Saba 9241 Receiver - eine ungeplante Überarbeitung
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Hallo allerseits,
da die Frequenz nun extrem präzise gehalten wird, gibt es für die Zwangseinschaltung der AFC beim Einschalten keinen vernünftigen Grund mehr.
Ich ziehe es vor, die AFC bei Bedarf von Hand einzuschalten und im Normalbetrieb von Hand abzustimmen, ohne dass die AFC dies behindert, indem sie an Sendern "festklebt".
Um das zu erreichen, genügt es, auf dem FlipFlop Baustein II am IC IS1016 die koplementären Ausgänge des D-FlipFlop II "Q" und "Q quer" zu vertauschen. Hier im Foto sieht man die Änderungen:
Nun ist beim Einschalten AFC aus.Achim -
Hallo Achim (der es schon weiss), Mitleser,
ich kann berichten, dass bei meinem 9241, der auch eine Frequenzdrift zu höherer Frequenz von über 50 kHz (bis 100 kHz) im Verlaufe eines halben Tages hatte, die von Achim optimierte Kombination eines Klasse I, 100 pF/NP0 (COG), Temperaturkoeffizient Null, parallel zu einem Klasse I, 47 pF/N150, Temperaturkoeffizient Tk=-150 x 10^-6 / °C, statt des verbauten 150 pF/N750 Verkürzungskondensators auf der Lötseite des Tunermoduls vollen Erfolg gebracht hat!
Den originalen Oszillatortransistor (BF255) und das originale Trimmpoti konnte ich sogar belassen. Der 6,8 pF/N750 wurde ebenfalls belassen, so wie Achim das ja beschrieben hat.
Auch nach Stunden jetzt kein Weglaufen der Mittenanzeige mehr (ohne AFC natürlich).
Der Ersatz des 150pF durch parallel 47 pF und 100 pF hat allerdings Folgen, die korrigiert werden müssen. Es fehlen zunächst 3 pF Schwingkreiskapazität. Das hört sich nicht viel an, hat aber die Konsequenz, dass danach die Oszillatorfrequenz um fast 1 MHz abweicht. D.h. einen Sender mit f= 89 MHz wird man nun auf der Analogsklala in der Nähe der 88 MHz-Marke finden. Das bedeutet: Der Oszillatorkreis muss neu abgeglichen werden!
Nachträgliche Korrektur:
Der Einfluss auf die Schwingkreiskapazität ist natürlich NICHT 3pF, sondern nur im Bereich von etwa 0,1 pF, da ja in Serie mit der Sperrschichtkapazität der Kapazitätsdiode. Dennoch bleibt richtig, dass der Oszillatorkreis neu abgeglichen werden muss.
Für den Abgleich des Oszillatorkreises bei Geräten, die auf 108 MHz umgebaut sind, aber noch die 104 MHz Skala haben, empfiehlt sich der temporäre Rückbau des Abstimmspannungsmoduls auf 104 MHz. Andernfalls kann man sich nicht an der Analogskala beim Abgleich orientieren. Nach erfolgtem Oszillator-Abgleich kann wieder auf 108 MHz entspr. Saba Service-Anweisung umgerüstet werden. Dafür ist ja nur ein Widerstand auf dem Abstimmungsmodul zu tauschen und der Abstimmspannungsbereich neu einzustellen.
a) Skalenzeiger auf Linksanschlag (87.4 MHz Skalen-Anzeige): Abstimmspannung an Messpunkt A4 mit Poti P512 des Abstimmspannungsmoduls auf 3,0 V einstellen
b) Skalenzeiger auf Rechtsanschlag (104 MHz bzw. 108 MHz Skalenanzeige): Abstimmspannung an Messpunkt A4 auf 21,0V (104 MHz), bzw. 27,0 V (108 MHz) mit Poti P516 des Abstimmspannungsmoduls einstellen
c) a) und b) so lange wiederholen, bis 3,0V am linken Skalenende und 21V (bzw. 27V bei 108 MHz Empfangsbereich) am rechten Skalenende
d) Skalenzeiger auf 89 MHz auf der Skalenanzeige, Oszillatorspule so abgleichen dass Sender mit f= 89 MHz mit max. Feldstärke empfangen wird (Digitalanzeige muss dann 89.00 anzeigen)
e) Skalenzeiger auf 104 MHz auf der Skalenanzeige; Oszillatortrimmer so abgleichen, dass Sender mit f= 104 MHz mit max Feldstärke empfangen wird.
Sequenz a) - f) wiederholen, bis keine Verbesserung mehr möglich.
Nach erfolgtem Abgleich sollen Senderfrequenz (Digitalanzeige) und Skalenanzeige im wesentlichen übereinstimmen. Ggf. abschliessend 3-Punkt-Feinabgleich nach Saba Servicemanual mit Poti P512, P516 (Abstimmspannungsmodul) und P451 (auf AM-HF-Modul).
Durch Serienstreuung der Temperaturkoeffizienten der Trimmpotis (und ggf. auch der Spulenkerne) gibt es offenbar Ausreisser, die sich durch unzureichende Temperaturkompensation des Oszillators äussern. Gerade habe ich aber auch einen anderen 9241, der - noch in der Originalbestückung - keine Temperaturdrift hat.
Die Korrektur, wie hier beschrieben, ist also nur bei nach rechts driftender Mittenanzeige angezeigt, wenn die Drift deutlich über die Breite des mittleren Balkens hinausgeht. Wie z.B. bei Achim und bei mir, wo die Drift ohne AFC nach mehreren Stunden von -1 auf der Mittenanzeige bis +1 reichte.
Geringere positive Drift kann auch kompensiert werden, benötigt dann aber einen 150 pF Klasse 1 Keramik-Kondensator mit Temperaturkoeffizient von Null (NPO bzw. COG Typ). Die Kombination aus 47 pF/N150 parallel mit 100 pF/NP0 hat einen Temperaturkoeffizienten von -50 x 10^-6 / °C. Wenn also die Drift nur gering ist, muss man die Grösse des negativen Temperaturkoeffizienten des Verlängerungskondensators weiter verringern. Da man Keramikkondensatoren mit Temperaturkoeffizient N33 schwer oder praktisch kaum bekommt, ist dann 150pf/NP0 (COG) die nächste Lösung.
Gruss,
Reinhard -
Hi Achim und Reinhard,
ich konnte einige Tage nicht zugreifen (da unterwegs), und bin beeindruckt, was
Ihr da wieder ausgetueftelt habt. Bei meinen ca. 10 Exemplaren 9241 der
letzten Zeit hatte ich nur einmal eine nennenswerte Drift (die aber auch
nicht vom TCA 530 kam) -- alle anderen blieben im Rahmen des zentralen
Balkens.
Aber die neue Variante ist ja offenbar soviel stabiler, dass sich ein Versuch
lohnt, denn ich wuerde in der Tat auch gerne ohne AFC einschalten, wie das
jetzt ja moeglich scheint. Wer weiss, wieviele TCA 530 am Ende ohne Not
getauscht wurden ? (Achim: Der auf der Karte von mir war ein neuer, ich
weiss nur nicht mehr, ob einer von Hans oder aus einer anderen Quelle).
Besten Gruss,
Michael -
Hallo Reinhard, Hallo Michael,
zunächst einmal kann ich melden, dass der 9241 heute Morgen beim Einschalten präzise so auf Mitte abgestimmt war, wie gestern spät abends beim Ausschalten. Viel besser geht es glaube ich wirklich nicht.
Was verbleibt ist ein "Grundrauschen" an Einflüssen wie Skalenseil, Abstimmpoti, TK der Bauteile auf dem Abstimmspannungsbaustein, was aber nicht stört.
Erfreulicherweise lässt sich die Korrektur der Temperaturkompensation sogar auf andere Geräte mit ähnlicher Charakteristik übertragen, wie bei dem von Reinhard erfolgreich umgebauten Gerät.
Ich habe nun noch einen 9241 in der Ferienwohnung (-> das "Rework" Exemplar) und einen 9240 eingelagert. Beim 9241 (ein 108 MHz) weiß ich von der letzten Benutzung, dass er deutlich nach oben driftet, bin aber nicht sicher, ob nur bis ans Ende des Mittenbalkens oder bis +1. Wenn ich vor Ort bin, prüfe ich das und ggf. wird gehandelt.
Wenn der C225 (150 pF) durch eine Kombination 100 pF + 47 pF ersetzt wird, liegt das zwar gerade noch so im Rahmen der 2% Toleranz, aber ein Neuabgleich ist dennoch nötig. Zur Erinnerung nochmal das Schaltbild:
Die Schwingkreisinduktivität wird allein von L229 gebildet.
Die gesamte Kapazität des Oszillator-Schwingkreises ergibt sich näherungsweise als:
Cosc = C228 + C230 + (C225 x D226 / C225 + D226)
Nehmen wir einen Wert von z.B. 30 pF für die BB103 und für den Trimmer C 228 z. B 10 pF, dann ergibt sich für den Originalkondensator C225 mit 150 pF eine Gesamt-Schwingkreiskapazität von 41,8 pF. Im Fall mit C225 = 147 pF bekommen wir eine Gesamt Schwingkreiskapazität von 41,71 pF.
Das sieht wenig aus, hat aber Einfluss, zumal sich durch die 2 neuen Kondensatoren und deren veränderten Einbau auch noch parasitäre Kapazitäten nach Masse (Abschirmdeckel) und zu anderen Bauteilen / Leiterbahnen ändern.
Man darf nicht vergessen, die BB103 bewerkstelligt mit einem Kapazitätshub von max. 6 pF von 27 - 33 pF den gesamten Frequenzbereich des Oszillators von 98,2 MHz bis 118,7 MHz. Also eine Frequenzänderung von 20,5 MHz mit einer Kapazitätsänderung von 6 pF.
Unterstellt man einen linearen Zusammenhang, ergibt 1 pF Kapazitätsänderung also eine Frequenzänderung von 3,42 MHz. Kein Wunder, dass kleinste Änderungen einen deutlichen Effekt haben.
Korrektur:
der Kapazitätshub beträgt im relevanten Spannungsbereich 18 pF.
Pro pF hätten wir also im Durchschnitt eine Frequenzveränderung von 1,14 MHz.
Zudem können die Verlustfaktoren der neuen Bauteile von denen der alten abweichen, was sich auf den Schwingkreis auswirkt.
Die Oszillatorschaltung ist eben extrem sensibel, daher driftet sie ja auch so leicht
Aus der Sicht des technisch orientierten Nutzers ist der Tuner dieses Receivers nun von einem eklatanten Mangel befreit. Die Notwendigkeit, immer nach dem Abstimmen die AFC zuzuschalten oder laufend von Hand nachzustimmen, ist entfallen.
Geht man davon aus, dass die Sendefrequenz der empfangenen Sender nicht driftet, hat eine AFC in einem von sich aus stabilen Tuner eigentlich keine Berechtigung. Ausnahme mögen grobmotorige Nutzer sein, denen das präzise manuelle Abstimmen "zu nervig" ist. Ansonsten kaschiert eine AFC nur Fertigungs- und Bauteiltoleranzen oder eine unzureichend realisierte Temperaturkompensation.
Anders sieht es bei Geräten mit Stationstasten aus, die man oft nicht ohne Weiteres dauerhaft stabil von Hand einstellen kann. Oft verstimmt sich ein Preomatpoti schon beim Drücken auf die Taste leicht.
Hier ist eine AFC eine gute Sache und nicht umsonst ist der AFC-Schalter oft schon in den Preomat Block integriert.
So gesehen ist beim Saba 9240S, beim 9250 und 9260 eine AFC im Gegensatz zum 9240 und 9241 sinnvoll.Achim -
Hallo,
gestärkt mit diesen hochkarätigen Erkenntnissen werde ich mich demnächst mal um mein Sorgenkind kümmern. Der wandert aktuell in 30 Minuten von Mitte auf +1 und in zwei Stunden auf +1,8 (!). Dann zieht die AFC nicht mehr auf Mitte. Das ist aber schon seit dem Kauf im November 1979 so. Die Lösung bestand darin, die Festsender im kalten Zustand auf -1 einzustellen. Bei schwachen Sendern hat die AFC dann manchmal beim Einschalten auf den nächststärkeren Sender abgestimmt. Reklamiert habe ich das nie, trotz Garantie.
Noch eine Bemerkung zur BB103. Ich meine der Kapazitätshub ist größer als 6pF, so um die 30pF.
Ansonsten findet man so viel Kompetenz in keinem anderen Forum.
Gruß
Rolf -
Als man Kapazitätsdioden mit grösserem Hub zur Verfügung hatte konnte man nicht nur weitere Frequenzbereiche überstreichen sondern konnte auch günstigere Relationn zur Induktivität im Schwingkreis herstellen. So jedenfalls sieht man das es gewagt war und der Stabilität nicht förderlich den UKW-Bereich nach oben hin zu erweitern und noch die zweite Diode wegzukonstruieren.
Einfacheres Tuning ohne Aufmachen der HF-Kiste für wenig hf-versierte Bastler dürfte es aber sein das Frontend von außen zu heizen, damit es schnell in den Warmbereich kommt, selbstregelnde und selbstklebende Folien-Heizungen gibt es ja schon als Folien als Restposten aus der Automotive-Produktion.
Gruß Jogi,
der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf. -
Hallo Rolf,
für die BB103 sind Datenblätter offenbar rar gesät. Ich hatte länger gestöbert und meist nur Tabellen mit wenigen Parametern, teils etwas missverständlich, gefunden. Da gab es von 27-33 pF bis 4-45 pF alles Erdenkliche.
Nun habe ich noch eine Kennlinie gefunden, die auch plausibel erscheint. Ich habe den im 9241 in der 108 MHz Version relevanten Abstimmspannungsbereich von 3V - 27 V rot eingetragen.
Da käme man immerhin auf einen Hub von 30-12=18 pF.
Hat jemand hier ein amtliches Datenblatt des Herstellers??Achim -
Ja.
http://saba-forum.dl2jas.com/bildupload/Siemens_BB103_small.pdf
Das kann ich nicht beantworten. Der Gegensinnige Störhub, tritt nur in HF -Kreisen auf. Eine Diode wird nach + die andere nach - durch die HF moduliert(geshiftet) unterm Strich keine Pegeländerung wegen delta-C
Aber, im Osz, werden immer Verkürzer (150Pf) eingesetzt.
Damit wird der Gleichlauf eingestellt. Nur sieht man den nicht immer und sofort.
Hier ein Beispiel T6500
decoder -
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Hallo Achim
Edit: Du hattet den Link
http://www.composants-electroniques.com/docs/pdf/10421000.pdf
und den zugehörigen Text leider editiert, so kommt der Text ein wenig ohne Zusammenhang. Löschen wollte ich ihn aber auch nicht mehr.
Kann es sein, das du das Datenblatt falsch interpretiert hast?
Die Angaben Cmin und Cmax geben die Toleranz an, beide Werte werden mit einer Sperrspannung von 3Volt ermittelt.
Weiter rechts findet man C(V1)/C(V2) min, das wäre das Kapazitätsverhältnis bei den beiden angegebenen Sperrspannungen V1 und V2.
Bei Cmin (3V) von 34pF und einem Verhältnis C(V1=3V)/C(V2=30) von 2,5 ergäbe das 13,6pF (30V). 34pF-13,6pF= 20,4pF.
Bei Cmax (3V) von 42V und einem Verhältnis C(V1)/C(V2) von 2,5 ergäbe das 16,8pF bei (30V). 42pF-16,8pF=25,2pF
Dann liegen die Angaben doch schon deutlicher näher beieinander, einmal 18pf Hub von 3 bis 27V und ein anderes mal 20,4pF Hub von 3V bis 30V.
Stimmt dann auch mit den Daten von ECA überein:
http://saba-forum.dl2jas.com/bildupload/BB103.pdf
Gruß Ulrich -
Hallo Achim,
Du hast natürlich recht, die Änderung der Schwingkreiskapazität mit der Parallelkombination 100 pF + 47 pF ist nicht 3 pF, sondern viel weniger, da ja die Kapazitätsdiode daran liegt. Da hatte ich nicht gut gezielt!
Du sagst, [Zitat]der Kapazitätshub beträgt im relevanten Spannungsbereich 18 pF.
Pro pF hätten wir also im Durchschnitt eine Frequenzveränderung von 1,14 MHz. [Zitat Ende]
Da das Quadrat der Resonanzfrequenz umgekehrt proportional zur Schwingkreiskapazität ist, gibt es aber leider keinen proportionalen (linearen) Zusammenhang zwischen Kapazitätsänderung und Frequenzänderung, mit dem wir so einfach die Aenderung der Frequenz pro Änderung der Kapazitätseinheit abschätzen könnten. Da müsste man noch etwas mehr rechnen.
Nachtrag, eben gerechnet (für Kreiskapazität von 40 +/- 10 pF und Induktivität L= 65,8 nH):
Bei 87-90 MHz Empfangsfrequenz ist die Relation 0,9 MHz/pF
Bei 105-108 MHz Empfangsfrequenz ist die Relation 1,6 MHz/pF
Was aber des Pudels Kern ist und da sind wir uns einig: Man muss trotz der sehr geringen Änderung der Schwingkreiskapazität den Oszillator neu abgleichen. Ich hatte übrigens 1 MHz Abweichung nach Ersatz des Kerkos 150pF, also keine Theorie sondern Praxis. Allerdings ist auch noch eine Toleranz der Kerkos dabei und ich kann nicht eine so kleine Kapazität mit einer Genauigkeit von besser als 1 pF messen.
Gruss,
Reinhard -
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Wie gesagt und mit vielen Texten inzwischen detailiert von vielen Seiten beleuchtet, ist die Idee grundsätzlich nicht gut das Frequenzband durch kleinere Maßnahmen zu erweitern, die unterhalb eines gewissen Entwicklungsaufwandes liegen.Gruß Jogi,
der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf. -
Hallo Achim,
falls Du immer noch etwas Drift bei höherer Frequenz haben solltest....das geht wahrscheinlich nicht besser. Schliesslich soll hier ein Keramikkondensator mit definiertem Temperaturkoeffizienten u.a. den Temperaturgang der Sperrschichtkapazität der Kapazitätsdiode ausgleichen, die aber selbst eine Funktion der Abstimmspannung (Sperrschichtspannung) ist. Das ist der Punkt!
Und zwar ändert sich bei der BB103 zwischen 3V und 27V der positive (!) Temperaturkoeffizient der Sperrschichtkapazität von 300 ppm/K (bei 3V) auf ca. 80 ppm/K (bei 27V) und zwar ist die Korrelation in doppelt-logarithmischer Darstellung linear (sagt die www-Recherche). Man kann also nur eine optimale Kompensation für eine bestimmte Frequenz erreichen.
BB103 Glasgehäuse, 7,3 mm
Kathode jeweils mittleres Beinchen
Grenzwerte:
Sperrspannung : 30 V
Durchlass- Strom bei 60 grdC.: 100 mA
Kapazität bei 3V, 1MHz :
BB103 : grün: min 27 pF, max 31 pF; blau: min 29 pF, max 33 pF
bei 30 V, 1 MHz:
BB103,203 : typ 11 pF
Kapazitätsverhältnis 3V/30V :
BB103: 2,65 (2,5-2,8)
Gütefaktor bei 100 MHz:
BB103 bei 30 pF : min 100, typ 175
Serienwiderstand bei 100 MHz :
BB103 bei 30 pF : typ 0,3 Ohm, max 0,5 Ohm
Temperaturkoeff. Sperrschichtkap. bei 3V : typ 0.03 %/K (300 ppm/K)
vom Diagramm: 0,05 %/K (500 ppm/K) bei 1V bis 0.007 %/K (70 ppm/K) bei 30V
Ich habe mal ein wenig gerechnet:
Bei einem mittleren Temperaturkoeffizienten von 250 ppm/K der Sperrschichtkapazität der Kapazitätsdiode und 30pF Sperrschichtkapazität gleicht Deine Kombination von parallelen 100pF (NP0) und 47pF(N150), die in Serie zur Kapazitätsdiode sind und parallel dazu der 6,8pF(N750) den Temperaturgang der Sperrschichtkapazität PERFEKT aus. Besser geht nicht!
Jetzt müssten sich nur noch der Temperaturgang der Spule (Spulenkernmaterial!) und Trimmkondenator kompensieren. Beide sind aber nicht abhängig von der Abstimmspannung. Wenigstens der Tk des Trimmkondensators hat eine happige Serienstreuung. Wie das mit der Induktivität ist, weiss ich nicht.
Hier mal die Daten einer Kapazitätsdiode BB721. Der Kapazitätsverlauf ist etwas anders als bei der BB103. Aber der Tk-Verlauf stimmt fast mit dem der BB103 überein!
Gruss,
Reinhard
