Ein Oldie mit Rentenanspruch: Der PHYWE Meßverstärker 07550.93

Servus zusammen,

ich habe den nachfolgend beschriebenen Meßverstärker in Töging von Steffen paulierwitte für einen wirklich äußerst, äußerst fairen Preis gekauft. Damit das Thema den zeitlichen Bezug zu Töging nicht verliert, fange ich bereits jetzt an, darüber zu berichten - auch wenn ich mit dem Gerät noch lange nicht "durch" bin (das wird sich dann alles in der Fortführung dieses Threads (vermutlich über mehrere Monate) finden).

Mein Physikunterricht ist viele, viele Jahrzehnte her - aber die seinerzeitigen Physik-Unterrrichts-Gerätschaften lassen mich scheinbar nicht los, wie auch hier aufgeführt: Ein "Monster"-Multimeter

PHYWE wie auch LEYBOLD waren in Westdeutschland seinerzeit die führenden Ausstatter deutscher Physik-Seminarräume, mit denen der hoffnungsvolle naturwissenschaftliche Nachwuchs an die vielen Eigentümlichkeiten, welche sich in der (in akademischen Aufsätzen gern verbreitete, "glamourösen" (und allerschwerst mathelastigen)) Theorie und der schnöden "down-to-earth"-Praxis der Physik doch zuweilen recht signifikant unterschieden, herangeführt werden sollte.

Der nachfolgend beschriebene "PHYWE Meßverstärker 07550.93" war (von meinem Physiklehrer / meiner Physiklehrerin seinerzeit völlig unerklärt - haben die damals eigentlich selbst verstanden, was das ist?) sowohl in der Physiksammlung einer meiner höheren Lehranstalten vorhanden - wie auch (für mich weit wichtiger) in der Physikabteilung des Deutschen Museums in München - und zwar in einem Versuch Anfang der 1970er-Jahre, bei dem es darum ging, Mikrowellen im > 10[GHz]-Gebiet mittels zweier Hornantennen zu übertragen und die (demodulierte) Empfängerseite dann recht anständig hochzuverstärken (damit man überhaupt was hört und auch (auf einem Meßinstrument) sieht) - dafür diente dieser Meßverstärker meiner Erinnerung nach.

Alles andere in diesem seinerzeitigen Experiment war natürlich (es war und ist ja schließlich ein höchst amtliches Museum der Obrigkeit, wo kämen wir denn da hin? - hinter dickem "nicht berühren"-Glas) für einen pickeligen "Teenager-Technologie-Bastler-"Nerd" der beginnenden 70er-Jahre" überhaupt nicht begreifbar zugänglich und (mangels hinreichend ausführlicher und einfühlsamer Erläuterung auch für < 16 jährige) auch nicht verständlich.

Natürlich kann ich mich nicht mehr an die seinerzeitige genaue Typenbezeichnung dieses Meßverstärkers erinnern - das ist aber auch gar nicht notwendig: Das Bild der (blauen) Frontplatte dieses Meßverstärkers mit all ihren Details (u.a. zwei Drucktastengalerien mit je vier Tasten und zwei HFS4/13 Buchsen) hat bis jetzt in meinem "Hirnkast'l" all die Jahrzehnte wunderbar überlebt.

Mein eigener technischer Detail-Erkenntnishorizont bezüglich dieses Meßwerstärkes aus jener Zeit war bis jetzt (man ahnt es wegen des amtlich-musealen "bitte nicht berühren"-Dogmas bereits) also praktisch gleich null.....also wirklich nullkommanull.

Tja, und jetzt taucht GENAU dieser Meßverstärkertyp hier im Forum zu Verkauf auf: Da konnte ich nicht anders - da mußte ich einfach zuschlagen (nochmals: Danke, Steffen, für dieses Kaufangebot - das ich einfach nicht ausschlagen konnte).

Das Schaltbild MEINES Geräts werde ich noch rauszeichnen - da gab es wohl durchaus Versionsunterschiede: Laut "radiomuseum.org" ist das Gerät mit EC90 / EF804 / EL84 bestückt:

In meinen Gerät ist die Röhrenbestückung allerdings: ECC83 / EF804 / EL84.

Ob ich ein "früheres" oder "späteres" Gerät habe, weiß ich nicht. Bei einer Schaltung, die eine (auch nur halbwegs) definierte Verstärkung von 10^4 aufweisen soll, halte ich eine (nicht gegengekoppelte) Leerlaufverstärkung von mindestens 10^5 (also 100[dB]) für unbedingt notwendig - und da dürfte die Doppeltriode ECC83 (anstelle einer Einfachtriode EC90) im Verstärkereingang viel hilfreicher sein.

Laßt Bilder sprechen:

Der Ausgangsübertrager gibt etwas Rätsel auf: Anders als Netztrafo und Anodendrossel ist das kein Teil mit einer Phywe-Bauvorschrift - so, wie es aussieht, ist das ein hundsgewöhnlicher 100[V]-Anpaßübertrager für Audio-Übertragungssysteme als Katalogware. Wie dieser Übertrager (mutmaßlich ohne Luftspalt) mit der Gleichstromvormagnetisierung durch den Ruhestrom der im Eintakt-A-Betrieb laufenden EL84 umgeht, ist wahrlich ein interessanter Punkt (der noch der meßtechnischen Klärung bedarf).

Die Farben der Einzeladern des Netzkabels sind ein eindeutiges Indiz dafür, daß dieses Gerät vor 1965 entstanden sein muß - also inzwischen mindestens rund 60 Jahre alt ist:

Ich hab' inzwischen acht Seiten Detailmitschrieb zur Ist-Zustandswerfassung (das ist noch lange, lange nicht das Ende - ich werde das komplette Schaltbild MEINES Gerätes mit allen Details erfassen - und dann als fertige Dokumentation hier einstellen) - ob ich diese handschriftlichen und völlig unbearbeiteten Roh-Dinger (zur Verkürzung der Zeit zwischen heute und dem (möglicherweise erst in Monaten hier auftauchenden) Feinschrift dieser Mitschriebe) einscanne und hier einstelle, weiß ich noch nicht.

To be continued.

Grüße

Günter

Servus Steffen,

ja, das ist in einigen Punkten eine durchaus interessante Kiste (und könnte bei der angegebenen Mordsverstärkung auch als halbwegs "stilechter" NF-Nachsetzer für Detektorempfänger interessant sein).

Quote from Klangschatulle

ich werde das komplette Schaltbild MEINES Gerätes mit allen Details erfassen

Man kann ja seinen eigenen Kram gar nicht oft genug korrekturlesen: Das in Großschrift gesetzte "meinen" sollte auf gar keinen Fall einen selbstherrlichen, übersteigerten Eigentumsanspruch formulieren - das soll eine Warnung an Mitleser sein, daß dieses Schaltbild dann mit einiger Sicherheit nur für dieses Gerät hier gelten wird und andere Geräte dieses Typs mit unterschiedlicher Seriennummer möglicherweise anders aufgebaut sind (wie z.B. die EC90 in der Eingangstufe beim Gerät von radiomuseum.org versus der ECC83 im hier vorliegenden Gerät).

Was in jedem Fall interessant wird, ist der Betrieb bei 230[V] Netzspannung (das ist ja ein 220[V]-Gerät mit nicht auf 230[V] umschaltbarer Netzspannung). Die drei Induktivitäten (also Netztrafo, Anodendrossel und Ausgangsübertrager) sind inzwischen umfangreich vermessen (diese Meßergebnisse werden natürlich Eingang ins Schaltbild finden). Ein Meßergebnis hierbei ist, daß die Leerlaufspannung auf der 250[V] Anodenwicklung bei 230,0[V] immerhin 297,7[V] beträgt - die Spitzenspannung wäre damit ~ 421[V]. Schlägt man da zur Sicherheit noch +10% Netzspannungstoleranz als Auslegungskriterium drauf, dann landet man bei ~ 463[V]. In dieser Gegend dürfte sich also die maximale Kaltstart-Anodengleichspannung bewegen. Der 50[µF] Auskoppel-Elko, der die koaxiale 4/13-Buchse "Ausgang Meßverstärker" vom geneigten Anwender trennt, hat eine Spannungsfestigkeit von "350/385V"......

Derr Netztrafo mit seinem Kern M65 x 27[mm] ist nach ersten überschlägigen Berechnungen bei diesem Gerät sehr "auf Kante genäht" (1968er-Tabellenbuch für M65/27: Maximale Primärleistung bei 220[V] / 50[Hz]: 25[VA]; Wirkungsgrad bei Volllast: 77% (das entspräche einer Volllast-Sekundärleistung von 19,25[VA])). Da hier ja kein Schaltregler oder eine ähnliche Mimik mit negativem Innenwiderstand vorliegt, ist zu erwarten, daß die Primärleistungsaufnahme bei Erhöhung der Netzspannung von 220[V] auf 230[V] um ~ 9% ansteigt. Ich bin gespannt, wie der Netztrafo darauf thermisch reagiert.

Die beiden im Gerät verbauten Telefunken-Röhren haben eine "Raute im Boden" - d.h. da würden "Audiophile" vermutlich glänzende Augen kriegen (diese Röhren bleiben natürlich im Gerät).

Grüße

Günter

Servus Alfons,

Quote

Es fehlt dann aber die Angabe, ob der Lautsprecher 4 Ohm oder 8 Ohm oder einen ganz anderen Wert hatte

da hab' ich wohl ein Foto vergessen:

Grüße

Günter

Servus Peter,

das ist richtig, die Drossel hat bei 100[Hz] (gemessen mit DE-5000) mehrere Henry (den genauen Wert habe ich grade nicht im Kopf - und mein Mitschrieb liegt grade woanders). Die Beschriftung auf der Drossel ist also fehlerhaft.

Grüße

Günter

Servus Peter,

Quote from sagnix

4,5mH bei 3000-tausend Windungen? Ich denke da eher an 4,5Henry ...

ich hab' jetzt mal in meinem Mitschrieb nachgesehen: Mit dem DE-5000 (Meßfrequenz: 100[Hz]; Serienersatzschaltbild) ergaben sich für die Anodendrossel (PHYWE BV 07550 011) folgende Meßwerte:

• L_s = 2,307[H].
• Q = 4,69.
• ESR = 308[Ω].
• ϕ = 77,9[°].

Der Gleichstromwiderstand (Umgebungstemperatur +23,5[°C]) betrug (mit Keysight 34465A im 4-Draht- / Kelvin-Betrieb gemessen):

• 226,231[Ω].

Ich gehe davon aus, daß diese Drossel wegen der Gleichstromvorbelastung einen Luftspalt hat. Nach einem 1968er Tabellenbuch ergäbe sich für einen M42er-Kern als Netztrafo (also ohne Luftspalt) bei einer Primärwicklung von 3.000 Windungen (@ 220[V] / 50[Hz] / Sinus) eine Primärinduktivität von ≈ 13,05[H].

Grüße

Günter

Es wird interessant: Neben der 6,3[V] Wechselstromheizung für die EL84 (760[mA]) werden die EF804 (200[mA]) und die ECC83 (300[mA]) gleichstromgeheizt (in Summe also 500[mA]) - aus einer 8,5[V] Heizwicklung und über einen Gleichrichter, der für 450[mA] spezifiziert ist. Der Gleichrichter speist eine Siebkette - zwischen Lade- und Siebkondensator hängt noch ein Widerstand mit einigen Watt Belastbarkeit. Die 10[V] / 0,2[A] (E10) Anzeigeglühlampe hängt an der 6,3[V] Heizwicklung und nimmt bei 6,3[V]DC nachgemessene 157[mA] Strom auf.

Die Niederspannungs-Leistungssumme (Annahme: Es gibt keine gewollte Unterheizung):

• EL84: 6,3[V] x 760[mA] = 4,788[W].
• EF804 und ECC83: 8,5[V] x 500[mA] = 4,25[W].
• Anzeigeglühlampe: 6,3[V] x 157[mA] = 0,989[W].

Macht in Summe 10,027[W]. Der M65/27 Netztrafo kann sekundär eine Volllastleistung von 19,25[VA] (Details siehe weiter oben). Setzen wir der Einfachheit mal "[VA] = [W]", dann bleiben für die Anodenversorgung auf der Sekundärseite noch maximal 9,223[W] übrig. Die Anodenwicklung ist auf dem Trafo mit 250[V] angegeben - darauf folgen ein Selen-Flachgleichrichter für 75[mA] (Verluste) und eine Siebkette mit Drossel (Verluste). Annahme: Anodenspannung am Ende der Siebkette = +300[V]. Dann würde der maximal entnehmbare Summen-Anodenstrom unter Außerachtlassung aller Verluste ~ 30,7[mA] betragen.

Setzt man für die beiden Triodensysteme der ECC83 und die EF804 einen Summen-Anodenstrom von 4,7[mA] an, dann bleibt für die EL84 noch ein Summen-Anoden-/Schirmgitterstrom von ~ 26[mA] übrig.

In der PHYWE-Bedienungsanleitung 7550.pdf wird die maximale Ausgangsleistung mit 3,5[W] (bei 5% Klirr) angegeben - interessanterweise sowohl vor (5[kΩ]) wie auch nach dem Ausgangsübertrager (4[Ω]) (der Ausgangsübertrager scheint also 100% Wirkungsgrad zu haben). Die in der Anleitung angegebenen, maximalen Ausgangsspannungen (3,7[V] in 4[Ω] ≈ 3,42[W] und 120[V] in 5[kΩ] ≈ 2,88[W]) geben etwas Rätsel auf: Primärleistung vor dem Ausgangsübertrager kleiner als nach ihm? Wirkungsgrad Ausgangsübertrager also > 100%?

Im Gerät gibt es einen "dicken" Widerstand (so um die 3[W] bis 5[W]) mit 680[Ω] in der Nähe der EL84, hinter dem ich mal den Kathodenwiderstand der Endröhre vermute (das Schaltbild ist noch nicht rausgezeichnet; es könnte auch ein Widerstand einer Anodenspannungs-Siebkette oder der Schirmgitterwiderstand der EL84 sein). Die verschiedenen Betriebswertlisten im Philips Datenblatt der EL84 weisen für einen Eintakt-A-Betrieb jedenfalls Kathodenwiderstände in der Gegend von 135[Ω] bis 210[Ω] aus. Dieses Philips Datenblatt der EL84 weist für 250[V] Anodenspannung (für 300[V] gibt es bei Eintakt-A-Betrieb keine Angaben) bei einem R(a) von 5,2[kΩ] für eine Ausgangsleistung von 5,7[W] (bei 10% Klirr) einen Summenstrom für Anode und Schirmgitter von 60,3[mA] aus. Rechnet man das mal linear stumpf (und ohne jede Berücksichtigung der Röhreneigenschaften) auf die (spezifizierten) 3,5[W] Ausgangsleistung und die (angenommene) Anodenspannung von 300[V] um, dann kommt man auf einen (sehr, sehr roh und wild gepeilten) Anoden-/Schirmgitterstrom der EL84 von ≈ 30,9[mA]. Da noch die (vermuteten) 4,7[mA] für die Vorröhren dazu addiert landen wir bei einer Gesamtlast auf der 300[V] Anodenversorgung von ≈ 35,6[mA]. Das wäre um ≈ 16% mehr als die oben überschlagenen ≈ 30,7[mA] maximal zulässige Last auf der Anodenversorgungsschiene (und zwar bei 220[V] Netzspannung!).

Auf DEN Arbeitspunkt der EL84 bin ich mal gespannt - und auf die Temperatur des Netztrafos im Betrieb (speziell bei 230[V] Netzspannung).

Ich bleibe bei meiner oben genannten Vermutung: Der Netztrafo scheint mit sehr "auf Kante genäht" zu sein.

Das sind bis jetzt natürlich noch alles theoretische Betrachtungen - ich will abschätzen können, was mich erwartet. Deswegen habe ich das Gerät bis jetzt auch noch nicht eingeschaltet habe, um nichts kaputt zu machen - das kommt aber natürlich noch, wenn das Schaltbild mal vorliegt (das wird kein Vitrinengerät, sondern soll benutzt werden).

Grüße

Günter