Die Maxi - U - Philetta

Veröffentlicht in Eigene Geräte und (Re-) Designs

 

Mit zusätzlicher ZF- Stufe bei FM für maximale Empfangsleistung

Mit Abstimm-Anzeigeröhre UM84 („magisches Band“)

Mit dreistufigem NF- Teil bei FM mit der UCH81- Triode

Mit Höhen / Tiefen- Klangreglung ("Kuhschwanz- Entzerrung")

 

 

Ausgangspunkt:

In den 1990er Jahren gab es von AFN-FM super Rock- Musik Programme (AFN- Z-Rock), die für mich sehr attraktiv waren und ich daher häufig hörte.

Diese Programme waren hier auf 2 UKW- Frequenzen, sowohl von AFN Frankfurt wie auch von AFN Kaiserslautern, zu empfangen.

Mit 50 kW war AFN Frankfurt auf 98,5 MHz schon für UKW- Verhältnisse ein stärkerer Sender, der aber bei der schon beachtlichen Entfernung von 145 km und Störungen durch Gleich- und Nachbarkanal-Sendern an ein Radio eine hohe Anforderung stellte, trotz großer Yagi- Antenne auf dem Dach.

Ähnlich sah es für AFN Kaiserslautern aus, dessen Programm nur über einen lokalen Kleinsender von 0,375 kW auf 103,0 MHz bei Pirmasens über eine Entfernung 37 km empfangen werden konnte, wobei in ähnlicher Entfernung ein mit 25 kW sehr viel stärkerer Sender auf 103,1 MHz arbeitete, zum Glück aus einer anderen Richtung und anderer Polarisation.

Damit eine Philetta als Alltagsradio gebrauchsfähig wird, muss ihre Empfangsleistung soweit erhöht werden, dass sie diese enormen Anforderungen leisten kann. Auch spielte die Überlegung eine Rolle, die Philetta als Reiseradio zu verwenden, wo eine hohe Empfindlichkeit nur mit Wurfantenne erwünscht ist.

Der einfachste Weg, die Empfindlichkeit zu erhöhen, bestand darin, eine zusätzliche ZF- Stufe einzubauen, so wie es auch in Radios höherer Preisklassen üblich ist. Diese Stufe verstärkt nur das FM-Signal, da schon vorherige Versuche zeigten, dass eine zusätzliche AM-ZF- Stufe wenig nutzt, aber mehr Probleme mit sich bringt.Das hier gezeigte Schaltbild zeigt den größten Teil der Gesamtschaltung. Solche Teile, an denen nichts geändert wurde, sind nur angedeutet, z. B. der AM- Vorkreis und der UKW-Tuner. Hierfür sollte auf das original Philips Schaltbild B2D93U zurück gegriffen werden.

Diese Maßnahme erforderte erhebliche Umbauten.

Anstelle des Ratio-Filters kam das zusätzliche zweite ZF-Bandfilter und die UABC80, die UL84 und die UY85 mussten ihren Platz räumen.

Als erste ZF- Röhre kam eine UBF89 zum Einsatz, auf den Platz der UABC80 kam die UF89 als zweite ZF- Röhre, gefolgt vom Ratio-Filter am neuen Platz, danach kommt die Ratio- Detektor- Röhre UB41. Die UB41 wurde gegenüber der moderneren UAA91 bevorzugt, weil davon mehrere vorhanden waren und weil deren Rimlock-Fassung sich optimal anstelle der bisherigen Noval-Fassung einsetzen ließ. Wegen ihrer internen Abschirmung ist die UB41 sogar qualitativ besser als die UAA91.

Die UABC80 entfiel, da als Lieblingsröhre unbedingt die UCL81 als NF-Vor- und Endröhre zum Einsatz kommen musste, wodurch die UABC80- Triode überflüssig wurde. 

Die UCL81 fand ganz rechts vorn auf dem Chassis auf Stelzen ihren Platz, die UY82 wurde ebenfalls auf Stelzen über dem Tastensatz montiert.

Als totaler Luxus für ein Gerät der Küchenradioklasse kam eine Abstimm-Anzeigeröhre UM84 zum Einsatz. Dieses „magische Band“ passte in horizontaler Lage genau in den Raum zwischen Skalenhintergrund und Chassis- Vorderseite, so, als ob dieser Platz eigens dafür vorgesehen wäre. 

UKW - FM- Empfang :

Das UKW- Eingangsteil (Tuner) mit der UCC85 verstärkt das 100 MHz Empfangssignal und setzt es auf die FM- ZF 10,7 MHz um und wird über die Kontakte 1 / 2 der UCH81 zugeführt. Dieses ZF- Signal wird nacheinander von der Heptode der UCH81 und den Pentoden der UBF89 und UF89 verstärkt und gefiltert und dem Ratio-Detektor mit der UB41 zugeführt.

Das dort gewonnene NF- Signal wird über R41 und den AM/FM- Umschaltkontakten 24/25 dem Gitter der UCH81-Triode zugeführt. Über R61 + R62 wird -7,3 V Vorspannung eingespeist.

Die von der UCH81-Triode verstärkte NF wird über die Kontakte 29/30 einem Höhen / Tiefen- „Kuhschwanz“- Klangregler zugeführt. Dessen Ausgang wird über die Kontakte 18/19 der Vorstufen- Triode der UCL81 zugeführt und von deren Endstufe auf Lautsprecherleistung gebracht.

Im Gegensatz zu handelsüblichen Empfängern wird also hier die UCH81-Triode bei FM- Empfang aktiv als Klangregel- Vorstufe verwendet, während sie normalerweise nur bei AM- Empfang als Oszillator arbeitet (wie hier auch), bei FM- Empfang aber funktionslos bleibt.

HF- Verstärkungsregelung (AGC - automatic gain control)

Als erste ZF- Röhre kam eine UBF89 zum Einsatz, deren beide Dioden als Verzögerungsdioden in der sogenannten Clamp- Schaltung dienen. Damit wurde eine trickreiche Verstärkungsregelung sowohl bei AM wie auch bei FM realisiert.

Regelung bei FM:

auch der FM-ZF- Verstärker arbeitet mit Verstärkungsregelung, was bei handelsüblichen Empfängern meistens nicht der Fall ist.

Am Steuergitter der letzten ZF- Röhre UF89 ist die Steuerspannung bereits so hoch, dass auch schon bei den schwächsten empfangenen Sendern durch Gittergleichrichtung eine negative Richtspannung entsteht, welche als Regelspannung verwendet wird und nebenbei auch noch die Anzeigeröhre UM84 ansteuert.

Diese Richtspannung kann hinter den AM/FM- ZF-Kreisen an R35 (270 kΩ) abgegriffen werden und wird über R65 der zweiten UBF89- Diode zugeführt. Über R64 = 2 * 22 = 44 MΩ an +170 V erhält diese Diode einen positiven Vorstrom. Dadurch bleibt die Spannung an der Diode solange auf 0V, bis der Strom durch R65 größer als der positiven Vorstrom wird. Erst ab dann bewegt sich die Diodenspannung in negative Richtung.

Dadurch arbeitet die Verstärkungsregelung mit verzögertem Einsatz, es wird also erst ab einem bestimmten Pegel abgeregelt.

Dabei erhält keines der ZF führenden Steuergitter Regelspannung, stattdessen wird diese über die Kontakte 40/41 nur dem zweiten Steuergitter der UCH81 Heptode zugeführt, das bei UKW ansonsten keine Funktion hat.

Dadurch wird verhindert, dass sich die parallel zu den Steuergittern liegenden Filterkreise verstimmen, indem eine sich ändernde negative Regelspannung eine Änderung der Raumladung Gitter- Katode und damit der Kapazität Cg1-k zur Folge hätte.

Obwohl elektrisch wenig wirksam, erhält auch die UKW- Eingangsstufe (UCC85) Regelspannung (über Ud-FM). In diesem Falle dient es der Schonung der Röhre, da diese Stufe besonderem Verschleiß unterlegen ist. Schon bei mittleren Empfangssignalen wird der Anodenstrom auf ca. 50 % abgeregelt. Mittels R69 - R70 - R71 erhält die UKW- Eingangsstufe ihren Soll-Arbeitspunkt ohne Signal.

Das „magische Band“ UM84 wird über R72 und R73 angesteuert und mit R73 auf Vollausschlag bei maximalem Empfangssignal abgeglichen.

 

L-M-K - AM- Empfang :

vom AM- Vorkreis gelangt über die Kontakte 3/2 das Signal auf das Gitter 1 der UCH81- Heptode. Über die Kontakte 25/26 und 30/31 wird die UCH81- Triode als AM- Oszillator geschaltet. An der Anode- Heptode wird die AM-ZF 460 kHz entnommen, die durch die UBF89 verstärkt und danach dem Gitter 1 der UF89 zugeführt wird.

Da bei AM- Empfang die UF89 weder Anoden- noch Schirmgitterspannung erhält, (da über die Kontakte 16/15 die Spannung +170V FM abgeschaltet ist), wirkt deren Gitter 1 bei AM lediglich als AM- Demodulator-Diode.

Wie auch im FM-Betrieb kann hinter den ZF-Kreisen an R35 die Richtspannung abgegriffen werden, die auch das NF- Signal enthält. Diese NF wird über die Kontakte 28/27 und 20/19 der Vorstufen- Triode der UCL81 zugeführt.

Regelung bei AM:

über die Kontakte 28/27 und R66 wird die Demodulator- Richtspannung der ersten UBF89 Diode zugeführt. Über R63 = 4 * 22 = 88 MΩ an +170 V erhält auch diese Diode einen positiven Vorstrom. Dadurch bleibt die Spannung an der Diode solange auf 0V, bis der Strom durch den R66 größer als der positiven Vorstrom wird. Somit wird auch hier eine Verstärkungsregelung mit verzögertem Einsatz erzielt. Die Regelspannung wird nun ganz konventionell den Steuergittern der UBF89 und der UCH81 zugeführt. Mittels R67 / R68 an -30V wird eine Arbeitspunkt- Spannung von ca. -1,6V (ohne Signal) festgelegt.

NF- Teil

Bis in die obere Mittelklasse der UKW-fähigen Radios der 1950/60er Jahre fand man kaum ein Gerät, dessen NF- Teil aus mehr als zwei Stufen bestand. Auch eine vorhandene Höhen / Tiefen- Klangregelschaltung schaffte man noch, zwischen EABC80 und EL84 unterzubringen.

Mit einer dritten NF- Stufe eigens für die Klangreglung hat diese Philetta als Gerät der Küchen- und Nachttischradioklasse einen Schaltungsaufwand, der normalerweise nur in Geräten der Oberklasse zu finden war.

Möglich wurde dies durch die Verwendung der UCH81-Triode bei FM- Empfang, also da, wo sich eine Klangreglung wegen der gesendeten Tonqualität überhaupt erst richtig lohnt. Da bei AM- Empfang die UCH81-Triode als Oszillator arbeitet, ist in diesem Fall die Klangreglung nicht in Betrieb, worauf aufgrund des eingeengten Frequenzbereiches auch verzichtet werden kann. Bei AM- Empfang führt z. B. eine Höhenanhebung lediglich zu stärkeren Störgeräuschen durch Rauschen und Nachbarkanalstörungen.

Zur Bass-Einstellung wurde das ehemalige „Tonblenden“- Poti hinter dem Lautstärkeknopf verwendet, das Höhen-Poti musste leider auf die Geräte-Rückseite verlegt werden, was noch erträglich ist, da dies erfahrungsgemäß seltener betätigt werden muss.

Wie schon erwähnt, wollte ich als NF-Vor- und Endröhre die UCL81 verwenden, da sie wie ihre P- und E-Version wie auch die ECL113 zu meinen Lieblingsröhren zählt. Da die UCL81 nur eine gemeinsame Katode für beide Systeme hat, benötigen beide Steuergitter eine Fremd- Vorspannung (Bias). So erhält die UCL81- Triode über R40 und R48 ca. -1,9 V und die UCL81- Endstufe eine einstellbare Vorspannung mittels R80, womit 30 mA Arbeitspunkt- Anodenstrom bei AM- Empfang eingestellt wird.

Da bei FM- Empfang die Anodenspannung deutlich absinkt, wird bei FM die Gittervorspannung mittels R81 (= 44 MΩ an +156V) in positive Richtung verschoben, um auch bei FM den gleichen Arbeitspunktstrom zu haben.

Mit dem eingebauten Lautsprecher ist auch trotz „Kuhschwanz“- Klangregler die Wiedergabequalität eher bescheiden, insbesondere im Bassbereich. Schließt man aber eine HiFi- Box mit gutem Wirkungsgrad an, hat man eine fast unglaubliche Klangfülle, die man der Philetta niemals zutrauen würde. Hierzu wurde eine DIN- Lautsprecherbuchse eingebaut, die sowohl Betrieb mit oder ohne internen Lautsprecher ermöglicht.

Für normale Wohnräume ist die Ausgangsleistung der UCL81 völlig ausreichend, so dass auf die mögliche größere Ausgangsleistung der UL84 verzichtet werden konnte.

 

Netzteil

Da die Gesamt-Heizspannung 213,2 V beträgt, wäre ein Vorschalt-Kondensator illusorisch. Diese Heizspannung ist schon so hoch, dass der Heiß-Widerstand des original Heizstrom-NTC's R5 mit 220 Ω schon zu hoch war. Daher kam ein vom Anodenstrom durchflossenes Relais K1 zum Einsatz, das nach dem Aufheizvorgang den NTC mit R82 (= 147 Ω) überbrückt und während des Aufheizvorgangs die Skalenlämpchen mit R83 (120 Ω).

Als Gleichrichterröhre wäre auch die original UY85 ausreichend gewesen, da aber mehr UY82 als UY85 vorhanden waren, kam diese zum Einsatz, womit nun Leistungsreserve im Übermaß vorhanden ist.

Zur besseren Glättung der Anodenspannung wurde eine Netzdrossel L1 in die Minusleitung gelegt, deren Spannungsabfall gleichzeitig zur Gewinnung der Vorspannung verwendet wird. Trotz Einweggleichrichtung ist keinerlei Netzbrumm wahrnehmbar.

Es folgt: die Maxi - E - Philetta

Nach der erfolgreichen Hochrüstung der Maxi- U – Philetta ergab es sich fast zwangsläufig, die andere vorhandene Philetta, eine B2D0A3 mit Netztrafo und dem E- Röhrensatz ECC85, ECH81, EF89, EABC80 und EL95, auf den technisch gleichen Stand wie die Maxi U – Philetta zu bringen.