt werden. Dabei muss eine Höhe von zumindest allen dortigen Bauteilen + 20 Prozenzt erreicht werden. Ideal wäre auch hier eine Schraub- oder Klappoberseite. Die EF98 wird nicht kochend heiß und würde totale Einschirmung bei einigen Lüftungslöchern vertragen.
Ist das nicht übertrieben? Jein ! Es kann alles auch völlig ohne Schirmung gut funktionieren, muss aber nicht, leider. Unsere technischen Vorfahren konnten ein Lied von den Abschirmproblemen singen. Spätestens bei Dreikreisern kam man sogar kaum ohne Neutralisierungsschaltungen mit Neutrodyne-Schaltungen aus. Je besser die Schaltung die HF verstärkt, dest eher gerät sie auch ins Schwingen.
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Grundsätzlich kann man statt der EF98 auch einen anderen Penthodentyp verwenden. Die EF98 war schon früher eine Spezialröhren für den sogenannten Niedervolt-Bereich bei der Anodenspannung. Das hatte den Vorteil, dass man auch ohne Netzteil auskam und z.B. im PKW bei 6 oder 12 Volt Betriebsspannung ohne Spannungswandler auskam.
Allerdings kann die Röhre EF80) auch mit leicht veränderten Widerständen (empirisch ermitteln *) zur Spannungsversorgung (R1, R2, R3, R4) auf mit einer Anodenspannung um 50 Volt betrieben werden und erreicht dabei in etwa auch die Leistung der EF98). ersetzt man also die 2 x 9 V gegen 5 oder 6 x 9 V - Batterien, erreicht man den nötigen Anodenspannungswert.
Die Anodenbatterien werden mit der EF80 deutlich stärker belastet, die bei einem Anodenstrom bis 10 mA (EF80) schon recht beansprucht werden. Die EF98 dagegen kommt mit einem Anodenstrom von ca. 2 mA aus.
* = Wie ermittle ich die Werte? R1 u.U. mit einem Vorwiderstand von 10 kOhm in Richtung Andodenbatterie ergänzen. R2 zum Testen mit einem Widerstandstrimmer von ca 2,5 MOhm ersetzen, R3 und R4 mit Trimmer ca. 25 kOhm. Mit R2 wird ein Wert ermittelt, der größte Verzerrfreiheit und beste Empfindlichkeit erreicht. R3 wird auf höchste Lautstärke eingestellt und R4 auf sicheren und weichen Rückkopplungseinsatz. Hat man die besten Werte ermittelt und besitzt man ein Ohmmeter, können R2 - R4 mit diesen Werten mit Festwiderständen ersetzt werden. Man sucht sich dabei bei den Festwerten die nächsten kaufbaren Widerstandswerte aus.
Wird das weiter unten verwendete Netzteil verwendet (mit 170 Volt oder 50 Volt), ergeben sich die im Vorabsatz beschriebenen Widerstandstandsanpassungen mit unterschiedlich nötigen empirischen Werten.
ACHTUNG: Wird eine Anodenspnnung von 50 Volt oder mehr verwendet, MUSS der Kondensator C8 vorhanden sein (darf nicht mit einem Draht überbrückt sein!) und MUSS eine Spannungsfestigkeit von 300 Volt oder mehr haben, sonst droht bei Kopfhörer- oder Ohrhörerempfang u.U. Stromschlag! Bei enem Kristallhörer muß parallel zum Kopfhörer ein 68 kOhm-Widerstand gelegt werden.
Der Sockel, die Fassung und die Sockelanschlüsse (siehe rechts) sind anders. Ein Aufbau der hier gezeigten Schaltungen ist grundsätzlich auch mit der EF80 möglich, aber man muss ein Netzteil aufbauen oder ein vorhandenes nutzen. Beim Aufbau eines Netzteils ist das heutige größte "Problem" die Beschaffung eines Netztransformators, der zwei Wicklungen haben müsste: 150 oder (besser) 250 Volt bei zumindest 10-15 mA und einer Heizwicklung von 6,3 Volt und zumindest 300 mA.
Es wurden schon oben in der Einleitung auf die Gefahren im Umgang mit hohen Spannungen eingegangen, trotzdem auch an dieser Stelle der Hinweis auf die Sicherheit: LESEN! Wer sich das zutraut, kann mit einem solchen Netzteil arbeiten. Meine Bau-Empfehlung für Kinder gilt für diese Änderungen hier ausdrücklich nicht mehr.
Diese Spannungen mit Batterien und / oder Akkus aufzubauen ist grundsätzlich möglich, aber umständlich. Aus 2 Volt-Akkus kann man leicht 6 Volt zusammenschalten. Schwieriger wird es bei der Anodenspannung. Es gibt 9 Volt und 22 Volt-Battien und Akkus, aber der benötigte Strom von zumindest 10 mA ist hier eine deutliche Hürde.
Will man mit Netzteil und z.B. EF80 arbeiten, wären die hier gezeigten Schaltungen natürlich hinsichtlich der Widerstandswerte und Watt-Werte anzupassen. Die Kondensatorenwerte könnten beibehalten werden. Das Netzteil muss die Versorungsspannungen galvanisch vom Stromnetz trennen. Deshalb MUSS ein Transformator verwendet werden. Die im Schaltbild V 2.1 gezeigten Batterien 18 Volt werden durch 170-250 Volt Gleichspannung aus dem Netzteil ersetzt. Die 6 Volt Heizbatterie durch 6,3 Volt Wechselspannung aus dem Netzteil. Die Schalter S1a und S1b werden nicht benötigt. Stattdessen kom ins Netzteil auf die Primärseite des Netztrafos eine Doppelschalter.
Welche Änderungen sind bei obigen Bauvorschlag V 2.1 UNBEDINGT nötig? R1= 100 kOhm. R2= 2 MOhm, R3= 200 kOhm, R4 = 15 kOhm. WICHTIG: Der Kondensator C8 MUSS vorhanden sein und ein 400-450 Volt Typ sein. Er darf NICHT überbrückt werden. In die Rückleitung vom Kopfhörer MUSS ein weiterer Kondensator wie C8 vom 400-450 Volt Typ eingefügt werden. Wird das nicht gemacht, liegen u.U. 250 Volt am Kopfhörer! Das wäre sehr gefährlich, wenn der Kopfhörer Isolierprobleme hätte. C5, C6, und C10 müssen 400-450 Volt Typen sein.
So könnte ein Netzteil für ein EF80-Audion aussehen.
Grundsätzlich könnte auch ein Trafo (der 30 - 50 Volt für die Andenspannung liefert) verwendet werden. Siehe hier die Anmerkungen zur EF80.
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Heute leichter (und preiswerter) zu beschaffen ist z.B. eine EF80. Allerdings benötigt diese Röhre eine Anodenspannung von 170 - 250 Volt bei bis zu 10 mA. Der Hinweis auf die EF80 bezieht sich auf das Schaltbild 2.1.
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