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Röhrenradio: Röhrensender und Detektorempfänger mit Schulmaterial von Phywe

Aufbau eines amplitudenmodulierten Senders (im UKW-Bereich) nach Phywe-Aufbauanleitung

Inhalt

der Sender

Röhrenradiosender mit CD-Spieler
Amplitudenmodulierter UKW-Sender mit λ ≈ 2,2 m (Antenne 1,1 m). Das Signal ist in einigen Metern Entfernung empfangbar. Material: Phywe Aufbaumaterial

 

Phywe-Schwingkreisplatte
Anstelle des Bügels mit Plattenkondensator kann auch ein einfacher Bügel eingebaute werden und auf der Steckplatte ein 100-pF-Kondensator. Gemäß Anleitung soll der Widerstand zwischen Kathode und Gitter 4kΩ betragen, in der Erprobung waren 5kΩ erfolgreich.

 

Überträger
Überträger, auch mit größeren Demospulen möglich

der Empfänger

 

Empfänger
Mit den beiden blauen 50-cm-Kabeln ergibt sich eine Länge von ca. 1,10 m. Der Kopfhörer ist hochohmig (2 kΩ, Leybold 57929), als Diode wurden erfolgreich erprobt BAT 43 und BAT 45.
.

 

Empäfnger mit Diode BAT 45
Empfänger im Detail. Diode: BAT 43 oder BAT 45 fkt.

 

Literatur

  • E. Bretschneider: Die Physik in Versuchen. Teil III - Elektrizität. Phywe A.G., Göttingen, Blatt 6711 b
  • Link zum Phywe Aufbaumaterial

ältere Beschreibung

Röhrenradio: UKW-Röhrensender und Detektorempfänger mit Schulmaterial von Phywe

Diese Seite liefert Erfahrungswerte für den Aufbau von Sendeanlage und Empfänger mit dem Phywe-Schulmaterial um die Röhre EC 92.

Inhalt:

Zusatzinfo: Bei Hörfunk im Mittel- und Langwellenbereich (MW/LW) wird die Amplitude der (konstanten) Trägerfrequenz zur Signalübertragung verändert. Bei Radios mit englischer Beschriftung ist das der Berech AM für Amplitude modulation. Bei Ultrakurzwellen (UKW) wird das Signal per Änderung der Trägerfrequenz bei Beibehaltung einer Amplitude aufgeprägt. Im Englischen heißt der deutsche UKW-Bereich FM für Frquency modulation.

Der Sender

Der Sendedipol emittiert ein amplitudenmoduliertes Signal im UKW-Bereich (90 -140 MHz). Signalquelle ist ein CD-Player.

Röhrensender

Hinweise zum Aufbau und zu den Geräten für Eilige

  • Betrieb zunächst ohne Modulation (nur Widerstand zum Gitter)
  • Mit Glimmlämpchen am oberen Teil des Bügels Schwingung prüfen (helles Leuchten auf beiden Seiten)
  • Statt Bügel mit Plattenkondensator alternativ durchgängiger Bügel und Kondensator 100 pF auf Steckplatte
  • In diesem Versuchsaufbau wird die Gitterspannung moduliert, Alternative: gleiches Spulenpaar in die Leitung zur Kathode einbauen.
  • Tipp: Statt mit CD-Player erst mit Funktionsgenerator prüfen
  • Alternative zum CD-Player: Spannungsquelle wenige Volt mit Mikrophon in Reihe
  • Die Anodenspannung kann oft geringer als 250 V, teilweise fkt. es noch mit etwa 40 V.
  • Die Spannungsversorgung geschieht im Bild mit einem Leybold-Trafo. Von Phywe eignet sich das "Netzanschlussgerät"

Schritt für Schritt

Grundaufbau - der Schwingkreis

Schwingkreis
(Röhrenplatte EC92, größeres Bild nach Anklicken)

Statt Bügel mit Plattenkondensator alternativ durchgängiger Bügel und Kondensator 100 pF auf Steckplatte.
Zwischen Heizung und Kathode besteht keine direkte Verbindung.

Übrigens: Der Plattenkondensator ist nicht der Schwingkreiskondensator! Er ist nötig, um keine gleichstrom-leitende Verbindung vom Pluspol zum Gitter herzustellen, welches über einen Widerstand mit dem Minuspol verbunden ist.

Die Schwingkreiskapazität ergibt sich aus dem Zwischenraum zwischen Anode und Gitter - und ist sehr klein!

ABER: der Plattenkondensator (oder sein Ersatz in Form eines 100pF-Kondensators) haben doch eine viel höhere Kapazität, da spielt der Gitter-Anoden-Zwischenraum keine Roller mehr!
DOCH: Denn Kapazitäten addieren sich genau anderes herum wie Widerstände, also in Reihe - wie hier - über ihre Kehrwerte. Annahme: Die Kapazität Anode-Gitter betrage 1 pF. Dann: 1/C = 1/1pF + 1/100 pF => C=0,99 pF ~ 1pF.

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Erste Tests - der Schwingkreis

- Mit Glimmlämpchen am oberen Teil des Bügels Schwingung prüfen (helles Leuchten auf beiden Seiten)

test
- Geschlossene Leiterschleife dicht an den Bügel halten

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Zweite Tests - der Sendedipol

Test- Glimmlampe an Sendedipol halten, an den Enden befinden sich Spannungsbäuche, so dass die Glimmlampe leuchten sollte.

test
- Lampe in den Dipol einbauen

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Empfang testen

Ok, der Sendedipol schein in Ordnung. Jetzt geht's an den Empfang.

erster Emfpangstest
Mittels Empfangsdipol und mittig eingebauter Diode lässt sich der Empfang testen. Als Dioden eignen sich z.B. die von Leybold vertriebenen Germaniumdioden AA118 und OA85, letztere eine "Allzweckdiode". Nicht geeignet sind Siliziumdioden wie die 1N4007 und D1/1000.

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Modulation

Die Modulation erfolgt - mit Spulen mit 300 und 1200 Windungen - entweder zwischen Minuspol und Kathode oder zwischen Kathode und Gitter. Letzteres erscheint einfacher verständlich und hat im Test leicht bessere Resultate geliefert.

Als Quelle des ersten Testsignal eignet sich ein (kleiner) Funktionsgenerator, später kann er durch einen CD-Spieler ersetzt werden.

Sender

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Empfang 1 - mit Kopfhörer

Tonempfang mit Kopfhörer
Das aufmodulierte Signal lässt sich in wenigen Dezimetern Entfernung vom Sendedipol mit einem Kopfhörer auffangen.

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Empfang 2 - mit Lautsprecher und Verstärker

- Für die Wiedergabe des Signals mittels Lautsprecher ist ein Verstärker nötig. Es eignen sich z.B. der hier verwendete von Leybold (Nr. 52261), der "Leistungsverstärker" von Neva (7220 277) und der "NF-Verstärker" von Phywe (Nr. 13625.93, aus der Beschreibung: Leistungsverstärker 12,5 W für schwache Tonfrequenzsignale zum Ansteuern niederohmiger Lautsprecher).

- Die Lautsprecher der Lehrmittelfirmen erwiesen sich als wenig geeignet, die besten Ergebnisse ließen sich mit einem in der Sammlung herumliegenden Exemplar aus dem Alltagseinsatz erzielen (4 Ohm).

mit Verstärker
(Größeres Bild nach Anklicken)

Die Reichweite beträgt wenige Meter. Mittels langer Stativstangen läßt sich Abschirmung demonstrieren.

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Empfang 3 - mit Weltempfänger

Ein billiger Weltempfänger schaffte trotz der Amplitudenmodulation (statt der im UKW-Bereich üblichen Frequenzmodulation) die beste Klangwiedergabe.

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Empfang 4 - Gleichrichtung mittels Kristalldetektor

DetektorAnstelle der Germaniumsdiode lässt sich die Gleichrichtung auch mittels "Kristalldetektor" erzielen, häufig Bleiglanz oder Pyrit.

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