30.6.16: FET-Oszillator am Komponententester
Im Netz habe ich ein seltsames Oszillogramm von KK4PYB gefunden (Strange I/V curve produced by a 100N50 fet..looks like a twister). Meine Idee, wie sowas entsteht: Ein Power-FET IRFZ44 mit einer Induktivität von 68 µH zwischen Gate und Drain bildet einen HF-Oszillator. Das ganze am Komponententester des Hameg HM204 zeigt dann ein ganz ähnliches Bild.
Im Netz habe ich ein seltsames Oszillogramm von KK4PYB gefunden (Strange I/V curve produced by a 100N50 fet..looks like a twister). Meine Idee, wie sowas entsteht: Ein Power-FET IRFZ44 mit einer Induktivität von 68 µH zwischen Gate und Drain bildet einen HF-Oszillator. Das ganze am Komponententester des Hameg HM204 zeigt dann ein ganz ähnliches Bild.
29.6.16: Röhrenoszillator und Masseflächen
Ich arbeite gerade daran, ein Theremin mit Röhren zu bauen. Als Basis dient ein RT100, aber diesmal nicht mit Stecktechnik, sondern gelötet. In der Mitte liegt eine große Massefläche als entscheidende Zutat für einen stabilen Aufbau. Kleine Lötstreifenplatinen dienen als Stützpunkte und zum Anschluss der Röhren. Der erste Oszillator mit einer EF95 arbeitet bereits sehr stabil. Beim Anschluss der Pitch-Antenne bin ich allerdings auf ein Problem gestoßen. Die Verbindungsleitungen zu den 2mm-Buchsen wie z.B. F3 haben selbst schon eine Kapazität von 20 pF gegen GND, weil die RT100-Platine ebenfalls eine geschlossene Massefläche besitzt. Das ist zu viel für den Antennenanschluss. Da muss ein eigener Anschluss mit weniger Kapazität gebaut werden.
Ich arbeite gerade daran, ein Theremin mit Röhren zu bauen. Als Basis dient ein RT100, aber diesmal nicht mit Stecktechnik, sondern gelötet. In der Mitte liegt eine große Massefläche als entscheidende Zutat für einen stabilen Aufbau. Kleine Lötstreifenplatinen dienen als Stützpunkte und zum Anschluss der Röhren. Der erste Oszillator mit einer EF95 arbeitet bereits sehr stabil. Beim Anschluss der Pitch-Antenne bin ich allerdings auf ein Problem gestoßen. Die Verbindungsleitungen zu den 2mm-Buchsen wie z.B. F3 haben selbst schon eine Kapazität von 20 pF gegen GND, weil die RT100-Platine ebenfalls eine geschlossene Massefläche besitzt. Das ist zu viel für den Antennenanschluss. Da muss ein eigener Anschluss mit weniger Kapazität gebaut werden.
28.6.16: Widerstandsdekade RD1
Diese Grundig Widerstandsdekade RD1 hat mir mein Bruder Ulli mitgebracht. Er weiß auch nicht genau, woher sie stammt. Hinten steht nur drauf, dass sie mal ins Labor 7 gehörte, wo auch immer... Und jetzt jedenfalls ins Elektronik-Labor.
Und im Radiomuseum weiß man, dass solche Geräte 1955 gebaut wurden. Wie steht es wohl über 60 Jahre später mit der Genauigkeit?
6660 Ohm zeigt das Multimeter mit 6710 Ohm. Abweichung 0,75%, nicht schlecht.
Drinnen sieht alles aus wie neu. 30 Kohleschichtwiderstände mit 1 W und 1%.
Daher auch maximal 33 mA für die 1-kOhm-Widerstände.
Das käme dann auf 33 V * 33 mA = 1 W.
Diese Grundig Widerstandsdekade RD1 hat mir mein Bruder Ulli mitgebracht. Er weiß auch nicht genau, woher sie stammt. Hinten steht nur drauf, dass sie mal ins Labor 7 gehörte, wo auch immer... Und jetzt jedenfalls ins Elektronik-Labor.
Und im Radiomuseum weiß man, dass solche Geräte 1955 gebaut wurden. Wie steht es wohl über 60 Jahre später mit der Genauigkeit?
6660 Ohm zeigt das Multimeter mit 6710 Ohm. Abweichung 0,75%, nicht schlecht.
Drinnen sieht alles aus wie neu. 30 Kohleschichtwiderstände mit 1 W und 1%.
Daher auch maximal 33 mA für die 1-kOhm-Widerstände.
Das käme dann auf 33 V * 33 mA = 1 W.
22.6.16: KW-Transceiver FT-277
Eine Reise in die Vergangenheit. Marcus hat mir einen etwa 40 Jahre alten SSB-Transceiver Sommerkamp FT-277 geliehen. Er bereitet sich gerade auf die Lizenzprüfung vor. Ich habe mein Rufzeichen DK7JD schon seit 40 Jahren, war aber schon lange nicht mehr aktiv. Dieses Gerät hatte damals mein Freund Johnny, DJ0FZ, während ich zu der Zeit aus Prinzip nur mit Eigenbaugeräten in der Luft war. Und jetzt kann ich mal probieren, ob der FT-277 noch funktioniert.
Die ersten Tests haben einige kleinere Schwächen offenbart. Das Planetengetriebe am Abstimmknopf rutscht manchmal durch, und bisher traue ich mich nicht, es auszubauen. Solche Feintriebe haben oft eine Nachstellmöglichkeit, aber bei diesem kann ich nichts entdecken. Einige Umschaltkontakte sind nicht mehr ganz zuverlässig, aber damit kann man leben. Ein Test des Senders mit Lastwiderstand und Oszilloskop zeigte, dass weniger als 5 W hinten rauskam. Außerdem hatte die Endstufe keinen Ruhestrom. Ob vielleicht die Endstufenröhren verbraucht sind?
Gestern habe ich mit Leander, DO1LHX einen Test gefahren. Wir haben alle Bänder durchprobiert. Alles mit der Bodenwelle auf kurze Distanz von wenigen Kilometern im Stadtgebiet. Ich habe nur eine sehr schlechte Behelfsantenne. Aber solche alten Röhrengeräte haben ja ein Pi-Filter, mit dem man jede noch so miese Antenne anpassen kann. Auf 80 m und auf 10 m kam auch was an. Für CW würde es reichen. Aber SSB klang irgendwie falsch und ist kaum verständlich. War ja zu erwarten, ganz ohne Ruhestrom. Außerdem kam bei dem Test heraus, dass RX und TX um 1,5 kHz auseinanderliegen. Der Clarifier kann es richten und muss wohl mal neu eingestellt werden.
Inzwischen konnte ich den Ruhestrom etwas nachstellen, erreiche aber nur ca. 25 mA. Die Ausgangsleistung ist etwas besser geworden, aber der Anodenstrom steigt bei Vollaussteuerung nur bis 50 mA. Der erneute Versuch war erfolgreicher, SSB klingt jetzt klar und sauber. Es gibt noch viel zu tun. Ich bin gespannt, wie fit das Gerät am Ende mal sein wird.
Eine Reise in die Vergangenheit. Marcus hat mir einen etwa 40 Jahre alten SSB-Transceiver Sommerkamp FT-277 geliehen. Er bereitet sich gerade auf die Lizenzprüfung vor. Ich habe mein Rufzeichen DK7JD schon seit 40 Jahren, war aber schon lange nicht mehr aktiv. Dieses Gerät hatte damals mein Freund Johnny, DJ0FZ, während ich zu der Zeit aus Prinzip nur mit Eigenbaugeräten in der Luft war. Und jetzt kann ich mal probieren, ob der FT-277 noch funktioniert.
Die ersten Tests haben einige kleinere Schwächen offenbart. Das Planetengetriebe am Abstimmknopf rutscht manchmal durch, und bisher traue ich mich nicht, es auszubauen. Solche Feintriebe haben oft eine Nachstellmöglichkeit, aber bei diesem kann ich nichts entdecken. Einige Umschaltkontakte sind nicht mehr ganz zuverlässig, aber damit kann man leben. Ein Test des Senders mit Lastwiderstand und Oszilloskop zeigte, dass weniger als 5 W hinten rauskam. Außerdem hatte die Endstufe keinen Ruhestrom. Ob vielleicht die Endstufenröhren verbraucht sind?
Gestern habe ich mit Leander, DO1LHX einen Test gefahren. Wir haben alle Bänder durchprobiert. Alles mit der Bodenwelle auf kurze Distanz von wenigen Kilometern im Stadtgebiet. Ich habe nur eine sehr schlechte Behelfsantenne. Aber solche alten Röhrengeräte haben ja ein Pi-Filter, mit dem man jede noch so miese Antenne anpassen kann. Auf 80 m und auf 10 m kam auch was an. Für CW würde es reichen. Aber SSB klang irgendwie falsch und ist kaum verständlich. War ja zu erwarten, ganz ohne Ruhestrom. Außerdem kam bei dem Test heraus, dass RX und TX um 1,5 kHz auseinanderliegen. Der Clarifier kann es richten und muss wohl mal neu eingestellt werden.
Inzwischen konnte ich den Ruhestrom etwas nachstellen, erreiche aber nur ca. 25 mA. Die Ausgangsleistung ist etwas besser geworden, aber der Anodenstrom steigt bei Vollaussteuerung nur bis 50 mA. Der erneute Versuch war erfolgreicher, SSB klingt jetzt klar und sauber. Es gibt noch viel zu tun. Ich bin gespannt, wie fit das Gerät am Ende mal sein wird.
20.6.16: Gütefaktor mit dem Oszilloskop messen
Wenn man einen Schwingkreis schwach an einen Rechteckausgang koppelt, entstehen freie Schwingungen, die exponentiell abklingen. Ich war immer davon ausgegangen, dass die Anzahl er Schwingungen bis zur Amplitude 1/e = 37% gleich dem Gütefaktor ist. Zuletzt habe ich dies in einem Artikel in Elektor geschrieben und in der Bastelecke im Zusammenhang mit einem Funkensender. Jetzt hat Roger mich darauf aufmerksam gemacht, dass man noch den Faktor Pi braucht, damit die Messung stimmt. Alle meine gemessenen Güten waren also etwa tatsächlich dreimal höher. Um das Messverfahren zu überprüfen habe ich eine Simulation mit LTspice gemacht und davon das Video aufgenommen.
Roger verwendet noch eine andere Ablesevorschrift: Z = 5 * (Anzahl der Schwingungen bis zur Amplitude 50%). Das demonstriert er in einem Video zur Dimensionierung von Antennenspulen: https://youtu.be/gJlkWt3VYxM. Die Messmethode wird ab Zeitindex 01:03:20 erklärt und ab 01:08:25 demonstriert
Anmerkung von Roger: Besser wäre, das Rechtecksignal mit 10 MOhm (oder mehr) anstelle 10 pF an den Schwingkreis anzukoppeln, um die Dämpfung durch den Innenwiderstand des Generators auch bei höheren Frequenzen vom Schwingkreis “fernzuhalten”. Bei 30 MHz haben 10 pF ja auch nur noch ca. 560 Ohm Impedanz und das würde zusammen mit den 50 Ohm vom Generator in Reihe den Schwingkreis so sehr bedämpfen, dass man zu niedrige Gütewerte herausbekommt.
Nachtrag von Norbert Renz
Es fehlt m.M. im Text noch die Erklärung, wo der Faktor Pi herkommt. Definition für Q ist:
Q = 2 Pi Energie_im_Kreis / Energieverlust_in_Folgeperiode = 2 Pi Energie_Zeitkonstante / Periodendauer
Da die Energie im Kreis aber mit der Spannung/dem Strom im Quadrat geht, ist, genau genommen, nicht bei 37%, sondern bei 61% abzulesen und dann mit 2 Pi zu multiplizieren. Kommt aber auf das Gleiche heraus.
Aus der Abbildung: Ca. 5,25 Perioden * 6,26 = 33 = Q
Kontrollrechnung: 1mH , 1nF => f = 159 kHz ist korrekt
und Q = 30k / sqrt(1mH / 1nF) = 30 wie etwa abgelesen.
Die Kreisgüte ist z.B. identisch mit der Spulengüte, wenn der Kondensator vernachlässigt werden kann. Q = Zl/Rl = Xk/Rl = Rp/Xk
Ansonsten gilt: Qk = Ql Qc / (Ql + Qc) Also wie beim Widerstände parallel schalten Daraus folgt dann die obige Definition der Kreisgüte. Es könnte also auch das Verhältnis zweier auf einander folgender Spitzenwerte gemessen werden um Q zu ermitteln.
Wenn man einen Schwingkreis schwach an einen Rechteckausgang koppelt, entstehen freie Schwingungen, die exponentiell abklingen. Ich war immer davon ausgegangen, dass die Anzahl er Schwingungen bis zur Amplitude 1/e = 37% gleich dem Gütefaktor ist. Zuletzt habe ich dies in einem Artikel in Elektor geschrieben und in der Bastelecke im Zusammenhang mit einem Funkensender. Jetzt hat Roger mich darauf aufmerksam gemacht, dass man noch den Faktor Pi braucht, damit die Messung stimmt. Alle meine gemessenen Güten waren also etwa tatsächlich dreimal höher. Um das Messverfahren zu überprüfen habe ich eine Simulation mit LTspice gemacht und davon das Video aufgenommen.
Roger verwendet noch eine andere Ablesevorschrift: Z = 5 * (Anzahl der Schwingungen bis zur Amplitude 50%). Das demonstriert er in einem Video zur Dimensionierung von Antennenspulen: https://youtu.be/gJlkWt3VYxM. Die Messmethode wird ab Zeitindex 01:03:20 erklärt und ab 01:08:25 demonstriert
Anmerkung von Roger: Besser wäre, das Rechtecksignal mit 10 MOhm (oder mehr) anstelle 10 pF an den Schwingkreis anzukoppeln, um die Dämpfung durch den Innenwiderstand des Generators auch bei höheren Frequenzen vom Schwingkreis “fernzuhalten”. Bei 30 MHz haben 10 pF ja auch nur noch ca. 560 Ohm Impedanz und das würde zusammen mit den 50 Ohm vom Generator in Reihe den Schwingkreis so sehr bedämpfen, dass man zu niedrige Gütewerte herausbekommt.
Nachtrag von Norbert Renz
Es fehlt m.M. im Text noch die Erklärung, wo der Faktor Pi herkommt. Definition für Q ist:
Q = 2 Pi Energie_im_Kreis / Energieverlust_in_Folgeperiode = 2 Pi Energie_Zeitkonstante / Periodendauer
Da die Energie im Kreis aber mit der Spannung/dem Strom im Quadrat geht, ist, genau genommen, nicht bei 37%, sondern bei 61% abzulesen und dann mit 2 Pi zu multiplizieren. Kommt aber auf das Gleiche heraus.
Aus der Abbildung: Ca. 5,25 Perioden * 6,26 = 33 = Q
Kontrollrechnung: 1mH , 1nF => f = 159 kHz ist korrekt
und Q = 30k / sqrt(1mH / 1nF) = 30 wie etwa abgelesen.
Die Kreisgüte ist z.B. identisch mit der Spulengüte, wenn der Kondensator vernachlässigt werden kann. Q = Zl/Rl = Xk/Rl = Rp/Xk
Ansonsten gilt: Qk = Ql Qc / (Ql + Qc) Also wie beim Widerstände parallel schalten Daraus folgt dann die obige Definition der Kreisgüte. Es könnte also auch das Verhältnis zweier auf einander folgender Spitzenwerte gemessen werden um Q zu ermitteln.
17.6.16: PLL-Radio DE1103 unter 100 kHz
Eigentlich arbeitet der DE1103 (vgl. www.elo-web.de/radio-roehrentechnik/retro-radios/weltempfaenger-de1103) nur bis herunter auf 100 kHz. Aber die Entwickler haben ein Easter Egg eingebaut: Man tippt erst 1711 <Band+>, also die Direkteingabe 1711 kHz. Dann drückt man <Band-> lange, startet also den Suchlauf nach unten. Nun kann man mit dem Abstimmkopf bis herunter auf 0 kHz frei abstimmen. Gleichzeitig schaltet der Empfänger die Ferritantenne ab und die externe Antenne ein. So kann man z.B. DCF77 in Stellung SSB empfangen. Unterhalb 30 kHz wird das Eigenrauschen stärker, und unterhalb 10 kHz stopft der Empfänger durch seinen eigenen VFO zu.
Den Tipp habe ich übrigens hier gefunden http://ukradio.info/Degen/VLF.txt, nach dem mich Hans-Joachim Berndt darauf aufmerksam gemacht hat. Er hat auf seiner Seite http://www.hjberndt.de auch noch einige spannende Bericht zum Thema Kurzwelle. Unter anderem hat er über den Flugzeug-Datenfink HFDL berichtet http://www.hjberndt.de/dvb/hfdl.html. In dem Zusammenhang bin ich auf die vielseitige Software Sorcerer 1.0.1 aufmerksam geworden und habe sie gleich einmal getestet. Das Programm dekodiert viele unterschiedliche Signale, darunter auch Wetterfax.
Eigentlich arbeitet der DE1103 (vgl. www.elo-web.de/radio-roehrentechnik/retro-radios/weltempfaenger-de1103) nur bis herunter auf 100 kHz. Aber die Entwickler haben ein Easter Egg eingebaut: Man tippt erst 1711 <Band+>, also die Direkteingabe 1711 kHz. Dann drückt man <Band-> lange, startet also den Suchlauf nach unten. Nun kann man mit dem Abstimmkopf bis herunter auf 0 kHz frei abstimmen. Gleichzeitig schaltet der Empfänger die Ferritantenne ab und die externe Antenne ein. So kann man z.B. DCF77 in Stellung SSB empfangen. Unterhalb 30 kHz wird das Eigenrauschen stärker, und unterhalb 10 kHz stopft der Empfänger durch seinen eigenen VFO zu.
Den Tipp habe ich übrigens hier gefunden http://ukradio.info/Degen/VLF.txt, nach dem mich Hans-Joachim Berndt darauf aufmerksam gemacht hat. Er hat auf seiner Seite http://www.hjberndt.de auch noch einige spannende Bericht zum Thema Kurzwelle. Unter anderem hat er über den Flugzeug-Datenfink HFDL berichtet http://www.hjberndt.de/dvb/hfdl.html. In dem Zusammenhang bin ich auf die vielseitige Software Sorcerer 1.0.1 aufmerksam geworden und habe sie gleich einmal getestet. Das Programm dekodiert viele unterschiedliche Signale, darunter auch Wetterfax.
2.6.16: Das neue Lernpaket Mikrocontroller
Schon länger arbeite ich an der Neufassung des Lernpakets Mikrocontroller. Es soll nun über den USB betreiben werden und verwendet den ATtiny85. Man sieht die Ähnlichkeit mit dem alten Lernpaket Mikrocontroller. Der 8-polige Tiny85 sitzt auf einem 24-poligen Sockel, wobei seine Anschlüsse doppelt anliegen. Die unteren acht Pinne stellen ein einfaches Versuchsfeld dar. Zusätzlich gibt es diesmal auch noch ein kleines Lochrasterfeld für alle Fälle.
Gerade kam das fertige Muster der neuen Platine. Ein erster Test, ein großer Schreck, nichts geht. Aber der Fehler war schnell gefunden, die virtuelle COM2 war mit einem Arduino belegt. Die Mikrocontroller-Platine verwendet nämlich den USB/Seriell-Wandler CH340, der nach einmaliger Installation immer wieder auf der gleichen COM erscheint. Das ist nett, weil nicht wie beim FTDI astronomische COM-Nummern entstehen. Wenn einmal ein CH340 auf COM2 eingestellt wurde, findet man auch alle seine Brüder dort.
Alle weiteren Tests verliefen erfolgreich, die Platine ist fehlerfrei. Das Handbuch ist auch schon fertig, nur ein paar Fotos der endgültigen Platine fehlten noch. Damit steht der Produktion nichts mehr im Weg. Das neue Lernpaket soll im Herbst erscheinen.
Schon länger arbeite ich an der Neufassung des Lernpakets Mikrocontroller. Es soll nun über den USB betreiben werden und verwendet den ATtiny85. Man sieht die Ähnlichkeit mit dem alten Lernpaket Mikrocontroller. Der 8-polige Tiny85 sitzt auf einem 24-poligen Sockel, wobei seine Anschlüsse doppelt anliegen. Die unteren acht Pinne stellen ein einfaches Versuchsfeld dar. Zusätzlich gibt es diesmal auch noch ein kleines Lochrasterfeld für alle Fälle.
Gerade kam das fertige Muster der neuen Platine. Ein erster Test, ein großer Schreck, nichts geht. Aber der Fehler war schnell gefunden, die virtuelle COM2 war mit einem Arduino belegt. Die Mikrocontroller-Platine verwendet nämlich den USB/Seriell-Wandler CH340, der nach einmaliger Installation immer wieder auf der gleichen COM erscheint. Das ist nett, weil nicht wie beim FTDI astronomische COM-Nummern entstehen. Wenn einmal ein CH340 auf COM2 eingestellt wurde, findet man auch alle seine Brüder dort.
Alle weiteren Tests verliefen erfolgreich, die Platine ist fehlerfrei. Das Handbuch ist auch schon fertig, nur ein paar Fotos der endgültigen Platine fehlten noch. Damit steht der Produktion nichts mehr im Weg. Das neue Lernpaket soll im Herbst erscheinen.