die Masseverbindung vom Pluspol des Elkos ging im Schaltplan vergessen, die ist so, wie du es gezeichnest hast. Ohne die würde es gar nicht funktionieren. Ob die Masseverbindung zwischen C8 und C9 vorhanden ist oder nicht, spielt keine Rolle, man könnte auch nur einen Kondensator verwenden, der sorgt nur dafür, dass der Elko auch HF-mässig ein Kurzschluss ist. Diese beiden Kondensatoren sind Teil des originalen Demodulators und im Filterbecher verbaut. Über den Sinn von C6 lässt sich streiten, der ist ebenfalls fest im Filter verbaut. Da L2A und L2B fest gekoppelt sind (die Windungen sind ineinander verschachtelt), was für die Funktion auch sein muss, spielt es keine Rolle, ob man auf der Primär- oder Sekundärseite den Schwingkreiskondensator verbaut. Da auf der Primärseite die Kapazität je nach Windungsverhältnis sehr klein wird, hat der sekundärseitige Kondensator einen gewissen Vorteil. Hier sehe ich noch Optimierungspotential, indem die Windungszahl von L2B vergrössert wird, so dass die HF-Differenzspannung und damit die NF-Ausbeute grösser wird. Auch die Windungszahl von L4 bietet noch Experimentierpotential. Das dürfte eine Fummelei werden, sollte aber machbar sein. Alternativ kann man das Filter auch mit Spulen höherer Güte aufbauen.
Eine andere Verbesserung ist eine deutliche Absenkung der Frequenz der 2. ZF. Die DK96 arbeitet ja jetzt als Mischer (so wie beim Telefunken 'Bajazzo 56'), vorerst ist die erste ZF bei 11.8 MHz und die zweite bei 10.2MHz, damit ich die Filter nicht umbauen musste. Für die Verstärkung und die NF-Ausbeute wäre eine tiefere 2. ZF besser, z.B. um 5MHz, das würde den relativen Frequenzhub verdoppeln. Da durch den Betrieb der DK96 als Mischer die Rückwirkung in der DK96 unterbunden ist, verstärkt sie jetzt wesentlich mehr, was das Problem ebenfalls etwas entschärft hat.
Eine letzte Möglichkeit wäre eine zusätzliche ZF-Stufe, es hätte noch ein Plätzchen bei der DK96, das auch HF-mässig passen würde. Wegen der Abstimm-Mechanik vom UKW-Tuner würde es für die Verdrahtung aber ziemlich eng, aber es müsste gehen. So hätte man auf jeden Fall genug ZF-Verstärkung, und die etwa 100mW zusätzliche Stromaufnahme wäre zu verkraften. Da diese Stufe in der 2. ZF liegt, wäre sie auch für AM wirksam, so dass dort ein zusätzliches Bandfilter für noch mehr Trennschärfe sorgen könnte, das zudem wegen der bei AM eigentlich gar nicht benötigten Zusatzverstärkung auch höhere Verluste haben darf.
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Na gut, wenn die Masseverbindung nur falsch gezeichnet war, ist es ja (jetzt) ein asymmetrischer Ratio-Detektor. Dass im Original-Filter die beiden 4n7 (4,7nF) Kondensatoren C8 und C9 in Reihe geschaltet parallel zum Ratio-Elko vorhanden waren, kann ich fast nicht glauben. Üblicherweise sind das bei einem symmetrischen Ratio-Detektor 220...470pF und nicht mehrere nF. Ja, man könnte C6 als Kapazität des Primärkreises „missbrauchen“, führt aber eben gleichzeitig dazu, dass die in den Mittelpunkt der sekundären Ratio-Detektorwicklung durch L2b eingespeiste ZF verringert und phasenverschoben wird. Sowas wirkt sich immer negativ auf die Funktion des professionell dimensionierten Original-Ratiofilters aus. Die gute Funktion hängt von den genau dimensionierten Filtereigenschaften (Koppefaktoren und Windungszahlverhältnissen der drei Wicklungen eines Ratio-Filters) ab.
@Kalle: C8 und C9 sind für HF ein Kurzschluss, der Wert spielt keine grosse Rolle. Wie schon früher geschrieben, ist der Ratiodetektor ein Modul aus dem HF10, das ich unverändert übernommen habe. Ausser dem Elko und R4 sind alle Bauteile im Modul und somit die originale Schaltung mit dem Unterschied, dass im Original der Ratiodetektor für die AFC symmetrisch betrieben wird, indem statt R4 eine Reihenschaltung von zwei 10k-Widerständen vorhanden ist und der Verbindungsspunkt der beiden Widerstände auf Masse geschaltet ist statt dem Pluspol des Elkos.
Jetzt habe ich den Oszillatorkreis der DK96 noch für UKW erweitert, damit die DK96 auch auf UKW als Mischer betrieben wird. Die 1. ZF beträgt momentan 11.8MHz und die 2. ZF 10.7MHz, somit beträgt die Oszillatorfrequenz 22.5MHz. Durch sorgfältige Bauteil-Auswahl (Amidon-Ringkern T50/2 und nur C0G-Keramikkondensatoren ausser dem Trimmer) ist er auch ohne Quarz stabil. Über den gesamten Betriebsspannungsbereich ändert die Frequenz etwa 2kHz, und eine Temperaturdrift war nicht feststellbar.
Der korrigierte und erweiterte Schaltplan ist im Anhang als PDF. Der 22.5MHz-Oszillator arbeitet etwas anders als die anderen, da die induktive Rückkopplung beim Ringkern zu viel Streuinduktivität hat. Da hier die Frequenz konstant ist, kann man genauso gut auch eine kapazitive Rückkopplung machen. In der Kathodenleitung liegt bei UKW (S9A/B umgeschaltet) die Drossel L13A/B, die bei AM kurzgeschlossen ist. L12 bildet mit der Serieschaltung von C53 und C54 den Schwingkreis, und das Verhältnis C53/C54 bestimmt das Spannungs-Übersetzungsverhältnis, das bei der DK96 etwa 6 betragen soll. C53 bleibt auch bei AM zugeschaltet, stört hier aber nicht, da die Kathode niederohmig ist. So spart man sich ein Relais.
Die ZF-Verstärkung ist jetzt ordentlich, ohne Signal hat man an der Anode von V1 etwa 2V ZF-Rauschen., und ab etwa 30uV Antennensignal beginnt die Begrenzung von V1. Somit brauche ich nur noch eine taugliche Lösung zur Anhebung des NF-Pegels. Hier mache ich Versuche mit neu ausgelegten FM-Demodulatoren. Als letzte Möglichkeit könnte man noch eine weitere DAF96 einsetzen. Auf dem Chassis über dem UKW-Tuner hat es noch Platz, wenn die Röhre liegend montiert wird. Elektrisch ist das zwar der falsche Ort, aber bei NF spielt es keine Rolle, und Netzbrumm gibt es hier auch nicht.
Nun kann auch der ZF-Verstärker sauber abgeglichen und die Filter optimiert werden. Dazu muss ich noch eine kleine Software-Erweiterung beim Software Defined Radio machen. Dieses missbrauche ich zusammen mit einem recycelten DDS-Generator als Wobbler. Wegen dem 2. Mischer ist jetzt das Ausgangssignal auf einer anderen Frequenz als das Eingangssignal, deshalb braucht es eine Software-Erweiterung, um eine Frequenzdifferenz zwischen Anregungsfrequenz und Messfrequenz vorzugeben. Der Aufwand hält sich dabei in überschaubaren Grenzen.
Weiter warten die beiden Klangregel-Potis noch auf ihren Verwendungszweck.
HB9:... @Kalle: C8 und C9 sind für HF ein Kurzschluss, der Wert spielt keine grosse Rolle. Wie schon früher geschrieben, ist der Ratiodetektor ein Modul aus dem HF10, das ich unverändert übernommen habe. Ausser dem Elko und R4 sind alle Bauteile im Modul und somit die originale Schaltung mit dem Unterschied, dass im Original der Ratiodetektor für die AFC symmetrisch betrieben wird, indem statt R4 eine Reihenschaltung von zwei 10k-Widerständen vorhanden ist und der Verbindungsspunkt der beiden Widerstände auf Masse geschaltet ist statt dem Pluspol des Elkos. ...
Soweit stimme ich dir zu. Ist eben Grundig HF10 (hast du das vorher schon mal erwähnt?) und Grundig ist für alle möglichen Optimierungen bekannt, was eben zu dem eher unublich dimensionierten Ratio-Filter geführt haben wird. Wer weiß was da Grundig wie und warum gemacht hat. Ursprünglich ist es jedenfalls ein symmetrischer Ratio-Detektor gewesen.
Die eigentlich interessante Frage ist, wie hoch denn die NF-Spannung des Ratio-Detektors bei dir ist. Auch die Grundig-Schaltung sollte bei Vollausteuerung des FM-Signals und Begrenzung im ZF-Verstärker ca. 1...1,5Vss NF liefern. Ist so der übliche Wert, den der optionale Stereo-Dekoder von Grundig braucht, bekommen sollte. Durch deine Veränderung von symmetrischem zu asymmetrischem Ratio-Detektor sollte noch mehr an NF rauskommen. Oder eben auch nicht, weil das unübliche Ratio-Filter eben sehr auf die ZF-Schaltung von Grundig optimiert wurde, was der Kondensator C6 nach Masse am Mittelpunkt des Ratiokreises nahelegt.
Andere Ratio-Filter aus „Schlacht-Radios“ hast du zum Optimieren nicht? Ich hab da noch ein paar Ratio-Filter oder als Ratio-Filter verwendbare HFW-M Filter, die aber ursprünglich für Transistor-ZF-Verstärker, die niederohmigere ZF-Filter hatten, gedacht waren. Erkennt man an den mit 33...56...100pF recht hohen Primärkreis-Kapazitäten.
bei hoher ZF-Spannung (so ab etwa 50V) liefert der Ratiodetektor ausreichend NF-Spannung (>1Vss), nur hat man bei Batterieröhren deutlich weniger Spannung, die Spannung am Ratiodetektor-Elko ist bei gutem Empfang etwa 1V und bei voller Begrenzung 8V, während original etwa 30..40V am Elko normal sind, wenn die ZF in der Begrenzung ist. Ich gehe davon aus, dass der Ratiodetektor auf minimale Verzerrungen als auf gute NF-Ausbeute getrimmt wurde, da das Gerät ja eher in der Luxusklasse als im Billigsegment anzusiedeln ist und durch die zusätzliche ZF-Stufe ausreichend Verstärkung vorhanden ist. Durch Erhöhen der Windungszahl der Sekundärspule und der Koppelspule könnte man hier etwas herausholen oder mit einem selbstgestrickten Filter. Als Anhaltspunkt habe ich ja noch die Dokumentation von Valvo, dort sind die Spulen schön beschrieben und auch die Daten dazu. Dort sind die Kreiskapazitäten deutlich kleiner, was die Güte erhöhen würde. Es bleibt auf alle Fälle spannend.
In der Zeitschrift "Wireless World" 1957 Heft 1, 2, 3 und 5 (findet man bei worldradiohistory.com zum Download) gibt es eine gute, theoretische Abhandlung "Limiters and Discriminators for F.M. Receivers" von Johnstone des BBC Engineering Training Department zu der Problematik der FM-Demodulation mit Foster-Seeley Diskriminatoren und Ratio-Detektoren. Vielleicht hilft das bei der bestmöglichen Dimensionierung eines Ratio-Filters für die ZF-Stufe(n) mit Batterie-Röhren.
das UKW-Problem ist mittlerweile im Endspurt. Ich habe jetzt einen neuen Ratiodetektor ausgelegt mit Spulen hoher Güte, so dass das Ganze hochohmig wird, dadurch ist die NF-Ausbeute viel höher. Der Rauschpegel auf der NF-Seite beträgt jetzt etwa 300mVss, und bei gutem Empfang sind es mehrere Volt und damit mehr als genug für Vollaussteuerung. Die Spannung am Ratiodetektor ist ebenfalls viel höher und steigt bei Begrenzung auf 15..25V (bei einer Antennenspannung um die 50uV). Der Frequenzgang der 2. ZF hat noch diverse Hügel und ist damit verbesserungswürdig, die 1. ZF ist fast lehrbuchmässig. Die Zwischenfrequenzen betragen momentan 12MHz für die 1. ZF und 8.5MHz für die 2. ZF. Die 1. ZF schiebe ich noch auf 12.4MHz, damit sie etwas Abstand vom 25m-Rundfunkband bekommt, da dort mit Rumänien, China und ein paar weiteren kräftigen Stationen sonst mit Ärger zu rechnen ist.
Ich hatte auch noch Versuche mit einer niedrigeren 2. ZF gemacht, aber das brachte kaum Vorteile. Die NF-Ausbeute wird zwar wie erwartet besser, aber der maximale unverzerrte Frequenzhub sinkt auf Werte deutlich kleiner 75kHz. Mit Dämpfen der Ratio-Kreise kann man das zwar beheben, aber dann sinkt die NF-Ausbeute wieder. Die ZF-Verstärkung steigt zwar auch etwas, aber die Filter müssen dann ebenfalls bedämpft oder mehrkreisig ausgelegt werden, was Aufwand gibt und im Fall der Dämpfung den Verstärkungsgewinn wieder zunichte macht. Da jetzt ausreichend Verstärkung vorhanden ist, habe ich die ZF auf 8.5MHz festgelegt. Mit den früher üblichen Spulen mit wesentlich höheren Verlusten sieht es natürlich anders aus, da macht eine tiefere ZF dann Sinn, aber die K1-Doppellochkerne haben sehr wenig Verluste, was entsprechend hohe Güten ergibt.
Der Ratiodetektor muss noch in das Filtergehäuse des ursprünglichen verbaut werden, das gibt noch was zu tun.
Schön, dass es jetzt soweit zufriedenstellend geht. Wer’s mal nachbauen will, könnte ja mit 10,7MHz Radiofiltern für die 1. ZF und 5,5MHz TV-Differenztonfiltern für die 2. ZF was versuchen.
Das wäre eine Variante. Beim FS-Ton ist aber zu beachten, dass dort nur mit 50kHz Hub gearbeitet wird, so kann es sein, dass die 5.5MHz-Filter zu schmal sind, dann müsste man sie anpassen. Daneben gibt es noch die 6.5MHz-FS-Ton-Filter von der OIRT-Norm, wie sie in den meisten ehemaligen Ostblock-Staaten verwendet wurde. Das käme dem 'Original' Bajazzo 56 schon sehr nahe.
der Ratiodetektor ist jetzt im Trockenen Das ZF-Filter mit dem Detektor vor dem Umbau:
Im Vordergrund das AM-Bandfilter (mit den Spulen mit 2 Kammern) und im Hintergrund das FM-Filter mit dem Ratiodetektor, links die symmetrische Sekundärseite und rechts die Koppelspule, darunter unsichtbar die Primärspule. In freier Verdrahtung sind die Bauteile für den Ratiodetektor mit Ausnahme des Elkos.
Hier der Ersatz-Ratiodetektor:
Für die Spulen wurden K1-Doppellochkerne verwendet, die haben eine sehr hohe Güte. Als Konsequenz braucht es für den Abgleich Trimmkondensatoren. Dieses Teil kommt als Ersatz für den ursprünglichen Ratiodetektor neben das AM-Filter.
Nach erfolgreichem Umbau:
Im PDF ist noch die geänderte Schaltung vom Ratiodetektor. Da die Doppellochkerne sehr wenig Streufeld haben, werden hier die beiden Schwingkreise über die Koppelwindung L2C gekoppelt. Diese Art der Kopplung trifft man auch bei einigen AM-Bandfiltern mit umschaltbarer Bandbreite an. Der Kopplungsfaktor wird durch das Verhältnis der Windungszahlen sowohl der Primär- als auch der Sekundärseite bestimmt. Der Rest der Schaltung ist mehr oder weniger normal. Da die Schaltung wegen der geringen Steilheit der DC96 hochohmig ausgelegt ist, ist auch der NF-Ausgang hochohmig, so dass der HF-Abblockkondensator C11 auch glecih die Höhen-Absenkung (Deemphasis) erledigt. Das ist zwar nicht ganz korrekt, aber der gemessene Frequenzgang ist recht nahe am Sollwert. R6 ist jetzt überflüssig und wird bei Gelegenheit noch entfernt. Die Ratiospannung für die Abstimmanzeige muss noch mit einem Spannungsteiler reduziert werden, da sie bis über 20V ansteigen kann, aber ab etwa 7V die DM71 dunkel ist.
Jetzt brauchen die Filter der 2. ZF noch etwas Optimierung, der Frequenzgang kann noch nicht ganz überzeugen. Weiter hat die Abstimm-Mechanik noch etwas Verbesserungspotential, und die Klangregelung fehlt auch noch, somit wird es mir in den Weihnachtsferien nicht langweilig.
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