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Selbstgebaute Tastköpfe - läßt sich so die UKW-ZF messen?
#1
Hallo zusammen,

hier habe ich einen Grundig 3035, dessen UKW-Empfang sporadisch schwankt. Die Ursache liegt im Tuner; den Fehler werde ich wohl finden.

Aus Interesse wollte ich die Signalstärke nicht nur am Ratio-Elko messen, sondern auch an den Ein- und Ausgängen der ZF-Röhren ECH81 und EF89. Dazu baute ich insgesamt drei Demodulator-Platinchen mit unterschiedlichen Schaltungen auf, die ich dann vors Oszilloskop bzw. Digitalmultimeter schaltete.
So sehen sie aus:

   

Alle 3 Schaltungen koppeln die HF mit einem kleinen Kondensator aus, richten sie gleich (Dioden = 1N34) und liefern am Ausgang eine Gleichspannung, die dann vom nachgeschalteten Meßgerät abgenommen wird.
Ergebnis: Fast überall bedämpfen diese Tastköpfe das HF-Signal so stark, daß keine bis sehr wenig Modulation aus dem Lautsprecher kommt. Die entstehenden Gleichspannungen sind von Tastkopf zu Tastkopf unterschiedlich groß, sind aber fast unabhängig von der Signalstärke. Ob noch ein Meßgerät angeschlossen ist oder nicht, beeinflußt die Dämpfung nur wenig.

Die Schaltungen habe ich hierher:
http://www.dl2lto.de/sc/HB_HFTK.htm, eine einfache Gleichrichtung, Bezugspunkt Gerätemasse
http://www.totalitaer.de/Rftechnik/hftastkopf.htm: Greinacherschaltung, Bezugspunkt Gerätemasse, mal mit 47pF-Kondensatoren und mal mit 8,2pF-Kondensatoren ausprobiert
https://www.robkalmeijer.nl/techniek/ele...index.html; eine Delonschaltung mit symmetrischer (balanced ?) Ausgangsspannung

Die ersten beiden Schaltungen funktionieren am HF-Generator ganz gut, die dritte habe ich daran noch nicht getestet.
Ob die Platinen von einem Metallröhrchen abgeschirmt werden oder nicht, macht keinen Unterschied.

Bevor ich da noch weitere Messungen mache - bin ich vielleicht auf dem Holzweg?
- Lassen sich mit diesen passiven Tastköpfen überhaupt sinnvoll Messungen an den vorderen ZF-Kreisen machen? Oder sind diese nicht sowieso zu empfindlich dafür? Man kann ja den Empfang oft schon stark beeinflussen, indem man z.B. mit einem kurzen Schraubendreher den heißen Anschluß eines Schwingkeises berührt.
- Sind die Spannungen an diesen ZF-Kreisen groß genug, um überhaupt durch diese Methode gemessen zu werden? Am Gitter der ECH81 wird ja wohl nur sehr wenig zu messen sein.
- Gibt es bessere Schaltungen?

Gruß, Frank
Keiner von uns kommt lebend hier raus. Also hört auf, alles aufzusparen. Eßt leckeres Essen. Spaziert in der Sonne. Springt ins Meer. Sagt die Wahrheit und tragt euer Herz auf der Zunge. Seid albern. Seid freundlich. Seid komisch. Bastelt mit Radios. Für nichts anderes ist Zeit.
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#2
Hi Frank,

auf dem Foto schlecht zu erkennen, aber es scheint, dass die 1N34 keine NOS 1N34 sind, sondern Neuware die Schottky-Dioden sind. Die alten Ge-Spitzendioden detektieren schon kleinste Spannungen, während Schottky-Dioden erst höhere Pegel detektieren. Außerdem haben Schottky-Dioden eine sehr viel höhere Sperrschicht-Kapazität bis sie überhaupt leitend werden (fast schlagartig ab ca. 0,3V).

Letztlich braucht man auch ein empfindliches, hochohmiges Messgerät, um an vorderen ZF-Stufen noch die niedrigen ZF-Pegel messen zu können. Deshalb misst man, wenn überhaupt an der letzten ZF-Stufe, wobei man den eingespeisten Generator-Pegel soweit absenkt, dass noch keine Signalbegrenzung im ZF-Verstärker Auftritt.

Gruß

(Reflex-)Kalle
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#3
Hallo Kalle,

richtig, die 1N34 sind keine NOS-Teile.
Ich wußte nicht, daß es da Unterschiede zwischen alten und neuen 1N34 gibt. Laut Datenblatt sind es Germanium-Spitzendioden mit 0,8 pF Sperrschichtkapazität. Dann gibt es noch 1N34A mit 1 pF.
Welche Dioden - die man heute noch bekommen kann - wären besser geeignet?

Gruß, Frank
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#4
Versuche echte, alte GE-Spitzendioden zu bekommen. Type ist bei der Anwendung egal. Kann man auch aus alten (Transistor-)Radios gewinnen.
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#5
Danke für den Tip, darauf achte ich mal beim nächsten Flohmarktbesuch!

Wie gesagt, nur aus Interesse; aussagekräftiger ist natürlich eine Messung, bei der die Schaltung möglichst wenig belastet wird: also Einspeisen der ZF in verschiedene Stufen mit Amplituden, die jeweils die gleiche niedrige Ratio-Spannung erzeugen.

Gruß, Frank
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#6
"Fast überall bedämpfen diese Tastköpfe das HF-Signal so stark, daß keine bis sehr wenig Modulation aus dem Lautsprecher kommt."

Da es beim Abgleich nicht auf die absolute Höhe des Maximums ankommt, sondern nur auf die relative Höhe, genügt es häufig, die Tastspitze in die Nähe der zu messenden Stelle zu bringen - ohne direkten Kontakt. Man hat dann eine schwache kapazitive Kopplung, die meist nur ganz wenig Verstimmung und kaum Bedämpfung bringt.

Wenn der Anzeige-Verstärker genügend Verstärkung hat, funktioniert das meist.

MfG DR
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#7
Das werde ich so mal beim nächsten Abgleich probieren.

In diesem Fall hatte es mich interessiert, wie hoch die ZF-Spannungen an den Eingängen der beiden Röhren tatsächlich sind, deshalb war der direkte Kontakt nötig.
Das Radio ist noch offen, ich probiere mal die oben angeführte Methode, um die Spannungen und Verstärkungen der beiden Stufen zu ermitteln.

Gruß, Frank
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#8
Hallo,

ich finde das Thema schon spannend, auch die Für und Wieder des antasten der Gitter.

Nur ich kann mich nicht erinnern, wo man es je braucht.

Sonntägliche Grüße V.
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#9
"Das werde ich so mal beim nächsten Abgleich probieren."

Vielleicht ist auch der Thread zur Messung von Bandfiltern von Interesse. Allerdings geht es dabei um AM-Bandfilter.

MfG DR
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#10
Für ZF-Verstärker braucht man es nicht, weil man von hinten nach vorne ein ZF-Signal mit passendem Pegel einspeisen kann und hinter dem Demodulator messen kann.

Ansonsten braucht man für solche HF-Tastköpfe hochohmig Messgeräte, die niedrigste Richtspannungen auch messen können, wenn man an Verstärkerstufen mit geringen Pegeln auch was messen will. Unsere Altvorderen hatten dafür Röhrenvoltmeter mit Microvolt-Messbereich verwendet.
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#11
Ihr schaut nur auf die Höhe der Signalspannungen. So winzig sind die aber garnicht!
Das Problem ist, dass ihr mit der Kapazität des Tastkopfs die zu messende Spannung wegbrechen lasst.
Hochfrequenz-Tastköpfe haben darum immer einen Spannungsteiler 10:1 ganz "vorne" hinter der Messspitze, so dass der TK den zu messenden SChaltungspunkt nur minimal belastet. Natürlich ist der gewonnene Messwert dann mit 10 zu multiplizieren. Und der EIngang des Messgerätes muss entsprechend empfindlich sein. Bei einem normalen Oszilloskop z. B. ist das immer der Fall.

Die Selbstbau-Tastköpfe von Bosk Veld machen einen guten EIndruck und sind bestimmt für den Zweck geeignet (mit der Einschränkung, dass die gezeigten Messspitzen viiiiel zu lang sind. Damit kann man Nf messen, höher nicht! Allerhöchtens ein Zentimeter!) nur benötigen sie eben den erwähnten Spannungsteiler, wobei der Längswiderstand möglichst nahe der Spitze liegen soll.


VG Stefan
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#12
(19.04.2020, 10:52)Reflex-Kalle schrieb: Für ZF-Verstärker braucht man es nicht, weil man von hinten nach vorne ein ZF-Signal mit passendem Pegel einspeisen kann und hinter dem Demodulator messen kann.

Genauso habe ich das jetzt gemacht. Das Ganze ließ sich recht einfach messen.
Beim Einspeisen auf das G1 der Röhre ist die im Signalweg jeweils vorige Röhre herausgezogen. Die Regelspannung maß ich an R20/2MOhm am rechten Anschluß (siehe Schaltplan Punkt D), um sie nicht zu belasten.

|       C       |       D       |     A     |    B     |
| Ratiospannung | Regelspannung | ECH81, G1 | EF89, G1 |
|     [ V ]     |     [ V ]     |  [ mV~ ]  |  [ mV~ ] |
| ------------- | ------------- | --------- | -------- |
|          -1 V |           ?   |       1,6 |       24 |
|          -2 V |           ?   |       3,2 |      150 |
|          -5 V |        -2,0 V |       7,8 |      130 |
|         -10 V |        -3,8 V |      15   |      260 |
|         -20 V |        -7,8 V |      32   |      530 |
|         -30 V |       -11,6 V |      51   |      920 |
|         -40 V |       -15,8 V |      81   |     1350 |
|         -48 V |       -18,8 V |     127   |     1800 |


   
Die Spannungsverstärkung des ersten ZF-Verstärkers (Verhältnis der Wechselspannungen zwischen EF80 G1 und ECH81 G1) ca. 16. Das Verhältnis Ratiogleichspannung zur Effektivspannung an ECH81 G1 ist 26 bis 42; abhängig von der Regelspannung.
Ich hatte einen größeren Einfluß der Regelspannung auf die Verstärkung erwartet.

Der Empfang des Radios ist - bis auf den sporadischen Fehler - sehr gut und empfindlich. Deshalb sind die Werte sind schon mal ein Anhaltspunkt, was ähnliche ZF-Verstärkerstufen leisten können.

Danke, Dietmar, für den Hinweis auf den Artikel über die aktive Tastspitze im rm.org! Das wäre ja noch eine Alternative.

Stefan, danke auch für Deinen Tip! Sofort, wenn ich mit dem Radio fertig bin, kommt er an die Reihe. Ich werde ich die Meßspitze(n) kürzen und zusehen, daß das Metall am Berührungspunkt möglichst klein ist und wenig Kapazität hat. Außerdem kommt ein Spannungsteiler hinein. So niedrig sind die Spannungen ja tatsächlich nicht, wie ich jetzt weiß.

Gruß, Frank
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#13
Hallo Frank,


dass die Regelspannung am Punkt 'D' sich nicht auf die Verstärkung auswirkt ist nicht verwunderlich, denn sie wird bei UKW, hinter R20,  mittels 1,7/1,6 kurzgeschlossen. Was sich jedoch auf die Verstärkung auswirkt, ist das R-C Glied R14/C40 an dem sich infolge Gittergleichrichtung eine negative Spannung ausbildet, welche die Verstärkung der EF89 abregelt und damit auch zur Begrenzung beiträgt. 
- Kleiner Experimentiervorschlag: Die (Regel-)Spannung über R14 kannst du auch messen; am besten kontaktierst du den Punkt über einen ca. 100k 'Tastkopfwiderstand' vor der Messleitung zu deinem Instrument. Wenn du nun durch Erhöhen der Generatorspannung (am G1 der ECH) bei Erreichen einer namhaften Spannung 1V---2V---3V über R14, diesen jetzt kurzschließt sollte die Ratio Spannung deutlich nach oben 'schnellen'.

Die Spannungsdifferenz A/B sollte bei deiner Messung nahezu konstant bleiben, so sie die Verstärkung vom G1 der ECH81 bis zum G1 der EF89 abbildet. Auf der Strecke ist kein Regelmechanismus aktiv.

Wie bzw. womit hast du die Spannung am Punkt 'B' gemessen? Egal welchen Tastkopf oder was auch immer du verwendet hast, wurde der Gitterkreis sicherlich verstimmt und dadurch verfälschte Werte angezeigt worden sein. Es ist nicht einfach im 10,7MHz ZF-Teil rückwirkungsfreie Messungen durchzuführen und dann noch absolute Spannungswerte zu erwarten.
Freundliche Grüße, Peter R.
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#14
Hallo Peter,
sagnix schrieb:dass die Regelspannung am Punkt 'D' sich nicht auf die Verstärkung auswirkt ist nicht verwunderlich, denn sie wird bei UKW, hinter R20,  mittels 1,7/1,6 kurzgeschlossen.
Smiley20 Das erklärt die konstante Verstärkung der ECH81; auf den Schalter und die nachstehend beschriebene Verstärkungssteuerung hatte ich nicht geachtet.

sagnix schrieb:Was sich jedoch auf die Verstärkung auswirkt, ist das R-C Glied R14/C40 an dem sich infolge Gittergleichrichtung eine negative Spannung ausbildet, welche die Verstärkung der EF89 abregelt und damit auch zur Begrenzung beiträgt.
Danke für die Erklärung! Da fällt mir ein, Gittergleichrichtung erlaubt es auch, Schwingstrom messen: https://www.dampfradioforum.de/viewtopic...04#p146704 .

Bosk Veld schrieb:Das Verhältnis Ratiogleichspannung zur Effektivspannung an ECH81 G1 ist 26 bis 42; abhängig von der Regelspannung.
Das Verhältnis (größte Verstärkung zu kleinste Verstärkung) für den kompletten Ratiospannungsbereich ist also nur 1,6 ; das kommt mir wenig vor.
 
Das Experiment habe ich soeben durchgeführt, so wie Du es vorgeschlagen hast.
Die Spannung über R14 war 2V, die Ratiospannung 47V. Bei kurzgeschlossenem R14 sinkt die Ratiospannung allerdings auf 27 V - ganz anders als erwartet! Das gucke ich mir nochmal an.
 
sagnix schrieb:Wie bzw. womit hast du die Spannung am Punkt 'B' gemessen? ...
Die Spannung speise ich dort mit einem Funktionsgenerator (Ra = 50 Ohm) über 1nF ein und lese sie vom Oszilloskop ab. Die ECC85 vom Tuner ist dabei rausgezogen.

Gruß, Frank
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#15
Hallo Frank,

Danke, dass du das Experiment durchgeführt hast. Meine Annahmen waren etwas voreilig und ich denke jetzt zu wissen weshalb es nicht erfolgreich war. Um das Nachvollziehen etwas zu erleichtern habe ich den Gitterkreis im UKW-Modus abgebildet. (Man sollte eben nichts, etwas voreilig, aus der 'Hand geschütteltes' publizieren bzw. vorschlagen, ehe man es nicht selbst vorher gemessen hat. Aber ich denke dabei ist uns jetzt beiden ein neues Lichtlein aufgegangen).
Wenn wir uns jetzt die Gleichrichterschaltung ansehen erkennen wir, dass es sich die dem RC-Glied um CL und RL handelt. Und wie bei jeder Gleichrichtung ist es nicht sinnvoll den Lastwiderstand kurzzuschließen. Da wir dies aber trotzdem getan haben, wurde der Gitterkreis des Bandfilters durch die G-K Diodenstrecke der EF98 stark bedämpft. Durch diese (Kurzschluss-)Belastung brach dann sowohl die Resonanzspannung als auch auch die Ratio-Spannung ein...

.jpg   Gitter-GLR-.jpg (Größe: 40,98 KB / Downloads: 119)
Wir sehen jetzt aber auch, dass wir am Punkt 'X' einen Messpunkt für die HF-Spannung verfügbar haben, welcher bei Abgreifen über einen 100k zur Entkopplung ('Tastkopfwiderstand' direkt am Messpunkt) eine rückwirkungsfreie Messung gestattet (Die 100k kann man bei den heute üblichen Messgeräteinnenwiderständen >10M vernachlässigen).

Übrigens: Deine Tastköpfe sich schon ok. Besonders der Erste mit nur einer Diode bestückte ist oft in namhaften HF-Voltmetern zu finden (z.B. Rhode&Schwarz URV BN10913, HP410 mit Röhrendiode). Auch mit diesen Geräten ist, wegen der Eingangskapazität (2p...3p) keine absolut rückwirkungsfreie Messung möglich. - Wenn du bei deinem Tastkopf eine GE-Spitzendiode verwendest, kannst du bei sorgfältigem Aufbau auch in den Bereich <3pF kommen.
Bei Messungen im Bereich der AM-ZF 450k...500k fällt dies nicht ins Gewicht - bei UKW 10,7MHz schon. Um hier trotzdem eine möglichst verlässliche Anzeige zu erhalten kann man den betroffenen Kreis mit angeschlossenem Messgerät auf max. nachgleichen; so habe ich das bisher gehandhabt.
Freundliche Grüße, Peter R.
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#16
Habt Ihr von Carlson's Super Probe gehört? Die ist allerdings kein Tastkopf, den man an Messgeräte anschließen kann. Hier verstärken kaskadierte FET-Stufen das elektrische Feld, leiten es einmal auf eine LED und einmal auf einen NF-Verstärker. Allerdings kann man damit nur prüfen, aber nicht messen. Wenn man jedoch nur HF/NF nachweisen/feststellen will, ist sie prima geeignet. Sogar krachende und rauschende Widerstände kann man damit sehr gut aufspüren - kontaktlos. Bei unmodulierter HF (vielleicht auch FM) bleibt zwar der Lautsprecher stumm, die LED beginnt aber mehr und mehr zu leuchten, je näher man der Quelle kommt.
In Youtube stellt er das Gerät vor.
Das wollte ich nur mal so in den Ring werfen Smile
Smiley47
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#17
sagnix schrieb:Aber ich denke dabei ist uns jetzt beiden ein neues Lichtlein aufgegangen).
Ja, das glaube ich auch! Smile
Im Datenblatt der EF89 gibt es sogar einen Hinweis auf die Ursache: Schon bei Ug = -1,2 V kann ein Gitterstrom fließen; bei Ug1 =  0 V durch den kurzgeschlossenen R14 sinkt der Gitter-Kathoden-Widerstand noch weiter, gleich- wie wechselspannungsmäßig. Das belastet die HF-Spannungsquelle, den Ausgangskreis des Filters.


.jpg   EF89daadeblad.jpg (Größe: 72,25 KB / Downloads: 59)


Zitat:Um hier trotzdem eine möglichst verlässliche Anzeige zu erhalten kann man den betroffenen Kreis mit angeschlossenem Messgerät auf max. nachgleichen; so habe ich das bisher gehandhabt.
Ja, das ist eine gute Idee - wenn man nur die HF-Spannung messen, aber nicht abgleichen will. Und nach der Messung stellt man den Spulenkern wieder auf die vorherige Stellung.

Gruß, Frank
Keiner von uns kommt lebend hier raus. Also hört auf, alles aufzusparen. Eßt leckeres Essen. Spaziert in der Sonne. Springt ins Meer. Sagt die Wahrheit und tragt euer Herz auf der Zunge. Seid albern. Seid freundlich. Seid komisch. Bastelt mit Radios. Für nichts anderes ist Zeit.
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