QRP... mit "Transistoren der ersten Stunden"

So, der Uralt- Transi ist da !!!

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Ankunft des Spitzentransistors 3NC-010

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Nummer des Transis auf dem Schachtelboden

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Nummer des Transis auf dem Transigehäuse
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Einzel- Datenblatt

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Größenvergleich Streichholzschachtel, Stahlröhre, Transistor

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Das WBN- und das RFT- Zeichen auf der Gehäuse- Oberseite, geprägt

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Wenn ich mal groß bin, werde ich auch so eine schicke Stahlröhre...

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Verpackungslabel, aus den Fotos zusammengesetzt, restauriert

Ergebnis

Das wird ja nun hier am meisten interessieren: Wie funktioniert das Uralt- Equipment ?

Nun ist der 3NC-010 auf dem Aufbau plaziert.
Und... er funktioniert.

Aber... im Gegensatz zum vorher eingebauten OC169 erzeugt der Oszillator jetzt keine saubere Schwingung, es gibt mehrere Empfangsstellen am angeschlossenen Empfänger, die meisten mit "verschrapelter" Modulation.
Das angeschlossene UKW- Taschenradio braucht nur extrem leise gedreht sein,etwas mehr, und es wird übermoduliert.
Das war allerdings zu erwarten, weil der Modulationstrafo ja hochtransformiert, die Schaltung aber laut Hersteller auch nur wenige Zehntel Volt Modulationsspannung am Emitter benötigt.
An einer Stelle ist die Modulation brauchbar- richtig gut ist sie jedoch nicht. Der beste Empfang ist ein kleines Stück NEBEN der
Maximum-Empfangsstelle.
Nun ist die Oszillatorfrequenz extrem abhängig von der Betriebsspannung- darum beziehe ich vorerst die
Betriebsspannung aus einem angeschlossenen Präzisionsnetzteil.

[Blockierte Grafik: http://edi.bplaced.net/images/…ufbau_mit_3NC-010_700.jpg]
Der Aufbau, jetzt mit dem 3NC-010. Links oben geht es zum Empfänger, oben
Mitte die Betriebsspannung, rechts unten zu einem Taschenradio, dessen
Lautsprecher- Ausgang geht auf den Modulationstrafo.

Das Video ist in groß hier zu finden: https://vimeo.com/244402719

Offensichtlich ist die Schaltung mit dem Spitzentransistor funktionstüchtig, jedoch in der Auslegung extrem kritisch.
Allerdings gab es ja nicht alle Angaben- die Betriebsspannung war nicht angegeben, es gab keine Daten des Modulationstrafos.

Nun wäre es möglich die Schaltung zu optimieren. Ich werde da aber nicht viel Arbeit drauf verschwenden- ich war neugierig WIE GUT ODER SCHLECHT die Uralt- Schaltung funktioniert.
Immerhin ist es ja keine so übliche Oszillatorschaltung mit Rückkopplung über eine gegenphasige Spulenwicklung, der Entwickler gibt (zu Bild 2, beim FM- Senderchen) auch eine Erklärung der Funktion:

Zitat

Man nutzt die Tatsache aus, daß Transistorschaltungen zwischen zwei Punkten der aufgetrennten Blockleitung (= Basisleitung, Edi) eine ausgesprochene Dynatronkennlinie mit negativer Widerstandscharakteristik zeigen, sofern die Stromverstärkung größer als 1 ist.

Und hier in der Beschreibung des MW- Senderchens:

Zitat

Der 200 Ohm- Widerstand in der Blockleitung (= Basisleitung, Edi) erfüllt dieselbe Funktion wie der entsprechende Widerstand
im Bild 2.

1 Bauteil gegen eins mit anderem Wert ausgetauscht- Top !

An den Widerstandswerten mochte ich nichts ändern- ich möchte den wertvollen Uralt- Transi nicht gefährden.

Aber... Ich fand den Kondensatorwert 1nF vom Kollektor zur Spulenanzapfung "gefühlsmäßig" zu hoch- habe erst 470, dann 330 pF eingesetzt- schon ist die Schwingung sauber, nur 1 Empfangsstelle und die Mdulation einwandfrei, und sie kann auch weiter "aufgedreht" werden.
Die Betriebsspannung beträgt 14,3 V, da ist der Klang optimal. Die Spannung am Kollektor beträgt dabei etwa 3,5 V.

[Blockierte Grafik: http://edi.bplaced.net/images/…tyro_am_Kollektor_700.jpg] 
Der eingetauschte 330 pF ist der kleine Styroflex- Kondensator über dem Transi- Sockel.

 [Blockierte Grafik: http://edi.bplaced.net/images/…Sender/Endschaltung_2.jpg] 
Hier die Endschaltung: Statt Festwert ein Drehkondensator,
statt 1nF von Kollektor zu Spule nun ein Styroflexkondensator 330 pF, UB = 14,3V.
Spule, wie im Original- Artikel angegeben: 4- Kammerkörper zu 8mm- Kern, Topfspule. Vom NF- Trafo zur. Anzapfung: 20 Wdg., dann nochmal 20 Wdg., dann 40 Wdg. zur Antennenseite.
Modulationstrafo: Bei mir ein Trafo von ELA- Lautsprecher- Box, links 8 Ohm, rechts die Wicklung für 3 Watt. Da geht sicher auch Treibertrafo oder Ausgangsübertrager einer Gegentakt- Entstufe.

Edit/ Ergänzung:
Ich habe noch Verbesserungen gemacht:
Den Kollektorwiderstand habe ich auf 2 KOhm heruntergesetzt. Laut Entwicklern Amplitudenbegrenzung, in einer der anderen Schaltungen ist er 2 KOhm, das sollte gehen, und geht auch.
Jetzt ist ein höherer Modulationsgrad möglich, die Modulation kann aber dennoch wirklich nur mit kleinem Modulationsgrad rübergebracht werden, im Oszillogramm sieht man, daß dann die Mod einer Halbwelle größer wird -> starke Verzerrungen.
Schätze den Modgrad auf 10- 15%, wie auch der Hersteller beschreibt.
Mein anderes Senderchen arbeitet auch nur mit 30-45%.
Ist wohl auch nicht sinnvoll, an hohe Modgrade heranzuwollen, die Demodulatoren alter Empfänger haben nicht selten mit hohem Modulationsgrad Probleme.

Die Antenne ist wieder am Schwingkreis, aber wegen der starken Abhängigkeit der Frequenz von kapazitiver Last am Schwingkreis über einen kleineren Kondensator (100 pF).

Mit diesen Änderungen sind Modulation und Stabilität besser.

Die Verbesserungen durch andere Bauteilwerte können durch die Eigenschaften der einzelnen Spitzentransistors begründet sein !
Die Originalschaltung wurde damals mit dem 2NC-022 realisiert, meine mit dem 3NC-010, der u. a. eine höhere Grenzfrequenz hat.
Dennoch sind auch andere Werte unterschiedlich, jeder Transi ist einzeln gemessen, und besitzt sein eigenes Datenblatt.
Jeder dieser Transis ist ein Unikat !

Hier das Senderchen im Video, so spielt es jetzt:
https://vimeo.com/244428769

Damit beende ich die Arbeit an dieser Applikationsschaltung mit einem des ersten DDR- Transistoren vom Hersteller WBN Teltow.
Es gibt zwar überhaupt keine bekannten, industriell hergestellten Geräte mit diesen ersten Generation Transistoren, den Spitzentransistoren, in der DDR, aber jetzt gibt es diese nachgebaute Vorführschaltung, die WBN 1954 als Demonstrationsmodell auf der Leipziger Messe zeigte (siehe im Text hier , erster Absatz).
Der Aufbau wird so bleiben, und als Vorführ- Modulator Dienst tun.
Ich bedanke mich für die Aufmerksamkeit !!!

Nachtrag
Der Spitzentransi dudelt nun tagelang vor sich hin, ich habe noch mechanische Arbeiten am Nachbau gemacht, den Sockel für den Transi besser befestigt, und eine Halterung gebaut, die den Netztrafo in der Position hält, wo er nicht Brumm auf den Modulationstrafo streut.
Demnächst baue ich eine Skale mit Zeigertrieb, so daß der Versuchsaufbaui in ein Plexiglas- Gehäuse eingebaut werden kann.

Einzig die -schon damals vom Ersteller des Versuchsaufbaus, WBN genannte- parasitäre FM durch den Transistor mit großer Reaktanz- Kapazität bringt einen hörbaren Mangel, nämlich daß im Empfänger genau in Sendermitte die Mod verzerrt und leiser ist.
Neben Sendermitte jedoch sonst klanglich... ausreichend.

Zum Schluß: Versuchsaufbauten- Vergleich !

Daes bisher kein bekanntes, industriell gefertigtes Seriengerät mit den ersten DDR- Spitzentransistoren gibt,
setzte ich mir zum Ziel, einen der historischen Sender, den WBN 1954
erstellte, nachzubauen, möglichst authentisch, so, wie ihn WBN damals
gebaut haben könnte.
Ich hoffe, dies ist einigermaßen gelungen.

Um das zu beurteilen, habe ich mich in meine "Fälscherwerkstatt"
gesetzt, und den Original- WBN- Versuchsaufbau aus dem Artikel in der
"rfe" neben meinen Versuchsaufbau gesetzt, stilecht in Schwarz/ Weiß,
mit etwas Gekrissel im Bild.

Was meinen Sie ?
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Hallo, DL1DSN,

Zitat

Dagegen mit solchen Transistoren der ersten Stunde - das ist schon eine heiße Sache. Ich staune, dass die Dinger noch funktionieren. Die unterliegen ja auch einer gewissen Alterung und die Materialien und Herstellungsverfahren waren ja bei weitem nicht perfekt.

Ich erwarb den Ur- Transi als unbenutztes Teil, mit unbelöteter Fassung. Da war schon eine gewisse Wahrscheinlichkeit vorhanden, daß der Transi funktionieren könnte.
Und so war es dann auch. Vermutlich hat der Transi erst in einem Lager, danach für lange Zeit in einer Vitrine gelegen.
Wahrscheinlich hat der Prüfer/ die Prüferin, der/ die das Namenskürzel auf dem Datenblatt/ Meßprotokoll hinterließ, die letzten Elektronen durchs Gitter des Kriställchen gejagt.
So konnte der Transi dann doch schon genug ausruhen, um jetzt, nach fast 60 Jahren, seine Muckis zu zeigen.

Auf jeden Fall ist bei den Ur- Transis Nachbausicherheit nicht zu erwarten- die Teile wurden hergestellt, gemessen, und grob typisiert- wie Datenblätter der wenigen bekannten Transis der ersten Generation zeigen, weichen schon die statischen Werte stark voneinander ab.

Jeder Transistor ist ein Unikat. Es s besteht also immer Optimierungsbedarf.

Was Wunder- es sind die ersten Schaltungen mit den ersten Halbleiter- Bauelementen.
Mein aktuelles Projekt ist übrigens ein Röhrensummer, als Morse-Tongenerator. Die Schaltung kommt ja minimal mit 2 Bauteilen aus, der Röhre (z.B. RE034) und einem Übertrager. Zusätzlich kann man noch ein Poti in Serie zur Heizung schalten und damit die Tonhöhe etwas beeinflussen. Auf der letzten Seite des Original- Artikels ist ein Tongenerator, auch mit einem Spitzentzransi, gespeist von einer... Solarzelle !

Zitat

die beiden Bilder sind ja rein optisch nur ähnlich, weil sie beide schwarz-weiss sind. Allerdings finde ich Deinen Aufbau schon passend zur damaligen Zeit.

Mein Versuchsaufbau sollte ja AUTHENTISCH aussehen, so hätte er aussehen können... der WBN- Aufbau für FM ist ja auch recht groß- eben ein Versuchs-/ Demonstrationsmodell für Ausstellungen und Messen.
Beide Schaltungen könnte man mit Batterien in weniger als einer Zigarettenschachtel unterbringen.

Zitat

Wenn ich so das Feedback hier lese : Du musst immer dran denken : wir im Osten sind eine Minderheit. Die Mehrheit hat einen anderen Background und kann mit DDR-Transistoren und Schaltungen offenbar nicht so viel anfangen

Ich denke eigentlich, hier steht das "QRP" im Vordergrund, und man kann die alten Schaltungen heute etwas freier betrachten.

"Ost- Schaltungen" gibt es kaum, und zur gleichen Zeit gab es einigermaßen gleiche Bauteile (vom Funktionsprinzip her).
Außerdem kann man Bauteile durch äquivalente Teile oder ähnliche Typen ersetzen.

Ich habe auch den Versuchsaufbau mit einem "West"- Transi OC169 begonnen, und es funktionierte auf Anhieb.
Das ist schon erstaunlich, da die Schwingschaltung auf dem "Dynatron"- Prinzip beruhen soll, einem Stück negativer Widerstand auf der Kennlinie, und das soll dem Spitzentransi eigen sein (und der Tunneldiode, Edi).
Tatsächlich funktionierte es aber auch mit dem Diffusionstransi OC169.

Sorry... ich bin zwar Funktechniker, aber habe mich nie mit solchen, sehr speziellen Röhren- und Halbleiter- Eigenschaften befaßt.
Vielleicht werde ich das am OC169 und anderen Tansis untersuchen- aber der Ur- Transi im Senderchen bleibt dort- auch als Fachmann kann man einmal unachtsam sein, und ich möchte das wertvolle Teilchen nicht gefährden.
Vielleicht weiß ja auch hier jemand mehr ?

Die Originalschaltungen könnten m. E. schon für QRPer interessant sein, die sich noch trauen, einen Lötkolben in die Hand zu nehmen.
DIe Ausgangsleistung für Rundfunk- UKW hat sich geändert (50nW), für MW und KW die Modulationsarten, und die alten Schaltungen waren sicher nicht die Krone der Stabilität.
Dennoch sollte einiges gehen.

Der MW- AM- QRP- Sender war zwar zur Audio- Übertragung vorgesehen, aber könnte problemlos anstatt auf 1,3 MHz auf 160 m betrieben werden, mit der laut Afu erlaubten "2,7 KHz Bandbreite der Aussendungen" sollte eine Nachrichtenübertragung funktionieren- sicher mit sehr geringer Sprachqualität, aber eben möglich.

Die FM- Senderschaltungen können anstelle auf Rundfunk- UKW auch auf höheren KW- Amateurfunkbändern betrieben werden.

Der KW- 3/7 MHz- Schmalband- FM- QRP- Sender war ja nun tatsächlich als Amateursender gebaut worden.
Es war ein komplettes Amateurgerät, laut Schaltung mit Milliamperemeter in der Kollektorleitung, Strommessung im Gleichstrom- Lastkreis ist ja auch üblich. (Ggf. könnte die Ausgangsspannung ja auch gemessen und bewertet werden.)
Diese Schaltung sollte m. E. auch heute betreibbar sein.

DAS müßte doch interessant sein: Die Erbauer gaben für den KW- QRP- Sender eine Leistung von 1-2 mW an, für den UKW- QRP Sender 0,05 Milliwatt, sowie damit überbrückte 38Km Distanz !

Das ist doch QRP vom Feinsten !
Wäre doch mal eine Sache, festzustellen, ob mit den alten Schaltungen mehr geht !
Oder ???