Selbstbau eines Fernseh^Experimentiergerätes
Die Konstruktionselemente I.
Die Gleichlaufvorrichtung. — Experimentelle Prüfung des Synchronismus. — Der Bau des Synchronmotors
Von Dipl.-Ing. Kessler.
In Heft 5 und 6 des „Funk-B astler" behandelte Dr. W.
K esseldorfer im A ufsatz „Fernsehen" in möglichst allgemein
verständlicher W eise die Grundlagen der Fernsehtechnik.
Es wurde ein Einblick in die verschiedenen sich abspielen
den Vorgänge gegeben; die Zerlegung des zu übertragenden Bildes beim Senden in Bildpunkte und um gekehrt die Zu
sam mensetzung beim Empfangen. F erner wurden die not
wendigen Hilfsmittel, die Synchronisierungsm ethoden, A b
tasttechniken usw. beschrieben. Da jedoch die Praxis der b este Lehrm eister ist, soll mit der folgenden A ufsatzreihe eine Anleitung zum Bau einer laboratorium sm äßigen F ern
seh ap p aratu r für den B astler folgen.
Der zum N achbau beschriebene Fernseher stellt ein betriebsfähiges Modell von S ender und Empfänger dar, mit dem man F ernsehexperim ente über kurze Entfernungen (z. B.
in d er eigenen Wohnung) anstellen kann; natürlich reicht das G erät nicht aus, um im Sinne von drahtlosen Ü bertragun
gen fernzusehen. Immerhin wird mit diesen Aufsätzen das im B rennpunkt des Interesses stehende Fernsehen den B ast
lern erschlossen, gibt ihnen ein neues Betätigungsfeld, und wenn eines I ages das drahtlose Fernsehen dann W irklich
keit ist und man nicht mehr fernhören, sondern gleichzeitig fernsehen wird, dann w erden die Funkfreunde, die schon heute beginnen, sich mit der Technik der „Television" v er
tra u t zu machen, die ersten sein, die erfolgreich daran teil
nehm en können.
Im Rahmen des ersten A ufsatzes sollen zunächst die aller
w ichtigsten K onstruktionselem ente von Fernsehgeräten b e
schrieben werden. An Hand einiger instruktiver E xperi
mente, die jeder B astler auszuführen im stande ist, wird sich jeder mit der noch unbekannten Technik v ertrau t machen können. W er sich in das G ebiet noch eingehender v e r
tiefen will, muß jedoch auch die einschlägige L iteratur stu
d ieren1). In der folgenden A ufsatzreihe wird dann die Selbstherstellung des eigentlichen Fernsehm odells beschrie
ben werden.
Zur Bildübertragung wie auch zum Fernsehen werden folgende technische M ittel benötigt:
a) Bildzerleger und Bildzusammensetzer, b) Gleichlaufeinrichtungen,
c) Um w andlungsvorrichtungen zur Verwandlung der H elligkeitsw erte der Bildelem ente in entsprechende Strom w erte,
d) Vorrichtungen, die die Strom w erte w ieder in en t
sprechende H elligkeitsw erte zurückverwandeln.
x) Friedei: Elektrisches Fernsehen. Korn und Glatzel:
Handbuch der Photo telegrap hie. Lertes: Fernbildtechnik und elektrisches Fernsehen. Mihäly: Das elektrische Fernsehen
Zunächst sollen lediglich die unter b und c genannten V orrichtungen behandelt werden.
Gleichlaufvorrichtungen.
W ir wissen, daß die Bildzerlegungs- und Bildzusammen
setzungsvorrichtungen, die mit rotierenden Teilen arbeiten, nicht nur mit gleicher G eschwindigkeit angetrieben werden, sondern daß sie auch jederzeit in ih rer Lage zueinander (Sender—Empfänger) übereinstim men, d, h. m it einem W ort synchron laufen müssen. Von den verschiedenen Forschern, die sich mit diesen Problem en beschäftigten, sind m ancherlei V erfahren dazu angegeben worden. Entw eder w ird der G leichlauf durch Übermittlung eines Synchronisierungs
zeichens erreicht oder eine besondere Gleichlauffrequenz benutzt, wobei entw eder Sender und Empfänger durch die
selbe G leichlauffrequenz angetrieben w erden oder Sender und Empfänger je mit einem Synchronisierungsfrequenz
erzeuger versehen sind, die aber in keiner W eise elektrisch voneinander abhängig sind.
Die Vorrichtungen, die zu der ersten G ruppe zählen, sind auch un ter dem Namen „Start-S top-System " bekannt. Die B ildübertragungsapparate z. B. von Dieckmann und Fulton arbeiten nach diesem System.
V ollständigkeitshalber soll noch eine kleine Skizze dieses G l e i c h l a u f p r i n z i p näher erörtern (vgl. Abb. 1). Es ist das einfachste, wenn auch nicht genaueste G leichlauf
verfahren.
Die Empfangswalze (Bildtrommel), die durch eine magnetische Kupplung oder auch Reibungskupplung (somit nicht starr) mit der A ntriebsw elle verbunden ist, läßt man 3 bis 5 v. H. schneller laufen als die Sendewalze. (Daher ist für dieses V erfahren die Bezeichnung „G leichlaufvor- und das Telehor. Fuchs: Die Bildtelegraphie. B anneitzi Taschenbuch der drahtlosen Telegraphie.
161 2
HEFT 11
B llffT & R
JA H R 1929 richtung" eigentlich nicht recht angebracht, sie hat sich aberhierfür eingebürgert.) Die Empfangswalze wird nun bei jeder Umdrehung so lange kurze Zeit aufgehalten, bis ein sogenannter Gleichlaufstromstoß die Bildtrommel im richti
gen Augenblick (d. h. wenn die Sendewalze die Stellung der
Empfangswalze erreicht hat) wieder freigibt2) (vgl. Abb. 1).
Diese Methode eignet sich aber nur für geringe Über
tragungsgeschwindigkeiten (somit nicht für Fernseher).
Ehe nun der Mechanismus der Gleichlaufvorrichtungen der zweiten Gruppe besprochen wird, sollen die wichtigsten Mittel zur Erzeugung der Gleichlauffrequenz erwähnt werden. Es geschieht dies durch Wechselstromgeneratoren, Stimmgabelunterbrecher (vgl, Abb. 2) und durch Schwin
gungskreise in Verbindung mit Elektronenröhren.
Stroboskopische Versuche,
Es ist natürlich nicht ganz einfach, bei so hohen Um
drehungszahlen zu erkennen, ob der Synchronismus m it der F requenz erreicht ist, und ob zwischen zwei schnell um
laufenden W ellen Gleichlauf besteht.
Zur F eststellung des ersten Punktes verw endet man meistens das stroboskopische V erfahren, das gleichzeitig m it der Beschreibung eines derartigen V ersuches erö rtert w erden soll3).
Aus schwarzem K arton schneidet man zwei runde Scheiben mit einem D urchm esser von 200 bis 300 mm. Auf die eine Scheibe wird ein aus dünnem, weißem P apier ge-
A
C
Abb. 3. Abb. 4.
schnittenes K reuz geklebt (vgl, Abb. 3), auf die andere Scheibe ein ebenfalls aus weißem P apier v erfertigter Sektor (vgl. Abb. 4), Diese Scheiben w erden mit einer V orrichtung
2) Vgl. den Aufsatz „Bau und Betrieb des Bildfunkempfän
gers“ im „Funk-Bastler“ Jahr 1928, Heft 51 und 52.
3) Vgl. hierzu auch „Funk-Bastler“ Jahr 1927, S. 593.
(halbierte, leere Zwirnrolle) versehen, die es erm öglicht, sie auf der W elle eines A ntriebw erkes zu befestigen. Zum A n
trieb verw endet man am b esten einen kleinen E lektrom otor (z. B. alter V entilatorm otor, es genügt sogar ein kleiner
„Spielzeugm otor“), F ern er wird zu diesem Versuch eine G l i m m l a m p e benötigt, deren Spannung sich nach d e r Spannung des W e c h s e 1 s t r o m lichtnetzes rich tet. W er keinen W echselstrom im Hause hat, kann die Schaltungs
anordnung (vgl. Abb. 5) zur Erzeugung eines schwachen.
W echselstrom es, den Glimmlampen nur benötigen, benutzen.
Es muß dann aber eine Glimmlampe von nur 110 Volt N enn
spannung genommen w erden, um mit einer A nodenspannung von ungefähr 150 Volt auszukommen. Die A ngaben für die Einzelteile obiger Schaltungsanordnung sind gleichfalls aus der Abb. 5 zu entnehm en. W ir haben es hier mit einer A rt Röhrensum m er zu tu n 4). Die F requenzregulierung erfolgt hier am besten und billigsten durch Ä nderung der R öhren
heizung.
Nun zu den V ersuchen selbst, die bei vollständiger D unkelheit ausgeführt w erden müssen, da sonst das schwache Glimmlicht nicht genügend herv o rtritt.
1. V e r s u c h :
Die Scheibe 1 (mit dem Kreuz) w ird mit einer K erze oder einer anderen konstanten Lichtquelle b eleuchtet.
Kerzenlicht ist von Vorteil, da man damit eine dem Glimmlicht ungefähr entsprechende Beleuchtung erhält.
Nunmehr wird die Scheibe in immer schnellere Um
drehungen versetzt. Man kann dabei beobachten, daß von einer gewissen Geschwindigkeit ab das weiße Kreuz nicht mehr zu erkennen ist, sondern die Scheibe, bis auf einen kleinen weißen Kreis in der Mitte, einheitlich grau aussieht.
2, V e r s u c h :
Die Scheibe w ird nunm ehr sta tt mit der K erze m it der Glimmlampe beleuchtet, die in 15 bis 30 cm A b stand von jener auf gestellt wird. L äßt man w iederum die Scheibe umlaufen, so tr itt beim allm ählichen E r
höhen der U m drehungszahl zuerst w ieder das U nsicht
barw erden des K reuzes ein; steigert man die T ouren
zahl noch mehr, so wird man bei einer gewissen G e
schwindigkeit das K reuz w ieder erkennen können, das je nach der Geschw indigkeit der Scheibe folgende s c h e i n b a r e n Bewegungen vollführt.
Ist die Umdrehungszahl pro Sekunde ein wenig größer als f (d. h. die Hälfte der Periodenzahl des Wechsel
stromes), läuft das Kreuz langsam im Sinne der M otor
w elle um; is t sie dagegen e t w a s geringer als so läuft das Kreuz scheinbar entgegengesetzt. Ist aber die Um drehungszahl gerade gleich *, so s t e h t d a s 4) Vgl. „Funk-Bastler“ (Aufsatz von Reppisch).
JA H R 1929 HEFT 11
« W M *
B A f f l K R
K r e u z s c h e i n b a r s t i l l ; z, B. wird die Glimm
lampe mit 50periodigem W echselstrom gespeist, dann f
ist f = 50 und ns = 2 — 25 Umdrehungen in der Se
kunde, was 1500 Umdrehungen pro M inute entspricht.
Bei d ieser Umdrehungszahl (oder einem ganzzahligen Vielfachen davon) w ürde der scheinbare Stillstand des Kreuzes eintreten.
Diese eigenartigen Erscheinungen erklären sich folgender
maßen:
Das Licht der mit W echselstrom betriebenen Glimmlampe lst im G egensatz zum K erzenlicht (z, B.) nicht konstant; es ändert sich aber in so schnellem Rhythmus, daß das Auge infolge seiner T rägheit die Lichtschw ankungen nicht b e
merken kann. Die Glimmlampe leuchtet w ährend e i n e r Periode z w e i mal auf, und zw ar immer dann, wenn die reine — d, h. nicht einem Gleichstrom überlagerte — W echselspannung ihr positives oder negatives Maximum fast erreicht hat.
In Abb. 6 sind Kurven gezeichnet, die diesen Vorgang Jarstellen; dabei ist aber angenommen, daß Zünd- und Löschspannung der Lampe gleich groß sind.
Ist bei einem A ufblitzen der Glimmlampe die Scheibe 1 gerade in einer solchen Lage wie in Abb. 3 gezeichnet, so sieht das Auge infolge der sogenannten Nachbildwirkung das weiße Kreuz noch kurze Zeit nach dem Erlöschen der Glimmlampe in derselben Lage.
Ist die Zahl der Umdrehungen der Scheibe in der Sekunde ns = so hat der Kreuzarm 1 die Stellung B erreicht;
das K reuz als solches hat scheinbar die gleiche Lage wie beim ersten A ufleuchten der Glimmlampe. Da sie wiederum aufblitzt, so b ie tet sich das K reuz dem Auge in der g l e i c h e n Lage wie oben geschildert dar; weil sich nun das Spiel regelmäßig in schnellem Tempo wiederholt, s c h e i n t das K reuz stillzustehen. Es muß also w ährend e i n e r Umdrehung der Scheibe die Lampe v i e r mal auf- leuchten. Da nun, wie schon erwähnt, die Anzahl des Auf
leuchtens in einer Sekunde — 2 • f ist, ist die Umdrehungs-
zahl pro Sekunde ns = wie auch schon angegeben wurde.
3. V e r s u c h :
J e tz t gelangt die Scheibe 2 (vgl. Abb. 4) zur A nw en
dung, Man m erkt sich zu diesem Versuch zweckmäßig die Stellung des M otor-Regulierw iderstandes, bei der der
scheinbare Stillstand des Kreuzes beim 2. Versuch ein
trat. Die Beleuchtung der Scheibe erfolgt wiederum mit der Glimmlampe.
Läßt man die Scheibe so schnell umlaufen wie beim Versuch 2, so wird man an Stelle des e i n e n Sektors
ein K reuz sehen können; erhöht man die Geschwindig
keit, so -wird ein dreistrahliger Stern entstehen; bei noch schnellerem Umlauf nur ein ,,S trich“ (Doppelsektor), der bei Geschwindigkeitsverdopplung in den e i n e n (ursprünglichen) Sektor übergeht (bei 6000 Umdrehungen pro Minute!). Diese hohe Geschwindigkeit ist aber nur sehr schwierig zu erhalten.
Zu diesen stroboskopischen Versuchen ist noch zu b e merken, daß außer den erw ähnten Figuren noch andere K ombinationen eintreten können, z. B. bei der ersten Scheibe 8-, 16- usw. strahlige Sterne, die selbstverständlich bei anderen Tourenzahlen in Erscheinung treten. Eine p rak tische A nw endung dieser M ethode soll sp äter bei B eschrei
bung des La Courschen Rades e rö rte rt w erden. Ebenso w ird noch die Prüfung des Gleichlaufs z w e i e r W ellen in einem späteren A ufsatz erläu tert w erden.
äelbstherstellung ein es k leinen Synchronmotors.
Die Gleichlaufvorrichtungen, w elche zur zweiten G ruppe zählen, verw enden zum A ntrieb der Bildwalzen bzw. bei Fernsehern der Bildzerlegungs- wie d er Bildzusammen
setzungsvorrichtung einen A ntriebsm echanism us, dessen Umdrehungszahl in einem bestim m ten konstanten V erhältnis zur Synchronisierungsfrequenz steht. Als derartige V or
richtung dienen meistens die auch sonst in der E lek tro technik verw endeten Synchronm otoren. Als einen solchen kann man auch das von dem dänischen P hysiker La Cour kostru ierte phonische (La Coursche) Rad bezeichnen, das z. B. auch von Mihäly zur Synchronisierung seines Telehors (Fernsehers) b en u tzt wird.
Da dieser kleine „Synchronm otor“ nicht schwer herzu
stellen ist, soll die S elbstherstellung einer einfachen b a stle r
mäßigen Ausführung beschrieben und die Inbetriebsetzungs
vorschriften angegeben werden, zuvor jedoch noch eine E r
läuterung des Prinzips des La Courschen Rades.
Einem Zahnrad Z aus weichem Eisen steh t der Pol P eines starken Elektrom agneten M gegenüber (vgl. Abb. 7).
W ird nun rhythm isch z, B. durch einen Stim m gabelunter
b recher (vgl, Abb. 2) oder einfach mit W echselstrom der E lektrom agnet erregt, so wird bei j e d e m Strom stoß das Zahnrad um e i n e n Zahn w eiterbew egt. Diese Bewegung erfolgt gemäß der erregenden F requenz m it außerordentlich gleichmäßiger G eschwindigkeit.
Da der Elektrom agnet bei jeder H a l b periode e i n m a l erregt wird, so ist die A nzahl der m a g n e t i s c h e n E r
regungen gleich der d o p p e l t e n Periodenzahl (Frequenz).
Es sei nun angenommen, daß die Erregung des M agneten mit 50periodigem W echselstrom (normaler L ichtnetz
frequenz) erfolgt und das Zahnrad 12 Zähne hat.
Da, wie schon gesagt, j e d e r magnetischen Erregung das Weiterrücken um e i n e n Zahn entspricht, so ist die Anzahl der Umdrehungen des Zahnrades pro Sekunde gleich
= 8,33 oder ungefähr gleich 500 pro M i n u t e .
163
HEFT 11 JA H R 1929
Zur H e r s t e l l u n g dieses einfachen ,,Synchronm otors“5) muß man sich ein Zahnrad aus E i s e n mit 1 2 (auch 1 0) Zähnen beschaffen. Es soll m indestens einen A ußendurch
m esser von 45 mm und eine B reite von 15 mm h aben6). Als E lektrom agnet soll nur einer mit unterteiltem , d. h. aus Blechen zusam m engesetztem Eisenkern genommen werden.
Am bequem sten und billigsten verfertigt man diesen E lektrom agnet aus einer alten, sogenannten S peisebrücken
drosselspule (deren D aten sind: 3350 W indungen, 0,24 D raht
und 1 0 0 Ohm). Da der Eisenkern dieses Typs geschlossen
ist, muß er für unsere Zwecke durch H erausnahm e der Bleche des in Abb. 8 m it D bezeichneten Schenkels zu einem offenen gem acht w erden.
Das Z ahnrad w ird auf einer 5 mm starken, 180 mm langen (d, h. länger als in d er Zeichnung, Abb. 12 und 13, zu er-
Abb. 8,
kennen ist) S ilberstahlw elle befestigt, was m eistens noch e r
fordert, ein E insatzstück aus Messing (auch Holz) in das gewöhnlich größere A chsloch eines derartigen grob gezahn
ten R ades einzufügen (vgl. Abb. 9).
Von außerordentlicher W ichtigkeit ist die Lagerung der W elle, die möglichst reibungsfrei erfolgen muß. Am ge
eignetsten sind daher kleine K ugellager7). (Der Versuch gelingt jedoch auch ohne Kugellagerung.) Diese beiden Kugellager müssen nun je in zwei L agerböcken befestigt w erden. L etztere k auft man sich am zw eckm äßigsten8), sie können aber auch unschw er selbst angefertigt werden.
Ein Beispiel für den Einbau in einen Lagerbock gibt Abb. 1 0 w ieder; hierbei ist aber der leichteren H erstellbar- k eit w egen von einem geschlossenen Lagergehäuse ab gesehen w orden. Bei diesem Einbau ist sehr darauf zu achten, die dünnen A ußenschalen der Kugellager nicht durch zu starkes E inspannen zu zersprengen.
s) Verfasser gibt hiermit die genaue Beschreibung seines eigenen Versuchsmodelles, damit ein Mißlingen des Baues vermieden wird; geübte Bastler können bei dieser Konstruk
tion auch abweichende Wege einschlagen.
6) Es soll bemerkt werden, daß man sich zweckmäßig gleich zwei g a n z g e n a u g l e i c h e Zahnräder beschaffen soll für einen erst im nächsten Aufsatz folgenden Versuch.
7) Verfasser verwandte dazu ein Schulterlager Typ E 5 der Firma Fichtel & Sachs.
8) Z. B. in einer Lehrmittelhandlung.
Die beiden jetzt mit Kugellagern versehenen L agerböcke w erden auf einem stä rk e ren H arth o lz b re tt so befestigt, daß die W elle sich leicht einschieben läßt. Auf dem G rundbrett wird ferner m it einem H alter (vgl, Abb, 1 1) der E lektro-
A\
magnet so befestigt, daß zwischen Zahnrad und M agnetpol nur ein A bstand von Vio bis 4/io mm vorhanden ist. Der ganze Zusam menbau des La Courschen R ades ist in Abb. 1 2 und
1 2 a skizziert, Abb. 13 zeigt das fertige G erät,
von oben
o— 3 0— o
25
Das Schw ungrad S (Durchm esser 90 bis 140 mm, G ew icht s/s ff- 3U kg) soll leicht abnehm bar (durch eine ,,Stellschraube") auf der W elle befestigt w erden. Eine Scheibe (vgl. Abb. 24) mit Schlitzen (aus weißem Karton), die auch auf d er W elle
Abb. 12.
befestigt w ird (wo, zeigt die Abb. 1 2), dient zur Synchroni
sierung nach dem stroboskopischen Verfahren.
Die A nzahl der Schlitze in der Scheibe muß gleich der Zähnezahl des Zahnrades gem acht w erden. Den Zweck des K ondensators von 4 /^F, der parallel zur Spule geschaltet
JA H R 1929
*«*«
HEFT 11B A fT L E R
w erden soll, zu erklären, würde hier zu w eit führen. Die vorgeschaltete Lampe L (vgl. Abb. 14) dient als W iderstand, um den Strom in der Spule nicht zu stark w erden zu lassen.
Bei Verwendung einer Elektrom agnetspule von den an
gegebenen D aten und einer W echselspannung von 220 Volt soll diese Lampe einen Strom verbrauch von 25 W a tt haben.
Um das Synchronisieren zu erleichtern und die Gleich
mäßigkeit der Tourenzahl zu prüfen, wird die Schlitzscheibe mit einer G l i m m lampe beleuchtet.
Durch das Einlegen des Schalters Sch erregt man jetzt den Elektrom agneten mit dem W echselstrom. Nach diesem Einschalten wird ein ziemlich starker, brum m ender I o n zu hören sein; das Zahnrad kann sich aber noch nicht in Be
wegung setzen.
Abb. 13 a.
lampe scheinbar langsam im e n t g e g e n g e s e t z t e n Uhrzeigersinne sich drehen sehen. Erhöht man noch etwas die Geschwindigkeit der Drehung, so wird der scheinbare S t i l l s t a n d der Schlitze eintreten; würde die Touren
zahl noch mehr gesteigert, dann würden die Schlitze sich zuerst langsam im U h r z e i g e r s i n n e zu drehen be
ginnen.
Beim Eintreten des scheinbaren Stillstandes muß die Welle losgelassen werden. Wenn dieses Loslassen nicht
etwa zu früh erfolgte, so wird das La Coursche Rad jetzt von selbst weiterlaufen, und zwar so lange, bis man den Strom wieder ausschaltet.
Die Prüfung des gleichmäßigen Laufes des Motors kann auch durch Beobachten der Schlitzscheibe geschehen.
Stehen die Schlitze scheinbar ganz s t i l l , so ist das ein Zeichen für außerordentlich präzisen Lauf des selbst
gebauten Motors. Stellt man dagegen fest, daß die Schlitze scheinbar hin u n d her schwanken, so ist das ein sichtbarer Ausdruck für das sogenannte „Pendeln" unseres „Synchron
motors".
Abb. 13 b.
Die Synchronmotoren haben die Eigenschaft, erst nachdem sie auf die synchrone Tourenzahl auf irgendeine Weise ge
bracht worden sind, von selbst weiterzulaufen. Dieses sogenannte ,,Anwerfen1’ unseres Motors geschieht am ein
fachsten folgendermaßen: Mit dem Daumen und Zeigefinger der rechten Hand beginnt man die Welle immer schneller und schneller im Uhrzeigersinne zu drehen, wobei man die Schlitzscheibe dauernd beobachtet. Ist man schon in der Nähe des Synchronismus gelangt, so wird man die Schlitze (12 in unserem Beispiel) bei Beleuchtung durch die Glimm-
Will man einmal zu Versuchszwecken dieses „Pendeln"
sichtbar machen, so muß man das Schwungrad (das dazu dient, dieses Pendeln stark zu verringern0)) von der Welle
9) hs kann unter Umständen infolge von eigenartigen Resonanzerscheinungen Vorkommen, daß trotz des Schwung
rades noch ein deutliches Pendeln eintritt; um dies zu ver
meiden, hat es sich als günstig erwiesen, das Schwungrad nur l o s e auf der Welle aufsitzen zu lassen (Stellschraube lockern!). Gegen seitliches Ablaufen soll das Schwungrad durch einen auf der Welle festgemachten sogenannten Stell
ring gesichert werden; auf der anderen Seite ist diese Siche-
HEFT 11
tantCta
JA H R 1929 abnehm en und versuchen, den M otor ohne das Schwungradauf die beschriebene W eise in Gang zu bringen, was m eistens erst nach m ehreren V ersuchen gelingt. H at man schließlich den selbsttätigen Lauf w ieder erreicht, wird man ein mehr oder w eniger starkes „P endeln“ bem erken können, das un ter U m ständen so groß w erden kann, daß der M otor „außer T ritt fällt“ und dann bald stehenbleibt.
Verwendung der Synchronm otoren.
Am einfachsten lassen sich diese Synchronm otoren zur Gleichlaufregelung zwischen Sender und Em pfänger d erart verw enden, daß man den Em pfängerm otor mit d e m s e l b e n W echselstrom erzeuger wie den Sendem otor durch eine besondere Leitung (bzw. Frequenz, auch Welle) v e r
bindet. Soll dagegen die G leichlaufregelung nach der zw eiten M ethode erfolgen, so muß eine Anordnung v o r
handen sein (dazu dient meistens ein stroboskopisches V er
fahren), die nur zu Anfang, z, B, der Bildsendung, G leich
lauf herstellt.
Die beiden voneinander u n a b h ä n g i g e n W echsel
strom erzeuger müssen so genau arbeiten, daß die beiden A pp arate präzise w eiterlaufen. Das eben skizzierte V er
fahren w ird von K arolus-Telefunken zur Synchronisierung der B ildübertragungen (Berlin—Wien) angewandt. Als W echselstrom erzeuger benutzen sie dabei je eine Stimm
gabel beim Sender und Em pfänger, die in einen T herm ostaten (einem W ärm eschutztopf) eingebaut sind, um sie keinen Tem peraturschw ankungen und dam it geringen F requenz
änderungen auszusetzen. (Fortsetzung folgt.)
Abstufbare Empfangsgeräte.
Über die V orteile der A bstufung von Em pfangsgeräten ist im „F unk-B astler“ bereits b eric h tet w orden (u. a. im Ja h r 1925, Heft 4 des „Funk-B astler"). Es w urde dabei die Ab-
I I I
stufung eines D reiröhrengerätes, bestehend aus A udion und Z w eifachniederfrequenzverstärker, angegeben, bei dem alle drei Röhren dieselbe A nodenspannung besitzen. Die A b stufung w ird hierbei durch Betätigung von zweipoligen Um
schaltern bew irkt.
rung schon durch die Haltevorrichtung der Schlitzscheibe gegeben. Hierbei hat das „Anwerfen“ des Motors sehr lang
sam zu erfolgen (das Schwungrad wird lediglich durch Rei
bung mitgenommen).
F ü r G eräte, bei denen jedoch die R öhren mit verschie
dener A nodenspannung ausgerüstet sind, ist diese Schaltung nicht ohne einige Bedienungshandgriffe brauchbar, da, wie die Abb. 1 bis 3 bew eisen, die A nodenspannung der Röhren mit der Abstufung w echselt.
Liegt bei Einschaltung der drei R öhren (Abb. 1) die erste R öhre an Ai, die zw eite an A2 und die d ritte an As, so wird bei A usschaltung der d ritte n Röhre durch Betätigung des S chalters 1 bei u n veränderter Spannung der ersten Röhre die Spannung A3 an die zw eite Röhre (Abb. 2) ge
schaltet. S chaltet man noch die zw eite Röhre durch Be
tätigung des S chalters I ab, so erh ält die erste Röhre die Spannung A3 (Abb. 3).
Um jede Röhre m it der für sie vorgesehenen A noden
spannung zu betreiben, m üßten daher die A nodenanschlüsse an den Klemmen des G erätes bei den A bstufungen e n t
sprechend gew echselt w erden. D ieser W echsel kann durch Verw endung der in Abb. 4 angegebenen Schaltung verein
facht w erden, bei der ein b esonderer S chalter S angew andt ist. D er S chalterhebel muß bei D reiröhrenbetrieb auf Kon
ta k t 3, bei Z w eiröhrenbetrieb auf K ontakt 2 und beim Be
trieb e einer R öhre auf K ontakt 1 gestellt w erden.
F ür den geschickten F unkbastler ist die Schaltung nach Abb. 5 zu empfehlen, bei der durch Verw endung dreipoli
ger U m schalter die A bstufung jeder Röhre durch einen Handgriff möglich ist, ohne daß ein W echsel der A noden
spannung stattfindet. I n g . R- L en z.
166
JA H R 1929
M ? T IK R
HEFT 11M ehrfachröhreruOrtsempfänger mit Rückkopplung
Der Umbau des käuflichen Ortsempfängers.
Von W. Brockmann.
Der folgende Aufsatz gibt eine Anleitung, wie ein normaler, käuflicher Loewe-Ortsempfänger unter Beibehaltung aller vorhandenen Teile einschließlich des Kastens zum Rückkopplungsempfänger umge
wandelt werden kann. Ein derartiger Umbau, der nur geringe Mühe und Kosten verursacht, kann den Empfang wesentlich verbessern, wenn auch Fern
empfang in unmittelbarer Nähe eines Senders sich nicht erreichen lassen wird, da die Selektivität des Gerätes bei Benutzung direkter Antennenkopplung gering bleibt.
Die B esitzer eines Loewe-Ortsem pfängers wissen, daß bei ihm die A ntenne induktiv-aperiodisch gekoppelt und die A n
tennenspule beweglich, dagegen die G itterspule fest ist. Es em pfiehlt sich nun, die aperiodische Kopplung im Interesse besserer A bstim m schärfe bei Fernempfang, leichteren A r- beitens der Rückkopplung und geringerer Störstrahlung bei
zu w eit getriebener Entdämpfung beizubehalten. 1 maJ}
nicht die ausw echselbaren Spulen selbst angreifen, so mu man für die Rückkopplung eine besondere Spule verwenden.
Es w ürde also ein D reifach-Spulenhalter notwendig sein. a er jedoch auf oder an dem kleinen K asten kaum Platz findet, erfolgt die Ankopplung der A ntenne am besten kapazitiv.
Dadurch erübrigt sich die Antennenspule. An die Stelle im S pulenhalter tritt daher die Rückkopplungsspule.
Abb. 1 zeigt die geänderte Prinzipschaltung neben der u r
sprünglichen. Die A ntenne ist also mit der G itterspule des Em pfängers über einen festen K ondensator von 150 bis
200 cm K apazität verbunden. Diesen K ondensator kann man sich durch V erringern bzw. Beschneiden der Belege eines G itterblockkondensators selbst hersteilen. Die Größe ist nicht sehr kritisch, doch sollte 150 cm nicht u n te r
sc h ritten w erden, da sonst an L autstärke eingebüßt wird.
Bei beträchtlich größerer K apazität hingegen wird, beson
ders bei großer A ntenne, der W ellenbereich, der mit einer Spule überbrückt w erden kann, sehr eingeschränkt; denn die A ntennenkapazität liegt jetzt parallel zum Abstim m konden
sator und vergrößert seine K apazität, verkleinert aber das Verhältnis der Anfangs- zur E n d kapazität des Schwingiyigs- kreises. Die Rückkopplung arb eitet bei größer werdendem
K ondensator schwerer, da dam it die Ankopplung der däm pfenden A ntenne fester wird.
Die bew egliche ursprüngliche Antennenspule, die jetzt zur Rückkopplung benutzt w erden soll, ist über einen Block
kondensator von ebenfalls 150 bis 200 cm K apazität mit der
Anode des ersten Röhrensystems verbunden. Dieser An
schluß wird durch den siebenten Anschluß, den die Röhre im Innern ihres Sockels besitzt, vorgenommen. Er ist nach Abheben der unteren Verschlußplatte des Sockels leicht zu erreichen. Um die leichte Auswechselbarkeit der Röhre nicht zu beeinträchtigen, erhält die Sockelverschlußplatte in der Mitte einen Kontakt, an dem der siebente Anschluß angebracht wird. Der Kontakt besteht aus einer kleinen Metallschraube mit Halbrundkopf und zwei Muttern. Als
Gegenkontakt wird in die Röhrenfassung in der Mitte eine normale Telephonbuchse eingesetzt (Abb. 2).
Der eventuell zu weit hervorragende Halbrundkopf der Kontaktschraube muß in diesem Falle durch Befeilen niedriger gemacht werden. Da bei der Dreifachröhre die Sockelplatte etwas nach innen durchgebogen ist, setzt man die Platte nach Anbringung der Kontaktschraube umgekehrt
HEFT 11 b b
V
u k r JA H R 1929 w ieder ein, so daß sie fed e rt und guten K ontakt desS chraubenknopfes m it d er Buchse sichert. Um eine w irk
same Rückkopplung zu erzielen, muß d er zu hohe A noden
w iderstand des ersten Röhrensystem s durch P arallelschalten eines W iderstandes verk lein ert w erden. Die günstigste G röße für diesen W iderstand b eträ g t 0,5 Megohm. W ählt man den W iderstand zu klein oder zu groß, so leidet d a ru n te r die V erstärkung.
Von der vorhandenen A nodengleichrichtung w ird ferner zur em pfindlicheren G ittergleichrichtung übergegangen, d, h.
also, die erste R öhre m it Hilfe eines G itterblockkonden
sators und eines H ochohm w iderstandes von 2 Megohm als A udion geschaltet.
D er gesam te Umbau erfordert also folgende Einzelteile:
2 B lockkondensatoren zu je 150 bis 200 cm . 1,20 M.
1 B lockkondensator zu 250 c m ...0,60 M.
1 H ochohm w iderstand zu 0,5 Megohm . . . 1,40 M.
1 H ochohm w iderstand zu 2 Megohm . . . 1,40 M.
3 T elephonbuchsen (davon zwei mit Isolation) 0,30 M.
K osten 4,90 M.
Abb. 3 zeigt den O rtsem pfänger in norm aler, Abb. 4 in g eän d erter Schaltung m it Rückkopplung. Beim normalen G erät sind A ntenne und E rde d irek t an den bew eglichen Teil des S pulenkopplers geführt. Sie w erden je tzt an zwei isolierte Buchsen geführt, für die an der linken Seitenw and des G erätes P latz ist. D er mit der A ntennenbuchse v e r
bundene A ntennenkondensator findet im Innern des G e
häuses zwischen Röhrenfassung und D rehkondensator Raum.
Der zw eite Pol des A ntennenkondensators w ird an den linken Pol des D rehkondensators (Empfänger von unten b e trachtet) angeschlossen. G itterblockkondensator und parallel dazu liegender A bleitw iderstand können an der inneren Seitenw and des K astens angebracht w erden. F ür
das A udion ist eine schw ache positive sta tt d er vorhandenen negativen Vorspannung günstig. M an erhält sie, indem man den mit + 6 Volt bezeichneten A nodenstecker in die + 9 V olt-Buchse der A n odenbatterie stöpselt. Zwischen der im M ittelpunkt der Fassung angebrachten Telephonbuchse und d er Zuleitung zur vorderen L autsprecherbuchse ( + 9 0 Volt) wird der zw eite H ochohm w iderstand angelötet.
D er gleichfalls an die Buchse anzuschließende A nodenblock- (Rückkopplungs-) K ondensator findet an der inneren V order
w and des Gehäuses Platz.
Zur Durchführung der Zuleitungen zur bew eglichen Spule w ird die linke Seitenw and des G ehäuses zweimal durch
bohrt, D er vordere A nschluß d er bew eglichen Spule wird an den freien Pol des A nodenblockkondensators, d er hintere A nschluß an den geerdeten Teil des D rehkondensators ge
führt. D ort wird auch die E rdbuchse angeschlossen.
Nach Ausführung d er beschriebenen S chaltungsänderun
gen ist d er Em pfänger mit Rückkopplung fertig. W ird die Rückkopplung von gleicher G röße wie die G itterspule oder besser noch etwas größer gewählt, so muß d er Em pfänger bei jeder Stellung des D rehkondensators leicht zum Schwin
gen zu bringen sein. Die Abstim mung ist je tzt so scharf und die H andem pfindlichkeit so groß geworden, daß die Einstellung großes Geschick erfordert. Durch A nbringen je eines S tabes am Knopf des D rehkondensators und an d er vorderen Buchse des bew eglichen Spulenhalters, die eine feinere Bedienung ohne Berührung von K ondensatorknopf bzw, Spule ermöglichen, w ird dieser Ü belstand beseitigt.
Der Em pfänger leistet alles, was von einem D reiröhren
gerät m it Rückkopplung vernünftigerw eise verlangt w erden kann. A n guter H ochantenne bringt er abends, bei ge
nügendem A bstand vom O rtssender, die stä rk e ren S ender des In- und näheren A uslandes mit guter L au tstärk e im Lautsprecher.
Tote Zellen der Anodenbatterie.
Wenn verschiedene Zellen in der Mitte einer Anoden
batterie wesentlich an Spannung verlieren, so bilden sie einen beträchtlichen Widerstand im Batteriekreis, und es geht Energie unnütz verloren. Gleichzeitig verursachen solche toten Zellen häufig ein äußerst störendes Geräusch, das dem atmosphärischer Störungen ähnlich ist.
• Es ist deshalb dringend zu empfehlen, die einzelnen Ab
schnitte der Unterteilung vermittels eines Voltmeters zu messen, wobei aus der Bezifferung der Unterteilung die zu erwartende Spannung ersichtlich ist. Wenn nun das Meß
instrument zeigt, daß die Spannung bereits auf ein Drittel des normalen Wertes gesunken ist, so ist die betreffende Spannungsstrecke nicht mehr zu gebrauchen. Man kann in diesem Falle leicht dadurch Abhilfe schaffen, indem die toten Zellen durch Kurzschlußstrecke überbrückt werden.
Der Stromverbrauch eines Voltmeters.
Jedem A m ateur, der im Besitze eines V oltm eters ist, wird es von größter W ichtigkeit sein, über den Strom verbrauch seines Instrum entes Kenntnis zu erhalten, denn es ist bei vielerlei M essungen außerordentlich w ertvoll, um das E r
gebnis d e r m it dem Instrum ent angestellten M essungen besser b eurteilen zu können. Es sei besonders darauf hin
gewiesen, daß es im H andel V oltm eter gibt, deren Eigen
strom verbrauch sehr erheblich ist, da sie einen geringen inneren W iderstand besitzen und daher M essungen zu b e deutenden Belastungen und Strom verlusten führen.
Um den Eigenstrom verbraucn des Instrum entes zu e r
rechnen, muß man den inneren W iderstand kennen oder — man m üßte ein Strom m eßinstrum ent zu Hilfe nehmen. Beides stößt meistens auf Schw ierigkeiten, deshalb sei im folgenden eine äußerst einfache M ethode angeführt, nach der jeder A m ateur ohne w eiteres den inneren W iderstand seines In
strum entes berechnen kann. H ierbei ist von der Annahme ausgegangen, daß ein K opfhörer etw a 4000 Ohm W iderstand besitzt, jede T elephonspule also 1000 Ohm. M an schaltet nun die A n o denbatterie mit dem V oltm eter und dem Kopf
h ö rer zusamm en und erm ittelt so die Spannung. Der bei
spielsw eise sich ergebende W e rt sei E2, Danach schließe man den K opfhörer kurz und mißt aberm als die Spannung.
Der W e rt sei in diesem F alle Ei. D araus errech n et sich d er W iderstand des V oltm eters wie folgt: Winstr. — —1229.
-fc-2
E rgibt sich, daß der W ert E2 sehr gering ist, so benutzt man nur zwei, gegebenenfalls nur eine Telephonspule.
S elbstverständlich muß es dann auch in der Formel 2000^
bzw. 1000 sta tt 4000 heißen. J e höher der W ert Ei ist, desto genauer w ird die Messung. Zwar w urde der innere W id er
stand der Spannungsquelle nicht berücksichtigt, doch genügt das Ergebnis für den A m ateur vollauf.
H at pian auf diese W eise den Instrum entw iderstand b e rechnet, so ist es sehr leicht, auch den S trom verbrauch zu
verlässig zu erm itteln. Dies geschieht nach dem Ohmschen G esetz. Angenommen, d er W iderstand b eträ g t 2200 Ohm und die Spannung etw a 90 Volt, so kann man den Strom verbrauch nach dem Omschen G esetz wie folgt berechnen:
J = ^ jr = 2^ 5' das sind etw a 40 mA, ^
*
Wiederherstellung von Akkumulatoren.
Die W iederherstellung von n e g a t i v e n G i t t e r p l a t t e n verursacht sehr vielen B astlern b e trä ch tlich e Schw ierigkeiten, weil bei der P räparierung falsch vorge
gangen wird, w odurch oftmals nach dem T rocknen d e r P latten die F elder reißen und ausfallen. Deshalb soll die sachgem äße H erstellung beschrieben w erden.
Die G itte rp latten w erden zunächst in heißer Sodalauge gut abgew aschen und danach in reinem W asser gespült.
Sie dürfen jetzt nur noch an den Polfortsätzen angefaßt w erden. Nach dem völligen T rockenen stellt man die M asse her, die aus r e i n s t e r B l e i g l ä t t e b estehen soll. Sie wird in eine G lasschale geschüttet und mit etw as A kku
m ulatorensäure im V erhältnis von 1 : 10 übergossen, dam it sich die M asse gut k n eten läßt. H ierauf erfolgt das re c h t sorgfältige E instreichen der Masse in die G itterp latten . M an läßt die P latten dann aufrechtstehend 24 Stunden lang an der Luft trocknen. A lsdann erfolgt das Einw ickeln in ein w eißes Tuch und A ufeinanderschichten un ter etwas Druck, ö fte re s Begießen mit Säure ist anzuraten. A nschließend e ia nochm aliger 24stündiger T rockenprozeß, dann sind die
G itte rp latten einbaufähig. V—.
JA H R 1929 t V " H HEFT 11
M fT I E R
Gittervorspannung durch Spannungsabfall im Gerät
Von O. v. Malotki.
W ohl jedem B esitzer eines Röhrengerätes ist der A us
druck „G ittervorspannung" geläufig, und er weiß, daß die verschiedenen Stufen in einem Empfänger oder V erstärker zur einwandfreien Funktion eine G ittervorspannung be
stim m ter Höhe benötigen. Es soll nun nicht von der Höhe der jeweils anzuw endenden Vorspannungen die Rede sein, sondern von der A rt und Weise, wie man sie in einem zeit
gemäßen Em pfangsgerät durch Spannungsabfall erzeugen kann. In den meisten Fällen entnimmt man sie einer beson
deren G itterb atterie, die im G erät selbst P latz findet, oder aber man benutzt dazu einen Teil der A nodenbatterie, der zu diesem Zwecke von 1,5 zu 1,5 Volt u n te rteilt ist. Da hierbei für jede G ittervorspannung eine besondere V erbin
dungsschnur vom G erät zur B atterie notw endig ist, so kann man bei M ehrröhrengeräten m itunter ein häßliches G ew irr von Leitungen sehen. Genau das gleiche ist der Fall, wenn alle benötigten Spannungen aus einem N etzanodengerät en t
nommen werden. Bei einem bekannten Industriegerät z. B., das m it seinen drei Röhren ein rückgekoppeltes Audion mit Spannungsverstärker- und Endstufe darstellt, ist das A nschlußkabel in acht Enden aufgespleißt, von denen drei für die Zuführung der G ittervorspannungen gebraucht werden.
Als w eitere N achteile dieser Anordnungen, sowohl bei Entnahm e der G ittervorspannungen aus der A nodenbatterie, als auch aus einer eingebauten besonderen G itterbatterie, sind zu erw ähnen: die erhöhte G efahr von W ackelkontak
ten, die notw endige Befreiung der G itterstecker von Oxy
dation, K urzschlußgefahren bei Unvorsichtigkeiten, R öhren
schaden durch U nterbrechung der Vorspannungsleitung bei Endröhren hoher Emission und das W andern mit den G itte r
steckern bei N achlassen der Anodenspannung. Die Be
strebungen gehen zw ar dahin, die Handhabung der G eräte zu vereinfachen; doch muß leider gesagt werden, daß die Zahl der Leitungsschnüre in demselben M aße steigt, wie die d er Drehknöpfe fällt. W enn man also noch etwas zu vereinfachen sucht, so vergesse man nicht, die Zahl der Ver
bindungsschnüre auf das N otwendigste zu beschränken, d. h, nur Heiz- und A nodenspannungsleitungen bestehen zu lassen.
Die G ittervorspannungen können nämlich mit wenig M aterial im; Empfangsgerät selbst erzeugt werden, wobei sämtliche vorher erw ähnten N achteile wegfallen. Die Anordnung hierzu ist schon lange bekannt und w iederholt beschrieben w orden1), hat aber in B astlerkreisen viel zu wenig Be
achtung gefunden, und es soll noch einmal näher darauf eingegangen werden.
Abb. 1 zeigt den normalen A ufbau einer Endstufe mit G ittervorspannungsentnahm e aus der A nodenbatterie. Aus den A ngaben ist zu ersehen, daß für den A nodenkreis der Stufe 90 Volt zur Verfügung stehen. Diese Spannung fällt nun in dem in d er Abb. 1 angenommenen B etriebszustande, proportional der G röße der G leichstrom w iderstände, in der Richtung B atterie, Lautsprecher, Anode, K athode und Heiz
leitung ab und erreicht bei a den W ert Null (Nullpotential).
Das ist die Stelle, wo der V erbindungsstecker d er Heiz
b a tte rie in die A nodenbatterie gestöpselt wird, und die mit der Bezeichnung Null oder Minus auf der A nodenbatterie nichts zu tun hat. (In unserem Betrachtungsfall steck t er auf + 10 Volt.) Durch diesen V erbindungsstecker wird jede A nodenbatterie in zwei Teile geteilt, einen für die R ö h r e n l e i s t u n g w irksam en (vom S tecker bei a nach der Plusseite) und einen für die F i x i e r u n g d e s g ü n s t i g -
U Vgl. die Aufsätze von Forstmann im „Funk-Bastler“
Jahr 1927, Heft 33, S.461, Heft 38, S. 533 sowie Jahr 1928, Heft 43, S. 669. Ferner von M. v. Ardenne im „Funk-Bastler“
Jahr 1927, Heft 39, S. 545, ferner eine kurze Mitteilung im
»Funk-Bastler“ Jahr 1925, Heft 1, S. 3.
s t e n A r b e i t s p u n k t e s benötigten (vom S tecker nach der Minus- oder N ullseite der A nodenbatterie). Der le tzte Teil wird, da die Röhrensteuerung o h n e Leistungsaufwand vor sich geht, nicht b elastet und kann sich demzufolge auch nicht in dem M aße erschöpfen wie die Zellen, die zur Röhren 1 e i s t u n g herangezogen w erden. Ist die A noden
b atterie (von 10 bis 100 bzw, 0 bis 90) verbraucht, so wird die mit ihr zu einer E inheit verbundene G itte rb a tte rie (von 0 bis 10 bzw. — 10 bis 0) meistens auch fortgeworfen, ob
wohl ihre Zellen noch voll leistungsfähig sind.
Im Hinblick auf die B etriebskostenfrage einer Em pfangs
anlage ist es jedoch völlig gleichgültig, ob der guterhaltene, zur G ittervorspannung benutzte Teil einer A nodenbatterie mit fortgew orfen oder seine elektrom otorische K raft durch einen zusätzlichen W iderstand im Em pfangsgerät gleichmäßig mit den übrigen Zellen vern ich tet wird. In Abb. 2 ist nun die für diese M ethode der G ittervorspannungs-Erzeugung nötige Anordnung, die der besseren Vergleichsm öglichkeit halber m it den gleichen D aten der Abb. 1 au sg estattet ist.
dargestellt. M an kann hierbei ohne w eitere E rklärungen feststellen, daß der Em issionsstrom säm tlichen Zellen der A nodenbatterie gleichmäßig entnommen wird. Strom verlauf und Spannungsabfall ist der gleiche wie in Abb. 1, nur daß hier die W irkung der höheren B atteriespannung (100 sta tt 90 Volt) durch einen zusätzlichen Spannungsabfall in H öhe der G ittervorspannung kom pensiert wird. Das erreicht man, indem in die Verbindungsleitung H eizakku—Anode ein P o ten tiom eter oder W iderstand Z w isc h e n g e s c h ä ft wird, an dem der A nodenstrom einen Spannungsabfall hervorruft, den man für die G itterspannung nutzbar macht. In der Schal
tung nach Abb. 2 b eträg t der W iderstand 1000 Ohm, der A nodenstrom 10 mA 1 = 0,01 Amp) und mithin der S pan
nungsabfall e nach dem Ohmschen G esetz: e = 0,01 • 1000
= 10 Volt.
In diesem Falle haben sich also nicht die S p a n n u n g s v e r h ä l t n i s s e , wohl aber die S p a n n u n g e n ge
ändert. S ta tt 90 sind 100 Volt B atteriespannung vorhanden, aber das N ullpotential liegt jetzt nicht bei P unkt a d er Kathodenleitung, sondern bei (0 bzw, —Anode) P unkt b, w ährend der Punkt a gegen b eine Spannung von + 10 Volt führt. Aus dieser B etrachtungsw eise kann mit Leichtigkeit gefolgert w erden, daß es bei der Bemessung der G itte rv o r
spannung n u r auf den Potentialunterschied zwischen G itte r und K athode ankommt, wobei die N ennspannungen voll
ständig gleichgültig sind (z. B. G. = — 10, K. = 0; o der G. = 0, K. = + 10; oder G. = + 30, K. = + 40).
An dieser Stelle sei gleich eine w ichtige Bemerkung v o r
weggenommen. Gewöhnlich is t im Em pfangsgerät die negative (—) Heizleitung und dam it auch, bei d irek ter V er
bindung —Heizung —Anode (Abb. 1), d er N ullpunkt des für die R öhrenleistung w irksam en A n o denbatterieteiles ge
erdet. Da aber in Abb. 2 Heiz- und A nodenleitung n icht direkt, sondern über einen W iderstand verbunden sind, b e i Stromfluß also verschiedene P o tentiale haben (Punkte a
H EFT 11
M f T & B
JA H R 1929 und b), so darf man —A node direkt, —Heizung aber n u rü b er einen B lockkondensator von einigen M ikrofarad erden.
(Man sollte aus S icherheitsgründen ü berhaupt nur die Em p
fängererdung über einen B lockkondensator vornehmen.) W enn man jetzt das G itte r mit —A node verbindet, so ist es in dem B etrachtungsbeispiel Abb. 2 um 10 Volt n eg a tiv e r als die K athode der Röhre, die bereits ein P o ten tia l von + 10 V olt aufweist. Es ist also hier mit Hilfe eines P oten tio m eters oder W iderstandes genau das gleiche er
re ic h t w orden wie in Abb. 1, nur mit dem U nterschied, daß j e t z t alle eingangs erw ähnten N achteile und die lästigen G ittervorspannungszuleitungen fortfallen. Da d er W ider
sta n d bei V erw endung eines P otentiom eters v ariabel ist, k ann die V orspannung zw ischen ihrem M axim alw ert (ge
g eben durch die G röße des W iderstandes und des A noden
ruhestrom es) und Null beliebig v erändert w erden, d. h. en t
sp rec h en d der jeweils verw endeten Röhre,
F ern er ist als ein w eiterer Vorteil hervorzuheben, daß in d e n m eisten Fällen für eine bestim m te R öhre eine einmalige E instellung auf den günstigsten W ert genügt. Das kommt daher, daß die G ittervorspannung mit der S tärke des A nodenstrom es und dieser mit der A nodenspannung auto
m atisch steigt und fällt; mit anderen W orten: sie paßt sich
■ohne äußere Einwirkung dem jeweiligen B etriebszustande d e r A noden b atterie an.
Eine kleine V ergleichsrechnung möge das noch erläutern.
In A bb. 2 b eträg t die Vorspannung E g = — 10 Volt bei
e i n e r Emission von Ja = 10 mA. Wird die Anodenspannung letzt um so viel erhöht, daß Ja = 20 mA wird, so wächst hierbei die Gittervorspannung auf Eg —- — 20 Volt, denn der Spannungsabfall am Widerstand wird e = 0,02 • 1000
= 20 Volt; oder die Batteriespannung läßt nach, so daß der Anodenstrom kleiner wird, dann ergibt sich bei einem J a = 5 mA eine Vorspannung von Eg = — 5 Volt usw.
F ür die p r a k t i s c h e A u s f ü h r u n g dieser S chal
tu n g sa rt seien im folgenden noch einige E rklärungen und A nregungen gegeben. Als W iderstand kann man eine ge
w öhnliche Telephonspule (Abb. 1) verw enden, wenn man au f eine Regulierungsm öglichkeit von Hand verzichtet.
B esser ist ein P otentiom eter, das man in Original- oder in W iderstandsschaltung benutzen kann. D er U nterschied zw ischen beiden Schaltungsarten ist in Abb. 3 und 4 w ieder-
;gegeben und w irk t sich folgenderm aßen aus: Im Beispiel Abb. 3 bleibt der W iderstand konstant, w ährend die Regu
lierung m it dem Schleifer die G ittervorspannung im V er
hältnis zum K athodenpotential ändert. In Abb. 4 dagegen is t das G itterp o ten tial konstant und d er W iderstand variabel. Man än d e rt hierbei das K athodenpotential im V erhältnis zum G itterpotential. Diese Anordnung ist etw as sp arsam er im S trom verbrauch und bei B atterieb etrieb vor
zuziehen, weil bei V erkleinerung des W iderstandes die w irksam e A nodenspannung steigt. Eine Kom bination von A bb. 3 und 4 ste llt Abb. 5 dar, die sich besonders für W id ersta n d sv erstä rk e r eignet, und bei der zwei v e r
schiedene G ittervorspannungen durch den A nodenstrom der E n d rö h re gew onnen w erden. Das P otentiom eter 1 h at 1000 und P otentiom eter 2 etw a 300 Ohm W iderstand. Bei einem A nodenstrom der E ndröhre von 10 mA stehen uns also maximal für die V orstufe — 3 und für die Endstufe (— 3)
+ (— 10) = — 13 Volt G ittervorspannung zur Verfügung.
Will man nun analog Abb. 3 für die Endstufe auch nur 10 Volt Vorspannung haben, so b raucht man, bei gleich
zuhaltendem A nodenstrom , das P otentiom eter 1 nur auf etw a 700 Ohm einzustellen und bekom m t dann eine V or
spannung von (— 3) + (— 7) = — 10 Volt.
Eine Ü berbrückung des Potentiom eters durch B lockkon
densatoren (Abb. 5, gestrichelt) ist bei N iederfrequenz und B atterieb etrieb n i c h t u n b e d i n g t notwendig, bei H och
frequenz und Spannungsentnahm e aus N etzanodengeräten aber anzuraten. Es ist auch meistens nicht nötig, bei der Endröhre eine U nterteilung des G itterw iderstandes vorzu
nehmen, wenn das N etzgerät einwandfrei gebaut ist. W erden in den V orstufen aber Röhren mit kleinem Durchgriff v e r
w endet, so em pfiehlt sich bei diesen eine U nterteilung (sogenanntes W echselstrom potentiom eter, Abb. 5, gestrichelt).
Bei transform atorisch gekoppelten V erstärkern ist zu b e achten, daß für die Höhe des durch die zusätzlichen W ider
stände bew irkten Spannungsabfalles der G e s a m t - a n o d e n s t r o m m aßgebend ist.
Die vorstehenden Ausführungen beziehen sich allgemein auf Em pfänger, V erstärk er usw., bei denen der ü ber die W iderstände fließende A nodenstrom in den G renzen bleibt, innerhalb deren ein gutes P otentiom eter belastet w erden darf (Telephonspule etw a 20 mA2), G raetz-C arter-P otentio- m eter 1000 Ohm, etw a 45 mA). F ür K raftv erstärk er mit einem A nodenruhestrom von etw a 200 mA aufw ärts muß man sich schon andere geeignete W iderstände besorgen, deren D rahtw icklung die erforderliche S trom stärke ohne überm äßige Erwärm ung aushält. F ür K raftverstärker, deren A nodenstrom bedarf zwischen 50 und 150 mA liegt, läßt sich sehr gut eine Kom bination nach Abb. 6 verw enden. H ierbei ist P ein G ra etz-C arter-D rahtpotentiom eter von 1000 Ohm, zu dem sechs T elephonspulen S zu je 2000 Ohm (großes
Form at)2) parallel liegen. D er G esam tw iderstand der A n
ordnung b e trä g t 250 Ohm und der Spannungsabfall bzw. die maxim ale G ittervorspannung bei 100 mA = — 25 Volt. Die Strom verteilung erfolgt zu 25 mA für P und 12,5 mA für jedes S. Die entsprechenden W erte bei einem A nodenstrom von 160 mA sind: G itterspannung maxim al = — 40 Volt,
2) Bei Belastungsproben an 16 verschiedenen Telephon
spulen ergab sich eine Dauerbelastung von 25 mA für die lOOOohmige und 33 mA für zwei parallelgeschaltete 2000 Ohm- spuleni großen Formats.
