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Dampfradioforum • Thema anzeigen - Automatik in Dampfradios: DDR Stradivari 4 Automatik Stereo

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BeitragVerfasst: Mo Feb 08, 2010 10:25 
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Funktion einer Senderwahl- Automatik: DDR Stradivari 4 Automatik Stereo

Hier möchte ich ein Feature beschreiben, das nur in wenigen Geräten der Röhren- Ära eingebaut wurde- automatische Senderwahl mit automatischer Feineinstellung (elektromechanische AFC).
Eingebaut in "Freiburg"- Geräten von SABA und in einem DDR- Gerät, dem einzigen DDR- Gerät mit dieser Technik - Stradivari 4 Automatik Stereo.
(Restaurationsbericht dazu hier)

Wenn man den Schaltplan etwas umzeichnet- wird die Funktion –eigentlich leicht verständlich.

Ich habe ebenfalls den im Servicebuch fehlenden Bestückungsplan erarbeitet, sowie Bemerkungen zu den Anschlüssen als Messpunkten- so sollte eine effektive Überprüfung/ Fehlersuche möglich sein.

Habe ich nicht so aus Spaß gemacht- ich hatte ein Gerät mit sehr vielen defekten Bauelementen, so dass ich mir so selbst die Fehlersuche erleichterte.

Bild

Bild

Hier also eine Funktionsbeschreibung der „Stradivari“- Automatik.

Hierfür wurde ein hoher Aufwand betrieben. Der Skalen- Seilzug kann von Hand oder von einem Motor betrieben werden. Für die Motorsteuerung gibt es eine Steuerplatte mit 2 Röhren, Rö 13, ECL 82 und Rö 14, ECC 85.

Zusätzlich zur normalen ZF und Demodulatorschaltung gibt es- genau parallel zur üblichen Demodulatorschaltung- eine Steuerstufe, das ist eine parallele ZF- Verstärkerstufe mit Röhre 5, EF89, sowie einer Extra- Demodulatorschaltung für AM und FM, mit Germanium- Dioden. Diese enthält 2 Verhältnisgleichrichter- Stufen, die eine der Senderverstimmung proportionale positive oder negative Spannung liefern, die –sowohl für FM, aber auch für AM- als Steuerspannung für die Senderwahl- Automatik- Feinabstimmung herangezogen werden.

Bei FM wäre es sicher auch mit dem normalen Ratiodetektor möglich gewesen- zugunsten geringstmöglicher Beeinflussung des NF- Zweigs und eines hohen Fangbereichs der Feinabstimmung hat man hier sogar einen Extra- FM- Demodulator verwendet.
Für AM ist eine Verhältnisgleichrichter- Stufe natürlich nötig, um eine Verstimmungs- proportionale positive oder negative Spannung zu gewinnen.

Weiterhin wird eine Feldstärken- proportionale Spannung benötigt; Für diese wird -wie üblich- die Summenricht-/ Regelspannung des normalen ZF- Verstärkers genutzt, diese wird - vor R89a (1M) am G1 des Magischen Auges EM84 abgegriffen.

---Differenzstufe, Motorendstufe----

Bild

Der Motor besitzt 4 Spulen, 2 an der Primärseite des Netztrafos zwischengeschaltet, und 2 Phasenspulen im Anodenkreis der Motor- Endröhre, Penthodensystem Rö 13 ECL 82

Die Differenzstufe (weiter nur „Diffi“ genannt“) ist ein Differenzverstärker aus 3 Trioden der Röhre 14, ECC 85, die auf einen mittelangezapften Trafo arbeiten. An der Kathode wird eine Spannung von 4,2 V plus einer überlagerten Wechselspannung 50 Hz vom Netztrafo her eingespeist
Bei Gittern ohne extern zugeführte Steuerspannung liegt an den Gittern nur die durch den Ruhestrom erzeugte Gitteranlaufspannung an, und zwar in gleicher Höhe an beiden Röhren, der Diffi ist im Gleichgewicht, der Trafo überträgt- eine geringe Spannung, die „in Phase“ mit der Wechselspannung an den Netz- Motorspulen ist. Der Motor „grummelt“ vor sich hin, warum, siehe weiter unten.

Wird der Diffi unsymmetrisch, wird die 50- Hz- Spannung an der Kathode verstärkt.

Je nachdem, welche der beiden Röhren auf den Trafo arbeitet, und damit auch, welche Phasenlage die verstärkte Spannung auf der Sekundärseite des Trafos hat (Phasenverschiebung Verstärkerstufe/ Trafo), können nun die Motor- Phasenspulen mit der verstärkten, phasenverschobenen 50 Hz- Spannung betrieben werden, das macht ein Penthodensystem der Röhre 13, ECL 82. imn dessen Anodenkreis die Motor- Phasenspulen liegen.

Der Diffi ist also normal absolut symmetrisch, und kann mit einer positiven oder negativen Spannung an dem einen oder dem anderen G1 einer Triode unsymmetrisch gemacht werden.

Die Relais 3 und 4 haben dazu einen Kontakt, der entweder das eine oder das andere Triodengitter der Rö 14, ECC 85, an -24 V legt.
Damit ist der Diffi unsymmetrisch, und verstärkt die 50 Hz- Spannung, diese wird über denn Trafo an das Penthodensystem weitergegeben. Die Penthode hat im Anodenkreis 2 der 4 Motorspulen, die dann die verstärkte 50 Hz- Spannung bekommen.
Entsprechend der Phase der zugeführten Spannung läuft der Motor nach links oder rechts, und zottelt per „Zeigerführungsleine“ Skalenzeiger und Drehko/ Tunervariometer zum nächsten Sender.

---Senderwahl auslösen---

Bild

Drücken des Wippschalters auf der Lautsprecherplattenfront links oder rechts betätigt erst einen Schaltkontakt, der die Relais Rel 3 oder Rel 4 an -24 V legt (Anschlüsse 51/ 37 der Automatik- Leiterplatte, Anschl. 40 ist Masse für die Relais).
Diese Relais steuern –wie im Vorabschnitt beschrieben- die Differenz- Stufe mit Röhre 14, ECC 85, deren Output steuert die Motor- Endröhre Penthodensystem Rö 13 ECL 82.

Damit ist gewährleistet, dass der Motor erst mal „losrennt“.

Ein 2. Schaltkontakt des Wippschalters wird Millisekunden später geschlossen, dieser legt die Kathode der Schalttriode der Rö 13, ECL 82 an -24 V, diese steuert durch, und läßt das Relais Rel 5 im Anodenkreis ansprechen.
Dies ist das Selbsthalte- Relais, das die Relais 3 und 4 nochmal an -24 V legt, diese „an Power hält“, auch wenn der Wippschalter zurückgegangen ist.
Solange Relais Rel 5 gezogen ist, wird auch die NF stummgeschaltet. Hierzu wird mit einem Schaltkontakt des Rel 5 die negative Spannung –24V auch an die Gitter 1 der Vorstufenröhren Rö 8 und Rö 9 geleitet.
Soviel negativ- da würgen die Röhren die NF ab.

Die –24 V- Spannung liegt über die Schaltkontakte des Rel 5 solange an dem gewählten Relais (3 oder 4), bis Rel 5 dann doch abfällt. Das ist der Fall, wenn die Schalttriode durch eine negative Spannung am G1 sperrt, und damit Rel 5 mangels Anodenstrom abfällt, oder die mechanischen Skalentriebs- Endlagenschalterkontakte die -24 V, die durch die geschlossenen Relaiskontakte des Rel 5 geht, unterbrechen.

---Senderwahl Stopp---

Der passiert, wenn eine hohe Senderfeldstärke anliegt, diese wird -über die normalen Demodulator/ Regelspannungserzeugungs- Schaltungen- vor R89a (1M) am G1 des Magischen Auges EM84 abgegriffen.

Die Schalttriode der ECL 82 bekommt eine hohe (negative) Senderfeldstärken- Spannung (Summenrichtspannung/ Regelspannung), die Triode sperrt, und läßt Relais 5, und durch dessen öffnende Kontakte Relais 3 oder 4 abfallen, dessen Kontakt öffnet, die –24 V sind vom Trioden- Eingang weg... der Diffi wird symmetrisch... und der Motor hört auf, zu drehen.

Fällt Relais Rel 5 ab, wird durch den an der Triodengitter- Zuführung liegenden, auf –24 V aufgeladenen Elko C153 / 5 MüF, der sich über den parallelen R 134, 20 K, entlädt ein weiches Einblenden erreicht.

Oder das Skalenende erreicht, dann wird einer der Skalentriebs- Endlagenschalter geöffnet, Wie im vorhergehenden Absatz: Relais 5 fällt ab, Relais 3 oder 4 fallen ab, die -24 V sind vom Trioden- Eingang weg... der Diffi wird symmetrisch... und der Motor hört auf, zu drehen.

Beim Stop mittels Endlagenschalter bleibt Rel 5 noch angezogen, die NF bleibt stumm. Entweder wird die Automatik ausgeschaltet, oder mit der Schaltwippe die Senderwahl in der anderen Richtung initiiert, wenn ein Sender gefunden wird, ist NF wieder da.

Mit dem Stop durch Feldstärke ist aber noch nicht unbedingt die beste Sendereinstellung erreicht, eben nur eine hinreichende Feldstärke.

---Feinabstimmung----

Jetzt wird klar, warum der Diffi nötig ist.

Beim Abfallen der Relais 3 oder 4 durch hohe Feldstärke wird der Schaltkontakt von G1 des Röhrensystems 1 der Rö 14, ECC 85, nicht mehr an –24 V, sondern an den Ausgang der Verhältnis- Gleichrichter der Extra- Demodulatoren („Steuerstufe“) gelegt. Ist dort eine Spannung von 0 V, ist die Einstellung optimal, der Motor dreht nicht weiter.
Ist dort jedoch eine positive oder negative Spannung vorhanden, geht diese an den Diffi, erzeugt die ensprechend phasenverschobene Spannung für Rechts- bzw. Linkslauf- und der Motor dreht den Skalentrieb auf den Punkt, an dem vom Extra- Demodulator eine Spannung von 0 V kommt, also der Sender optimal eingestellt ist.

Oft schießt der Motor über's Ziel hinaus, sofort entsteht eine entgegengesetzte Steuerspannung am Extra- Demodulator, der Diffi wird in der anderen Richtung unsymmetrisch, der Motor läuft zurück.
Dies ist an einem "Einschaukeln" des Skalenknopfes zu erkennen.

Ebenso dreht der Motor sofort auf die beste Einstellung, wenn man versucht, die Einstellung zu verdrehen. Dabei ist sowieso ein heftiger Widerstand gegen das Verdrehen zu spüren. Um den Skalentrieb zu schonen, schaltet man für Handbetrieb besser die Automatik ab.

Am G2 der Motor- Endröhre, Penthodensystem Rö 13 ECL 82, gibt es eine RC- Kombination R111 (20k), C160 (4 MüF), diese unterstützt die Senderwahl, bewirkt, daß beim Betätigen der Schaltwippe das Relais 5 solange angezogen bleibt, bis die feldstärkenabhängige Spannung des zuletzt eingestellten Senders verschwunden ist (sonst würde die Schalttriode der Rö 13 durch diese ja sofort wieder Rel 5 abfallen lassen).

Daß der die Motor- Phasenspule nach Erreichen des Senderoptimums unter 50Hz- Wechselstrom bleibt, ist beabsichtigt. Dadurch bleibt der Motor -hörbar an leichtem Brummen- ständig in minimaler Hin- und Her- Bewegung und damit in Bereitschaft, sofort loszulaufen, um kleinste Verstimmungen auszuregeln. Den Anlaufwiderstand hebt das natürlich nicht auf- wie verschiedentlich beschrieben. Der Motor ist eben nur- schon angelaufen, ist er gerade in "Rechts"- Bewegung,. und die Phase für "Rechts" kommt, kann der Motor ohne nennenswerte Zeitverzögerung loslaufen, den kleinen Schubs nutzend.

Bild
An Sekundärwicklung des Diffi- Ausgangstrafos, die Steuersspannung für die ECL 82- Pethode beträgt etwa 20V.

Bild
Der Diffi ist im Gleichgewicht, die Steuerspannung ist geringer, und in Phase.

--Hinweise für Fehlersuche—

Nach (heute) 50 Jahren Spielzeit sind die Relaiskontakte oxydiert, müssen für zuverlässige Funktion gereinigt, ggf. auch nachjustiert werden.
Auf der Automatik- Platine befinden sich sehr kurze Lötstützpunkte (Lötösen), beim Anlöten der Zuführungsdrähte wurde das Lötzinn auf der Unterseite weich und porös... Luft, die in diese Poren eindrang, hat evtl. die Lötverbindung von innen heraus oxydiert, wie eine „kalte Lötstelle“... die Lötösen lassen sich manchmal ohne große Mühe aus der Lötstelle ziehen.
Solche Lötstützpunkte wurden in den 60er und Anfang 70er viel verwendet.
Ich empfehle, diese Lötstützpunkte ALLE durch längere (Draht 1,5 mm Durchmesser) zu ersetzen, und die Zuführungsdrähte weit oben anzulöten, Wärme steigt nach oben, die Lötverbindung unten wird nicht mehr weich. Ist nicht so schön, aber absolut zuverlässig.
Wichtig auch: Der Elko C160, 4 MüF, 350 V, muß ein reststromarmer Typ sein, Reststrom lässt das Relais Rel 5 anziehen, bzw. angezogen bleiben, die NF ist stummgetastet- das Gerät schweigt.
Gut hier auch: Nicht- Elkos dieser Kapazität, hier würden die alten Block- Papierkondensatoren, luftdicht verlötet im Blechgehäuse, mit Glasperlen- Einführung, gehen. Nicht schön, aber absolut zweckmäßig.
Original wurden übrigens –wie im Original- Bestückungsfoto zu sehen- 2 dicke 4 MüF- Elkos übereinander auf einen Elko- Platz gelötet. Ist also genug Platz.

---Was sonst noch...---

Als einzigen Nachteil empfinde ich, daß die Automatik- Taste des Front- Tastensatzes nicht ausgerastet wird, wenn das Skalenende erreicht wurde. Hier wäre eine Drehrichtungsumkehr wünschenswert (gewesen). So bleibt diese der Skalentrieb nach Erreichen des Skalenendes noch unter der verstärkten 50 Hz- Spannung, zwar ohne Drehrichtungsphase, und NF stummgetastet... aber eben- unnötig.
Auch noch nach erfolgreichem Senderwahlvorgang könnte vielleicht die Automatik abgeschaltet werden, ist dann zwar keine AFC mehr... aber nun kann man dem Senderwahlknopf von Hand drehen, ohne gegen den Widerstand des Motors zu arbeiten.

Dafür schaltet man üblicherweise sowieso die Automatik ab, oder nimmt den Wippschalter.

Beeindruckend: Der große Fangbereich, selbst von der gerade noch nachweisbaren "Senderkante" führt die Automatik zielsicher auf das Abstimm- Optimum zurück. Und natürlich... der Nachdruck, mit dem Stradivari den per Automatik eingestellten Sender „verteidigt“.

Alle von mir erarbeiteten Dokumente sind als ZIP- Archiv (3 MB) mit PDF's hier herunterladbar


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