15.08.2014, 20:20
Inhalt
in diesem Artikel:
Warum wandern eigentlich Empfänger-Oszillatoren?
Reparatur des UKW-Tuners vom NORA Boston
Folgefehler
Hallo Kollegen,
vor mir steht ein NORA Boston. Er funktioniert zwar auf den AM-Bändern, aber auf UKW leider nicht. Was tun?
Häufig lese ich im Forum: Hat nicht zufällig jemand einen Tuner gleicher Bauart, den er mir zukommen lassen möchte.
Warum eigentlich? Man kann die Dinger doch reparieren! Aha, hier sind wir beim Thema.
Den meisten von uns gibt die Funktion und Reparatur der UKW-Tuner ein schwer lösbares Rätsel auf.
Woher kommt diese Phobie vor UKW-Tunern? Liegt es an den hier verarbeiteten hohen Frequenzen, am gedrängten Aufbau, an den messtechnisch nicht so einfach zugänglichen Parametern? Am mangelnden Instrumentarium?
Natürlich vereinfacht es die Reparatur ganz ungemein, wenn man außer einem Spannungs- und Strommessgerät und einer Lupe auch einen Messsender und einen Oszillographen besitzt, dessen Y-Verstärker und Triggereinheit bis 100 MHz reichen. Muss man aber nicht. Ob der Oszillator des UKW-Tuners schwingt, kann man genauso gut mit einem 2. Radio mit funktionierendem UKW-Bereich feststellen. Der Oszillator schwingt nämlich zwischen 88 +10,7 MHz = 98,7 MHz und 100 + 10,7 MHz = 110,7 Mz. Das obere Ende kann man also auf einem normalen UKW-Radio nicht mehr empfangen, das untere - und noch ein wenig höher - aber schon.
Aber der Reihe nach:
Ich beschränke mich hier auf UKW-Tuner mit einer ECC85, also einer Bestückung, die man in der Mehrzahl der Geräte aus den Fünfzigern vor sich hat.
Schaltungsprinzip am Beispiel des UKW-Tuners aus dem NORA Boston
Das Schaltungsprinzip ist meist das folgende:
1. Triode der ECC85:
Vorverstärker und Trennung der Oszillatorstufe vom Antenneneingang zwecks Vermeidung parasitärer Abstrahlung der Oszillatorfrequenz.
2. Triode: Selbstschwingende Mischstufe: Die 2. Triode ist also Oszillator und Mischstufe in einem.
Schauen wir uns mal den Schaltplan des UKW-Tuners des NORA Boston an:
[attachment=109670]
Links der mit 1.11 bezeichnete Dipol-Anntenneneingang. Die Ankopplung des Antennensignals an das Gitter der 1. Triode erfolgt breitbandig mit Hilfe eines Ferrit-Lochkerntransformators (1.2). Das Gitter der 1. Triode erhält vom Ratio-Detektor über 220 kOhm eine negative Regelspannung. Um einen für diese Regelung geeigneten Spannungshub zu produzieren, wird die sich am Ratio-Elko aufbauende Spannung um einen Faktor 6 heruntergeteilt.
Die Anode der 1. Triode führt über ein Dämpfungsglied 1.3 (zur Vermeidung wilder Schwingungen) auf den ersten abgestimmten Kreis, bestehend aus dem Drehko 1C6, einem Trimmkondensator 3-15pF und einer Spule.
Das Signal vom Hochpunkt dieses Kreises wird symmetriert auf den Gitterkreis der 2. Triode eingekoppelt. Dieser koppelt induktiv auf den Oszillatorschwingkreis, bestehend aus
- der Schwingkreisspule, deren Mittelzapf über 16 pF auf die Anode geht (also eine Rückkopplung so wie beim Audion)
- einem Trimmkondensator 2-10 pF
- dem zweiten Drehkopaket mit parallel liegendem Festkondensator 7 pF.
- Wenn man mit zwei identischen Drehkopaketen arbeitet, muß man das Oszillatorpaket natürlich mit einem Paddingkondensator verkürzen (die Oszillatorfrequenz soll ja um 10,7 MHz höher liegen als die des Eingangssignals. Deswegen liegt in Reihe zum Drehko der Kondensator von 60 pF.
Die Anode der 2. Triode führt auf das erste 10,7-MHz-Zwischenfrequenzfilter. Dessen Sekundärseite wird bei UKW-Empfang auf das Steuergitter der ECH81 geschaltet. Während das Steuergitter der ECH81 bei AM-Empfang über 1 MOhm eine Schwundregelspannung erhält, wird es bei UKW-Empfang über den Sekundärwickel des 1. ZF-Filters mit 470 KOhm parallel 100 pF auf Masse gelegt. Die ECH81 arbeitet in diesem Fall also als 1. (ungeregelte) 10,7-MHz-Verstärkerstufe.
Das war's schon - also kein großes Mysterium!
Außenansicht und Innenleben des Tuners
Jetzt mal ein paar Bilder vom NORA Boston Tuner.
[attachment=109671][attachment=109672]
Hier sieht man die Außenansicht mit den Anschlussleisten: Einmal 3-polig für den Anschluss des ZF-Ausgangs und Masse, einmal 7-polig für den Anschluss der Versorgungsspannungen und den Dipol-Antennen-Eingang.
Nun zum Innenleben:
[attachment=109673][attachment=109674]
Das linke Bild zeigt die Oszillatorsektion mit der komplizierten Oszillatorspule, Trimmkondensator 2-10 pF und Restbeschaltung; das rechte Bild zeigt die Spule des abgestimmten Kreises an der Anode des 1. Triodensystems und ihren Paralleltrimmer 3-15pF. In dem gelben Isolierschlauch versteckt sich das Dämpfungsglied - 120-Ohm-Widerstand mit draufgewickelter Spule. Auf beiden Bildern sieht man dicht bei der 7-poligen Anschlussleiste den braun lackierten Ferrit-Lochkerntrafo, der das Antennensignal auf den Eingang der 1. Triode koppelt.
Die Unterseite der Schaltung ist weniger spektakulär:
Man sieht den langen Spulenkörper des ersten 10,7 MHz ZF-Filters und die Widerstände zur Einstellung der Arbeitspunkte.
[attachment=109675][attachment=109676]
Mögliche Schwachpunkte
Irgendwie fragt man sich, was da eigentlich kaputt gehen soll? Ist ja kaum etwas drin. Also die Röhrenfassung kann's schon mal nicht sein. Keramische Fassungen der Fa. Preh halten die Röhren wie einzementiert. Aber es gibt schon Schwachpunkte:
Wie kann man nun bei der Fehlersuche vorgehen?
Sicher, es gibt viele verschiedene Schaltungsvarianten, die sich aber in den Grundzügen immer ähneln. Ich wollte hier nur an einem aktuellen Beispiel erläutern, was so alles an einem Ausfall des UKW-Empfangs Schuld sein kann.
Natürlich kann die Ursache auch in der darauf folgenden Aufbereitung des 10,7-MHz-ZF-Signals bis hin zum Ratio-Detektor oder sogar einem der Schalter zur Umschaltung des Signalweges (vor der ECH81 oder dem Eingang des NF-Verstärkers) liegen.
in diesem Artikel:
- Schaltungsprinzip am Beispiel des UKW-Tuners aus dem NORA Boston
- Außenansicht und Innenleben des Tuners
- Mögliche Schwachpunkte
- Beispiel einer Fehlersuche
Warum wandern eigentlich Empfänger-Oszillatoren?
- Frequenzbestimmende Komponenten des Oszillators
- Schwingkreisspule
- Drehkondensator
- Festkapazitäten
- Übersicht der TK-Kennzeichnungen
- Übersicht der TK-Kennzeichnungen
- Röhreneingangsimpedanz
- Schwingkreisspule
- Unterschiedliche Aufwärmgeschwindigkeiten
- Tunergehäuse
- Ursachen fürs Weglaufen der Oszillatorfrequenz nach einigen Jahren
- Unterschiedliche Fabrikate der ECC85
- Glas-Ätzcodes
- Glas-Ätzcodes
- Schaltungskonforme Spannungswerte
- Widerstandswerte überprüfen
- Gitteremission
- Komponentenauswahl der Hersteller
Reparatur des UKW-Tuners vom NORA Boston
- Referenzröhre überprüfen
- an einem Röhrenprüfgerät
- an einem Referenztuner
- an einem Röhrenprüfgerät
- Ankopplung per twisted-pair-Leitung
- zu reparierenden Tuner mit der guten Röhre testen
Folgefehler
- Amplitudenschwankungen des Oszillatorsignals
- Oszillatorschwingungen setzen nach einiger Zeit aus
- Drift der Oszillatorfrequenz
Hallo Kollegen,
vor mir steht ein NORA Boston. Er funktioniert zwar auf den AM-Bändern, aber auf UKW leider nicht. Was tun?
Häufig lese ich im Forum: Hat nicht zufällig jemand einen Tuner gleicher Bauart, den er mir zukommen lassen möchte.
Warum eigentlich? Man kann die Dinger doch reparieren! Aha, hier sind wir beim Thema.
Den meisten von uns gibt die Funktion und Reparatur der UKW-Tuner ein schwer lösbares Rätsel auf.
Woher kommt diese Phobie vor UKW-Tunern? Liegt es an den hier verarbeiteten hohen Frequenzen, am gedrängten Aufbau, an den messtechnisch nicht so einfach zugänglichen Parametern? Am mangelnden Instrumentarium?
Natürlich vereinfacht es die Reparatur ganz ungemein, wenn man außer einem Spannungs- und Strommessgerät und einer Lupe auch einen Messsender und einen Oszillographen besitzt, dessen Y-Verstärker und Triggereinheit bis 100 MHz reichen. Muss man aber nicht. Ob der Oszillator des UKW-Tuners schwingt, kann man genauso gut mit einem 2. Radio mit funktionierendem UKW-Bereich feststellen. Der Oszillator schwingt nämlich zwischen 88 +10,7 MHz = 98,7 MHz und 100 + 10,7 MHz = 110,7 Mz. Das obere Ende kann man also auf einem normalen UKW-Radio nicht mehr empfangen, das untere - und noch ein wenig höher - aber schon.
Aber der Reihe nach:
Ich beschränke mich hier auf UKW-Tuner mit einer ECC85, also einer Bestückung, die man in der Mehrzahl der Geräte aus den Fünfzigern vor sich hat.
Schaltungsprinzip am Beispiel des UKW-Tuners aus dem NORA Boston
Das Schaltungsprinzip ist meist das folgende:
1. Triode der ECC85:
Vorverstärker und Trennung der Oszillatorstufe vom Antenneneingang zwecks Vermeidung parasitärer Abstrahlung der Oszillatorfrequenz.
2. Triode: Selbstschwingende Mischstufe: Die 2. Triode ist also Oszillator und Mischstufe in einem.
Schauen wir uns mal den Schaltplan des UKW-Tuners des NORA Boston an:
[attachment=109670]
Links der mit 1.11 bezeichnete Dipol-Anntenneneingang. Die Ankopplung des Antennensignals an das Gitter der 1. Triode erfolgt breitbandig mit Hilfe eines Ferrit-Lochkerntransformators (1.2). Das Gitter der 1. Triode erhält vom Ratio-Detektor über 220 kOhm eine negative Regelspannung. Um einen für diese Regelung geeigneten Spannungshub zu produzieren, wird die sich am Ratio-Elko aufbauende Spannung um einen Faktor 6 heruntergeteilt.
Die Anode der 1. Triode führt über ein Dämpfungsglied 1.3 (zur Vermeidung wilder Schwingungen) auf den ersten abgestimmten Kreis, bestehend aus dem Drehko 1C6, einem Trimmkondensator 3-15pF und einer Spule.
Das Signal vom Hochpunkt dieses Kreises wird symmetriert auf den Gitterkreis der 2. Triode eingekoppelt. Dieser koppelt induktiv auf den Oszillatorschwingkreis, bestehend aus
- der Schwingkreisspule, deren Mittelzapf über 16 pF auf die Anode geht (also eine Rückkopplung so wie beim Audion)
- einem Trimmkondensator 2-10 pF
- dem zweiten Drehkopaket mit parallel liegendem Festkondensator 7 pF.
- Wenn man mit zwei identischen Drehkopaketen arbeitet, muß man das Oszillatorpaket natürlich mit einem Paddingkondensator verkürzen (die Oszillatorfrequenz soll ja um 10,7 MHz höher liegen als die des Eingangssignals. Deswegen liegt in Reihe zum Drehko der Kondensator von 60 pF.
Die Anode der 2. Triode führt auf das erste 10,7-MHz-Zwischenfrequenzfilter. Dessen Sekundärseite wird bei UKW-Empfang auf das Steuergitter der ECH81 geschaltet. Während das Steuergitter der ECH81 bei AM-Empfang über 1 MOhm eine Schwundregelspannung erhält, wird es bei UKW-Empfang über den Sekundärwickel des 1. ZF-Filters mit 470 KOhm parallel 100 pF auf Masse gelegt. Die ECH81 arbeitet in diesem Fall also als 1. (ungeregelte) 10,7-MHz-Verstärkerstufe.
Das war's schon - also kein großes Mysterium!
Außenansicht und Innenleben des Tuners
Jetzt mal ein paar Bilder vom NORA Boston Tuner.
[attachment=109671][attachment=109672]
Hier sieht man die Außenansicht mit den Anschlussleisten: Einmal 3-polig für den Anschluss des ZF-Ausgangs und Masse, einmal 7-polig für den Anschluss der Versorgungsspannungen und den Dipol-Antennen-Eingang.
Nun zum Innenleben:
[attachment=109673][attachment=109674]
Das linke Bild zeigt die Oszillatorsektion mit der komplizierten Oszillatorspule, Trimmkondensator 2-10 pF und Restbeschaltung; das rechte Bild zeigt die Spule des abgestimmten Kreises an der Anode des 1. Triodensystems und ihren Paralleltrimmer 3-15pF. In dem gelben Isolierschlauch versteckt sich das Dämpfungsglied - 120-Ohm-Widerstand mit draufgewickelter Spule. Auf beiden Bildern sieht man dicht bei der 7-poligen Anschlussleiste den braun lackierten Ferrit-Lochkerntrafo, der das Antennensignal auf den Eingang der 1. Triode koppelt.
Die Unterseite der Schaltung ist weniger spektakulär:
Man sieht den langen Spulenkörper des ersten 10,7 MHz ZF-Filters und die Widerstände zur Einstellung der Arbeitspunkte.
[attachment=109675][attachment=109676]
Mögliche Schwachpunkte
Irgendwie fragt man sich, was da eigentlich kaputt gehen soll? Ist ja kaum etwas drin. Also die Röhrenfassung kann's schon mal nicht sein. Keramische Fassungen der Fa. Preh halten die Röhren wie einzementiert. Aber es gibt schon Schwachpunkte:
- Die Trimmkondensatoren, deren Rotor- oder Statorkontaktierung aufgeht, oder bei denen die Silberbeschichtung des Rotors durch atmosphärische Einflüsse über die Jahre zu Silberoxid oder - sulfid geworden ist. Das ist häufig schwer erkennbar, da auch eine alte Silberschicht schwarz aussieht. In solchen Fällen male ich die Silberbeschichtung mit einem 000 Künstlerpinsel unter Verwendung einer Silberkolloidlösung nach. Auch bei Kontaktproblemen zwischen dem Kopf der Stellschraube und der Silberbeschichtung des Rotors sowie bei Kontaktproblemen zwischen dem Hohlniet und der Silberbeschichtung des Stators verwende ich diese Lösung. Hier sieht man mal Bilder der drei im NORA-Boston-Tuner verwendeten Trimmkondensatoren.
[attachment=109677][attachment=109678][attachment=109679]
Ob es wirklich Kontaktprobleme gibt, wird sich demnächst herausstellen.
- Die Widerstände: Im vorliegenden Modell werden Widerstände der Fa. VITROHM verwendet, die gerne mal ihre Werte ändern. Man hatte sie gerne verwendet, weil sie aufgrund ihres inneren Aufbaus induktivitätsarm sind.
- Die Koppelkondensatoren - besonders die Scheibenkondensatoren. Durch den sehr kompakten Aufbau der Tuner sind die gelöteten Verbindungen sehr starr. Bei Erwärmung - und die Tuner erwärmen sich ziemlich, weil die ECC85 mit hohem Anodenstrom gefahren wird - treten durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten mechanische Spannungen auf, die schon mal einen Draht von einem Scheibchenkondensator abheben können. Muss man mal mit der Lupe gucken und an den Drähtchen zupfen.
- Natürlich werden durch die Erwärmung auch die Lötstellen belastet.
- Natürlich kann auch eines der dünnen Spulendrähtchen des ZF-Filters wegkorrodiert sein, weil es das Flussmittel nicht vertragen hat. Habe ich aber noch nicht erlebt.
- Schlechter Kontakt in der Röhrenfassung. Ist bei Pertinaxfassungen häufiger anzutreffen, bei Keramikfassungen eigentlich selten.
Wie kann man nun bei der Fehlersuche vorgehen?
- Ich bestücke den Tuner mit einer ECC85, die auf dem RPM370 möglichst nahe bei den spezifizierten Werten liegt, und schaue mal, welche Ströme bei der im Schaltbild angegebenen Außenbeschaltung fliessen.
- Sind die Ströme so ungefähr i.O., schaue ich, ob und wo der Oszillator schwingt. Dazu lege ich einen Tastkopf in die Nähe der Oszillatorspule und gehe damit auf meinen 100 MHz IWATSU Oszillographen oder meinen Frequenzzähler. Der Tastkopf darf nichts berühren, damit die Frequenz nicht zu stark verstimmt wird. Hat man keine solchen Instrumente, kann man einen Draht in die Nähe der Oszillatorspule legen und damit auf den Antenneneingang eines UKW-Radios. Sehe oder höre ich trotz intakter ECC85 kein Oszillatorsignal, oder ist die Frequenz total daneben, schaue ich mir die Komponenten des Oszillator-/Mischerkreises genauer an. Das heisst ja, dass entweder die Rückkopplungsbedingung nicht erfüllt ist, oder sie ist erfüllt, aber der Oszillatorkreis ist verstimmt. Zu dieser Überprüfung gehört auch, daß man schaut, ob die Schleifkontakte des Drehkos intakt sind. Die kann man mit einer feinen Pinzette, einem Miniknüddel Kleenex und einem Silberputzmittel reinigen.
Eigentlich ist es nur eine Frage der konsequenten Überprüfung jeder Komponente des Oszillatorkreises, bis man den Wurm gefunden hat.
- Schwingt der Oszillator korrekt, und ich höre trotzdem nichts, muss man sich die Beschaltung der 1. Triode anschauen... auch, ob sich vielleicht eines der Drähtchen der Ferrit-Lochkerntrafos oder des 1. ZF-Filters gelöst hat.
- Manchmal werden die Heizspannung, Regelspannung und Anodenspannung über Durchführungskondensatoren in das Tunerkästchen geführt. Sind diese beschädigt, kann das dazu führen, daß hochfrequente Spannungen an den hinter den Durchführungen liegenden Komponenten kein definiertes Massepotential mehr sehen. Auch das kann zum Funktionsausfall eines Tuners führen. Kurzschlüsse durch defekte Durchführungskondensatoren erkennt man übrigens an der Stromaufnahme.
Sicher, es gibt viele verschiedene Schaltungsvarianten, die sich aber in den Grundzügen immer ähneln. Ich wollte hier nur an einem aktuellen Beispiel erläutern, was so alles an einem Ausfall des UKW-Empfangs Schuld sein kann.
Natürlich kann die Ursache auch in der darauf folgenden Aufbereitung des 10,7-MHz-ZF-Signals bis hin zum Ratio-Detektor oder sogar einem der Schalter zur Umschaltung des Signalweges (vor der ECH81 oder dem Eingang des NF-Verstärkers) liegen.