STD 4 Stereodekoder Instandsetzung

[Semir]

Hallo liebe Radiofreunde,

Heute habe ich mal etwas ganz anderes auf dem Tisch liegen. Es ist ein Stereodekoder mit Germaniumtransistoren aus DDR Produktion. Das Gerät stammt von Frank (Morningstar) der mich gebeten hatte es wieder zum Laufen zu bringen. Da ich mir vorstellen kann, dass die Vorgehensweise hier auch anderen Mitgliedern helfen kann ein solches Gerät wieder zum Spielen zu bringen habe ich mich entschieden die Reparatur hier zu dokumentieren. Was braucht man erst einmal damit die Reparatur beginnen kann:

- Ein Netzteil das 200V liefert.
- Einen Stereoencoder der ein Multiplexsignal (MPX) liefert
- Tonquellen
- Verstärker um das Ausgangssignal hörbar zu machen

Als Netzteil habe ich eines meiner Stabilisierten Netzteil genommen. Das Multiplexsignal stammt von meinem Stereoencoder den ich ca. 1985 mal gebaut hatte weil damals in den 80 Jahren unbedingt mal auf UKW in Stereo Senden wollte...

Hier mein Aufbau:

   

Links ist der Stereoencoder, hinten rechts das Netzteil und in der Mitte das Versuchsobjekt. Oben am Dekoder ist mein provisorisches 19kHz Filter zu sehen.

Da diese Dekoder für Röhrenradios gedacht waren sind sie so konstruiert, dass sie direkt an 200V laufen. Das ist eine besondere Herausforderung an die Disziplin des Reperateurs , da eine Transistorschaltung ja suggeriert, dass es hier nur niedrige Spannungen gibt. Das kann sehr ärgerliche Folgen haben. Zum einen bekommt man an der Schaltung schnell mal eine gewischt (ich spreche hier aus Erfahrung), zum Anderen kann jeder z.B. bei einer Messung versehentlich herbeigeführte Kurzschluss verheerende Folgen für die Schaltung haben. Transistoren mögen nun mal keine 200V...

Bei der Reparatur bin ich systematisch vorgegangen und habe das Signal vom Eingang her verfolgt. Zuerst den Pilotton. Mit angelegter Spannung und MPX Signal konnte ich auch am Kollektor von TS1 ein 19kHz Signal sehen -Schon mal gut die erste Stufe funktioniert. Als nächstes baute ich eine einstellbare 10mH Induktivität mit einem parallel geschalteten 5,6nF Kondensator anstelle von SP2 ein die ja leider fehlt. Ich habe einfach den Kollektor direkt an den Schwingkreis angekoppelt. Das bedämpft den Schwingkreis zwar recht stark aber es ging hier erst einmal darum zu testen ob die Schaltung überhaupt funktioniert. Tat sie nicht. Konnte sie auch nicht, da einer meiner Vorgänger den Widerstand W10 entfernt hatte. Ein neuer 1/2W 100kΩ Widerstand war schnell eingebaut und nun konnte ich am Kollektor von TS2 einen schönen kräftigen 19kHz Sinus messen. Da auch SP3 fehlt habe ich zum Testen einfach mal die Diode Gr2 überbrückt. Dadurch erhält TS3 das 19kHz Signal an seiner Basis. Zunächst war auch hier kein Signal am Kollektor von TS3 zu sehen. Nach etwas Suchen stellte sich heraus, dass W17 offen war. Ein neuer 120kΩ Widerstand brachte den erwünschten Erfolg. Nun konnte ich am Kollektor von TS3 einen schönen 38kHz Sinus messen. Warum geht das auch ohne SP3 und die dazugehörige Schaltung? Nun der Transistor TS3 wird durch die direkte Ansteuerung übersteuert und produziert Oberwellen aus dem 19kHz Signal. die erste Oberwelle wird dann von Filter TR1 herausgefiltert. Das ist nicht optimal aber auch hier wollte ich erst einmal testen ob die Schaltung prinzipiell funktioniert.

Hier der Plan mit meinen Notizen:

   


Nun wollte ich es wissen und habe einen Verstärker an den Ausgang angeschlossen und siehe da es erklang Musik mit Stereofonie. Am Encoder kann ich abwechselnd den Linken oder Rechten Kanal stumm schalten das wiedergegebene Signal zeigt ganz klar den Stereoeffekt. Die jeweils Stumm geschaltete Seite verstummte auch im Verstärker. Ich muss zugeben das war mehr als ich mir von dem simplen Aufbau erhofft hatte.

Wie soll es jetzt weiter gehen. Ich plane ein Filter von Oppermann umzubauen. Vielleicht kann ja Reflex-Kalle eines spendieren? Wegen einem einzelnen Filter wollte ich keine Bestellung bei Oppermann platzieren...

[Reflex-Kalle]

Hi Semir,

gut gemacht und im anderen Thread hab ich ja schon angeboten ein...zwei der HFW-M Filter von Oppermann zur Verfügung zu stellen. Aber wie ich auf dem Schaltbild und auf der Leiterplatte jetzt sehen kann, sind die originalen Filter nicht vom HFW-M sondern vom VEB EPW (Elektro-Physikalische Werke Neuruppin), die vollkommen anders aufgebaut sind und vollkommen andere Anschlüsse haben. muss man also doch ziemlich viel "umbasteln". Wenn du das trotzdem machen willst, dann schreib mit als PN deine Adresse und ich schick dir gerne ein HFW20 (früher FI1600,
19/38kHz 00-16.00) mit Abschirmhaube und einer 7,5mH sowie einer 15mH Induktivität und ein FI1500 (HFW-M 4804.00-15.00) ohne Abschirmhaube und mit zwei gleichen 15mH (1150 Windungen) Induktivitäten zum Basteln.

Das Original-Filter wird man wohl kaum bekommen können und "verbastelt" ist der Dekoder dann ja immer irgendwie. Aber zum Funktionieren, wenn auch nicht so gut wie das Original, bekommt man den Dekoder auf jeden Fall. Stereo-Dekoder sind gar kein "Wunderwerk", wenn man deren Prinzipien kennt!

Gruß

(Reflex-)Kalle

[Morningstar]

Man das ist ja super Semir.
Wegen Filter schaue ich mal nach was ich mit roten Kernen so da habe. Einen hatte ich dir ja mitgegeben. Geht der nicht ?

[Semir]

Hallo Frank,

das Filter das Du mir gegeben hast passt mechanisch. Die Induktivitäten sind aber zu klein. Das Filter hat nur ca. 300-500µH Ich muss mal sehen wie ich das löse. Ich denke ich baue mir aus mehreren Filtern ein passendes. das wird schon.

[Silvio]

Nun wollte ich es wissen und habe einen Verstärker an den Ausgang angeschlossen und siehe da es erklang Musik mit Stereofonie. Am Encoder kann ich abwechselnd den Linken oder Rechten Kanal stumm schalten das wiedergegebene Signal zeigt ganz klar den Stereoeffekt. Die jeweils Stumm geschaltete Seite verstummte auch im Verstärker. Ich muss zugeben das war mehr als ich mir von dem simplen Aufbau erhofft hatte.

Wie ist der Rausch-Anteil im Signal ?

[Morningstar]

Schade, das man kein Bild vom Originalen offenen Filter hat.

[Semir]

Schade, das man kein Bild vom Originalen offenen Filter hat.

Hallo Frank,

hier ist ein Bild des zerlegten Filters.

   

Rechts die Pertinaxplatte mit den Anschlüssen. In der Mitte die zwei Spulen vor dem Abwickeln. Links die Ferritkerne. Offen sichtlich war bei der Verklebung der Spulenkörper auf der Pertinaxplatte seinerzeit etwas Kleber in den Spulenkörper gelaufen, deshalb saß der eine Ferritkern fest und musste mit etwas Gewalt extrahiert werden.


Um jede Spule ist noch ein Zylinderförmiger Ferrit mit einem V-förmigen Auschnitt. Der Ausschnitt dient der Kopplung der Magnetfelder. In dieser Anwendung ist das aber unerwünscht. Ein Ferritzylinder ohne diese V Ausschnitte wäre hier sinnvoller. Die Zylinder sind oben mit einer Kontermutter befestigt. Unten sind die Spulenkörper mit einem weißen Kleber auf der Pertinaxplatte befestigt. Dieser ließ sich sehr gut mit Heißluft lösen. Ich hoffe, dass zumindest die Spulenkörper der Oppermann Filter gleich aufgebaut sind, dann kann ich die nach dem Umwickeln "transplantieren".

Im Moment ruht das Projekt und ich warte auf die Filter. Ich werde auch mal in "meinem" Radiomuseum nachfragen dort gibt es auch noch viele DDR Teile vielleicht findet sich ja dort etwas passendes.

[Semir]

Wie ist der Rausch-Anteil im Signal ?

Hallo Silvio,

Das Signal war recht leise und es war ein leichtes "zwitschern" im Hintergrund zu hören. Da ich den Test nur sehr provisorisch durchgeführt habe mit einer Schaltung die doch recht stark vom Original abweicht habe ich dem jetzt keine größere Bedeutung beigemessen.

Auf Qualität werde ich das Ganze erst testen wenn neue Filter korrekt installiert sind. Allerdings erwarte ich mir hier auch keine Wunder, da dieses Design sehr alt ist und noch nicht einmal einen Regler für die Kanaltrennung besitzt wie das in späteren Dekodern üblich war.

[Morningstar]

Ich hätte da noch zwei dieser Filter da liegen.
Hier allerdings mit Kernfarbe schwarz.
Die Ferrithülsen sind komplett geschlossen.

   

[Semir]

Hallo Frank,

die sind vermutlich für AM 455kHz gedacht. der Kondensator hat 1000p das kommt in etwa hin. Für 38 oder gar 19kHz müssten da sehr viele Windungen drauf gewickelt werden dafür wird der Platz nicht reichen. Warte erst mal bis die anderen Filter da sind.

Was mich wundert, ist dass bei Oppermann oder anderswo keine solchen Filter mit 38/19kHz zu bekommen sind die Anzapfungen haben. Diese sind ja in allen Stereodekodern verbaut und sollten in großer Stückzahl hergestellt worden sein. Das Schwierige an der Sache ist die Unterteilung der Windungen in zwei Teile bzw. die Anzapfung. Einstellbare Induktivitäten mit 2-10mH habe ich hier jede Menge. Die sind allerdings neueren Datums und so filigran, dass an ein Umwickeln nicht zu denken ist.

[Reflex-Kalle]

Guten Abend Semir,

die Oppermann-Filter sind seit gestern mit der Post zu Dir unterwegs. Hab es am Montag, wie versprochen, nicht mehr rechtzeitig zur Post geschafft.

Diese Filter oder besser Filterspulen sind ähnlich aufgebaut und haben vollkommen geschlossene Ferrithülsen. Aber Filterspulenkörper und Sockel, der auch aus Plaste ist, bilden eine (jetzt) untrennbare Einheit, weil die miteinander verklebt sind und so (Plaste mit Plaste verklebt) gar nicht mehr voneinander trennbar sind. Kann man nur entsprechend zersägen. Für die ca. 15mH sind da in den knappen Wickelraum immerhin 1150 Windungen gewickelt (Drahtdurchmesser 0,1mm oder noch weniger).

Gruß

(Reflex-)Kalle

[Semir]

Hallo Kalle,

vielen Dank für die Filter. ich bin mal gespannt wie die funktionieren. Ich werde das schon irgendwie hinbekommen.

Im Moment überlege ich einen Stereo Encoder nach dem Multiplexverfahren mit Röhren zu bauen...Mir wird also nicht langweilig. Wenn das Projekt weiter fortgeschritten ist werde ich es hier vorstellen. Ist zwar völlig sinnbefreit da es ja ICs wie den BA1404 gibt die das für wenige € erledigen aber ich habe halt Spaß an so etwas .

[Christoph]

Aus HF Sicht ist es ja eigentlich egal ob die Spule einen Mittelanzapf hat, oder der Kondensator. Bzw ob der Kondensator aus zwei gleichen in Reihe geschalteten besteht. Allerdings fürchte ich, dass die Kapazität zu klein ist um das MPX Signal da noch mit einzukoppeln.

[Reflex-Kalle]

Aus HF Sicht ist es ja eigentlich egal ob die Spule einen Mittelanzapf hat, oder der Kondensator. Bzw ob der Kondensator aus zwei gleichen in Reihe geschalteten besteht. Allerdings fürchte ich, dass die Kapazität zu klein ist um das MPX Signal da noch mit einzukoppeln.

Hi Christoph,

darum geht es bei dem STD 4 gar nicht, weil das Filter TR1 nicht fehlt. Es fehlt das Filter mit SP2 für 19kHz und SP3 für 38kHz (19kHz???), die nur der Erzeugung des 38kHz Hilfsträgers aus dem 19kHz Pilotton dienen.

Bei anderen Stereodekodern, die mittenagezapfte Induktivitäten gut gebrauchen könnten (insbesondere eben Zeitmultiplex-Dekoder) ist das so eine Sache, da hat Philips bei den einfachen Dekodern 6302/03 auch nur Induktivitäten ohne Mittenanzapfumg verwendet.

   

Das könnte man mit den HFW-M Filtern von Oppermann versuchen nachzubauen.

[Semir]

Hallo Kalle,

die Filter sind angekommen. Ich werde über Ostern mal damit etwas experimentieren...

[Semir]

Hallo Zusammen,

hier ein kleiner Update zu dieser Reparatur. Dank den Filtern von Kalle habe ich den SP2 wieder rekonstruieren können. Jetzt ist ein schöner sauberer Pilotton an diesem Filter zu messen.

Ich habe den AL Wert der Spule von Kalle zu ca. 11 nH per N² errechnet indem ich 25 Wdg. auf den Spulenkörper gewickelt und dann die Induktivität gemessen habe. Mit dem Programm "Mini Ring Core Calculator" von Amidon kann ich nun die Windungszahlen für beliebige Induktivitäten errechnen. Die Spule SP2 muss ca. 10mH haben um mit dem 6,8nF Kondensator auf 19kHz in Resonanz zu kommen. Die ursprünglich von Kalle geschickte Spule hatte ca. 8mH, nun habe ich davon ca. 100wdg abgewickelt und dann wieder 200wdg hinzugefügt. Das ergibt eine Anzapfung bei ca. 600µH und die Gesamtinduktivität steigt auf ca. 10mH, da ich nun ca. 100 wdg. mehr auf dem Spulenkörper habe. Die Position der Anzapfung konnte ich nur schätzen aber aus der Erfahrung sollte das so OK sein. Jedenfalls bekomme ich ein sauberes Signal mit dieser Lösung. Auch mechanisch habe ich eine schöne Lösung gefunden. Die Spule SP2 und SP3 werden im alten Gehäuse untergebracht und das Ganze wird auf den ersten Blick nicht von einem Original-Dekoder unterscheidbar sein. Ich werde dazu noch ein paar Bilder posten.

Die SP3 habe ich auch schon gewickelt. diese werde ich in den nächsten Tagen testen. Sie sollte auf 38kHz Resonanz haben. Mit den verbauten 6,8nF Kondensator bedeutet das, dass die Induktivität der Gesamtspule ca. 2,5mH betragen muss.

Generell habe ich das Gefühl, dass diese alten Decoder sehr gut funktionieren. Selbst ohne die SP3 habe ich bei Versuchen sehr gute Kanaltrennungswerte  mit diesem Decoder erreichen können.

[Semir]

Hallo Zusammen,

hier nun ein paar Infos zum Filter. Die im Dekoder verbauten Filter sind etwas höher als die neuen, so dass folgende Maßnahmen funktionieren um die Reparatur durchzuführen:

- Spulenträger der neuen Filter wurde in der Mitte geteilt. dadurch ist ein Umwickeln leichter.
- Spulenträger aus Pertinax des alten Filters wurde gekürzt. Nun können die Spulenträger des neuen Filters darauf festgeklebt werden.

hier ist das Ganze zu sehen für SP2:

   

Wie ich schon oben geschrieben hatte habe ich das Filter etwas umgewickelt um die nötige Anzapfung herzustellen. Der gelbe CuL Draht ist die Wicklung mit 200 Wdg. die ich an die etwas verkleinerte alte Wicklung (Grüner CuL) angefügt habe. hier ein Bild der kompletten Spule SP2 mit Anzapfung:

   

So das war der erste Streich, doch der zweite (SP3) folgt sogleich (frei nach Wilhelm Busch) .

[Morningstar]

Na das sieht doch gut aus, auch wenn du dir die Finger wund gewickelt hast.
Das ist dir wieder mal gut gelungen.

[Reflex-Kalle]

Hi Semir,

gut gemacht!!!

...Die Spule SP2 muss ca. 10mH haben um mit dem 6,8nF Kondensator auf 19kHz in Resonanz zu kommen. Die ursprünglich von Kalle geschickte Spule hatte ca. 8mH, nun habe ich davon ca. 100wdg abgewickelt und dann wieder 200wdg hinzugefügt. Das ergibt eine Anzapfung bei ca. 600µH und die Gesamtinduktivität steigt auf ca. 10mH, da ich nun ca. 100 wdg. mehr auf dem Spulenkörper habe.
...

Die 38/19kHz "Filter" haben eine ca. 15mH und eine ca. 7,5mH Spule/Induktivität (die höhere Induktivität mit 38kHz auf dem Abschirmbecher bezeichnet, nicht andersherum, wie man denken würde). Ohne die äußere Ferrit-Hülse und mit der Alu-Abschirmhaube kann man die 15mH Induktivität dann leicht auf 10mH abstimmen. Der Abstimmbereich der Induktivitäten ist eh wirklich weitreichend, ohne die Ferrit-Hülse verringert sich die Induktivität und mit Alu-Abschirmhaube nochmals etwas. Wenn man die Ferrit-Hülsen verwendet, hat die Alu-Abschirmhaube kaum einen Einfluss auf die Induktivität, ohne Ferrit-Hülse aber schon!!!

Gruß

(Reflex-)Kalle

[Semir]

Hallo Zusammen,

da die Dokumentation zu diesem Dekoder recht spärlich ist und ich kein passendes Radio habe hätte ich ein Frage: Was für ein Eingangspegel sollte man denn an solch einen Dekoder anlegen? Ich habe es mit 200mV-1000mV Gesamtamplitude probiert.

Das Signal kommt aus einem meiner Stereoencoder. Hier kann ich alles einstellen wie ich es brauche Gesamtamplitude, Pilottonpegel etc. Beim Einsatz in einem Radio gibt es diese Freiheitsgrade ja nicht...

Es geht mir um die Einstellung der Stereoumschaltung. Da der Pilotton ca. 10% der Maximalamplitude haben sollte wäre es interessant zu wissen wie groß die Amplitude des gesamten Multiplexsignals im Regelfall in den Radios ist die an diesen Dekodern anliegt.

Im Moment habe ich es so eingestellt, dass bei ca. 50mV Pilotton die Umschaltung auf Stereo erfolgt.

Die Spule SP3 ist übrigens auch fertig. Komplett bifilar handgewickelt...

Die Schaltung ist recht interessant. Die Dioden an SP3 sprechen erst bei einer Spannung des Pilottons an SP2 von 3Vss an, da sie mit ca. 3V vorgespannt sind. Dann erst fängt SP3 an auf 38kHz zu schwingen, gleichzeitig bedämpft dieser Vorgang den 19kHz Kreis SP2 so dass die Amplitude dort wieder sinkt. Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein. Sinkt die Pilottonamplitude unter einen gewissen Wert koppeln die Dioden den Kreis SP3 wieder ab. Der 38kHz Träger verschwindet wieder. Es ist immer wieder interessant zu sehen wie früher solche Lösungen realisiert werden konnten ohne dafür viele Bauteile zu verwenden. Heute würde dafür ein OP-Amp eingesetzt werden der die Hysterese für das Umschalten erledigt.