Werner Nitsche DL7MWN

Transkript

1 Unterhaching, den Zwischenbericht 4 Röhren-Doppelsuper-Retro-Radio Phönix Bild 1 Die unbestückte Leiterplatte für den Eingangsfilter und LO1 Liebe Funkfreunde! Wieder ist einige Zeit vergangen, aber während dieser Zeit habe ich auch etwas am 4-Röhren-Doppelsuper-Retro-Radio in Hybridtechnik getan. Hier möchte ich einen kurzen Überblick über meine Arbeit und die dabei gewonnenen Erkenntnisse geben. <Zwischenbericht Röhren-Retro-Radio Phönix.doc> Seite 1 von 6

2 1. Die Leiterplatte Wie man in Bild 1 sehen kann, ist die Leiterplatte zunächst einmal ganz gut gelungen. Aber entscheidend ist, ob sie auch funktioniert. Also habe ich sie aufgebaut und getestet. Leider war ich gezwungen, für die vielen Kondensatoren und Widerständen auch SMD- Bauteile zu verwenden, weil die herkömmlichen bedrahteten Bauteile zu groß waren und die Leiterplatte viel zu groß geworden wäre. Bild 2 Die bestückte Leiterplatte Aber das Ergebnis war sehr ernüchternd. Es ging eigentlich überhaupt nichts. Zunächst musste ich feststellen, dass der Drehschalter falsch funktioniert. Bei näherem Hinschauen stellte sich heraus, dass der Drehschalter falsch in der Bibliothek meines Layoutprogramms eingeben war. Grund dafür war aus meiner Sicht das etwas verwirrende Datenblatt dieses Schalters. So musste ich die Anschlüsse alle abtrennen und mit Draht richtig verbinden. Das war einige Arbeit, aber anders wäre ich nicht weitergekommen. <Zwischenbericht Röhren-Retro-Radio Phönix.doc> Seite 2 von 6

3 2. Die Simulation Wie ich ja schon bei der Beschreibung dieses Projektes erwähnt habe, baute ich bisher noch keinen Oszillator mit 2 Transistoren in Differenzverstärker-Schaltung. Im Simulator hat diese Schaltung ganz ausgezeichnet funktioniert. In der Praxis hat sie zunächst überhaupt nicht funktioniert. Nachdem ich dann die Probleme behoben hatte, (siehe 2.1 Inbetriebnahme Oszillator) waren die Funktionsweise und die Pegel deutlich anders als sie aus der Simulation zu erwarten waren. Die Pegel waren deutlich kleiner und das Signal am gemeinsamen Emitter der beiden Oszillator-Transistoren war kein sauberer Sinus wie in der Simulation. Überhaupt war der Pegel frequenzabhängig. Das hat mir nicht gefallen, weil die Ankopplung des Ausgangstransistors so nicht stabil funktioniert hat. Leider hat auch die Frequenzberechnung der einzelnen Schwingkreise mit dem Simulator auch nicht so recht funktioniert. Die Frequenzen lagen teilweise deutlich neben der jeweils gewünschten Frequenz. Eine Neudimensionierung musste durchgeführt werden. Der Arbeitsbereich der Varapter-Diode ist ebenfalls etwas zu knapp ausgefallen, so dass der gewünschte Abstimmbereich nicht ganz eingehalten werden konnte. Aber das ist kein Problem, weil es nur geringfügig fehlt und weil ich die Schaltung auch mit 15 Volt betreiben kann. Dann wird der Abstimmbereich etwas größer. Bild 3 Die Oszillator-Schaltung im Simulator <Zwischenbericht Röhren-Retro-Radio Phönix.doc> Seite 3 von 6

4 Bild 4 Simulationsergebnis grün = Kollektor Q2 blau = Emitter Q2 2.1 Inbetriebnahme Oszillator Zunächst hat dieser Oszillator überhaupt nicht gearbeitet. Daraufhin habe ich die Schaltung und dann das Layout auf Fehler untersucht. Ich konnte aber nichts finden. Also habe ich den Simulator noch einmal gestartet und die Signale genau angeschaut. Aber das hat auch nicht geholfen. Danach schloss ich einen Funktionsgenerator an und speiste die gewünschte Frequenz von extern ein. So kann man schon einmal die dynamischen Pegel messen und abschätzen, ob die Gesamtverstärkung deutlich zu klein ist, oder ob es nur ganz knapp fehlt. Aber in meiner Schaltung hat es ganz deutlich gefehlt. Sogar mit der externen Frequenz konnte der Oszillator nicht erregt werden. Dann kam mir die Idee, einmal die statischen Pegel zu messen. Dabei stellte sich ganz schnell heraus, dass ein Transistor defekt war. Ich lötete einen anderen ein. Aber es funktionierte wieder nichts. Ein neuer statischer Test zeigte, dass nun der andere Transistor defekt war. So ging das einige Zeit dahin, bis ich dann einmal die neuen Transistoren vor dem Einlöten gemessen habe. Aber die waren auch defekt. Es lohnt sich also nicht, wenn man einfach 100 Transistoren kauft, weil sie billig angeboten werden. Nun schaute ich, ob ich noch andere Transistoren daheim hatte. Ich fand aber nur SMD-Transistoren. Nachdem ich diese Transistoren eingelötet hatte, funktionierte der Oszillator sofort. Dieses Expe- <Zwischenbericht Röhren-Retro-Radio Phönix.doc> Seite 4 von 6

5 riment hat mich ein paar Wochenenden beschäftigt, weil ich ja nicht immer Zeit zum Basteln habe. Aber nun ist es geschafft. 3. Die Ausgangsschaltung Die beiden Oszillator-Transistoren Q1 und Q2 sollen unabhängig von der Ausgangslast frei schwingen. Um das sicher zu stellen, habe ich mich entschieden, anstelle des zunächst vorgesehenen Transistors einen kräftigen CMOS-Treiber einzusetzen. So habe ich den Ausgangstransistor durch einen NC7SZ14 ersetzt. Das ist ein sehr schneller Triggerbaustein. Dieser Baustein erzeugt unabhängig von der Frequenz und der Eingangsamplitude ein stabiles Rechtecksignal. Egal was da angeschlossen wird, es gibt ganz bestimmt keine Rückwirkung auf die Oszillator-Schaltung. Der erste Mischer in meiner Röhrenschaltung wird damit dann im Schaltbetrieb betrieben. Das hat sich zumindest mit Halbleitern sehr gut bewährt. Mal sehen wie das mit Röhren funktioniert. Sollte es damit Schwierigkeiten geben, dann kann ich dieses Signal noch immer durch ein Tiefpassfilter schicken und daraus wieder ein Sinussignal ableiten. Bild 5 Auskopplung LO1 zur 1. Mischstufe 4. Die Bandfilter für den Antennen-Eingang Nun habe ich auch die Bandfilter für die verschiedenen Wellenbereiche in Betrieb genommen. Leider ist es auch da so wie beim Oszillator. Die simulierten Ergebnisse konnten nicht in allen Fällen eingehalten werden. Deshalb musste ich bei den beiden KW- Bändern Änderungen vornehmen. Nun funktionieren auch diese beiden Bandfilter. Aber natürlich wollte ich auch wissen, warum die simulierten Werte nicht mit den praktischen Messungen übereingestimmt haben. Dabei hat sich heraus gestellt, dass der Simulator die Güte und die Eigenresonanz der verwendeten Spulen nicht berücksichtigt hat. Nachdem ich versuchsweise andere Spulen mit der selben Induktivität verwendet habe, konnte ich die Ergebnisse des Simulators annähernd erreichen. Aber nun habe ich diese Spulen eingeplant und nach einer Dimensionierungs-Änderung funktioniert alles. <Zwischenbericht Röhren-Retro-Radio Phönix.doc> Seite 5 von 6

6 5. Schlusswort Es war sehr viel Arbeit, bis diese Leiterplatte funktioniert hat. Es gab Einiges für mich zu lernen, besonders dass man sich Datenblätter genau anschauen sollte und dass die Ergebnisse eines Simulators durchaus nicht immer ganz der Realität entsprechen. Trotzdem ist es Wert, eine Schaltung vor der Entwicklung zu simulieren. Wenn der Simulator sagt, dass die Schaltung nicht geht, dann funktioniert sie danach in der Praxis ganz bestimmt nicht. Aber man muss akzeptieren, dass es in der Praxis auch noch einige parasitäre Bauteile gibt, welche der Simulator nicht berücksichtigen kann. Man sollte eine solche Schaltung auch auf herkömmliche Weise berechnen. Die Leiterplatte für den Röhrenteil ist nun auch schon angekommen. Die Röhren und die dazugehörigen Sockel habe ich bestellt. So kann ich mich jetzt mit der Bestückung der Röhrenschaltung beschäftigen. Auf der Platine des Eingangsfilters und des ersten lokalen Oszillators habe ich nun so viele Änderungen gemacht, dass ich darüber nachdenke, diese Platine noch einmal neu zu layouten. Aber darüber werde ich später noch einmal berichten. Auch dieses Mal freue ich mich wieder über sachliche Kritik und Anregungen von Euch. Habt Ihr Erfahrungen in der einen oder anderen Sache? Würdet Ihr etwas grundsätzlich anders machen? Und warum? Das interessiert mich sehr. Also schreibt mir einfach an meine -Adresse so wie bisher. Meine -Adresse lautet: Euer Werner, <Zwischenbericht Röhren-Retro-Radio Phönix.doc> Seite 6 von 6