Teil 1- Projektbeginn
Dies bezieht sich auf die Projekte mit Germaniumtransistoren: Wienbrücken- NF- Generator, Dipmeter und AM- QRP- Sender.
Einen FM- QRP - Sender baue ich vielleicht später.
Projekt: Mittelwellen- Modulator, Nachbau einer Original- Applikationsschaltung des Transistor- Herstellers WBN von 1954
Hier ist der Original- Artikel, dem die Schaltung zugrunde liegt Quelle und Genehmigung siehe unten)
Ich besitze professionelle Meßsender von Rohde &Schwarz und Wandel & Goltermann.
Ich beschreibe hier den Bau von "Sendern", weil die Schaltungen einst dafür konzipiert waren- für mich werden es Nachbauten historischer Generatoren-/ Sender- Versuchsaufbauten zum Anschauen, Messen und Vorführen sein.
Als erste Maßnahme habe ich erst mal die wichtigsten Teile zusammengesucht: Transistoren, Dioden, Drehkos, Potis, Netzgleichrichter, Trafos, Gehäuse.
Vorgabe ist eine möglichst authentischer Bau der Geräte, d. h. in zeitgemäßem Aussehen der Entwicklungsjahre, also weitgehend mit historischen Teilen, bei aktiven Bauelementen Originalteile oder gelistete Äquivalenz- oder Vergleichstypen, nötigenfalls geeignete Typen ähnlichster Bauart.
Bei den meisten Teilen ist das kein Problem, Drehkos und Potentiometer habe ich aus der Zeit der Auflösung der DDR- Elektronikbetriebe noch kistenweise, und ich habe auch eine Anzahl geeignete Gehäuse für viele Zwecke, echte und zweckentfremdete. Auch Halbleiterbauelemente aus alter Zeit habe ich, bis hin zu Selen- Brückengleichrichtern.
Geeignete Trafos sind verhanden, hier wird sich vielleicht ergeben, daß später ein anderer Trafo besser ist, weil die Spannung höher sein muß, oder niedriger sein darf.
Links ein ausrangiertes Alarmanlagen- Gehäuse einer Siemens- Anlage, rechts einige durchsichtige Kunststoff- Schachteln, die evtl. Gehäuse werden können.
Ein ausrangiertes Netzteil einer Telefon-/ Sprechanlage, das Gehäuse dürfte sich sehr gut für den Dipper eignen.
Eine kleine Auswahl der ältesten Germanium- Transistoren, DDR, BRD
, UdSSR und Japan
EIn Netzteil- Gehäuse unbekannter Herkunft. Dies könnte ein Gehäuse für den Wienbrücken-Tongenerator werden.
Die Originalschaltung. von 1954
Und hier ist ein Grundchassis für den AM- QRP- Sender, inklusive Stromversorgung.
Das Chassis war einmal eine Trennwand eines großen Schaltschranks, die Trennwände entfallen bei der Nebeneinander- Montage mehrerer Schaltschränke.
Ist neu, lackiert, und sehr stabil.
Der Netztrafo wird wahrscheinlich einer aus dem Telefonanlagen- Netzteil werden.
Da der QRP- Sender wenig Strom benötigt, wird eine Selengleichrichter- Brücke ihren Dienst antreten. Daneben ein Stützfuß eines Volksempfänger- Drehkos aus einem Notzeitradio, dieser wird die Elkos tragen.
Der Spulensatz ist noch aus den 30er Jahren, ein Mehrkammer-Körper mit schraubbarem Abgleichkern und außen ein Ferrit- Topf, er muß neu bewickelt werden.
Als NF- Übertrager werde ich Übertrager aus einer ELA- Lautsprecherbox verwenden, das sind Übertragungsanlagen in 100 V- Technik. Die Übertrager haben mehrere Anzapfungen sekundär und primär, da werde ich wahrscheinlich eine brauchbare Anpassung finden- die NF- Quelle wird ein 5 Ohm- Radio- Lautsprecherausgang sein, der geht auf eine geeignete Wicklung der Übertrager- Sekundärseite, die 100V- Primärwicklung geht in den Transistor- Emitterkreis.
Ich gehe davon aus, daß dies ausreicht, der Modulationsgrad sollte ja wegen der beschriebenen Frequenzmodulationseffekte vielleicht nicht zu hoch sein.
Der Transistor kommt mit Fassung auf den verchromten Halter in der Mitte, hier liegt noch ein anderer Germanium- Transi drauf.
Dieser Halter ist nur Optik, um den Hauptakteur hervorzuheben.
Der Platz vorn rechts neben dem Drehko könnte eine Skale tragen, damit wäre das Chassis in ein geschlossenes Gehäuse einbaubar.
Die Teileanordnung kann sich noch ändern.
Ich denke, das Chassis paßt optisch zum Chassis der Versuchsanordnung des FM- QRP- Senders.
Bohren der Befestigungslöcher
Bestückung
So KÖNNTE vielleicht der Versuchsaufbau von 1954 ausgesehen haben.
Hier ist nur noch die Stromversorgung mit hinzugebaut, und in der Originalschaltung war es ein Festkondensator anstelle des Drehkondensators.
Links Drehko, dahinter Spulenplatte. Der Drehko wird isoliert montiert, ich hoffe, das kalte Ende am Stator reicht, so daß keine Handempfindlichkeit der Frequenz auftritt.
Dann vorn Transistor- hier habe ich noch einen ähnlichen dicken Germaniumtyp der 60er Jahre aus Japan auf den Halter hgesetzt, da kommt dann aber die Fassung mit dem Originaltransi drauf.
Das schwarze Blech ist für die Elkos, muß ich noch Bohrungen reinmachen.
Neben den Elkos eine Netzdrossel- die war in den alten Telefonanlagen. Netzteil mit drin, kann hier mit Verwendung finden.
Hinter dem Transi der Modulationstrafo aus einer ELA- Box, 4 und 8 Ohm sekundär zu 1,5 W, 3W und 6 W Primär... ich werde den Trafo andersherum betreiben, die hochohmige Seite in den Emitterzweig, die Lautsprecherseite an den Lautsprecher- Ausgang eines Radios oder NF- Verstärkers.
Später kommt vielleicht eine NF- Vorverstärker- Lötösen- Platte hinzu, auf den Platz rechts vorn, eine solche Platte ich auf den Vor- Bildern zu sehen.
Da habe ich dann aber die normalen NF- Transistoren späterer Jahre vorgesehen, die Transis der ersten Generation sind ja nun extrem selten, und ich besitze nur einen.
Das Chassis ist bestückt !!!!
Mit vorläufigem Ersatztyp OC169 von Valvo, auch ein uralter Germaniumtransi, den es seit 1958 gab. Müßte Flächen/ Diffusionstransi sein, also auch zweite Generation. Auch ziemlich groß.
Die Lampe rechts ist nur Anzeige, daß Saft da ist, später Skalenbeleuchtung.
Und... funktioniert auf Anhieb !!!
:-)
Hatte eine Brummodulation drauf, aber ist nun auch weg... die Primär 8 /4 Ohm kurzgeschlossen, dann brummt nichts mehr.
Die Sekundär ist ja etwa 100 - 200 Ohm, und das reicht schon, um Brumm einzumodulieren.
Ich bin jetzt auch auf die niedrigste Sekundärwicklung gegangen, braucht ja für die Emittermod ja ohnehin nur extrem wenig Power. funktioniert erst mal.
Durchaus erstaunlich, daß es mit dem Flächen/ Diffusionstransistor auch geht.
Und... funktioniert über den gesamten Drehko- Bereich.
Nun muß ich noch den Original- Spitzentransi mit Fassung bekommen, einsetzen, und sauber endverdrahten, mache ich dann nächstes Wochenende, sowie Messungen, Tests, usw.
Ankunft des Spitzentransistors 3NC-010
Nummer des Transis auf dem Schachtelboden
Nummer des Transis auf dem Transigehäuse
Einzel- Datenblatt
Größenvergleich Streichholzschachtel, Stahlröhre, Transistor
Das WBN- und das RFT- Zeichen auf der Gehäuse- Oberseite, geprägt
Wenn ich mal groß bin, werde ich auch so eine schicke Stahlröhre...
Verpackungslabel, aus den Fotos zusammengesetzt, restauriert
Ergebnis
So, nun ist der 3NC-010 auf dem Aufbau plaziert.
Und... er funktioniert.
:-)
Aber... im Gegensatz zum vorher eingebauten OC169 erzeugt der Oszillator jetzt keine saubere Schwingung, es gibt mehrere Empfangsstellen am angeschlossenen Empfänger, die meisten mit "verschrapelter" Modulation.
Das angeschlossene UKW- Taschenradio braucht nur extrem leise gedreht sein, etwas mehr, und es wird übermoduliert. Das war allerdings zu erwarten, weil der Modulationstrafo ja hochtransformiert, die Schaltung aber laut Hersteller auch nur wenige Zehntel Volt Modulationsspannung am Emitter benötigt.
An einer Stelle ist die Modulation brauchbar- richtig gut ist sie jedoch nicht. Der beste Empfang ist ein kleines Stück NEBEN der Maximum-Empfangsstelle.
Nun ist die Oszillatorfrequenz extrem abhängig von der Betriebsspannung- darum beziehe ich vorerst die Betriebsspannung aus einem angeschlossenen Präzisionsnetzteil.
Der Aufbau, jetzt mit dem 3NC-010. Links oben geht es zum Empfänger, oben Mitte die Betriebsspannung, rechts unten zu einem Taschenradio, dessen Lautsprecher- Ausgang geht auf den Modulationstrafo.
Fazit
Offensichtlich ist die Schaltung mit dem Spitzentransistor funktionstüchtig, jedoch in der Auslegung extrem kritisch.
Allerdings gab es ja nicht alle Angaben- die Betriebsspannung war nicht angegeben, es gab keine Daten des Modulationstrafos.
Nun wäre es möglich die Schaltung zu optimieren. Ich werde da aber nicht viel Arbeit drauf verschwenden- ich war neugierig WIE GUT ODER SCHLECHT die Uralt- Schaltung funktioniert.
Immerhin ist es ja keine so übliche Oszillatorschaltung mit Rückkopplung über eine gegenphasige Spulenwicklung, der Entwickler gibt (zu Bild 2, beim FM- Senderchen) auch eine Erklärung der Funktion:
Man nutzt die Tatsache aus, daß Transistorschaltungen zwischen zwei Punkten der aufgetrennten Blockleitung (= Basisleitung, Edi) eine ausgesprochene Dynatronkennlinie mit negativer Widerstandscharakteristik zeigen, sofern die Stromverstärkung größer als 1 ist.
Und hier in der Beschreibung des MW- Senderchens:
Der 200 Ohm- Widerstand in der Blockleitung (= Basisleitung, Edi) erfüllt dieselbe Funktion wie der entsprechende Widerstand im Bild 2.
1 Bauteil gegen eins mit anderem Wert ausgetauscht- Top !
:-)
An den Widerstandswerten mochte ich nichts ändern- ich möchte den wertvollen Uralt- Transi nicht gefährden.
Aber... Ich fand den Kondensatorwert 1nF vom Kollektor zur Spulenanzapfung "gefühlsmäßig" zu hoch- habe erst 470, dann 330 pF eingesetzt- schon ist die Schwingung sauber, nur 1 Empfangsstelle und die Mdulation einwandfrei, und sie kann auch weiter "aufgedreht" werden.
Die Betriebsspannung beträgt 14,3 V, da ist der Klang optimal. Die Spannung am Kollektor beträgt dabei etwa 3,5 V.
Der eingetauschte 330 pF ist der kleine Styroflex- Kondensator über dem Transi- Sockel.
Hier die Endschaltung: Statt Festwert ein Drehkondensator,
statt 1nF von Kollektor zu Spule nun ein Styroflexkondensator 330 pF, UB = 14,3V.
Spule, wie im Original- Artikel angegeben: 4- Kammerkörper zu 8mm- Kern, Topfspule. Vom NF- Trafo zur. Anzapfung: 20 Wdg., dann nochmal 20 Wdg., dann 40 Wdg. zur Antennenseite.
Modulationstrafo: Bei mir ein Trafo von ELA- Lautsprecher- Box, links 8 Ohm, rechts die Wicklung für 3 Watt. Da geht sicher auch Treibertrafo oder Ausgangsübertrager einer Gegentakt- Endstufe.
Den Kollektorwiderstand habe ich auf 2 KOhm heruntergesetzt. Laut Entwicklern Amplitudenbegrenzung, in einer der anderen Schaltungen ist er 2 KOhm, sollte gehen, und geht auch.
Jetzt ist der Modgrad höher möglich, kann aber dennoch wirklich nur mit kleinem Modulationsgrad rübergebracht werden, im Oszillogramm sieht man, daß dann die Mod einer Halbwelle größer wird -> starke Verzerrungen.
Schätze den Modgrad auf 10- 15%, wie auch der Hersteller beschreibt.
Mein anderes Senderchen arbeitet auch nur mit 30-45%.
Ist wohl auch nicht sinnvoll, an hohe Modgrade heranzuwollen, die Demodulatoren der Oldies haben nicht selten mit hohem Modgrad Probleme.
Antenne jetzt am Schwingkreis, aber wegen der starken Abhängigkeit der Frequenz von kapazitiver Last am Schwingkreis über einen kleineren Kondi (100 pF).
Mit diesen Änderungen sind Modulation und Stabilität besser.
Die Verbesserungen durch andere Bauteilwerte können durch die Eigenschaften der einzelnen Spitzentransistors begründet sein !
Die Originalschaltung wurde damals mit dem 2NC-022 realisiert, meine mit dem 3NC-010, der u. a. eine höhere Grenzfrequenz hat.
Dennoch sind auch andere Werte unterschiedlich, jeder Transi ist einzeln gemessen, und besitzt sein eigenes Datenblatt.
Jeder dieser Transis ist ein Unikat !
Hier das fertiggestellte Senderchen in Aktion:
Hier das Video in groß:
https://vimeo.com/244428769
Inzwischen steht das Senderchen auf einem Graetz 48GW von 1939, später wird es ins Radio- und Puppenhaus umziehen.
Das Radio mit dem grünen Display liefert Musik für die Modulation, von Audiokassette, oder einen UKW- Sender, so daß das Senderchen dann als Frequenzumsetzer arbeitet.
Auch das wird später geändert, eine andere Quelle das Senderchen speisen.
Hier das Video in groß:
https://vimeo.com/246587874
Nachtrag
Der Spitzentransi dudelt nun tagelang vor sich hin, ich habe noch mechanische Arbeiten am Nachbau gemacht, den Sockel für den Transi besser befestigt, und eine Halterung gebaut, die den Netztrafo in der Position hält, wo er nicht Brumm auf den Modulationstrafo streut.
Demnächst baue ich eine Skale mit Zeigertrieb, so daß der Versuchsaufbaui in ein Plexiglas- Gehäuse eingebaut werden kann.
Einzig die -schon damals vom Ersteller des Versuchsaufbaus, WBN genannte- parasitäre FM durch den Transistor mit großer Reaktanz- Kapazität bringt einen hörbaren Mangel, nämlich daß im Empfänger genau in Sendermitte die Mod verzerrt und leiser ist.
Neben Sendermitte jedoch sonst klanglich... ausreichend.
Zum Schluß: Versuchsaufbauten- Vergleich !
Daes bisher kein bekanntes, industriell gefertigtes Seriengerät mit den ersten DDR- Spitzentransistoren gibt, setzte ich mir zum Ziel, einen der historischen Sender, den WBN 1954 erstellte, nachzubauen, möglichst authentisch, so, wie ihn WBN damals
gebaut haben könnte.
Ich hoffe, dies ist einigermaßen gelungen.
Um das zu beurteilen, habe ich mich in meine "Fälscherwerkstatt"
gesetzt, und den Original- WBN- Versuchsaufbau aus dem Artikel in der
"rfe" neben meinen Versuchsaufbau gesetzt, stilecht in Schwarz/ Weiß,
mit etwas Gekrissel im Bild.
Was meinen Sie ?
Damit beende ich die Arbeit an dieser Applikationsschaltung des ersten DDR- Transistors vom Hersteller WBN Teltow.
Es gibt zwar überhaupt keine bekannten, industriell hergestellten Geräte mit diesen ersten Generation Transistoren, den Spitzentransistoren, in der DDR, aber jetzt gibt es diese nachgebaute Vorführschaltung, die WBN 1954 als Demonstrationsmodell auf der Leipziger Messe zeigte (siehe im Text hier , erster Absatz).
Der Aufbau wird so bleiben, und als Vorführ- Modulator Dienst tun.
Ich bedanke mich für die Aufmerksamkeit !!!
Update 23.12.2017: Ich erhielt weitere Informationen, und ich setze das Thema fort, bitte im Menü links oder unten zu weiteren Seiten gehen.
Grundlage dieses Projekts ist ein Beitrag in der Zeitschrift "RFE" (Radio- Fernsehen- Elektronik, 1956, Heft 1. Die Artikel- Teile habe ich gescannt, restauriert, und neu formatiert.
Veröffentlichung mit freundlicher Genehmigung der HUSS-MEDIEN GmbH, Berlin.
www.huss.de
http://www.rfe-eh.de