Saba 9241 Receiver - eine ungeplante Überarbeitung

      kugel-balu postete

      Hat schon mal jemand mit Teflon-Platten experimentiert ? Die muessten doch speziell fuer
      HF noch besser sein (leider auch viel teurer ...).

      Michael


      Jain.
      Selber machen war nicht nötig, wir hatten Zugang zu den Resssourcen samt Applikationsberatung und umfangreichen Applikations- und Datenschriften. Das führte dazu das wir uns einfach passendes Plattenmaterial kommen lassen, an den Lohnfertiger liefern, jedenfalls zuführen lassen konnten. Einfach auf Zuruf und ohne selber erst im Labor herumbrauen zu müssen.
      Leiterplattenmaterial ist nämlich in einer Menge Qualitäten - sogar geregelt durch eine DIN - lieferbar, auch mit verarbeitetem Teflon im Trägermaterial. Die Eigenschaften sind - siehe oben bekannt und DIN-genormt. Man muß nur noch gucken welche Eigenschaften man haben möchte. Dem Privatbastler ist sowas eher nicht zugänglich.

      Aber ganz von der Materialfrage der Leiterplatte in einem Tunermodul abgesehen, läßt man es für Serienprodukte schon seit ca. 35 Jahren garnicht mehr soweit kommen. Auch nicht zu solch bewunderswerten händisch aus-approximierten Korrekturexperimenten wie hier im Thread von Achim vorgestellt. Man gelangt in der rationellen Entwicklung auf dem Weg schneller und billiger zum Ziel wenn man sich der Applikateure bei den Großen der Branche bedient, die einem was eigenes zurechtbacken (sintern). Als Daumenfaktor kann man sagen das ab einer gewissen Umständlichkeit und Kosten der diskreten Schaltung es sich sogar schon bei Kleinserien (2000...4000Stk) um 1980 herum eher gelohnt hat sich nicht mehr der klassischen Technik zu bedienen sondern sich in Schicht-Technik spezifische Chips (Dünnschicht/Dickschicht) beim Konfektionisten machen zu lassen. Siehe Blaupunkt-Autoradios, die waren voll mit solchen Baugruppen mit denen man heute mächtige Maläsen hat sie bei Defekt zu ersetzen. Diese Filmtechniken (ein Zwischenschritt ist die Erstellung eines Maskenfilms) haben den Vorteil das alles auf einem Substrat sitzt, die Applikateure durch bloße Wahl der Pasten für Bauteile und Masken für die Struktur die erforderlichen Kriterien erfüllen.
      Um nicht zu weit auszuholen kann man so mittels aufgebrachter Widerstandspaste auf dem Substrat (das kann auch Teflon sein, ist aber auch gerne Aluminiumoxydkeramik oder Steatit) Widerständen (gilt natürlich auch für alle anderen Bauteile) passende Toleranzen und Temperaturbeiwerte zu verpassen, positive wie negative, diese über das gesamte Substrat mit konstanter Verteilung oder gewollten Abweichungen auszulegen, die Leiterwege kurz zu halten und das ganze Gebilde so wesentlich genauer und betriebssicherer zu machen.
      Handy Sende- und Empfangs-Transmitter wären anders garnicht vorstellbar, es sei denn man möchte einen Kleiderschrank hinter sich herziehen in dem der diekret aufgebaute Sender samt dicken Bleiakkus und Thermostabilisierung residiert.

      Und als Dreingabe noch,
      ein kurzer Auszug was es an gewöhnlichen Leiterplatten schon alleine als 08/15 Materialien gibt (aus Siemens-Unterlagen wie immer bei mir):

      FR1+2
      Phenolharz in Hartpapier (Pertinax Hp2063) | mit Formaldehyd (FR1), ohne Formaldehyd (FR2)

      FR3
      Epoxydharz in Hartpapier (Pertinax) | formaldeyd-frei, pcb-frei /stinkt trotzdem wie Fisch tot

      FR4
      Epoxydharz in Glasgewebe (Hgw2370)
      Melaminharz in " (Hgw2272)
      Siliconharz in "
      Polyester in Glasmatte (Hm2471)

      TFE (Teflon) ohne Füllstoff
      FEP (Teflon) ohne Füllstoff
      Polyester ohne Füllstoff
      Pe-Folie ohne Füllstoff
      Polyäthylen Folie ohne Füllstoff
      Keramik (Al2O3) /Tiefgestellte Ziffern kann das Forum wohl nicht also muß man sich die selber denken
      Glas-Keramik
      Glas (C7059)

      Fußnote - Der DIN-Code ist angegeben wo bekannt, die Unterschiede in der Dielektrizitäskonstante und im dielektrischen Verlustfaktor auch noch abzupinnen hatte ich keine Lust, kann man selber im Physikbuch/Technologiebuch/Tabellenbuch Elektrotechnik tun.
      /Kapitälchen kann das Forum auch nicht, also ist die Fußnote faktisch ok aber optisch so eigentlich nicht in Ordnung.
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.
      Hallo,

      was getan werden kann ist häufig nicht identisch damit, was getan wird.

      Wenn ich mir die Saba Box (alte Version) mit ihrem stinknormalen Pertinax so ansehe, glaube ich, dass man sich da gar nicht allzu viele Gedanken gemacht hat, von den Möglichkeiten, die Jogi beschreibt, ganz zu schweigen.
      Gedruckt, gebohrt, bestückt, rein ins Gehäuse, die Temperaturdrift mehr schlecht als recht durch auf die Printseite eingezwickelte KerKos kompensiert und den Rest der AFC überlassen.
      Großes Tennis ist das nicht gerade.

      So wie der Stand der Forschung bei mir gerade ist, ist es nicht primär das Basismaterial, sondern die nicht optimale Position der C225 und C230.

      Sobald diese Bauteile auf der Bestückungsseite sitzen, wird die Kompensation einfacher und wirkungsvoller!

      Dazu hätte man freilich ein neues Layout gebraucht, oder man hätte von Hand wie ich drei 1mm Löcher bohren müssen.

      Mittlerweile habe ich den Trennsteg zum nicht benutzten Platinenbereich entfernt, um eine bessere Wärmeverteilung und Belüftung zu erreichen.
      Zudem verwende ich wieder den Johanson Lufttrimmer, da mit dem Murata (wie schon zu Beginn) keine zufriedenstellenden Ergebnisse erreichbar sind.

      Achim
      Moin Achim,

      danke -- das Entfernen des Steges schien mir auch sinnvoll -- prima, dass Du das schon
      im Versuch hast. Was das Pertinax betrifft: Dessen Nachteil ist im _trockenen_ Zustand
      vermutlich sehr klein, aber es nimmt leichter Feuchtigkeit auf. Also vielleicht nur ein Problem,
      wenn das Geraet nicht im Wohnzimmer steht. Vielleicht noch, wenn es schlecht belueftet
      steht -- aber das sollte man ja auch diversen Gruenden nicht tun.

      Welchen Einfluss hat diese nachgeruestete Bruecke ? Vermutlich steht es oben irgendwo,
      aber ich habe es gerade nicht wiedergefunden.

      Interessant waere noch der Versuch, ob die Drift vernachlaessigbar wird, wenn man den
      Zaehler ausschaltet nach der Sendereinstellung. Man koennte ja eine zusaetzliche
      Schaltoption ueber die Netzteilplatine vorsehen, indem man den Schalttransistor fuer das
      Zaehler-Relais noch mit einem zweiten "verlaengert" (und auf diese Weise ein "und"
      realisiert).

      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Michael und Leser,

      Sowohl das Entfernen des Steges, als auch die Verlagerung der C225 und C230 auf die Bestückungsseite haben dazu geführt, dass die Kompensation sauberer, sprich reaktionsschnell und gleichsinnig erfolgt. Es gibt keine Schwankungsphasen mehr, in denen die Kompensation nachhinkt oder vorausläuft und damit zu gegenläufigen Verstimmungen führt.
      Nach 6 Stunden haben alle Bauteile in der Box dieselbe Temperatur, aber innerhalb der ersten 1-2 Stunden ist die Korrektur nun stetig und reagiert sofort auf Temperaturänderungen der Oszillatorbauteile. Zuvor herrschten zwei verschiedene "Klimazonen".

      Das Pertinax dürfte, wie Du sagst, bei meinem 9241, der über den Winter in meiner Zweitwohnung bei geringer Beheizung stand, eine Rolle gespielt haben. Es nimmt wohl Wasser auf, das dann beim ersten Durchwärmen langsam ausgeschieden wird. Danach reagierte die Box auch genau wie die des Receivers zu Beginn in diesem Thread.

      Die Massebrücke ist in der Box v2 eingebaut, daher die Nachrüstung. Ich gehe davon aus, dass mit dieser Brücke die Induktivitäten der Masseführung, gerade im Zwischenkreis und in der Vorstufe geringer sind.

      Das mit dem Zähler wäre möglich, ich würde es aber nicht gerne haben, weil ich über die Digitalanzeige aus der Ferne sehe, welcher Sender eingestellt ist. Die Skala ist ja aus der Entfernung nicht ablesbar.


      Im Moment teste ich mit einem 15pF N220 (gelb) als C230.
      Dabei beschränke ich mich auf das Verhalten bei 106 MHz, da es kritischer als das am unteren Ende des Bereichs ist. So lange man C225 unverändert lässt, kommt auch keine nennenswerte Frequenzabhängigkeit der Kompensation ins Spiel.
      Daher sollte C225 überhaupt nicht variiert werden, sondern allein über die Kombination und die Gewichtung der Kapazitätsanteile von C230 und C228 ein Optimum ermittelt werden.
      Dabei stößt man allerdings an eine Genauigkeitsgrenze, da heute nicht mehr alle TK-Werte bei KerKos handelsüblich sind. Eigentlich gibt es nur noch NP0, die man dann mit Bauteilen aus dem Fundus kombinieren kann.
      Achim
      nightbear postete
      was getan werden kann ist häufig nicht identisch damit, was getan wird.

      Wenn ich mir die Saba Box (alte Version) mit ihrem stinknormalen Pertinax so ansehe, glaube ich, dass man sich da gar nicht allzu viele Gedanken gemacht hat, von den Möglichkeiten, die Jogi beschreibt, ganz zu schweigen.
      Gedruckt, gebohrt, bestückt, rein ins Gehäuse, die Temperaturdrift mehr schlecht als recht durch auf die Printseite eingezwickelte KerKos kompensiert und den Rest der AFC überlassen.
      Großes Tennis ist das nicht gerade.
      [/img]


      Wie sagt man im nahen Münsterland und den Niederlanden "Wat de Buer nit kennt dat freärt er nit"
      Entwickler sind vielgeplagte Leute die vielen Ansprüchen genügen müssen und noch dazu "Rezepte nach Art des Hauses" umzusetzen haben, sowie auf eine geraume und nicht endende Periode des ständigen Lernens, Neulernens, Umlernens unterliegen. Das alles kann dazu führen das das Arbeitsmotto lautet "das ham wa immer schon so gemacht". Und neue Technologien haben auch nicht imemr nur Vorteile, was ist wenn nach 5 Jahren die Pasten von den Substraten abspringen oder runterfließen? Alles ist Dutt und der Entwickler war´s gewesen. Man sieht ja immer wieder das gerade besonders inovative Ideen in die Büx gehen. Siehe Tropydur.

      nightbear postete
      Das Pertinax dürfte, wie Du sagst, bei meinem 9241, der über den Winter in meiner Zweitwohnung bei geringer Beheizung stand, eine Rolle gespielt haben. Es nimmt wohl Wasser auf, das dann beim ersten Durchwärmen langsam ausgeschieden wird. Danach reagierte die Box auch genau wie die des Receivers zu Beginn in diesem Thread.


      Genau was ich ich immer predige, Warmspielen oder noch besser garnicht aus der Übung kommen lassen bekommt elektronischen wie mechanischen Geräten gewisser höherer Komplexität am Besten. Das Auto springt auch nicht mehr an, wenn es den ganzen Winter über im feuchten Loch herum gestanden hat. Dafür die Zweitwohnung ganzjährig durchzuheizen? Ziemliche Geschmacksache ;)
      Mein Ferienhaus wird einfach durchgängig genutzt, wenn ich nicht drin wohne dann spielt es Geld durch Urlauber ein.
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.
      Also: Das Projekt Optimierung der Temperaturstabilität bei der UKW-Box alte Bauform erkläre ich nun als (zumindest vorläufig) erfolgreich abgeschlossen.

      Ohne den Trennsteg und mit der Bestückung des Original C225 (150pF, N750) auf der Bestückungsseite, einem Johanson Lufttrimmer (1-10 pF) und einem 15 pF N220 als C230 auf der Bestückungsseite ist das Thema Temperaturdrift bei dieser Box Geschichte. Auch während eines 10-stündigen Dauertests und genauer Beobachtung lassen sich auch keine noch so kleinen temporären Verstimmungen in eine Richtung erkennen.

      Möglich, dass nach langer Betriebspause im Winter in einem kühlen Raum durch Hygroskopie des hier noch verwendeten konventionellen Pertinax vorübergehend ein schlechteres Verhalten auftritt, bis alles wieder trocken ist.

      Ich werde dieselbe Modifikation nun noch bei der baugleichen Box des "Rework-9241" durchführen, die derzeit die typische Aufwärtsdrift aufweist. Dann zeigt sich, ob diese Bauteilauswahl zu reproduzierbaren Ergebnissen führt.

      Zuvor habe ich beim 9241 aber noch eine andere Modifikation geplant...
      Achim
      Moin Achim,

      sehr gut -- wenn sich das bei der 2. Box reproduzieren laesst, waere am
      Ende eine kurz zusammengefasste Umbauanleitung vielleicht am besten
      (so, wie schon angedeutet), damit keine Misverstaendnisse entstehen
      koennen.

      Jetzt bin ich natuerlich auf die noch geplante Modifikation gespannt ...

      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo Michael,

      über die zweite Box werde ich berichten. Immerhin scheint dieser Typ sehr verbreitet zu sein.
      Zudem muss ich Box Nr.1 noch neu abgleichen und hoffe, dass sich die Ergebnisse nicht ändern. Schließlich variiert man beim Abgleich der Oszillatorfrequenz das Verhältnis C230:C228, was Einfluss auf das Temperaturverhalten hat. Aber da dürften eigentlich keine großen Veränderungen mehr erfolgen.

      Eine gewisse Streuung zwischen den einzelnen Exemplaren gibt es bei diesen Boxen sicher. Aber wenn man eine Empfehlung findet, die eine Reduzierung der Drift auf beispielsweise die zentralen 50% des Mittenbalkens bewirkt, ohne dass man langwieriges Feintuning betreiben muss, wäre das Ziel eigentlich erreicht.

      Man sieht ja an diesem Thread, dass eine gewisse Hartnäckigkeit nötig ist, die man sich im Alltag, auch im Rahmen einer gründlichen Reparatur nicht unbedingt leisten kann und will.
      Allein für eine gründliche Revision plus Abgleich sind ja schon viele Stunden erforderlich.

      Übrigens nutze ich den hier vorgestellten 9241 derzeit in meiner HiFi Anlage als alternativen Tuner und muss sagen, dass seine Empfangsleistung beeindruckend ist. Gerade am Faltdipol und bei schwachen Sendern (bei mir BR2 und SDR) sind Klang, Rauscharmut und jetzt auch die Stabilität beeindruckend.
      Achim
      Hallo allerseits,

      es gibt immer wieder einmal neue Fakten zum Thema UKW-Box der 92xx Receiver.
      So gingen wir bislang davon aus, dass die Varicap Diode im Oszillator, obwohl im Layout als Doppeldiode angelegt, in der Fertigung durchgängig durch die Einzeldiode BB103 mit in Serie geschaltetem Verkürzungskondensator bestückt wurde.

      Heute habe ich eine Box repariert, bei der die Doppeldiode bestückt ist, kein Verkürzungskondensator vorhanden und auf der Printseite nur der 6p8 N 750 KerKo parallel zum Trimmer bestückt ist. Seht selbst:



      Achim
      Hallo Hans,

      ja, der 6p8 ist im Werk nachbestückt worden.

      Die Doppeldiode ist maschinell gelötet, das sind die 3 Schwerter links unten, eins an der Massezunge und zwei südöstlich davon. Die Massezungen sind wohl grundsätzlich bei Saba noch von Hand nachgelötet worden.
      Die drei frischen Lötstellen oben rechts sind von mir, da habe ich den Oszillatortransistor ersetzt, der alte hatte nur noch eine funktionsfähige B-C Strecke, B-E tot.
      Achim
      Hallo Achim, Forum,

      ich schulde Euch noch meinen Fortschrittsbericht, da ich ja offensichtlich an meinem 9241 das gleiche Problem wie Achim hatte, mit dem Unterschied, dass bei mir die Abstimmfrequenz bereits eine halbe Minute nach Einschalten des Geräts (AFC auf "aus") zu wandern beginnt. Spannungsversorgung vom Netzteil und Abstimmspannungsmodul, alles neu, TCA 530 auch neu, alle Kapazitätsdioden im Empfangsteil neu, die Transistoren neu und alle Elkos neu...das hat aber alles nichts gebracht.

      Wie Achim, habe ich ja auch mit den Temperaturkoeffizienten des Verkürzungskondensators und des Parallelkondensators (alles hochwertige Klasse-1 Philips Kerkos) experimentiert. Von Achim hatte ich dankenswerter Weise auch 6,8pF mit Tk-Klasse N150 (orange Markierung) bekommen, so dass ich verschiedene Kombinationen ausprobieren konnte. Ich habe, genau wie zuerst von Achim weiter oben genau beschrieben, auch den Keramiktrimmer im Oszillator gegen einen Keramik-Rohrtrimmer mit Messingspindel und schliesslich durch einen noch hochwertigeren Luftrohrtrimmer von Temex Ceramics Typ AT5201(Tk = 0 bis -15 ppm/°C, Q= >5000) ersetzt.

      Es gab insgesamt eine Verbesserung, wenn ich den originalen Verkürzungskondensator C225 (150 pF, N750) belassen, aber den originalen Parallelkondensator C230 (6,8 pF, N750) durch einen 6,8 pF, N150 (Danke, Achim!) ersetzt habe. Verbesserung heisst in diesem Fall, dass ich bei 88 MHz fast keine Drift mehr feststellen konnte, aber bei 106 MHz immer noch über 100 kHz, und zwar bereits innerhalb der ersten 15 Minuten nach Einschalten. Ich habe dann rechnerisch simuliert, welche Kombination von Temperaturkoeffizienten dieses Verhalten bewirken, wobei ich - soweit vorhanden - die Tks der Datenblätter der verwendeten Bauteile verwendet habe. Im Ergebnis war dieses Verhalten nur simulierbar, wenn ich für den Tk der Oszillatorspule einen beträchtlichen negativen Temperaturkoeffizienten von ca. -100 oder sogar -200 ppm/°C angesetzt habe. Das ist insofern ungewöhnlich, da lt. Datenblatt von Neosid, das Kernmaterial einen positiven Tk von ca. 30-100 ppm/°C hat. Die Simulation beweist auch keineswegs, dass "meine" Spule diesen negativen Tk hat, nur lässt sich das Temperaturverhalten in meinem Fall damit reproduzieren, ohne dass die Ursache dafür festgestellt wäre.

      Aus der Simulation liess sich dann der Schluss ziehen, dass insbesondere C230 (6,8 pF) mit noch geringerem negativen Tk der noch verbliebenden Drift am meisten gegensteuern sollte. Ebenso C225 (150 pF) mit geringem Tk. Ich habe deshalb beide mit Tk von Null (NPO-Typ, schwarze Markierung) probiert und damit tatsächlich eine Verbesserung bekommen. Bei NPO (Tk= Null) sollte es keine Rolle soielen, ob sie auf der Bestückungsseite oder der Lötseite plaziert werden. Ich habe den C230 auf die Bestückungsseite gesetzt, wie Achim das zuletzt beschrieben hatte. Für 150 pF mit Tk Null (NPO) hatte ich nur 100pF verfügbar und einen 47 pF, den ich also parallel anbringen musste. Beide zusammen passen nicht auf die Bestückungsseite, ich habe also die 100pF auf die Bestückungsseite plaziert und die 47 pF parallel dazu auf die Lötseite. Die fehlenden 3 pF wirken sich bereits so stark aus, dass der Oszillator danach an Trimmer und Spule neu abgeglichen werden muss. Bei der Gelegenheit habe ich auch gleich das Masseblech am unbenutzten Bereich der Platine entfernt, wie von Achim vorexerziert. Mit diesen Massnahmen habe ich bei 106 MHz die Drift auf etwa die Hälfte, also etwa 50 kHz reduziert. Das ist völlig problemlos im Fangbereich der AFC. Da weitere Optimierung bedeutet hätte, dass ich Versuche mit Austausch der Spule oder des Spulenkerns hätte machen müssen, um den Tk weiter in den positiven Bereich zu verschieben, aber das jetzige Ergebnis zu einem praktisch zufriedenstellenden Ergebnis geführt hat, habe ich darauf verzichtet.

      Die Beobachtung, dass bei mir die Drift bereits so schnell einsetzt (innerhalb von Minuten), lässt mich vermuten, dass hier keine Konvektionswärme ursächlich ist, sondern die Eigenerwärmung eines für die Oszillatorfrequenz kritischen Bauteils. Da nunmehr der Trimmer und die Kerkos ausgetauscht wurden, bleibt ja eigentlich nur noch die Spule als wahrscheinlich ursächliches Bauteil übrig. Ich vermute, dass Verlustwärme, die direkt im Kern entsteht, hier recht schnell Eigenerwärmung bewirkt. Wie gesagt, ich bin dem jetzt nicht weiter nachgegangen (ggf. lose Wicklung, untypisches Kernverhalten,...?), da es mir um die erreichte Lösung zur praktischen Zufriedenheit ging.

      Vielleicht weiss einer von Euch ja mehr zum Verhalten von Spulen und ihren Eigenheiten?


      Herzlichen Gruss und nochmal vielen Dank an Achim!
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 6 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Interessant wäre das Datenblatt der Spule!

      Irgendwo, wenn es die Spule selbst ist, kommt ja die Wärme her. Wärme kann nur entstehen, wenn in ihr ein ohmscher Widerstand existiert. Einmal gibt es den ohmschen Widerstand des Drahts, den man nur zum Teil mit einem Ohmmeter messen kann. Bei ernsthaft Frequenz spielt auch noch der Skineffekt eine Rolle. Dann gibt es den indirekten ohmschen Widerstand, reale Verluste im Kernmaterial. Mit etwas Glück steht im Datenblatt direkt die Güte der Spule in Abhängigkeit von der Frequenz, dann kann man den ohmschen Anteil der Spule recht gut ermitteln.
      Hat man diesen ohmschen Serienwiderstand zur Spule, kann man sich Gedanken machen, in wie weit es bei gegebenen Betriebsbedingungen zur nennenswerten Erwärmung kommen könnte.
      P = I² x R
      Nehmen wir als erstes Beispiel 1 mA HF-Strom und 1 Ω Verlustwiderstand.
      Das ergibt gerade mal 1 µW Verlustleistung, die kann man getrost vernachlässigen.
      Bei angenommenen 10 mA Strom und 100 Ω Serienwiderstand sieht es schon anders aus.
      Da ergibt sich eine Verlustleistung von 10 mW, die würde ich bei einer kleinen Spule nicht mehr vernachlässigen.
      100 mW ist beispielsweise die Grenze von Mikrowiderständen und einigen gängigen SMD-Widerständen.
      Das als kleiner Denkanstoß, ob man eventuell eine Eigenerwärmung der Spule ausschließen bzw. vernachlässigen kann.
      Zeigt sich eine merkliche Eigenerwärmung der Spule, habe ich noch mehr Ideen.

      Andreas
      Was bedeutet DL2JAS? Amateurfunk, www.dl2jas.com
      Die Spule sieht man in mehreren Fotos oben. Hier eine Nahaufnahme, die Achim oben gezeigt hat: saba-forum.dl2jas.com/bildupload/P1130863.jpg

      Sie ist aus relativ dickem (ca. 0,5-1mm Durchmesser) Kupferdraht mit nur 2 - 3 Windungen. Erwärmung durch Verlust im Leiter durch Ohmschen Widerstand (Wicklungsverlust) kann man vernachlässigen. Bleibt aber z.B. induktive Erwärmung. Ferritkerne, die aus Metalloxid-Keramik bestehen, haben schlechte Leitfähigkeit, normalerweise also auch keine hohen Wirbelstromverluste. Aber ist das immer so? Alterung? Einfluss von Chargenabweichungen/Schwankungen des Ferritmaterials? Immerhin ist das sehr heterogen/gesintert. Wirbelstromverluste der Wicklung?

      Bei qualitativ hochwertigen Oszillatoren wird bei den Spulen ein grosser konstruktiver Aufwand betrieben, um die Induktivität konstant und temperaturunabhängig zu halten. Materialauswahl, -stärke und mechanische Fixierung der Wicklung inklusive. Fotos von "Luxus-Empfangsteilen" mit ihren Oszillatorbaugruppen gab es weiter vorne in diesem Thread. Die hier verwendete Saba-Spule ist eine vergleichsweise sehr einfache Konstruktion, dennoch funktioniert sie ja normalerweise damit. Die Frage ist, was Abweichungen von diesem "normalen Funktionieren" bewirken kann, im Sinne von verstärkter thermischer Empfindlichkeit...

      z.B.
      - keine oder defekte Fixierung der Windungen (mechanische Instabilität von Länge und Spulenquerschnitt)
      - Ausdehnung des Spulenträgerkörpers (Plastik), das ist aber ein zeitlich langsamer Prozess
      - Verluste aufgrund Skin-Effekt, Proximity-Effekt in der Wicklung, dielektrische Verluste, Hysterese (Remanenz)-Verluste?
      - Altert Ferritkernmaterial in einer Anwendungsumgebung wie hier im Oszillator? Wenn ja, was ändert sich dabei?

      Spulenkerne sind hinsichtlich der Verwendung für einen bestimmten Frequenzbereich spezifiziert, z.B. bis 20 MHz oder bis 200 MHz. Offenbar wird also unterschiedliches Kernmaterial verwendet. Worin unterscheidet es sich in den Eigenschaften, z.B. unterschiedliche Remanenz, Wirbelstromverluste?

      Ich wollte aber mit meiner Frage nicht auf auf das von mir beschriebene Exemplar speziell abzielen, denn dann müsste ich es ausbauen und weitere Versuche anstellen, z.B. den Ferritkern wechseln, usw. Das möchte ich nicht. Ich habe die Frage aufgeworfen, falls allgemein interessante Erfahrung zur Temperaturempfindlichkeit von Oszillatorspulen und Behebung dieses Problems von Interesse ist.

      Gruss,
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

      Lieber Reinhard!

      Aus deinen Ausführungen schloss ich, daß Du die Spule im Verdacht hast, durch Eigenerwärmung driftet.
      Ganz glaube ich das nicht, man soll es aber nicht ausschließen.
      Daher meine Idee, da mal den Serienwiderstand (Verlust) zu ermitteln, um Drift durch Eigenerwärmung vermutlich ausschließen zu können.
      Die Frage, wie sich Kernmaterial, die Wicklung (mechanisch) der Körper, etc. bei unterschiedlicher Temperatur verhält, ist erst mal sekundär.
      Das deswegen, weil dann ja auch die Spule durch Fremderwärmung driftet.
      Die Spule im Oszillator sollte ein ähnliches Verhalten haben wie eine Luftspule, wenn nicht gerade das Kernmaterial deutlich ungeeignet ist.
      Bei so einer Spule geht ja ein großer Teil des Felds durch die Luft, nur wenige mm durch den Kern.

      Im Bild eine halbwegs vergleichbare Spule mit ca. 12 mm Durchmesser:

      Die wird in einer kommerziellen Amateurfunkantenne benutzt, das ganze Ding ist eine Anpassung.
      Hier der Link zur kompletten Beschreibung (Bildquelle) der Antenne Diamond X200N:
      dl2jas.com/antennen/x200n/x200n.html
      Was ich damit sagen will, das Ding muss 200 Watt Sendeleistung auf 145 und 435 MHz aushalten, beim Oszillator sind wir in der Größenordnung Milliwatt, also 5 Dekaden Unterschied.

      Andreas
      Was bedeutet DL2JAS? Amateurfunk, www.dl2jas.com
      Lieber Andreas, Achim, Forum,

      noch ein Nachtrag:

      Im praktischen Betrieb zeigt sich nach der Neuanpassung der thermischen Kompensation in meinem Fall am linken Skalenende (88 MHz) eine ganz leichte Drift von um 10-20 kHz zu kleineren Frequenzen und bei 106 MHz, wie ich schrieb, von ca. um 50 kHz zu höheren Frequenzen. Die Kompensation passt also. Sie kann an beiden Skalenenden nicht gleich wirken, da die Kapazitätsdiode BB103 bei kleiner Abstimmkapazität (hohe Frequenz, ca. 108 MHz) einen positiven Temperaturkoeffizienten von 75 ppm/°C und bei grosser Abstimmkapazität (kleine Frequenz, ca. 88 MHz) einen viel grösseren positiven Temperaturkoeffizienten von 250 ppm/°C hat (Datenblatt). Bei kleiner Frequenz (89 MHz) überkompensiert der dann grosse Tk der Kapazitätsdiode den (in meinem Fall, der aber nicht allgemeingültig ist) negativen Tk der übrigen Teile des Oszillators geringfügig. Bei grosser Frequenz (106 MHz) reicht aber der dann kleinere Tk der Kapazitätsdiode nicht ganz aus. Es gibt hier keine perfekte Lösung.

      Statt wie jetzt, mit eng spezifiziertem fast temperaturunabhängigem Luftrohrtrimmer (Tk von 0 bis -10 ppm/°C) und temperaturunabhängigem Verkürzungskondensator und Parallelkondensator, wo der positive Tk der Kapazitätsdiode den negativen Tk der übrigen Bauteile kompensiert, wäre es bei mir auch möglich gewesen, den Keramik-Spindeltrimmer mit Messingspindel zu verwenden, der einen positiven Tk von +300 (mit Toleranz +/- 200 ppm)/°C) hat und daran dann die grösse der dann nötigen negativen Temperaturkoeffizienten des Verkürzungskondensators und des Parallelkondensators anzupassen. Wegen der weiten Tk-Streuung der Keramikspindeltrimmer von +100 bis +500 ppm/°C ist das aber mühsam und ggf. mangelnd es an der Verfügbarkeit der Kapazitäten mit den passenden Tks, was dann passende Dimensionierung der Parallelkapazität zur Trimmerkapazität erfordert. Generell möchte man aber grosse Temperaturgänge und Tk-Bandbreiten vermeiden. Deshalb ist der Luftrohrtrimmer die bessere Wahl.

      Die unterschiedlichen Kompensationen in Achim's Fall und in meinem zeigen, dass es keine einheitliche Patentlösung gibt, die für alle Fälle passt. Das Prinzip ist aber klar und einheitlich. Und wir konnten beide trotz unterschiedlicher Fälle die zuvor inakzeptabel starke Drift bis auf einen leichten Resteffekt beseitigen.


      Was mich zu meiner "Spulenfrage" bewegt hat, ist die von Saba (und letztlich auch von Achim) wieder verwendete Zusatzkompensation durch Kerkos mit negativen Tks. Bei Saba ursprünglich jeweils mit -750 ppm/°C sowohl für Verkürzungs- als auch für die Parallelkapazität. Das bedeutet, dass ZUSÄTZLICH zur Kapazitätsdiode (die positiven Tk zwischen 75 und 250 ppm/°C hat) ein positiver Temperaturkoeffizient der Spule und ggf. des Keramiktrimmers kompensiert werden sollte, denn für die Kompensation des Tks der Kapazität des Varicaps alleine ist das sonst eine massive Überkompensation. Sowohl Achim, wie auch ich haben den original verbauten Keramiktrimmer herausgeworfen und durch den bzgl. Tk eng tolerierten Luftrohrtrimmer ersetzt, der nahezu keinen Kompensationsbedarf hat (Tk von -10 bis Null ppm/°C). Damit ist dann nur noch der Temperaturgang der Induktivität ist zusätzlich zur Kapazitätsdiode zu kompensieren. Da beide regulär positive Tks aufweisen, ist diese Kompensation durch Kerkos mit geeigneten negativen Tks zu bewerkstelligen. Das ist von Achim auch so realisiert. Aber bei mir führte die Kompensation mit verringertem negativen Tk von 150 ppm/°C Tk des Parallelkondensators nicht zum Erfolg, da damit Überkompensation. In meinem Fall war also kein zusätzlicher positiver Tk, aussser der von der Kapazitätsdiode zu kompensieren. Ich vermutete deshalb, dass bei mir die Induktivität keinen oder nur sehr geringen zu kompensierenden positiven Tk hat.

      Die rein rechnerische Behandlung der Kompensation erfordert, dass ich in der Simulation bei der Induktivität einen zu kompensierenden negativen Tk von -100 bis -200 ppm/K berücksichtige, damit ich die beobachtete Drift erklären kann. Die Tks der Kapazitäten sind ja bekannt und nahe Null, die der Kapazitätsdiode auch bekannt. Das heisst aber nicht, dass die Spule tatsächlich diesen Tk hat, es kann auch das praktische Verhalten der Schaltung /Aufbau dazu führen, dass dieser Temperaturkoeffizient kompensiert werden muss. Er muss nicht wirklich von der Spule stammen.

      Was mich zur Frage Spulenerwärmung gebracht hat, war die Geschwindigkeit, mit der die Drift (Anstieg der Frequenz bei 106 MHz) einsetzt. Konvektionserwärmung würde sich nach 1 Minute ja wohl noch nicht bemerkbar machen und der positive Koeffizient der Kapazitätsdiode alleine würde einen Abfall der Frequenz bewirken. Ich muss aber zugeben, meine Vermutung ist nicht zwingend.

      Andreas, Deine Vergleichsspule ist ein ganz anderes Kaliber, aber schliesslich werden solche Kaliber auch bei besseren, frequenzstabilen Tunern als Oszillatorspulen im FM-Teil verwendet. Einen Grund wird es haben, ich kann es aber nicht quantitativ abschätzen. Siehe das Beispiel von Hans hier: saba-forum.dl2jas.com/bildupload/ALPSTuner.jpg oder von Achim hier: saba-forum.dl2jas.com/bildupload/P1110455osz.jpg

      Grüsse
      Reinhard

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      Servus Reinhard,

      dass Du auch zu der Spezies Techniker gehörst, die keine Ruhe geben und dranbleiben, bis ein Optimum - hier im Sinne eines Kompromisses zwischen oberem und unterem Ende des Oszillatorbereichs - erreicht ist, war mir klar ;)

      Bleibt einzig offen, warum bei Deinem Exemplar die Drift so schnell einsetzt und bei meiner Box hauptsächlich im Bereich von > 30 Minuten aufwärts. Konvektionswärme scheidet bei Deiner Box aus, das sehe ich auch so. Auch ist das Basismaterial als Ursache bei so schnellen Änderungen eher unplausibel.
      Und es ist noch nicht geklärt, warum die spätere Revision der Box sich so viel stabiler verhält, sie hat denselben Osz.-Spulentyp.

      Bei so schnellen Änderungen wie bei Deiner Box würde ich an Halbleiter denken. Die Varicaps hast Du aber ersetzt, ohne signifikante Änderung.

      Nur so ein Gedanke: An der Anzapfung der Oszillatorspule hängt ja über R/C 237 der Mischtransistor T226. Ein BF246A bei der alten Version, ein BF900 bei der späten. Könnte nicht dieser Ast der Schaltung den Oszillator beeinflussen, wenn er temperaturabhängig reagiert?
      Achim

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von „nightbear“ ()

      Achims Vermutung ist plausibel.

      Halbleiter ändern merklich ihre Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur. Wer das mal selbst ganz einfach ausprobieren will, nimmt sich einen Transistor und misst mit einem Multimeter (Stellung Diodentest) die Strecke Basis zu Emitter. Die Spannung ändert sich deutlich, wenn man den Transistor erwärmt oder ihn abkühlt.
      Funkgeräte, zumindest älteren Datums, lasse ich immer einige Minuten warmlaufen. Bei meinem TR7 kann man Drift am Anfang ganz gut beobachten, hauptsächlich in den ersten drei Minuten. Ich hatte auch schon Fälle, daß eine PLL bei zu tiefer Temperatur nicht mehr rastete, fing erst bei halbwegs Betriebstemperatur.

      Andreas
      Was bedeutet DL2JAS? Amateurfunk, www.dl2jas.com