Grundig präsentiert sein erstes Fernsehgerät 080 (1951)
Die Leser der Nürnberger Nachrichten am 28. September 1951 werden nicht schlecht gestaunt haben als sie ihre Zeitung aufgeschlagen haben: „Gestern führten, wie wir angekündigt hatten, die Radiowerke Grundig der Presse erstmals das Fernsehen vor. Ab heute wird es auf der Leistungs- und Gewerbeschau in Fürth während der Dauer der Ausstellung öffentlich gezeigt. Es war für die Teilnehmer ein einmaliges Erlebnis: auf dem Leuchtschirm des formschönen Grundig Fernsehempfängers war deutlich und klar ein Film zu sehen.“
Inhaltsverzeichniss:
1. Einführung
2. Technik des ersten Grundig Fernsehgerätes 080
3. Netzteil
4. Heizkreis
5. Tuner (Kanalwähler)
6. Bildteil
7. Tonteil
8. Synchronsignalaufbereitung (Amplitudensieb)
9. Vertikalablenkteil
10. Horizontalablenkteil
11. Bildröhre
12. Ausblick
13. Autor und Copyright: Konrad Maul
1. Einführung
Nun ist für uns heutzutage das Fernsehen zu einer Selbstverständlichkeit geworden, sodass wir uns kaum noch die Wirkung und Faszination dieses neuen Mediums auf die Menschen damals vorstellen können. Waren sie doch schon erstaunt, dass zu dieser Zeit die Einführung der UKW Sende- und Empfangstechnik eine bisher nicht gekannte Tonqualität in das heimische Wohnzimmer bringen konnte, falls man sich ein solches Empfangs- oder Vorsatzgerät in dieser Nachkriegszeit und kurz nach der Einführung der DM überhaupt leisten konnte. Weitblickend hatte Max Grundig schon 1949 Vorbereitungen getroffen um als erster Produzent Rundfunkgeräte mit UKW-Teil herausbringen zu können. Und dann Fernsehen? Schon 1935 ging in Berlin das weltweit erste reguläre Fernsehprogramm an den Start. 1937 hatte man sich dann in Deutschland auf ein elektronisches Fernsehsystem mit 441 Zeilen festgelegt und die Markteinführung war für 1939 geplant. Doch dann kam wie bekannt alles anders. Der Zweite Weltkrieg begann und die NS Propaganda wählte den Rundfunk als ihr Medium um die Bevölkerung in ihrem Sinne indoktrinieren zu können.
Umso erstaunlicher ist die Tatsache, dass nach dem totalen Zusammenbruch sich schon im September 1948 unter der Leitung des Technischen Direktors des neu gegründeten NWDR eine 34-köpfige Expertengruppe traf und eine zukünftige Sendenorm mit 625 Zeilen für Westdeutschland beschloss. Frankreich hatte sich schon zuvor auf 819 Zeilen festgelegt und in England wurden 405 Zeilen beschlossen. Erst 1952 wurden dann die 625 Zeilen mit 50 Halbbildern vom zuständigen Gremium CCIR (Comité Consultatif International des Radiocommunications) der Genfer Internationalen Fernmeldeunion (ITU) als Grundlage für eine einheitliche west- und südeuropäische Fernsehsendenorm genommen. Aber schon im Sommer 1950 hatte der NWDR die ersten Test-Fernsehbilder der Nachkriegszeit mit 625 Zeilen gesendet.
1951 Grundig präsentiert sein erstes Fernsehgerät, den Typ 080
In Bayern waren diese natürlich nicht zu empfangen und der Bayerische Rundfunk begann erst 1953 mit einem Probebetrieb, sodass sich Max Grundig entschloss einen eigenen Werksfernsehsender und Filmabtaster aufbauen zu lassen. Und die Grundig Entwicklungsingenieure und Techniker entwickelten in Rekordzeit einen auf 625 Zeilen basierenden Fernsehempfänger, den Typ 080, den sie dann stolz auf der Leistungs- und Gewerbeschau 1951 in Fürth erstmals der Öffentlichkeit vorführen konnten. Auf der Basis des 080 entstand dann 1952 im Rahmen der Kleeblattserie, die erste Grundig Fernsehgeräte-Serienproduktion. Und im Werbeprospekt las sich das dann so: „Unser Fernseh-Empfänger, in einer von Künstlerhand gestalteten Edelholztruhe, berücksichtigt in seinem technischen Aufbau den neuesten Stand der Fernsehtechnik. Er ist das Ergebnis einer längeren, vorausschauenden Entwicklungsarbeit in unserem Werk. Die Bedienung des Empfängers ist weitgehend vereinfacht und durch die wenigen Einstellknöpfe kinderleicht. Eine besondere Fernsteuereinrichtung ermöglicht die Regelung von jedem beliebigen Betrachtungsort aus. Das Gerät ist für die europäische Norm (625 Zeilen) eingerichtet. Frequenzbereich: Alle 6 Fernsehkanäle von 174 MHz bis 216 MHz sind durch Drucktasten umschaltbar.“
Und so ist es jetzt umso erfreulicher, dass mit vereinten Kräften des Rundfunkmuseums und des Fördervereins diese Meisterleistung der Grundig-Entwicklung an diesem traditionsreichen Ort an der Kurgartenstrasse im früheren Verwaltungsgebäude der Firma Grundig wieder eine Heimat gefunden hat.
Abbildung 1: Das erste Grundig Fernsehgerät, der "Typ 080"; gefertigt im Jahr 1951 (in limitierter Stückzahl). Dieses Bild zeigt den ersten Teil des Schaltplans. Veröffentlicht mit freundlicher Genehmigung der Niederländischen Vereinigung für Radiogeschichte (Ned. Ver. v. Historie v/d Radio; Archief des Documentatiedienst NVHR).
Abbildung 2: Das erste Grundig Fernsehgerät, der "Typ 080"; gefertigt im Jahr 1951 (in limitierter Stückzahl). Dieses Bild zeigt den zweiten Teil des Schaltplans. Veröffentlicht mit freundlicher Genehmigung der Niederländischen Vereinigung für Radiogeschichte (Ned. Ver. v. Historie v/d Radio; Archief des Documentatiedienst NVHR).
2. Technik des ersten Grundig Fernsehgerätes 080
Aber jetzt wollen wir einen Blick auf die Technik des ersten Grundig Fernsehgerätes, dem Typ 080 werfen. Es war gar nicht so einfach das Schaltbild dieses ersten Grundig Fernsehgerätes zu bekommen. Schließlich wurde ich bei dem „niederländischen Verein für die Historie des Radios“ fündig. An dieser Stelle sei dem Mitglied des Vorstandes, Paul Huneker, gedankt, dass ich das Schaltbild aus dem Archiv des NVHRs mit Quellenangabe verwenden darf. Beim ersten Blick auf das Schaltbild (Abb. 1 und Abb. 2) fällt auf, dass das Schaltschema ohne Massesymbole gezeichnet wurde. Das war früher bei Allstrom-Rundfunkgeräten üblich (siehe Grundig Heinzelmann). Auch der Philips Tisch-Fernsehempfänger TD 1410 U von 1952 (siehe [5]) hatte nur eine Masseleitung. Der Übergang zu einem Schaltbild mit Massesymbolen ist erst beim Grundig Fernsehtischempfänger 210 von 1953 zu sehen. Jedenfalls machen die durch den ganzen Schaltplan gezogenen Masseleitungen das Schaltbild des 080 schwer lesbar. Ich habe zunächst die Bezeichnung der einzelnen Funktionsgruppen mit roter Schrift markiert.
3. Netzteil
Der obere Zweig hatte nach dem Einweg-Selengleichrichter 220E200 einen 50µF Ladeelko gefolgt von einer Siebdrossel und 2x50µF Siebelkos. Die Spannung am Ladeelko lieferte die Anodenspannung für die NF-Endstufe (PL 82) und nach weiterer Siebung die Schirmgitterspannung für die PL 82 sowie die Anoden- und Schirmgitterspannung der NF-Vorstufe (EF 80). Die Spannung an den Siebelkos von 240V versorgte über ein Siebglied (1kOhm und 5nF) den zweistufigen Ton-ZF Verstärker (2 x EF 80). Weiterhin lieferte die Spannung an den Siebelkos über die Verbindungsleitungen G und B die Anoden- und Schirmgitterspannungen für die Videoendstufe (PL 83) und über weitere Siebglieder für den Bild-ZF Verstärker (4 x EF80), sowie den Tuner (EF 80 und ECC 81).
Der untere Zweig hatte nach dem Einweg-Selengleichrichter 220E200 jeweils 2x50µF Ladeelkos und 2x50µF Siebelkos. Die Siebung erfolgte auch hier mit einer Drossel. Am Ladeelko standen 258V zur Verfügung und wurden über die Verbindungsleitung F und weiterer Siebung durch 0,1MOhm und 16µF als Anodenspannung für den Bildsperrschwinger benutzt. Die Spannung an den Siebelkos betrug 235V und versorgte die Zeilenendstufe (Verbindungsleitung H). Über ein weiteres Siebglied (3kOhm und 16µF) wurden dann gut gesiebte 180V zur Versorgung weiterer Stufen in den Synchron- und Ablenkteilen erzeugt.
Die Funktion des 100Ohm regelbaren Widerstandes, im Schaltplan als stetig verstellbar gezeichnet, direkt hinter dem Gleichrichter erschließt sich nicht direkt. Es ist zu vermuten, dass er zur Feinregulierung dieser Spannung diente. Vielleicht ermöglichte er dadurch eine geringfügige Anpassung der Zeilenbreite, da die Horizontalendstufenschaltung keine Zeilenbreiteneinstellung enthielt. Oder eine wahrscheinlichere Möglichkeit: Ausgehend vom Schaltbild in dem wir keinen Einstellregler für die Feinverstellung der Zeilenfrequenz finden, sondern nur eine Grobeinstellung mittels eines 40 kOhm Trimmers (ECL 80 Nr.2; Zeilensperrschwinger), könnte die Feinverstellung über die Spannung (Verbindungsleitung H) vorgenommen worden sein, von der auch die Anodenspannung des Zeilensperrschwingers abgeleitet wurde. Vor dem zweipoligen Netzschalter war schon ein Entstörfilter eingebaut um zu vermeiden, dass Störungen auf der Netzzuführung Störungen im Gerät verursachen konnten. Und weiterhin verhinderte dieses Filter, dass das Fernsehgerät Störfrequenzen über die Netzleitung nach außen abgeben konnte. Das Netzteil wurde deswegen etwas ausführlicher beschrieben, weil es helfen soll schnell einen Überblick über das Gesamtschaltbild zu bekommen.
4. Heizkreis
Der Serienheizkreis (300mA) enthielt sehr viele E-Röhren, also Röhren mit denen man auf den ersten Blick einen parallelen Heizkreis mit einem Netztrafo, der 6,3V Heizspannung liefert, verbindet. Aber alle Heizfäden der eingesetzten E-Röhren waren so dimensioniert, dass sie an 6,3V Heizspannung einen Heizstrom von 300mA aufnahmen. Somit konnten diese Röhren auch in einem Serienheizkreis eingesetzt werden. Zur Vermeidung von Einstrahlungen sowie Brummstörungen aus dem Heizkreis lagen die Heizfäden der beiden Kanalwählerröhren EF 80 und ECC 81) und der Bildröhre (MW36-24) nahe an der Masseleitung (Chassis). Am oberen Ende des Heizkreises lagen die gegen Brummen relativ unempfindlichen Röhren der Zeilenendstufe (PY 81 und PL 81). Ein Heißleiter (U2430) sorgte dafür, dass beim Einschalten der noch kalten Heizfäden der Heizstrom innerhalb seiner Grenzdaten blieb. Durch den Einsatz von Tiefpässen (LC Filter) wurde vermieden, dass Störspannungen über die Heizfäden eingeschleppt wurden.
5. Tuner (Kanalwähler)
Wie dem Schaltbild zu entnehmen ist war die Vorstufe mit einer EF 80 bestückt. Laut Datenblatt ist dies eine Pentode mit großer Steilheit für HF- und ZF-Breitbandverstärker, Bildverstärker und Mischstufen. Nun sind eigentlich für HF-Vorstufen Trioden besser geeignet. Sie haben zwar aufgrund der Anodenrückwirkung keinen großen linearen Bereich (Kennlinie Ia = f (Ua) ) was aber bei der HF-Kleinsignalverstärkung einer Vorstufe keine Rolle spielt. Aber Pentoden weisen auch aufgrund der Bauart größere Gitterkapazitäten auf was für Vorstufen für höhere Frequenzen ungünstig ist. Und weiterhin ist bei Pentoden das Eigenrauschen höher als bei Trioden. Aus all diesen Gründen hat man später für HF-Vorstufen ausschließlich Trioden verwendet.
Aber zurück zum Kanalwähler des 080. Oszillator und Mischstufe waren mit einer ECC 81 realisiert. Die Umschaltung der 6 VHF Kanäle (Kanal 5 bis 11; entsprechend 174 bis 216 MHz laut Grundig Angabe) erfolgte mittels Drucktasten (siehe Abb. 3). Vor- und Zwischenkreis sowie Oszillator wurden durch Umschalten von jeweils drei Trimm-Kondensatoren auf den gewünschten VHF Kanal eingestellt. Es handelte sich also noch nicht um eine gekapselte Baugruppe, vielmehr war die Tunerfunktion auf dem Chassis und Drucktastenaggregat verdrahtet.
Aber schon 1952 auf der Stockholmer Konferenz wurde ein neuer Wellenplan für UKW- und Fernsehsendefrequenzen beschlossen. Die Funkschau berichtete im Augustheft 1952 (siehe [6]): „Für die deutsche Fernsehempfänger-Industrie ist besonders wichtig, daß uns zusätzlich vier Fernsehfrequenzen im Band I (41 bis 68MHz) zugeteilt wurden. Daraus ergeben sich für die Eingangsschaltungen neue Gesichtspunkte. …“ Das bedeutete, dass der Kanalwählerteil schon nach nicht einmal einem Jahr neu entwickelt werden musste.
Abbildung 3: Die Drucktasten für die Kanalumschaltung sowie die Einstellregler (Doppelpotis) z.B. für Kontrast, Helligkeit, Lautstärke, Klang, Bildfrequenz fein und Zeilenfrequenz waren hinter einer Frontklappe verborgen. (Foto M2Counselling mit freundlicher Genehmigung des Rundfunkmuseums der Stadt Fürth)
6. Bildteil
Um möglichst viele Fernsehkanäle im gegebenen Frequenzband unterbringen zu können hatte man sich beim Übertragungsstandard auf das Restseitenbandverfahren der Amplitudenmodulation (bei Interesse siehe [10]) festgelegt. Bei einer Videobandbreite von 5 MHz und einem frequenzmodulierten Tonträger im 5,5 MHz Abstand hätte dies bei normaler Amplitudenmodulation eine Kanalbreite von mehr als 11 MHz bedeutet. Mit dem von Nyquist vorgeschlagenem Restseitenbandverfahren konnte man im VHF Bereich Kanalbreiten von nur 7 MHz realisieren und dementsprechend mehr Kanäle im Frequenzband unterbringen. Dieses Verfahren bedingt aber einen sehr viel aufwändigeren und breitbandigeren ZF-Verstärker als bei FM-ZF Verstärkern. Im Grundig 080 war ein vierstufiger ZF Verstärker eingebaut mit jeweils einer EF 80, da man damals ja nicht mit hohen Empfangspegeln rechnen konnte. Die über den Bandfiltern schwebend gezeichneten Parallelschwingkreise waren die Traps (Fallen) zur Absenkung von Bildträger (Nyquistpunkt), Nachbarbildträger und Nachbartonträger (siehe [3]).
Die Videodemodulation wurde mit der EAA 91 Doppeldiode durchgeführt. Die Röhrendiode zwischen Sockelanschluss 5 und 2 richtet die negative Hüllkurve des AM-Signals gleich und dieses „negativ Sync“ Videosignal wird an das Steuergitter (G1) der Videoendstufe (PL 83) angeschlossen. Somit erhält man an der Anode der PL 83 ein „positiv Sync“ Videosignal mit dem die Ansteuerung der Bildröhrenkathode erfolgt. Nun kann man anders, als bei den Rundfunk AM-Empfängern (LW, MW und KW), nicht das von der Modulation geglättete Signal (Mittelwert) des demodulierten AM-Signals, das ja von der Empfangsfeldstärke abhängt, zur Verstärkungsregelung von Empfangsteil und ZF-Verstärker benutzen. Denn bei einem AM modulierten Fernsehsignal muss auch eine Gleichspannungskomponente übertragen werden oder mit anderen Worten das geglättete demodulierte Signal würde vom Inhalt des übertragenen Fernsehsignals abhängen. Deswegen benutzt man eine sogenannte getastete Regelung, bei der nur der Pegel während der Zeilenaustastlücke (Zeilensynchronsignal) ausgewertet wird. Im Grundig 080 war dies noch nicht eingebaut.
Vielmehr wurde über das zweite Diodensystem der EAA 91 (Sockelanschluss 1 und 7) die negative Hüllkurve gleichgerichtet, mit Kondensatoren (5nF und 10nF) geglättet und über einen Spannungsteiler (2 x 0,5MOhm) als negative Regelspannung der Eingangsstufe des Kanalwählers zugeführt (Verbindungsleitung D). Von einer Zusatzwicklung auf dem Zeilentrafo wurde über eine Kondensatorparallelschaltung (50pF und 3/30pF Trimmer) ein Zeilenimpuls entnommen, der mit einer Germaniumdiode gleichgerichtet wurde (Bezeichnung 100V / 1mA). Die genaue Funktion des Netzwerkes kann ohne Kenntnis der Impulsform und Impulsgröße nicht ermittelt werden. Jedenfalls sieht es so aus, dass mit dem Zeilenimpuls eine positive Spannung erzeugt wurde, die an den einen Anschluss des Kontrastreglers (0,1MOhm; mit K bezeichnet) geführt wurde. Am anderen Anschluss führte die Verbindungsleitung C zu den Steuergitterwiderständen für die Verstärkungsregelung des ZF Verstärkers. Der Schleifer des Kontrastreglers wurde an Sockelanschluss 7 der EAA 91 gelegt, also an das geglättete Signal der negativen Hüllkurve. Mit dieser Anordnung konnte je nach Schleiferstellung die Höhe der negativen Spannung für die Steuergitter der ZF Röhren eingestellt werden und damit die Verstärkung verändert werden. Mit der Verstärkungsänderung änderte sich natürlich auch die Amplitude des gleichgerichteten Videosignals und damit der Kontrast des Fernsehbildes.
7. Tonteil
Beim Intercarrier-Verfahren läuft das frequenzmodulierte Fernsehtonsignal zunächst über den Videoverstärker. Es wird aber im Vergleich zum Videofrequenzbereich etwas abgesenkt durch die Ausformung der ZF-Durchlasskurve (Traps). An der Videoendstufe kann man dann den frequenzmodulierten Tonträger von 5,5 MHz abgreifen. Beim Grundig 080 geschah dies über einem 2pF Kondensator von der Anode der PL 83 (Verbindungsleitung E) zum Eingang des zweistufigen Ton-ZF Verstärkers (2 x EF 80). Die FM-Demodulation wurde mit einem Ratiodetektor durchgeführt (Doppeldiodenröhre EAA 91). Das Prinzip ist vom UKW FM-Empfänger wohlbekannt, nur dass die Frequenz jetzt 5,5 MHz betrug und die Bandbreite aufgrund des geringeren Frequenzhubes etwas kleiner war. Das demodulierte NF-Signal gelangte beim Grundig 080 über das Lautstärkepotentiometer (1MOhm) an das Steuergitter (G1) der NF-Vorstufe (EF 80).
An der Anode der Vorstufe wurde über einen 2,5nF Kondensator ein Signal für das Gegenkopplungsnetzwerk der Klangregelung abgenommen. Ein weiteres Gegenkopplungssignal wurde von der Sekundärseite des Ausgangsübertragers gewonnen. Die Primärwicklung des Ausgangsübertragers wurde über den Abgriff für den Betriebsspannungsanschluss weitergeführt. Dieser Wicklungsteil diente als Siebdrossel für die Spannungsversorgung der Schirmgitter von Vorstufe und Endstufe, sowie der Anode der Vorstufe. Und gleichzeitig kompensierte der nun gegenphasige Restbrumm des Netzteils in diesem Wicklungsteil den hörbaren Netzbrumm im Lautsprecher. Die Audioendröhre PL 82 lieferte laut Datenblatt [7] im Eintakt A-Betrieb eine Audioleistung von 4,2 Watt bei 10% Klirrfaktor. Ansehnlich wenn man bedenkt dass später alle Grundig Röhrenfernsehgeräte mit der PL 95 ausgestattet wurden, die bei Eintakt A-Betrieb nur 3 W bei 12% Klirrfaktor lieferte. Zusammen mit der großen Schallwand (das ganze Unterteil des Standgerätes) und dem großen Lautsprecher muss der Grundig 080 einen sehr ansprechenden Klang gehabt haben.
8. Synchronsignalaufbereitung (Amplitudensieb)
Um die Vertikal- und Horizontalablenkung des Elektronenstrahls der Bildröhre mit dem Sender synchronisieren zu können müssen zunächst die Synchronimpulse vom Videoinhalt getrennt werden. Dies geschah im Amplitudensieb. Im Grundig 080 ist dies mit der Röhre ECL 80 realisiert. Dem Steuergitter (G1) des Pentodensystems wurde über eine Serienschaltung von 5kOhm und 5nF das gesamte Videosignal (positiv Sync)von der Anode der Videoendstufe zugeführt. Die Pentode wurde mit sehr kleiner Schirmgitterspannung betrieben (beim 080 laut Schaltbild nur 8V). Das hat zur Folge, dass der Aussteuerbereich (-Ug = f(Ia)) sehr klein wird und nur die Synchronimpulse Anodenstrom zur Folge haben. Damit sind im Anodenspannungsverlauf nur mehr die über dem Schwarzpegel abgeschnittenen Impulse vorhanden. Im Triodenteil der ECL 80 wurden die Synchronimpulse noch unterhalb des Impulsdaches abgeschnitten, sodass an der Anode der Triode (Sockelanschluss 1) nun die oben und unten begrenzten Synchronimpulse vorhanden waren.
9. Vertikalablenkteil
Zur Erzeugung der Bildfrequenz (50 Hz) wurde im Grundig 080 eine Sperrschwingerschaltung verwendet deren aktives Bauteil ein Triodensystem der ECC 81 war (Funktionsbeschreibung siehe [3]). Das zweite Triodensystem (Sockelanschlüsse 1, 2 und 3) diente zur Verstärkung der Bildsynchronimpulse und zur Synchronisation des Sperrschwingers (50Hz). Die Bildsynchronimpulse wurden durch eine Integrationskette die an den Ausgang des Amplitudensiebes angeschlossen war, generiert. Diese direkte Synchronisation der Vertikalablenkung ist leider sehr störanfällig. Sie konnte erst mit der Einführung von Integrierten Schaltkreisen, die digitale Schaltungstechnik enthielten, entscheidend verbessert werden.
Die mit dem Sperrschwinger erzeugte Sägezahnspannung wurde an das Steuergitter (G1) der vertikalen Ablenkendstufenröhre (PL 83) gelegt. Auf das Netzwerk zur Einstellung der korrekten Vertikalgeometrie kann in diesem Rahmen nicht eingegangen werden (bei Interesse siehe [3]). Die Endstufe arbeitete auf den Bildausgangsübertrager an dessen Sekundärseite dann die Vertikalablenkspulen angeschlossen waren. Die Anodenspannung für die Vertikalendstufe lieferte die Zeilenendstufe (Boosterspannung). Laut Schaltbild waren dies 440V. Damit wird der Aussteuerbereich der PL 83 vergrößert. Weiterhin erhielt man dadurch eine vertikale Bildstabilisierung. Wenn bei großer Bildhelligkeit (hoher Strahlstrom der Bildröhre) die Hochspannung etwas absank und damit die Ablenkempfindlichkeit der Bildröhre etwas stieg hätte dies eine Verzerrung des Bildes in vertikaler Richtung zur Folge gehabt. Da aber bei höherer Belastung der Hochspannung auch die Boosterspannung sank und damit die Anodenspannung der Vertikalendstufe kleiner wurde, wurde auch der Vertikalsägezahn etwas kleiner und das Bild blieb in vertikaler Richtung stabil.
Abbildung 4: Erstes Fernsehgerät von Grundig, der Geräte-Typ 080, Geräteansicht von hinten. (Foto M2counselling mit freundlicher Genehmigung des Rundfunkmuseums der Stadt Fürth)
10. Horizontalablenkteil
Im Gegensatz zur Vertikalablenkschaltung wurde die Horizontalablenkung des Grundig 080 schon indirekt synchronisiert und war damit sicherer im Falle von Störungen. Dies wurde über eine Frequenz- und Phasenregelschaltung erreicht. Mit dem Triodensystem der ECL 80 wurde eine Koinzidenzröhre als Vergleichsstufe (siehe [3]) aufgebaut. Die Synchronsignalimpulse (Sollfrequenz des Regelkreises) aus dem Amplitudensieb wurden über einen 100pF Kondensator an das Steuergitter (Sockelanschluss 2) der ECL 80 angelegt. Der 100pF Kondensator bildete zusammen mit dem 1MOhm Widerstand am Steuergitter ein Differenzierglied, sodass die Synchronimpulse in differenzierter Form am Steuergitter anlagen. Aus einer Zusatzwicklung des Zeilentrafos wurde ein geformter Zeilenrücklaufimpuls (Istfrequenz) an die Anode (Sockelanschluss 1) der Koinzidenzstufe geführt. Über eine Germaniumdiode (Bezeichnung 100V / 1mA) konnte dann eine Regelgleichspannung (Regeldifferenz) gewonnen werden. Diese wurde zur Synchronisation des Zeilensperrschwingers (15625Hz), der mit dem Pentodensystem der ECL 80 realisiert wurde, benutzt. Der Tiefpasscharakter, der mit dem 0,1µF Kondensator und der parallel dazu liegenden Serienschaltung von 3kOhm und 0,5µF nach der Germaniumdiode gebildet wurde, sorgte dafür, dass kurzzeitige Ausfälle der Zeilensynchronimpulse des Senders durch Störungen (z.B. Funkenstörung von Elektromotoren oder Schaltern) nicht die Regelgleichspannung und damit die Frequenz der Zeilenablenkung verändern konnten. Damit wurden hässliche Bildstörungen wie das Einreißen der Zeilen vermieden.
Peter Ewerbeck, damals der Leiter einer der beiden Abteilungen des Grundig Fernsehlabors (siehe [8]), in dessen Zuständigkeit unter anderem Ablenktechnik, Netzteil und Audio fielen, meldete schon im Januar 1952 ein Patent zur Auslegung der Regelschaltung an (siehe [9]). In diesem Patent ist die Funktion der Regelschaltung genau beschrieben. Das Schaltbild des Zeilensperrschwingers ist fehlerhaft. Die Kathode des Pentodensystems der ECL 80 ist nicht angeschlossen. Ferner ist der 1nF Koppelkondensator der zum G1 der Zeilenendstufenröhre (PL 81) führte über einen 30kOhm Widerstand an die 180V Betriebsspannung angeschlossen. Damit erhält die Zeilenendstufe keine Ansteuerung. Da die Laborserie der Grundig 080 Fernsehgeräte aber bei Vorführungen ja funktioniert hatte legt es den Schluss nahe dass dieses Schaltbild von einem in der Fernsehtechnik nicht sehr bewanderten Mitarbeiter gezeichnet und danach nicht mehr kontrolliert wurde. Oder es war ein sehr früh im Entwicklungsprozess entstandenes Exemplar und von den später entstandenen korrigierten Schaltbildern sind keine Kopien mehr erhalten. Eine Klärung könnte die Schaltungsanalyse des Chassis des Gerätes im Rundfunkmuseum liefern.
Nun kommen wir zur Zeilenablenkung. Zunächst etwas Prinzipielles zur Funktionsweise der Schaltung. Bei der Vertikalablenkung wird der Ablenkstrom (50Hz) in den Vertikalablenkspulen einfach durch Transformation des sägezahnförmigen Anodenstromes der Bildendstufe erzeugt. Man kann sich das ähnlich wie bei einer Röhrenaudioendstufe vorstellen. Nahezu die ganze Ablenkenergie wird in Wärme am Ohmschen Widerstand der Vertikalablenkspulen umgesetzt. Bei der sehr viel höheren Zeilenfrequenz von 15625Hz würde dieses Prinzip zu sehr großen Verlustleistungen führen, denn um den Einfluss der Selbstinduktion der Ablenkspulen gering zu halten müsste man Horizontalablenkeinheiten mit sehr kleinen Windungszahlen bauen, aber für das erforderliche Ablenkfeld wären dann sehr hohe Stromstärken nötig. Mit Röhrentechnik also kaum realisierbar.
Die geniale Lösung die gefunden wurde ist eine selbstschwingende Zeilenendstufe in der die Ablenkenergie zwischen Kondensator (elektrisches Feld) und Induktivität gebildet aus Zeilentrafo und Ablenkeinheit (magnetisches Feld) pendelt und nur die Verluste ersetzt werden müssen. Dazu sind zwei elektronische Schalter notwendig, die im Grundig 080 durch die Zeilenendstufenröhre (PL 81) und die Boosterdiode (PY 81) realisiert wurden. Das verwendete Schaltungskonzept wird mit Serien-Spardioden-Schaltung bezeichnet. Eine detaillierte Funktionsbeschreibung ist aus Platzgründen hier nicht möglich (bei Interesse siehe [2] und [3]). Die Steuerung der Ablenkschaltung erfolgte über den Koppelkondensator (1nF), der ein zeilenfrequentes Signal an die Zeilenendstufenröhre an Gitter 1 der PL 81 übertrug. Mit Beginn der negativen Flanke des Steuersignals wurde die Zeilenendstufenröhre gesperrt und der Zeilenrücklauf ausgelöst. Es erfolgte eine Eigenschwingung über eine halbe Periode der Resonanzfrequenz (ca. 6 bis 10µs passend zur Zeilenaustastlücke des Fernsehsignals) der Schwingkreiskomponenten gebildet aus Zeilentrafo mit Ablenkeinheit und den Wickelkapazitäten plus der einstellbaren Parallelkapazität (Trimmer 10 bis 70pF). Diese Rücklaufschwingung wurde über die Hochspannungswicklung hochtransformiert und mit der Hochspannungsgleichrichterröhre EY 51 gleichgerichtet und an die Anode der Bildröhre geführt. Bei ca. 12kV Hochspannung kann man natürlich die Heizung der EY 51 nicht in den Heizkreis einfügen, es würde sich ja eine Spannung von 12kV zwischen Heizfaden und Kathode ergeben, deswegen wird die EY 51 über eine hochspannungsfeste Wicklung um den Zeilentrafokern geheizt.
Die Rücklaufschwingung wird automatisch durch das Einschalten der Serienspardiode beendet und der Zeilenhinlauf beginnt wieder. Stark vereinfacht kann man sich die Entstehung des horizontalen Ablenksägezahns auch aus zwei Teilen von Resonanzschwingungen entstanden denken. Die Umschaltung der beiden Resonanzfrequenzen erfolgt durch Schalter (Schaltröhren). Der Rücklauf wie oben beschrieben eine cosinusförmige Halbschwingung (z.B. 10µs) und der Hinlauf aus einer Halbperiode einer im negativen beginnenden cosinusförmigen Schwingung (ca. 54µs) gebildet aus der Boosterkapazität (50 nF) und Zeilentrafo mit Ablenkeinheit. Beide Schwingungsausschnitte zusammengesetzt ergeben dann eine Gesamtperiodendauer von 64µsec passend zur Periodendauer des Fernsehsignals mit 15625Hz Zeilenfrequenz.
11. Bildröhre
Es kam laut Schaltbild der Typ MW36-24 zum Einsatz. Auf der 080 Neuerwerbung ist kein Bildröhren-Typenschild mehr vorhanden. Aber aus den Datenblättern der damaligen Bildröhrenhersteller kann man auf die Hersteller Valvo oder Telefunken schließen. Der erste Buchstabe des Röhrentyps M bedeutete magnetische Fokussierung. Die Einstellung erfolgte durch das Verändern des Stromes durch die Magnetisierungsspulen. Im Netzteil sind die beiden Magnetisierungsspulen eingezeichnet. Sie sind angeschlossen an die Verbindungsleitung H und die Stromstärke ließ sich mittels eines regelbaren 5kOhm Widerstandes einstellen. Der zweite Buchstabe W stand für die Leuchtfarbe Weiß. Die folgende Ziffer 36 gab die Bildschirmdiagonale in cm an. 36 cm entspricht 14 Zoll, also einer Bildschirmgröße die in der Schwarz/Weiß-Bildröhrenära für Zweitgeräte immer noch gebräuchlich war. Der Ablenkwinkel betrug 70 Grad (diagonal) und damit war die Bautiefe des Gerätes ziemlich groß. Aber es handelte sich schon um eine Rechteckbildröhre.
Zur Vermeidung eines Ionenflecks auf der Leuchtschicht, verursacht durch in der Bildröhre vorhandene Ionen, wurde das Strahlerzeugungssystem schräg in den Röhrenhals eingebaut. Durch einen auf den Röhrenhals aufgesetzten Permanentmagneten wurden die leichten Elektronen wieder in Richtung der Röhrenachse abgelenkt und die schwereren Ionen, die durch das Magnetfeld kaum abgelenkt wurden, landeten auf der Anode des Röhrensystems, wo diese keinen Schaden anrichten konnten. In der 080 Neuerwerbung fehlt die Ionenfalle.
Später wurde das Problem durch eine dünne Aluminiumschicht vor der Leuchtschicht gelöst. Elektronen können diese Aluminiumschicht leicht durchdringen. Die erheblich größeren Ionen bleiben darin stecken. Der Betriebswert für die Anodenspannung wurde in einer Röhrentabelle von Telefunken (siehe [7]) mit 12kV angegeben. Interessant ist auch die im Schaltbild angegebene Bildrücklaufaustastung. An der Wicklung für die Vertikalablenkung war auch ein RC Glied (0,1µF in Serie mit 10KOhm) angeschlossen das an den Wehneltzylinder (G1) der Bildröhre geführt wurde. Aber zusätzlich wurde noch eine Zusatzwicklung des Bildausgangstrafos über ein RC Netzwerk ebenfalls an G1 geführt. Die genaue Funktion ist wohl ohne Kenntnis der Impulsformen nicht zu klären. Eine Zeilenrücklaufaustastung fehlte ganz. Die Schwarzsteuerung nur über die Zeilenaustastlücke des Fernsehsignals an der Kathode der Bildröhre führte bei der Einstellung von höheren Helligkeitswerten zu einem flauen Bild, zumal auch keine Schwarzwerthaltung (Klemmschaltung) des Videosteuersignals an der Kathode vorhanden war.
12. Ausblick
Wie beim Punkt 1.3 schon angeführt wurde bei der „Wellen-Konferenz“ in Stockholm die Erweiterung der VHF Kanäle um Band I beschlossen. Das bedeutete, dass das schöne neu entwickelte Grundig Fernsehstandgerät Typ 080 schon 1952 nicht mehr auf dem neuesten technischen Stand war. Ferner gab der Nordwestdeutsche Rundfunk 1952 bekannt, dass er ein brauchbares Fernsehprogramm für ganz Westdeutschland erst vom Frühjahr 1953 an bieten könne. Das führte dazu, dass die Pressestelle der Arbeitsgemeinschaft der deutschen Rundfunkwirtschaft mitteilte, dass die geplante große „Deutsche Rundfunk- und Fernsehausstellung“ (Vorläufer der IFA), die für den 22. bis 28. August 1952 in Düsseldorf geplant war, auf den März 1953 verschoben wurde (tatsächlich wurde es dann August 1953). Es war klar, ohne Fernsehprogramm war es schwer.
Das führte dazu, dass die Pressestelle der Arbeitsgemeinschaft der deutschen Rundfunkwirtschaft mitteilte, dass die geplante große „Deutsche Rundfunk- und Fernsehausstellung“ (Vorläufer der IFA), die für den 22. bis 28. August 1952 in Düsseldorf geplant war, auf den März 1953 verschoben wurde (tatsächlich wurde es dann August 1953). Es war klar, ohne Fernsehprogramm war es schwer Fachhändler sowie Konsumenten zum Verkauf bzw. Kauf von Fernsehgeräten zu animieren. Und ein weiterer Hintergedanke bei dieser Entscheidung war sicher, dass die Hersteller Zeit bekamen ihre Gerätekonzepte zu überarbeiten und auf den neuesten technischen Stand bringen zu können. Die Fernsehentwicklung bei Grundig nutzte die Zeit. Es entstand der Fernsehtischempfänger 210. Er hatte jetzt eine separate Kanalwählereinheit mit Drehschalter für alle Band I und III VHF-Kanäle und eine neu entwickelte Zeilenendstufenschaltung. Und ein sehr übersichtliches Schaltbild mit Massesymbolen das in seiner graphischen Gestaltung schon alle Merkmale eines Grundig Fernseh-Schaltbildes hatte. Das Rundfunkmuseum der Stadt Fürth hat in seiner Sammlung auch einen Grundig Fernsehtischempfänger 210 aus dem Jahr 1953. Und eine Zielvorgabe von Max Grundig wurde mit dem Grundig 210 umgesetzt, nämlich das erste Fernsehgerät mit einem Verkaufspreis unter 1000 DM zu entwickeln. Für den Grundig Typ 080 Kleeblattserie war noch ein Verkaufspreis von 1800 DM angegeben worden.
Klaus Burosch und Konrad Maul
13. Autor und Copyright: Konrad Maul
Konrad Maul war 37 Jahre in der Fernsehentwicklung der Grundig AG und in der Nachfolge bei der Grundig Intermedia AG tätig, davon 30 Jahre in leitender Position.
Heute arbeitet er zusammen mit seiner Frau als Berater für Einzelne, Gruppen und Organisationen in technischen, wirtschaftlichen und sozialen Handlungsfeldern. In diesem Rahmen sind sie auch als Autoren tätig und halten Vorträge, Kurse und Lehrveranstaltungen.