meiseAC`s Röhren Radio (R3RAP)

[@meiseAC]

Hallo zusammen

Wie im Thread Mittelwellenempfang angekündigt möchte ich mein Selbstbau Projekt Röhrenradio (R3RAP) vorstellen.
Zwei Bemerkungen vorweg:

1. Dieser Thread wird lang und mit vielen Bildern garniert werden, da ich aber gerade viel um die Ohren habe bitte ich um etwas Geduld.
2. Für alle von mir hier eingestellten Bilder auf denen Schaltpläne zu sehen sind habe ich die ausdrückliche Erlaubnis des Erstellers und Rechteinhabers wenn ich die Quelle angebe. Dies ist kein Problem da die Pläne entsprechend gekennzeichnet sind (vielen Dank dafür Rainer).
Alle anderen Bilder stammen von mir und sind während des Aufbaus entstanden.

Bereits seit Jahren begeistere ich mich für Detektorempfänger und alte Röhrenradios. Schon lange wollte ich selber was mit Röhren basteln, habe mich aber mangels Erfahrung nie getraut. Anfang April 2012 habe ich dann folgenden Schaltplan gefunden:

Audion 1 Röhre_(800_x_600).jpg (33.88 KiB) 16326 mal betrachtet

Audion 1 Röhre_(800_x_600).jpg (33.88 KiB) 16326 mal betrachtet

Anhand der vorhandenen Stückliste habe ich das Material bestellt und dazu bei einem großen Versender sämtliche Röhren EF98 samt Fassungen aufgekauft.
Mittlerweile sind diese aber wieder verfügbar.

Das ganze habe ich in einer alten Holzkiste in der früher Zigarren gelagert wurden eingebaut. Die Kiste habe ich entsprechend "alt" angestrichen.

DSC02595_(800_x_600).jpg (44.43 KiB) 16324 mal betrachtet

DSC02595_(800_x_600).jpg (44.43 KiB) 16324 mal betrachtet

Für die Heizspannung habe ich 6 Stück in Reihe geschaltete 1,5V Baby Zellen und für die restliche Schaltung zwei in Reihe geschaltete 9V Blocks verwendet.
Normalerweise liegt die Heizspannung der EF98 bei max 6,3V aber mit einem Batteriehalter für vier Zellen wäre ich bei nur 6,0V gewesen und einen Halter für 5 Zellen habe ich nicht gefunden.

Da ich bis heite keinen alten hochohmigen Kopfhörer habe musste ein zerlegtes 12V Steckernetzteil als Ausgangsübertrager herhalten. So konnte ich mit normalen Handy Ohrstöpseln gute Ergebnisse erzielen wobei nicht alle Ohrstöpsel gleich gut funktionieren.
Angeschlossen wurde das Audion an einer Aussenantenne die aus 2 x ca. 12 Meter Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 1,2mm besteht.

Das Gerät wird mit dem Kippschalter auf der rechten Seite eingeschaltet. Der rechte Knopf ist die Rückkopplung.
Der linke Knopf ist der Drehko der aus zwei Plattenpaketen a 350pF besteht.
Mit dem Kippschalter auf der linken Seite können diese beiden Plattenpakete parallel geschaltet werden so das eine Kapazität von etwa 20 -350pf bzw. von 40 - 700pf zur Verfügung steht.

Der Empfang war klar und deutlich, Ich konnte im MW Bereich ca. 40 Sender empfangen. Vermutlich habe ich aber den ein oder anderen Sender dabei doppelt gezählt.

Doch wie kam es nun zu dem Gerät mit 3 Röhren?

[@meiseAC]

Von dem Erfolg überwältigt und mit einigen EF 98 sowie Fassungen auf Lager wurde ich mutig und fragte bei den alten Röhrenverstehern ob es möglich wäre noch eine Verstärkerstufe einzubauen. Darauf habe ich noch am selben Tag folgende Antwort bekommen:

Audion 2 Röhren_(800_x_600).jpg (30.6 KiB) 16315 mal betrachtet

Audion 2 Röhren_(800_x_600).jpg (30.6 KiB) 16315 mal betrachtet

Bald darauf begann ich mit dem Bau des Gehäuses.

R2RAP_02.jpg (42.9 KiB) 16313 mal betrachtet

R2RAP_02.jpg (42.9 KiB) 16313 mal betrachtet

R2RAP_03.jpg (44.04 KiB) 16313 mal betrachtet

R2RAP_03.jpg (44.04 KiB) 16313 mal betrachtet

R2RAP_04.jpg (52.37 KiB) 16313 mal betrachtet

R2RAP_04.jpg (52.37 KiB) 16313 mal betrachtet

OK, so waren die Anfänge, morgen geht es weiter...

[@meiseAC]

Mit dem neuen Schaltplan ergab sich folgende Situation bezüglich der Versorgungsspannungen:

Anodenspannung weitreRhin 18V.
Heizspannung der beiden Röhren je 6,3V oder in Reihe 12,6V.

Ich habe mich zu diesem Zeitpunkt dafür entschieden eine dritte Röhre zu verbauen. Diese sollte erst ein mal nur zu Reserve dienen, bzw. es sollte nur die Heizung angeschlossen werden.
Dies hatte den Vorteil das ich nun folgende Situation bei den Betriebsspannun gen ergab:

Anodenspannung 18V.
Heizspannung in Reihe 18,9V.

Perfekt, so hatte ich nur noch eine Spannungsversorgung.

Ich wollte die Spannungsversorgung so bauen das ich zwischen Netzbetrieb oder Akkubetrieb (Babyzelle 16 x 1,2V = 19,2V) umschalten kann.

Nach diesen Überlegungen konnte der weitere Aufbau erfolgen...

R2RAP_08.jpg (41.19 KiB) 16286 mal betrachtet

R2RAP_08.jpg (41.19 KiB) 16286 mal betrachtet

Das sind noch nicht die richtigen Knöpfe und auch nicht die richtige Spule sondern es war eher eine Art Anprobe ob alles passt.

R2RAP_11.jpg (38.85 KiB) 16286 mal betrachtet

R2RAP_11.jpg (38.85 KiB) 16286 mal betrachtet

[@meiseAC]

Mittlerweile hat das Gehäuse auch einen passenden Anstrich bekommen.

[@meiseAC]

Dazu passend die Spannungsversorgung im Gehäuse

R2RAP_23.jpg (68.18 KiB) 16279 mal betrachtet

R2RAP_23.jpg (68.18 KiB) 16279 mal betrachtet

Linke Seite die 16 Stück Akkus rechts hinten der Universaltrafo, davor die Platine mit der Gleichrichtung sowie dem Spannungsregler 7818.
vorne rechts ist der Ausgangsübertrager zu sehen der zur Anpassung des hochohmigen NF Ausgangs an niederohmige Kopfhörer dient.

[///Leo]

Tolle Sache :-)

[@meiseAC]

Ein freundlicher Forenkollege meinte dann ich könnte doch mit der dritten Röhre eine weitere Verstärkerstufe aufbauen.

Hier sein Plan für die dritte Stufe:

Audion 3 Röhren.png (819.12 KiB) 16271 mal betrachtet

Audion 3 Röhren.png (819.12 KiB) 16271 mal betrachtet

[@meiseAC]

Der Seriteninhaber hat freundlicherweise alles zu einem Schaltplan zusammen gefasst.

Audion 3 Röhren.jpg (94.39 KiB) 16270 mal betrachtet

Audion 3 Röhren.jpg (94.39 KiB) 16270 mal betrachtet

Ich selbst habe mich für eine Variante entschieden bei der es den Umschalter S3 und den Kopfhörerausgang so nicht gibt.
Ich habe mir am Ausgangsübertrager die Anschlüsse gesucht bei der mich das Gerät über Kopfhörer so laut anbrüllt das ich die Lautstärke mit dem Regler reduzieren muss.
An diesem Ausgang ist auch Lautsprecherempfang mit guter Lautstärke mölglich.

Dafür habe ich eine einzige Spannungsversorgung wobei ich zwischen Akku Betrieb und Netzbetrieb umschalten kann.

R2RAP_24.jpg (51.28 KiB) 16270 mal betrachtet

R2RAP_24.jpg (51.28 KiB) 16270 mal betrachtet

R2RAP_25.jpg (58.58 KiB) 16270 mal betrachtet

R2RAP_25.jpg (58.58 KiB) 16270 mal betrachtet

Dieses Bild zeigt noch nicht die endgültige Verdrahtung. Die Anbindung an den Ausgangsübertrager fehlt noch.

[wolfgang]

Hallo @meiseAC,

danke für die wirklich tolle Erklärung, wie sich die Schaltung entwickelt hat und auch für die reich bebilderte Erkläutrung.

Wie sind die die Empfangsleistungen die Radios, ggf. auch bei kürzeren Antennen.

Gruß
Wolfgang

[@meiseAC]

Hallo Wolfgang

Ich wollte erst noch zu den Herstellen der Spulen kommen aber gerne beantworte ich deine Frage zuerst.

Auch bei kürzeren Antennen (6 Meter Zimmerantenne und Erde) empfange ich viele Sender. Hier müssen die einzelnen Antennenbuchsen durchprobiert werden.
Nun habe ich das Glück im Dreiländereck zu wohnen was bedeutet ich empfange auch viele Stationen aus den Niederlanden und aus Belgien.
Es kommt auch immer auf die Empfangslage an, was mich betrifft bin ich gezwungen die Lautstärke weit runter zu drehen wenn ich über Handy Ohrhörer höre.

viele Grüße
meiseAC

[@meiseAC]

Anhand der nächsten beiden Bilder (die den derzeitigen Aufbau zeigen) möchte ich die Lage und Funktion der Bedienelemente vorstellen:

R2RAP_36.jpg (51.18 KiB) 16254 mal betrachtet

R2RAP_36.jpg (51.18 KiB) 16254 mal betrachtet

Fertiges Gerät mit aufgesteckter Spule für den Bereich Mittelwelle

R2RAP_37.jpg (47.68 KiB) 16254 mal betrachtet

R2RAP_37.jpg (47.68 KiB) 16254 mal betrachtet

Hier mit der Spule für Langwelle

Mit dem Kippschalter auf der rechten Seite unten wird das Radio eingeschaltet. Dieser Schalter hat eine null Stellung. Nach oben gekippt wird der Akku Betrieb gewählt und nach unten gekippt wird der Netzbetrieb ausgewählt.
Darüber sind die beiden schwarzen NF Ausgangsbuchsen zu sehen. Hier kann ein normaler Kopfhörer oder Lautsprecher angeschlossen werden.
Die Knopf ganz rechts ist der Lautstärkeregler, der mittlere Knopf die Rückkopplung und der linke Knopf ist der Drehko. Der Kippschalter neben dem Drehko ermögtlicht es das zweite Plattenpaket des Drehkos zu dem ersten parallel zu schalten. Damit ergibt sich folgende Kapazität:

Schalter unten: 20 - 350pf
Schalter oben: 40 - 700 pf

Über dem Drehko sitzt nun ein weiterer Regler der ein Poti mit Schalter bedient. Mit diesem kann ich die blauen LED´s die ich ion den Röhrenfassungen eingebaut habe bei Bedarf zuschalten und in der Helligkeit fast bis auf null steuern. Manchmal möchte ich eben nur das rötliche glimmen der Röhren bewundern...

Auf der linken Seite unten ist die rote Buchse für die Erde zu sehen.
Darüber befinden sich vier Stück Antennenbuchsen an denen verschiedenen Kapazitäten angeschlossen sind. So können unterschiedliche Antennenlängen besser angepasst werden.

Inbetriebnahme:

Nach dem Ansteckern der Spule, erde, Antenne und des Kopfhörers wird das Gerät eingeschaltet.
Die Lautstärke wird etwa halb aufgedreht, die Rückkopplung zunächst nur ein wenig. Mit dem Regler für den Drehko wird nun ganz langsam das Band nach einem Sender abgesucht. Wid ein Sender gefunden kann mittels der Rückkopplung und des Drehkos auf höchste Lautstärke eingestellt werden. Die Rückkopplung ist so weit aufzudrehen das der Sender laut aber noch unverzerrt zu hören ist. Sollte es heulen oder pfeifen ist die Rückkopplung zu weit aufgedreht worden. Nun kann mit dem Lautstärkeregler lauter oder leiser eingestellt werden. Der Drehko hat ein Getriebe mit einer Untersetzung von 1:3. So können die Sender feinfühlig gesucht werden.
Wird das untere Band der MW nicht erreicht, kann mit Hilfe des zweiten Kippschalters das zweite Plattenpaket parallel dazu geschaltet werden.
Es sollen alle Antenneneingänge probiert werden so daß das bester Ergebnis gefunden werden kann.

Die Rohrschellen die hinten rechts und links auf dem Gerät zu sehen sind müssen noch abgebaut werden.
Ursprünglich habe ich für die Spulen Insatallationsrohr con 25mm Durchmesser vorgesehen das in diese Schellen eingeclipst werden sollte.
Warum diese Spulen nicht funktioniert haben und wie ich über Wochen immer neue Spulen gewickelt habe bis ich am Ziel war schreibe ich beim nächsten mal.

viele Grüße

meiseAC

[@meiseAC]

Das wickeln der Spulen stellte sich als schwierigste Aufgabe heraus doch dies wusste ich zu diesem Zeitpunkt noch nicht.

Ursprünglich war geplant die Spulen auf einem Zylindrichen Körper zu wickeln weil das wickeln einer Zylinderspule im Gegensatz zu anderen Spulenformen die einfachste Variante ist.
Ich hatte mir dazu ein Elektroinstallationsrohr mit einem Aussendurchmesser von 25mm besorgt. Die fertige Spule wollte ich später in den beiden Schellen einclipsen die noch auf den Bildern zu sehen sind.
Für die Mittelwellen Spule habe ich mir extra Seidenumwickelte HF Litze besorgt die aus 45 lackisolierten Einzelnen Adern besteht. Der Durchmesser dieser Litze beträgt 0,6mm.
Für die Langwellenspule habe ich Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 0,4mm vorgesehen und für die Kurzwellen Spule Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 1,2mm.

Für die Berechnung von Spulen gibt es z.B. das Programm Elocalc. Hier können die Parameter wie Kapatität, Drahtdurchmesser, Frequenz usw. angegeben werden. Das Prfogramm zeigt nun z.B wieviele Windungen bei einem bestimmten Durchmesser aufgebracht werden müssen um mit einem Drehko von x-y pF einen bestimmten Frequenzbereich überstreichen zu können.

Teoretisch jedenfalls doch dazu später mehr...

Im folgenden Bild sind einige meiner zahlreichen Fehlversuche zu sehen.

R2RAP_26.jpg (56.24 KiB) 16249 mal betrachtet

R2RAP_26.jpg (56.24 KiB) 16249 mal betrachtet

Alle Spulen haben eins gemeinsam:

Es wird nie der ganze MW Bereich überstrichen, entweder fehlt am unteren Ende ein Stück oder die Spulen reichen nur bis ca. 1300 Khz. Damit fehlen am oberen Ende der Mittelwelle ca 300 Khz...
Also normalerweise ist es doch so:

Ein Drehko bis 500 pf zusammen mit einer Spule von 180 uH ergibt Mittelwelle.
Aber leider nicht in diesem Fall. Dazu kommt das es am Ende der Spule eine Anzapfung gibt.
Es muss also nicht nur die richtige Windungszahl gefunden werden sondern auch das richtige Verhältnis Antennenspule zu Koppelspule.

Meine Spulen wurden kürzer und länger, aber nie konnte ich den den ganzen MW Bereich überstreichen und das bei einem Drehko von bis zu 700 pF...

[@meiseAC]

Bezüglich der Spulen gab es Seitenweise Ratschläge und die wichtigsten Erkentnisse die letztlich zum Erfolg geführt haben,
habe ich hier noch mal zusammen geschrieben:

- Eine Zylinderspule ist die Spulenform die am einfachsten herzustellende Spule aber auch die mit den meisten Nachteilen bezüglich Eigenkapazität und Güte
- Die ideale Zylinderspule besitzt ein Längen zu Durchmesserverhältnis von 1:1
- Das Verhältnis Antennenspule zu Koppelspule sollte bei ca. 10:1 liegen
- Jeder Aufbau ist anders, die Anordnung der Bauelemente, die Leitungsführung, die Masseführung, dadurch ergibt sich eine individuelle Eigenkapazität des Aufbaus
- Wenn 10 Leute das Gerät aufbauen ergeben sich vermutlich 8 verschiedene Spulenwerte. Die Angaben können nur Näherungswerte sein.

Aufgrund meiner Fehlschläge und den oben aufgeschriebenen Regeln habe ich also neue Spulen gewickelt.

Als erstes habe ich die Mittelwellen Spule so gebaut das der Durchmesser der Spule und die Länge der Spule fast gleich sind.
Hierfür habe ich mit Elocalc so lange rumgespielt bis ich einen Durchmesser gefunden habe bei dem die Länge noch zu der zu erwartenden Induktivität passt.
Weiterhin ist bei der Windungszahl zu beachten das z.B. bei der HF Litze von 0,6mm Durchmesser mit einem Drahtdurchmesser von 0,62 zu rechnen ist. Dies liegt daran das die HF Litze
nicht so stramm gezogen werden kann um diese noch dichter aneinander zu wickeln.
Seitdem ich das berücksicht habe, stimmt meine gemessene Induktivität viel besser zu der vorher ermittelten Induktivität. Vorher lag ich mit dem Messergebnis immer weit darunter.

So enstand die erste Spule die den ganzen MW Bereich erfasst hat:

R2RAP_30.jpg (96.63 KiB) 16243 mal betrachtet

R2RAP_30.jpg (96.63 KiB) 16243 mal betrachtet

Hier ist die HF Litze noch mit Klebestreifen fixiert. Durch abwickeln einiger Windungen von der Koppelspule (rechts) konnte ich das Verhalten der Rückkopplung positiv beeinflussen.

die Zahlen besagen folgendes:

Antennenspule 85 Windungen = 210 uH
Koppelspule 5 Windungen = 223 uH für die komplette Spule.
(Später habe ich noch eine Windung der Koppelspule abgenommen).


Hier nun alle Spulen für die Bereche KW, MW und LW:

R2RAP_31.jpg (55.27 KiB) 16242 mal betrachtet

R2RAP_31.jpg (55.27 KiB) 16242 mal betrachtet

Von links nach rechts:

Kurzwelle Durchmesser 16mm
Mittelwelle Durchmesser 50mm
Langwelle Durchmesser 80mm

[@meiseAC]

Nun noch einige Tipps und Daten:

Zum Abgleich der einzelnen Spulen habe ich ein modernes Radio mit Digitalanzeige verwendet.

Ich habe z.B. bei meinem Gerät den ersten empfangbaren Sender am unteren Ende des MW Band gesucht und diesen dann mit dem modernen Radio eingestellt. So konnte ich die Frequenz ablesen. Diese habe ich notiert. Danach den nächsten Sender am Gerät gesucht und wieder mit dem modernen Radio nachgezogen. Am oberen Bereich angekommen hatt ich nicht nur den Empfangsbereich abgesteckt, ich wuste auch welche und wieviele Sender ich empfangen konnte.

Mit den anderen Spulen für die Bereiche KW und LW bin ich genau so vorgegangen.

Besonders wichtig ist der Siebelko der Gleichrichter Platine. Wird dieser zu klein gewählt, ist der 50 Hz Netzbrumm im Kopfhörer zu hören.

Hier noch ein paar Daten zu meinem Röhren Audion:

Betriebsspannung:
230V (über Trafo und Gleichrichtung 18,0V)
19,2V über 16 Stück Akkus (16 x Babyzelle 1,2V/4000mA)

Stromaufnahme ca. 420 mA (mit zugeschalteter blauer Röhrenbeleuchtung)

Empfangsbereich je nach eingesteckter Spule 150 - 15000 Khz.

So, das war die kurze Version der Vorstellung.
In Echtzeit hat das ganze einige Wochen gedauert.

viele Grüße

meiseAC

[Peter]

So, das war die kurze Version der Vorstellung.
In Echtzeit hat das ganze einige Wochen gedauert.


meiseAC

Hallo meiseAC,
Bewundernswerte Arbeit.
Kann mir schon vorstellen da Du für den Bau des Gerätes länger gebraucht hast. Ich denke allein das Wickeln der Spulen ist ja schon ein Geduldsspiel in sich. Bis man da die richtigen Werte erreicht hat um die paasende Frequenz zu finden. Das stelle ich mir nicht sehr einfach vor.
Ich schliesse mich Wolfang an. Besten Dank für die Vorstellung hier im Forum.
Weiterhin viel Spass mit diesen tollen Gerät.
mfg
Peter

[wolfgang]

Die Rohrschellen die hinten rechts und links auf dem Gerät zu sehen sind müssen noch abgebaut werden.
Ursprünglich habe ich für die Spulen Insatallationsrohr con 25mm Durchmesser vorgesehen das in diese Schellen eingeclipst werden sollte.

Wie ich sehe, hast Du für die Rohrschellen längere Schrauben in den Scharnieren verwendet. Zum Glück hast Du da nicht in den Deckel gebohrt. Das wäre echt schade.

Gruß
Wolfgang

[@meiseAC]

Hallo Wolfgang

Ja genau so ist es. Leider habe vorne links neben dem Drehko zwei unschöne Löcher weil ich zuerst einen anderen Drehko verwendet habe. Dieser hatte allerdings ein ungünstigeres Übersetzungsverhältnis.

viele Grüße

meiseAC