Re: Bauanleitung oder Schaltung Wien-Brücken-Sinus-Generator mit Röhren gesucht (und gefunden)
hallo zusammen.
Hewlett & Packard fingen übrigends ihre Gerätenummerierung nicht bei 1 an sondern bei 200 Diese Generatoren sind sozusagen die Steine aus denen HP gebaut wurde.
Ein Nachbau des 200CD wär schon eine tolle Sache. Er betreibt gleich 2 Ausgangsübertrager, das hat was mit dem erweiterten Frequenzbereich zu tun. Abgestimmt wird über einen Dreifachdrehko.
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Re: Bauanleitung oder Schaltung Wien-Brücken-Sinus-Generator mit Röhren gesucht (und gefunden)
Für die Diskussion und Hilfestellungen hier bin ich Euch Allen sehr dankbar, da sie mich nach 50 Jahren motivieren dieses Projekt wieder anzugehen. Im jetzt beginnenden Herbst und im Winter werde ich dafür die nötige Muße aufbringen können.
Nachfolgend die traurigen Überreste meines Wienbrückengenerators, den ich als Jugendlicher damals etwa 1974 aufbaute. Damals hatte ich nur eine Laubsäge. Die Schaltung funktionierte sehr gut, obwohl sie mit einem NTC statt einer Glühbirne arbeitete. Schon damals war ich von Röhren fasziniert, während andere Bastler sich auf ICs und Transistoren stürzten.
Die Teile stammten aus defekten Fernsehern, die ich von den damals noch zahlreich vorhandenen Radio- und TV-Werkstätten mitnehmen durfte. Ich transportierte die Fernseher in den öffentlichen Verkehrsmitteln und schleppte sie dann nach Hause. Nach dem Ausschlachten wurde der Hals der Bildröhre zur Sicherheit abgeschlagen und die Überreste landeten im Müllcontainer. Niemand dachte sich was dabei. Heute undenkbar.
Im Prinzip werde ich den Generator ähnlich aufbauen. Als Gehäuse lackiertes Sperrholz mit einer Front aus Alu. Die Schaltung selbst realisiere ich zuerst auf ein Stück Leiterplattenbasismaterial mit zwei montierten Novalfassungen als Ugly Construction. Wenn die Schaltung funktioniert, kann ich sie einbauen. Auf eine Frequenzskala verzichte ich, da sich ein Digitalzähler anschließen lässt. Das Gehäuse wird dadurch kompakter. Es kommt ein Drehko zum Einsatz statt eines Stereopotis. Dadurch spare ich mir viele Kondensatoren.
Was mich weniger zum Nachbau motiviert, sind die immer günstiger werdenden Digitaloszilloskope, die meist auch einen Funktionsgenerator beinhalten. Sie nehmen wenig Platz ein, so dass sich jeder in einer kleinen Ecke ein Labor einrichten kann, von dem man vor 50 Jahren nicht im Traum daran dachte.
Aber meine Bastelleidenschaft ist immer noch ungebrochen. Das steckt wohl im Blut.
Viele Grüße Volker
"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))
Re: Bauanleitung oder Schaltung Wien-Brücken-Sinus-Generator mit Röhren gesucht (und gefunden)
Hallo Volker,
Volker:Bei einer fixen Frequenz nehme ich an, dass der Regelbereich recht klein ist und deshalb die Bemessung der Glühbirne weniger kritisch ist.
Die Wahl des Glühfadens hängt nicht so sehr von der Art der Frequenzeinstellung ab. Der wesentliche Gesichtspunkt ist, daß der Kaltwiderstand (in Serie mit einem etwa doppelt so großen Festwiderstand) den Ausgang des Verstärkers belastet. Bei Glühfäden mit sehr niedrigem Kaltwiderstand (z.B. 6V- oder 12V-Birnen, im 1-Ohm-Bereich) muß der Verstärker eine relativ große Leistung bei miedrigen Verzerrungen aufbringen. Das ist nicht immer einfach zu realisieren, speziell mit Röhren.
Volker:Was passiert aber mit der Regelung, wenn die Frequenz variabel ist?
Bei kontinuierlich variabler Frequenzeinstellung (z.B. mit Doppelpoti) hat man meist Probleme mit dem Gleichlauf. Erschwingliche Zweifachpotis mit Gleichlaufabweichungen im einstelligen Prozentbereich sind kaum erhältlich. Bei größeren Abweichungen ändert sich der Verstärkungsfaktor des Oszillatorverstärkers beim Ändern der Frequenz merklich. Dann muß sich der Glühfadenwiderstand neu anpassen um die Schwingung aufrecht zu erhalten. Das führt dann zu mehr oder weniger langen Einschwingvorgängen, im Extremfall zum Aussetzen der Schwingung.
Das ist vermutlich der Grund dafür, daß der HP200 einen Drehko zur Frequenzvariation benutzt. Die haben weniger Gleichlaufprobleme. Der Nachteil ist, daß das zu sehr hochohmigen Verhältnissen zumindest in einem Zweig der Wien-Brücke führt. HP hat wohl versucht das zu mindern durch Parallelschaltung von jeweils zwei 500pF-Paketen in einem Vierfach-Drehko.
Eine andere Möglichkeit ist, auf kontinuierliche Einstellung der Frequenz zu verzichten und die Frequenz umschaltbar zu ändern. Mein alter Heathkit "Audio Generator" IG72 (keine echte Wien-Brücke, aber auch Röhren) benutzt dazu drei Dekadenschalter. siehe Bild. Dann kann man mit billig erhältlichen 1%-Widerständen und z.B. 5%-Kapazitäten einen nahezu perfekten 'Gleichlauf' erreichen.
Re: Bauanleitung oder Schaltung Wien-Brücken-Sinus-Generator mit Röhren gesucht (und gefunden)
Hallo Heinz,
danke für deine Anmerkungen. Ein Drehko kommt auf jeden Fall zum Einsatz.
Die Beschaffung einer Glühbirne 110 Volt 3 Watt würde sich wegen der hohen Portokosten als recht teuer erweisen. Es gibt aber hier Glühbirnen 34 Volt 3 Watt im 7er-Pack für umgerechnet 3 Euro in fast jedem Laden, weil sie für die Weihnachtsbeleuchtung (Leuchten mit 7 elektrischen Kerzen, ähnlich einer Menora, die man in jedes Fenster stellt) verwendet werden. Meinst du zwei oder drei in Serie würden es zur Not auch tun?
Viele Grüße Volker
"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))
Re: Bauanleitung oder Schaltung Wien-Brücken-Sinus-Generator mit Röhren gesucht (und gefunden)
hallo Volker, gibts keine amerikanische Steckbirne irgendwo ? In der Bucht soviele aber das gäbe ein Zollinferno Suchen wird einfacher: 120V statt 110 lg Martin
Re: Bauanleitung oder Schaltung Wien-Brücken-Sinus-Generator mit Röhren gesucht (und gefunden)
Hallo Martin,
für mich kommen nur Anbieter innerhalb der EU in Frage. Habe einen aus Deutschland gefunden. Trotzdem ist das Porto unverschämt hoch nach Schweden. Außerhalb der EU wird es kompliziert. Ich bekomme vom Zoll einen Brief mit einer Webadresse, auf der ein Foto der Ware zu sehen ist. Ich muss dann bestätigen, dass ich die Ware haben will und bekomme dann eine Rechnung und dann nach der Zahlung eine Bestätigung per Post, dass ich die Ware bei einer Paketausgabestelle gegen Vorzeigen meines Personalausweises oder Passes abholen kann. Dieses Stelle ist 15 km entfernt. All das für ein Glühbirnchen. Vor ein paar Jahren war das noch locker. Da konnte man jeden Kleinkram aus China bestellen, der dann nach 6 Wochen per Brief in meinen Briefkasten landete.
Viele Grüße Volker
"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))
Re: Bauanleitung oder Schaltung Wien-Brücken-Sinus-Generator mit Röhren gesucht (und gefunden)
Hallo Volker,
Volker:...Glühbirnen 34 Volt 3 Watt... Meinst du zwei oder drei in Serie würden es zur Not auch tun?
theoretisch gibt es da keine Probleme. Praktisch kommt es auch etwas auf die rein mechanischen Eigenschaften der Glühbirnen an. z.B. : ist der Glühfaden mehrfach gestützt oder gibt es längere schwingungsfreundliche Abschnitte, etc.
Ich könnte mir vorstellen, daß man auch mit nur einer Glühbirne auskommt. Am besten findet man das heraus mit einem Testaufbau. Dazu muß man sich überlegen, wie leistungsfähig die Verstärker-Endstufe sein muß.
Eine Beispielrechnung: ich schätze, daß der Widerstand des Glühfadens Deiner Birne bei Raumtemperatur und ohne zusätzliche Strombelastung im Bereich 50..150 Ohm liegt. Im Betrieb wird er etwas belastet und liegt deshalb höher, angenommen bei 200 Ohm. In der üblichen Wienbrückenschaltung (wie beim HP200) bildet dieser Widerstand den unteren Zweig eines 3:1-Spannungsteilers. Der obere Widerstand hat demnach ziemlich exakt den (einstellbaren) doppelten Wert, also angenommene 400 Ohm. Dieser Spannungsteiler liegt wechselspannungsmäßig parallel zum Ausgang der Oszillatorverstärkers. Die Regelwirkung des Glühfadens beruht darauf, daß dessen Widerstand sich bei zusätzlich zugeführter Leistung erhöht. Die Änderung pro mW zusätzlicher Leistung und damit die Regelwirkung ist am höchsten, wenn die gesamte Leistung am Glühfadenwiderstand deutlich unterhalb der Nennleistung (in diesem Fall: 3W) bleibt, z.B. bei 30 mW.
30mW an 200 Ohm entspricht einer Spannung von ca. 2.5Veff. D.h. am Hochpunkt des Spannungsteilers bzw. am Ausgang des Verstärkers liegen ca. 7.5Veff. Die Verstärker-Endstufe muß in diesem Beispiel also in der Lage sein, mindestens 7.5Veff an eine 600-Ohm-Last zu liefern. Im Interesse geringster Verzerrungen sollte die Endstufe dabei aber deutlich unterhalb ihrer Übersteuerungsgrenze betrieben werden. Also z.B. maximal 10..15Veff an 600 Ohm liefern können. Leistung, die an ein Testgerät abgegeben wird, z.B. 1Veff an 600 Ohm = ca. 1.7mW, muß natürlich zusätzlich erzeugt werden.
Bei Serienschaltung von zwei oder drei Glühfäden erhöht sich der Kaltwiderstand entsprechend. Das führt letzlich zu geringeren Anforderungen an die Leistungsabgabe der Endstufe bei vergleichbaren Ausgangsspannungen.
Dies ist eine Beispielrechnung. Parameter wie Glühfadenwiderstand, maximale Belastung des Glühfadens, Übersteuerungsgrenze kann man natürlich anpassen nach Bedarf.
Re: Bauanleitung oder Schaltung Wien-Brücken-Sinus-Generator mit Röhren gesucht (und gefunden)
Hallo Heinz,
wunderbar, danke, dann probiere ich es mit diesen 34 Volt 3 Watt Lämpchen mit E10-Fassungen aus, die in Schweden sehr leicht zu beschaffen sind, da sie schnell durchbrennen. So sieht die typische Weihnachtsbeleuchtung aus, die in keinem schwedischen Fenster fehlen darf, wenn die Tage kürzer werden.
Ich werde eine EL84 verbauen, die genügend Leistungsreserven hat. In diesem Sinne Allen ein fröhliches vorweihnachtliches Basteln.
Viele Grüße Volker
"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))
Re: Bauanleitung oder Schaltung Wien-Brücken-Sinus-Generator mit Röhren gesucht (und gefunden)
Hallo zusammen,
bei den Glühbirnen ist noch anzumerken, dass es zwei grundsätzlich verschiedene Typen gibt:
1. Vakuum-Glühbirnen 2. gasgefüllte Glühbirnen (Edelgas oder Halogen)
Die Vakuum-Glühbirnen haben den Vorteil eines höheren Wirkungsgrades, da keine Wärme durch Wärmeleitung im Kolben verlorengeht. Der Nachteil ist die viel höhere Verdampfungsrate des Glühfadens und die damit verbundene kürzere Lebensdauer, verbunden mit einer allmählichen Schwärzung des Kolbens. Haupt-Anwendung sind Taschenlampen (hoher Wirkungsgrad und nur kurze Einschaltzeiten) und Anzeigelampen (weniger Erwärmung und durch Leistungsreduktion trotzdem lange Lebensdauer).
Die gasgefüllten Glühbirnen verringern die Verdampfung des Glühfadens und halten daher länger, haben aber einen schlechteren Wirkungsgrad wegen der Wärmeverluste durch die Wärmeleitung des Gases. Bei den Halogenlampen ist der Wirkungsgrad nur deshalb höher, weil bei diesen durch die Wechselwirkung zwischen dem Füllgas und dem Wolframfaden die Verdampfung praktisch ausgeschaltet ist und daher die Lampe bei viel höheren Temperaturen betrieben werden kann, was den sichtbaren Anteil der Strahlung und damit den Wirkungsgrad massiv erhöht.
Für die Verwendung als PTC in einem Wien-Brückgengenerator sind natürlich Vakuum-Glühbirnen angesagt, da diese weniger Leistung für die gleiche Erwärmung des Glühfadens brauchen. Ob eine Glühbirne ein Vakuum- oder gasgefüllter Typ ist, merkt man an der Erwärmung des Kolbens, der bei gasgefüllten Typen viel extremer ist (bei gleicher Leistung). Anzeigelämpchen und Dekorationslampen sind meistens (aber nicht immer) Vakuum-Typen, während die 'normalen', mittlerweile verbotenen 230V-Glühbirnen gasgefüllt sind.
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