Hilfsbuch für die Funktechnik

368 Pages·1951·19.07 MB·German

by  Helmut Pitsch

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HILFSBUCH
FÜR DIE FUNKTECHNIK
EINE ZUSAMMENSTELLUNG VON FORMELN, BERECHNUNGS-
ANLEITUNGEN, TABELLEN, KURVEN, BEMESSUNGSANGABEN,
NORMEN, LEHRSÄTZEN, DEFINITIONEN
UND GRUNDSCHALTUNGEN
VON
DIPL.-ING. HELMUT PITSCH
INGENIEUR IN DER FIRMA TELEFUNKEN IN HANNOVER
ZWEITE, VERBESSERTE AUFLAGE
MIT 5346 ABBILDUNGEN UND 60 TABELLEN
LEIPZIG 1955
AKADEMISCHE VERLAGSGESELLSCHAFT
GEEST& PORTIG K.-G.
Alle Rechte, insbesondere das der Übersetzung, vorbehalten
Copyright 1951 by Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig K.-G./ Leipzig
Printed in Germany
Druek: (IV,5/1) Paul Dünnhaupt, Köthen L 117. Lizenz-Nr. 276. 105/72/51
Aus dem Vorwort zur ersten Auflage.
Zweck und Inhalt des Buches.
Der Zweck dieses Buches ist, dem Laboratoriums-Ingenieur kurz, klar und
anschaulich die für die Praxis auf dem Hochfrequenzgebiet, insbesondere
auf dem Rundfunkempfangsgebiet, wesentlichen Unterlagen zu geben. Das
Buch enthält nicht nur Formeln, Tabellen und Kurven, sondern auch kurze
Beschreibungen (Berechnungsanleitungen, Lehrsätze und Definitionen). Deshalb
wird außer dem Radioingenieur auch der fortgeschrittene Radiotechniker,
Radiomechaniker und Amateur Nutzen daraus ziehen können.
Die Ableitungen der Formeln wurden nicht gebracht, weil sie z. B. in meinem
im gleichen Verlag erschienenen Lehrbuch der Funkempfangstechnik (2. Aufl.
1950) oder in den angegebenen Literaturstellen enthalten sind. Auf das am
Schluß des vorliegenden Buches befindliche Literaturverzeichnis beziehen sich
die Zahlen in eckigen Klammern.
Einteilung des Buches.
Auf eine kurze Darstellung derjenigen Grundlagen (Grundgesetze) der
Elektrotechnik, die speziell für die Funktechnik von Interesse sind, folgt von
$32 bis $147 der zweite, den halben Umfang des Buches einnehmende Teil,
der unter Berücksichtigung der Normen (Bezugsquelle der Normblätter siehe
$40) die Eigenschaften der Schaltelemente, nämlich Wirkwiderstand,
Kondensator, Spule, Transformator, Röhre und Trockengleichrichter, beschreibt.
Der Leser wird z.B. in die Lage versetzt, die Beschriftung von Widerständen
und Kondensatoren zu verstehen. Zur Berechnung der Drosseln und Transfor-
matoren wurden getrennte Anleitungen für Näherungsberechnungen und genaue
Berechnungen angegeben. Dadurch wird den verschiedenen Wünschen der
Leser Rechnung getragen.
Anschließend an den zweiten Teil werden im TeilIII von $148 bis $192
die Siebschaltungen, nämlich RC-Glieder, Schwingungskreise, Bandfilter
und Wellenfilter behandelt.
Der letzte Teil IV von $193 ab bezieht sich auf die Verstärkung und den
Empfang. Es werden Berechnungsunterlagen, z. B. über die Berechnung des
Kathoden- und Schirmgitter-Kondensators in einer für die Praxis bequemen
III
Vorwort,
Form und die wesentlichen Grundschaltungen des Empfängers urd Verstärkers
gebracht. Dagegen wurden vollständige Empfängerschaltungen nicht aufge-
nommen.
Mitarbeiter.
Durch zahlreiche Besprechungen mit Spezialisten habe ich zu erreichen ver-
sucht, daß dieses Buch den Ansprüchen der Praxis weitgehend genügt. Wert-
volle Unterstützung erhielt ich von den Herren Dr. Frırz Brunkr (AEG),
Obering. Hans Fröuuıch (Hydrawerk), Hvco Mryer (C. Lorenz A.G.)
Dipl.-Ing. Joser Hörer (Siemens & Halske), Dipl.-Ing. Lupwıe Basık, Dr.
Kurr Fränz, Erica Heise, Dipl.-Ing. Arge Leirer, Dipl.-Ing. Kar MÜLLER,
Curt PROCHNow, HoRSTMAR WILKE, Tuso WirLers (alle Telefunken), WERNER
Krüger (Vogt & Co.) und WERNER Pvur.
Vorwort zur zweiten Auflage.
Die Röhrentabellen ($140) wurden auf den neuesten Stand gebracht und
erhielten zugleich einen neuartigen Aufbau, welcher eine bessere Übersicht über
die Röhrenform (z.B. Allglasröhre) und Röhrenart (z.B. Endpentode) gibt.
Ferner wurden einige neue Normblätter berücksichtigt (Kondensatoren, insbes.
MP-Kondensatoren in $69). Die Abschnitte über hochpermeable Werkstoffe
($121b) und über B- und AB-Verstärker ($208 u. 210) und über die Phaser.-
umkehrröhre ($ 211) wurden ergänzt, der Verhältnisgleichrichter ($ 243) genauer
beschrieben und eine zusätzliche Parallellaufberechnung ($ 260) gebracht. Das
Literaturverzeichnis wurde erweitert. Geringe Kürzungen wurden in 8203 und
$ 215 vorgenommen. Die neuen Schaltzeichen nach DIN 40712, Ausg. Febr. 1952
für Spulen und Transformatoren wurden noch nicht berücksichtigt.
Die Herren Obering. H. Frönrıc (Hydrawerk) und Dr. F. Assuus (Vakuum-
schmelze A. G.) wiesen mich freundlicherweise auf einige erforderliche Ände-
rungen hin. Den Herren Dipl.-Ing. R. ScHirrer und Dipl.-Ing. H. G. Freycane
(beide Telefunken) danke ich für ihre wertvolle Hilfe bei der Aufstellung neuer
Röhrentabellen.
Hannover, Januar 1953.
H.PITSCH.
IV
Inhaltsverzeichnis.
I. Grundlagen,
IA. Stromquelle und Verbraucher.
OW m.. DEiien heSittreonm divocnh teS pan. nu. ng. 2u nd2 2S.t romE n n. n ..n.e..n..
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Wm Das Onmsche Gesetz . - - >. nn nn nn
U o Die KircHHor#schen Gesetze . . . 2.2.2.2...
RW rupu Spannungs- und Stromgquellen-Ersatzschaltung . . . .
nu ru nuo.. UDDiimeer eLAcrebhieinsttu..un.n gg e.i ne. r J/2 -2: ScCChNma ltEuonnn g rninn einre n7’e-Schanlt ung . .
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u
IB. Die Anpassung.
. Anpassung für größte Leistung . . . . 22.2.2..
$10. Transformator zur Anpassung . . . 2 ..2.220..
$11. Anpassung für größte Spannung . . ........
$12.
Resonanzanpassung . . 2 2 2 2 2 2 nn
IC. Sehwingungslehre.
$13. Wechselstrom und Wechselspannung, Frequenz. . . .
$14. Mittelwerte von Wechselstrom und Wechselspannung .
$15. Frequenz und Wellenlänge, Wellenbereiche. ... . .
$ 16. Das Überlagerungsgesetz. . . : 2. 2 22 22...
$17. Der Satz von FOURIER . . 2... 2.2220 ne.n
$18.
Verzerrungen von Sinusschwingungen . . 2. ..2...
819. Fovrter-Zerlegung einiger periodischer Kurvenformen
$ 20.
Klirrfaktor, Klirrkoeffizient, Klirrdämpfung . . . . .
21.
Kombinationsfrequenzen. . . » > 2 2 2 2 nn.
52. Der Verzerrungsfaktor . . 2: 2 2 2 2 2220. .
828. Der Modulationsfaktor . . 2... 2222.
$24. Die Differenztonfaktoren . .. 2.2.22 2000.
825. Die Überlagerung von Schwingungen . . . . ....
826.
Die Amplitudenmodulation . . . 222.2220..
27. Die Frequenzmodulation . .. 2.2220...
$28. Die Modulationsverzerrung . . . 2. 22.2200.. 21
$29. Die Kreuzmodulation . .. 2.2.22 20200. 21
$ 30. Die Vektordarstellung . . . . 2. 2 2 2 2 een. 21
831. Die komplexe (symbolische) Rechnung . ...... 22
Inhaltsverzeichnis.
II. Schaltelemente.
IIA. Der Wirkwiderstand. Seite
$32. Einheiten des Widerstandes . . . > 2 nn nn nn nn 23
$33. Definitionen des Widerstandes . .... 2 2: 2 2 2 ran rn nn 23
$34. Leitwert, spez. Widerstand, Leitfähigkeit. . . .. . 2. 2222220. 24
835. Widerstandsdraht . . 2 2 2. 25
$36. Vergleich zwischen Aluminium und Kupfer... 2. 2 2 2 2 rennen 26
$ 37. Einfluß der Wärme auf den Widerstandswertt . . 2... 2 2 nenn... 27
$38. Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen . . . . . 2: 2.22.22... 28
$39. Belastbarkeit von Widerständen . . 2 2. 2 2 nn nennen. 29
840. Normung von Schichtwiderständen . . 2 2.2: 2 2 2 m nn nn nen 30
$41. Normung von Drahtwiderständen. . . 2. 2 2 2 2 Er nn nnn. 34
$42. Normung von Schichtdrehwiderständen . . . . 2... 2 rn nenne. 35
$43. Einfluß der Feuchtigkeit... . 2 2. oo En 37
844. Farbkennzeichnung von Widerständen . . . 2... 2 En m nn nn 37
$ 45. Die Blindkomponente von Widerständen . . . 2... 2 2 2 2 nn nennen 38.
$46. Die Hautwirkung (Skineffekt) . . 2... 2 2 2 2 nn nen 33
847. Nichtlineare Widerstände. . . 2 2 2 m nr nn nenn 41
IIB. Der Kondensator.
Kondensator und Kapazität.
$48. Definition der Kapazität . . 22 2. rn on nn
$49. Einheiten der Kapazität... CC co m nn nn
$50. Die Dielektrizitätskonstante . . . . 2: 2 CE I En nn.
$51. Die Kapazität eines Plattenkondensators . 2. 2 2 2 m nn m nn
$52. Die Kapazität eines koaxialen Kabels oder Zylinderkondensators . . . . . .
853. Die Kapazität einer Doppelleitung . . KK nn Er nn nen
854. Die Kapazität eines Drahtes gegen eine Fläche . . . .. 2: 2222020.
855. Zusammenschaltung von Kondensatoren . . . . 2 2 > 2 nn nn nenn
$56. Der kapazitive Widerstand X : : 2 > 2 HE m nr nn
857. Das elektrische Feld. . .:: : 2 CC En m nn
858. Die elektrische Festigkeit . . . 2: 2 m m nn en nn.
$59. Verlustfaktor tg 6 und Güte oe des Kondensators . . . 2. 2 > 222.2.
$60. Die Verlustleistung des Kondensators . . » » HH 2 2 nn nenn
861. Die Induktionsfreiheit des Kondensators. . . . . 2 2 222 nme nun
$62. Die Temperaturabhängigkeit der Kapazität . . .. .. 2.2220
863. Farbkennzeichnung von Kondensatoren . .. 2. 2 2 2 2 nn nn nenne
Der technische Kondensator.
864. Übersicht . . 2 2 2 2 N En nn. ren
$65. Normung von Festkondensatoren (Allgemeines) . . 2... 222...
$66. Der Papierkondensator (mit Metallfolien) . . . 2. 2: 2 2 nn nr nn nn
8 67. Normung des Papierkondensators (mit Metallfolien) . . . 222222. .
868. Der Metallpapierkondensator . . . . . . 2 2 2 nn rennen
869. Normung des Metallpapierkondensatois . . . 2 > 22 2 2 nennen
870. Der Kunststoffolienkondensator . . » - 2 2 2 nn nn rn.
871. Normung des Kunststoffolienkondensators . . © 2» 2: 2 2 2 n nn.
$72. Der Glimmerkondensator . 2 2: 2 2 m nun ne
873. Der Keramikkondensator . . 2 2: 2m nn nn nn
vI
Inhaltsverzeichnis.
Seite
874. Normung des Keramikkondensators . . . 2...r e 70
$ 75. Der Elektrolytkondensator. . . rennen 12
8 76. Normung des Elektrolytkondensators - . . - 00. 77
$ 77. Die Kennlinienformen des Drehkondensators . . - .» . + - 79
$ 78, Der Trimmerkondensator . - . 2 Heeres 80
JIC. Spule und Transformator.
Spule und Selbstinduktivität,
879. Definition der Selbstinduktivität . . . 2-2ee. n e. &
$ 80. Einheiten der Selbstinduktivität . . .- > 2.0.0. &
$ 81. Das magnetische Feld . . . .» : 2:2 rennen 8
$ 82. Der magnetische Kreis mit Luftspalt . . . .-- 2.00. 84
$ 83. Die Selbstinduktivität von Spulen (allgemein)... ....- 85
$ 84. Die scheinbare Induktivität einer Spule . ... 0... 85
$ 85. Berechnung der Selbstinduktivität von Luftspulen . . . . . - 86
$ 86. Zusammenschaltung von Spulen . ... 2... re. 91
$ 87. Der induktive Widerstand X, . » - - - - 22 nenn 92
$ 88. Verlustfaktor tg ö und Güte oder Spule . ... 2... 94
$ 89. Die Verluste einer Eisenkernspule. . . . 22 en nn. 95
$ 90. Messung des Verlustfaktors einer Spule . . . 20. . 96
$ 91. Die Verlustleistung der Spule... : v2...ne 97
$ 9. Eigenkapazität und Eigenfrequenz der Spule. ..2.... 97
$9. Die Temperaturabhängigkeit der Induktivität . ...... 99
Die Luftspule.
$ 9. Die Zylinderspule. .. 2 2-22. 100
$ 95. Die Kreuzwickelspulle . . «2 2 2 onen 101
Die Massekernspule und Ferritkernspule.
$ 9%. Die Verluste . > 2 CH rn rn 101
$ 97. Ringkern- und wirksame Permeabilität . .. . 2... - 101
$ 8. Die Massekernwerkstoffe . . . 2 2 222mn ee 102
$ 9. Einteilung der Kernformen . . .... 2... nern 104
$ 100. Der Schraubkern (Gewindeken). . . 2 22.2. 105
$ 101. Der Stabkem . . . 2. 2: 2 nn nn 106
$ 102. Der Rohrken . .. 2... 2 En nn en 106
$ 103. Der Rollenkenm . . 22 2 nn nn nen 107
$ 104. Der Hohlpilzkem. .. 2... 22 en ernennen 107
$ 108. Der Haspelkern .... 2.2 2 2 nenn 107
$ 106. Der H-Keın ......: 22er 108
$ 107. Der Topfkern mit Luftspaltabgleich .. ...: 2.0... 108
$ 108. Der EI-Kern (Mantelkem) . . ... 222. 108
$ 109. Der Topfkern (Schalenkern) mit Querschnittsabgleich 108
$110. Der mehrteilige Topfken . ..2. 2 2.2e.r. 110
sıll. Der UT- und Doppel-E-Ken . ... 22:22. 110
g112. Der Ringken .. .. 2. 2 2 2 nennen 111
$118. Berechnung der Windungszahl. . .... 200 0.. 111
g114. Drahtsorte und Drahtstärke bei Massekernspulen. . . . . . - . 113
VII
Inhaltsverzeichnis.
Transformator und Gegeninduktivität, Seite
$11B.
Definition der Gegeninduktivität . 2 2 2 2 Cm 2 v2 on 114
$116.
Berechnung der Gegeninduktivität von Luftspulen . . . . . . 115
$117.
Kopplung und Kopplungsfaktork . . . : 2 2: 2 2 222. 121
$118.
Die Messung des Kopplungsfaktors. . . . 2 2 2 22... 121
$119.
Streuung und Streufaktor. . . : 2 2 2 2 2 rm nn 122
$120.
Die Ersatzschaltungen des Transformators . . . 22.2... 122
Eisenblech-Drosseln und - Transformatoren.
$121.
Der Eisenkem . 2... 2 2 oo non 125
$12.
Die Wicklung . 2 Co. oo nme. 134
$128.
Die Eisendrossel ohne Luftspalt . . . . . 2. 222200. 146
$ 124.
Die Eisendrossel mit Luftspalt. . . 2 2 2 2 oo mn rn 147
$125.
Prüfung von Eisendrosseln . . . 222 2 2 non nn 155
$ 126.
Der Netztransformator . . 2 222 2 on on nn 156
$ 127.
Der Spartransformator . . 2 2: 2 2 on m m rn 161
$ 128.
Der Ausgangstransformator . - 2 2 2 m nn nen 162
$129.
Prüfung von Eisentransformatoren . . . . : 2: 2 2 2 20... 165
IID. Die Verstärkerröhre.
$130.
Eingitter-, Schutzgitter- und Schirmgitterröhren. . ... . . 166
$131.
Die Schutzgitterspannung (Schirmgitterspannung) . . . . ... 166
$132.
Die Röhrenkemnlinien . 2.2: 222 no mm. 168
8133.
Die Steilheit 8. 2 2 22 2 Co m onen 169
$ 134.
Der innere Röhrenwiderstand R,. . . . 2. 2 22 2 220. 170
3135.
Der Durehgriff? D . 2... oo oo onen 171
$ 136.
Die Ersatzschaltbilder der Röhre . . . .. 222 2220. 172
$ 137.
Die Spannungsverstärkung . . . : 2 2 2 om nn. 173
$ 138.
Röhrenverzerrungen . . 2. 2: 2 m m m rn 174
$139.
Die Röhre als Blindwiderstand (Reaktanzröhre) . .... . . 175
$140.
Röhrentabellen . 2.22. on om nen 176
g141.
Der Aufbau. 2... oo m nn 200
$142.
Gleichrichterplatte und andere genormte Begriffe . . . . . . 200
$143. Gleichrichterschaltungen . . . 2... 2 2 2 onen. 201
$ 144,
Aufbau der Gleichrichtersäulen . . . 2.2222 22220. 202
$ 145.
Der Kupferoxydulgleichrichter . . .. 2.2 2 2 2 2220. 203
$ 146.
Der Selengleichrichter . . . . 22 2 2 222. 204
$ 147.
Prüfung von Trockengleichrichtern . . . 2... 22.2 .2.. 209
II. Siebschaitungen.
IIIA. Zusammenschaltung eines Wirk- und Blindwiderstandes.
$ 148. Der Scheinwiderstand Reiner RC- oder RL-Schaltung . . . . 22...
Z13
$ 149,
Frequenzkurve und Grenzfrequenz einer RC- oder RL-Schaltung
$ 150.
RÜ-Schaltung mit Begrenzungswiderstand . . 2. ......
$151.
Der Siebfaktor. . 2 2 2 2 CC mn nn nn
$ 152.
Der Restspannungsanteil . . . 2. : 2 2 on nennen.
$ 158.
Die Zeitkonstante . ©. 2. Co nme.
$ 154,
Umrechnung einer Parallelschaltung von R oder C (oder L) in eine Reihen-
schaltung und umgekehrt... 2... 2 22 nn nen
VIII
Inhaltsverzeichnis.
HIB. Der Schwingungskreis.
Der Reihenschwingungskreis. Seite
$155. Die Ersatzschaltung . . CC m on nn nn 220
$156. Die Resonanzkurve des Reihenkreises. . . . 2: 2 2 2 2 2 2 nn. 220
8157. Berechnung der Resonanzfrequenz beim Reihenkreis . . . . 2 222.2... 220
8158. Dämpfungsfaktor d und Kreisgüte og beim Reihenkreis . . . . . 2... 221
$ 159. Die Sperrtiefe beim Reihenkreis . . . : 2. 2 m om nn nn 221
$160. Der Blindwiderstand des Reihenkreises . . . . . : 2 2 2 2 nn nn. 221
Der Parallelschwingungskreis.
$161. Die Ersatzschaltungen . . 2: : 2 m on nn 221
8162, Die Resonanzkurve. . 2: 2 2. oo nn 222
$ 163. Berechnung der Resonanzfrequenz . . 2 2: 2 2 mo rm m rn 223
$164. Frequenzänderung bei L- oder C-Änderung . . 2 2: 2 2 m mn nn nn. 224
8165. Der Resonanzwiderstand Bü. - - > >: > Hmm m rn 224
8166. Der Dämpfungsfaktor d. . . : HC m m on nn 225
8167. Die Messung des Dämpfungsfaktorsd. . : 2 2 2 Cm m m m nn 225
8168. Die Kreisgüteo : 2 2 2 om on nn 226
8169. Verstimmung x und Doppelverstimmung y . . . . : 2: 2 2 2 m 2 nn. 226
8170. Der Blindwiderstand des Parallelkreises. - . . 2 2 2 2 2 2 2 2 2. 227
8171. Die absolute Bandbreite . . CC Hm m nn. 227
$172. Berechnung der Trennwirkung (Selektion) . . 2 2 2 2 nn. 228
8173. Die Phase der Schwingkreisspannung . 2.2: N m .nn m. nn r n 228
$174. Mehrere nullgekoppelte Schwingungskreise . . . 2. 2 2 2 2 2 m nn nn 228
Bandifilter.
8175. Resonanzkurven von zweikreisigen Bandfilten . . .. 2... 2 222.0. 229
$ 176. Formeln für zweikreisige Bandfilter . .. :. : CE rm nn nn. 231
$ 177. Die Kopplungsarten beim zweikreisigen Bandfilter . . -. . . 2 22 2.2... 233
$178. Dreikreisige Bandfilter . . . : 2 2 om om nn 235
8179. Vierkreisige Bandfilter . . 2. 2 2 mo non 236
Wellenbereich und Gleichlauf.
8180. Der Wellenbereich . 2 2: 2 22 m m nn nn 237
8181. Das Abgleichen . . 2 2. Comm nn 2... 237
1IIC. Wellenfilter (Siebschaltungen, Kettenleiter).
$182. Definition der Wellenfilter . . 2 2. Co m on mn 240
8183. Einteilung der Wellenfilter . . 2. 2 Co m on nn 240
$184. Die Spulen von Wellenfiltern . 2: 2m m om m rn. 241
8185. Der Wellenwiderstand . 2 2 2 2 2m on nn 241
$186. Die Dämpfung . 2: No Comm. 241
8187. Der Tiefpaß. . 2: 2: om on 242
8188. Der Hochpaß . 2. 2. on on 243
8189. Der Bandpaß.. 2: 2 Ho onen 243
8190. Filter mit m-Halbglieden . 2:2: N Common. 243
$191. Filter mit m-Vollgliedern . 2 2: om m nn 245
$192. Aufhebung der Verluste... 2. 2: Co m m nn 245
IX