Nachbau- Audion aus der WDR- Sendung "ServiceZeit Technik" vom 18.9.2003

Der folgende Basteltipp ist ein Mittelwellen- Audion mit der Niedervoltröhre EF97. Die EF97 arbeitet mit einer Anodenspannung von 12V=. (Andere Röhren arbeiten üblicherweise mit Anodenspannungen von mehreren 100V=). Auch heute kann man Röhren zu günstigen Preisen kaufen. Das vorgestellte Audion hat einen Materialpreis von ca. 30,-EUR. Wenn Sie Spaß am Nachbau haben, so können Sie zwischen verschiedenen Ausführungen wählen:

1) Selbstbau auf Lochrasterleiterplatte (preisgünstigste Lösung, setzt aber ein gutes Elektronikwissen voraus)
2) Selbstbau auf fertiger Leiterplatte, zweilagig, Lötstopplack und Bestückungsdruck,
   diese Leiterplatte kann zusätzlich mit einem UKW- IC- Empfänger bestückt werden

Etwas Theorie zur Rundfunktechnik

Ein Radiosender erzeugt eine modulierte elektromagnetische Trägerwelle. Für den Rundfunk werden Träger- Wellenlängen zwischen 2,78 Meter bei UKW (Ultra-Kurz-Welle) und 2,0 Kilometer bei der Langwelle verwendet. Weil sich die elektromagnetischen Wellen mit Lichtgeschwindigkeit: 300.000km pro Sekunde (entspricht 7,5 mal pro Sekunde um die Erde) ausbreiten, ergibt sich die Trägerfrequenz auch Sendefrequenz genannt nach der Gleichung:

Sendefrequenz[Hz] = Lichtgeschwindigkeit[km/sec] / Wellenlänge[km]              (1Hz= 1/sec)

Bei einer Wellenlänge von 2km ergibt sich eine Sendefrequenz von:

                            = 300 000 [km/s] / 2km
                            = 150 000 Hz
                            = 150 kHz

Es wurden 4 Rundfunkwellenbereiche bzw. Rundfunkfrequenzbereiche eingerichtet:

Langwelle	2000m bis 1052m	150kHz bis 285kHz
Mittelwelle	577m bis 187m	520kHz bis 1605kHz
Kurzwelle (gegliedert in 12 Bereiche)	90m bis 11m	3200kHz bis 26100kHz
UKW	3,44m bis 2,78m	87,2MHz bis 108MHz

Gliederung des Kurzwellenbandes:

11m-Band	25.600 - 26.100 kHz
13m-Band	21.450 - 21.850 kHz
16m-Band	17.550 - 17.900 kHz
19m-Band	15.100 - 15.600 kHz
22m-Band	13.600 - 13.800 kHz
25m-Band	11.650 - 12.050 kHz
31m-Band	9.500 - 9.900 kHz
41m-Band	7.100 - 7.500 kHz
49m-Band	5.950 - 6.200 kHz
60m-Band	4.750 - 5.060 kHz
75m-Band	3.900 - 4.000 kHz
90m-Band	3.200 - 3.400 kHz
120m-Grenzwelle	2.300 - 2.495 kHz

Zur Übertragung von Musik oder Sprache muss die elektromagnetische Trägerwelle mit elektrischen Tonsignalen moduliert werden.
In der Rundfunktechnik gibt es zwei wesentliche Modulationsverfahren:

1) Amplitudenmodulation, eingesetzt auf der Lang-, Mittel-, und Kurzwelle
2) Frequenzmodulation, eingesetzt auf der Ultra-Kurz-Welle (UKW),

Bei der Frequenzmodulation (FM) wird die Sendefrequenz mit der elektrischen Signalform der Musik oder Sprache verändert.

Die Amplitudenmodulation soll etwas genauer betrachtet werden, weil das Nachbau- Audion für den Empfang der amplitudenmodulierten Mittelwelle in seiner Grundausstattung ausgelegt ist.
Bei der Amplitudenmodulation (AM) wird die Auslenkung (Stärke) der Trägerwelle mit der elektrischen Signalform der Musik oder Sprache verändert.

elektrische Signalform der Trägerwelle

elektrische Signalform der Nachricht (Musik, Sprache)

elektrische Signalform der amplitudenmodulierten Trägerwelle

Diese Grafik zeigt stark vereinfacht den Aufbau eines amplitudenmodulierten Senders.
Der Hochfrequenzgenerator erzeugt eine Wechselspannung mit der Trägerfrequenz. Im Modulator wird die Höhe dieser Wechselspannung und somit die Sendeleistung, mit den elektrischen Signalen der Sprache oder Musik verändert (amplitudenmoduliert).
Das Amplitudenmodulierte Signal wird nach entsprechender Verstärkung der Sendeantenne zugeführt und von der Sendeantenne als elektromagnetische Trägerwelle abgestrahlt.

Hier werden die Grundbausteine eines AM- Empfänger gezeigt, wie sie in Audion- oder Gradeaus- Empfängern realisiert werden.
Über die Empfangsantenne werden alle im Umfeld befindlichen Sender empfangen. Der Abstimmkreis besteht aus einer Spule und einem veränderbaren Kondensator (Drehkondensator). Er selektiert aus dem Frequenzgemisch aller Sender, durch Verstellen des Drehkondensators, die amplitudenmodulierte Trägerfrequenz des gewünschten Senders. Dieses Signal wird verstärkt und gleichgerichtet. Durch die Gleichrichtung wird der untere Teil der Trägerfrequenz abgetrennt. Die nachfolgende Glättung blockiert den Trägerfrequenzrest und lässt nur noch die elektrischen Signale der Modulation übrig. Diese werden im Endverstärker verstärkt und mit einem Lautsprecher hörbar gemacht.

Praktischer Aufbau:

Die oben gezeigten Grundbausteine findet man auch im Schaltbild des Nachbau- Audions wieder. Die Spule, mit der Wicklung L1 und der Drehkondensator C2 bilden den Abstimmkreis. Die Röhre EF97 übernimmt die Verstärkung und Gleichrichtung der selektierten Trägerfrequenz des eingestellten Senders. Der Kondensator C4  blockiert die Trägerfrequenz und lässt nur noch die elektrischen Signale der Modulation übrig (Sprache, Musik). Diese werden über C5 und dem Lautstärkesteller P2, dem Endverstärker- IC TBA810 zugeführt. Der Endverstärker sorgt für die nötige Ausgangsleistung um eine Lautsprecherbox mit einer guten Lautstärke zu betreiben. Die Lautsprecherbox wird an X4 angeschlossen.
Die Kathode der Röhre (Anschluss 2) liegt nicht direkt auf Masse, sondern wird über die Spulenwicklung L2 nach Masse geführt. Dadurch wird ein Teil der verstärkten Trägerfrequenz wieder in den Eingang zurückgekoppelt. Mit dieser Maßnahme erreicht man eine höhere Abstimmkreisgüte und damit eine bessere Trennschärfe. Den Grad der Rückkopplung kann man mit dem Potentiometer P1, durch Verändern der Röhrensteilheit (Verstärkung), einstellen. Für die beste Trennschärfe wird die Rückkopplung wird nur soweit aufgedreht, bis gerade keine Eigenschwingung (Pfeifen) entsteht.
Für den Betrieb des Audions wird ein stabilisiertes 12V= Netzteil mit min. 0,6A Ausgangsstrom benötigt.
X1 wird mit Erde verbunden und X2 mit einer Mittelwellenantenne. Als Antenne ist eine Langdraht- Antenne mit einer Länge von 4 bis 30m nützlich. Ich habe einen guten Empfang mit einer 4m langen Antenne auf dem Dachboden erreicht.  Eine Antenne, mitten in einem großen Häuserblock gelegt, wird leider keinen Empfang möglichen machen.
Achtung: Wenn Sie eine Außenantenne aufbauen, muss diese vor einem nahenden Gewitter abgebaut sein (Blitzschlag- Gefahr)!

Konstruktion der Spule L1,L2:

Die fertige Mittelwellenspule sollte dann so aussehen:

Gewählt wurden 140 Windungen.
Die Rückkopplung besteht aus 3 Windungen (durch praktische Versuche ermittelt)

Stückliste (Audion, Teil 1)
Stückliste (Audion, Teil 2)

Bestückung auf fertiger Leiterplatte(AUV):

Leiterplatte AUV Abm.:100x100mm, in Industriequalität

Auf dieser Leiterplatte kann das Audion mit einem 1- IC- UKW- Empfänger erweitert werden. Für den UKW- Empfang wird eine 75cm langer Draht als UKW-Antenne in X5 gesteckt.

Im folgenden Bild ist die Leiterplatte nur mit dem Mittelwellen- Audion bestückt:

Hier ist zusätzlich der UKW- Teil bestückt:

Bestückungsdruck
Schaltplan (Audion)
Stückliste (Audion, Teil 1)
Stückliste (Audion, Teil 2)

Schaltplan (UKW- Erweiterung)
Stückliste (UKW- Erweiterung)

Einige Hinweise zum Aufbau:
Der Drehkondensator wird mit einem transparenten Kraftkleber auf die Leiterplatte geklebt. Es darf natürlich kein Kleber in den Kondensator laufen.

Auf der Rückseite des Drehkondensators befinden sich Abstimmtrimmer. Diese sollen, wie es im folgenden Bild zu sehen ist, eingestellt werden.

Die Frontansicht mit abgeschraubten Drehknöpfen, zeigt den Anschluss des Drehkondensators und die Befestigungsbügel aus 0,8mm Draht an den Potentiometerverschraubungen. Der Drahtbügel sorgt für eine hohe mechanische Stabilität der Potis.

Die UKW- Spulen L3 und L4 (von links nach rechts) sind im folgenden Bild zusehen. Die Spule L4 ist für eine Oszillatorfrequenz von 87,2 / 3 = 29MHz ausgelegt. In dieser Schaltung arbeitet die Mischstufe im TDA 7000 mit der 3. Oberwelle.

L3: gewählt wurden 4 Windungen.

L4: gewählt wurden 12 Windungen.

EXCEL- Programm zur Berechnung einlagiger Luftspulen

Achtung: Im Bestückungsdruck der Leiterplatte AUV ist der Kondensator C10 verpolt dargestellt. C10 bitte genauso wie C8 bestücken.

Bausätze sind leider nicht mehr verfügbar.

Wenn Sie Interesse an den Layout- Daten der AVU- Leiterplatte haben, schreiben Sie mir bitte eine eMail: kontakt@classicdigitl.de

Ich sende Ihnen dann die Layout- Daten per eMail (kostenlos).