Bluetooth-Modul für Röhrenradios

Erstellt am 23 Apr 2022 | zuletzt bearbeitet vor 4 Monaten von Steffen

Ein Bluetooth-Bausatz für Röhrenradios gibt die Möglichkeit, viele alte Radios wieder nutzen zu können. Insbesondere Radios, die nur LW, MW und KW empfangen, können in Deutschland nur eingeschränkt genutzt werden, da es keine Sender mehr gibt.

Im Radio-Bastler-Forum habe ich die für mich perfekte Lösung gefunden.

Radio-Bastler-Forum (RBF)

Einführung

Es gibt zwei Gründe, die dort vorgestellten Bausätze zu nutzen:

  • Das Modul wird beim Umschalten auf TA (Tonabnehmer) aktiviert und ist bei Radioempfang ausgeschaltet.
  • Der Bausatz enthält einen Vorverstärker, der die Lautstärke etwas anhebt.

Bei einfachen Lösungen besteht das Problem, dass beim Einschalten des Radios das Bluetooth-Modul permanent aktiv ist (also bspw. auch im UKW-Betrieb). Das kann dazu führen, dass bei Verbindung mit einem Smartphone eingehende Anrufe über das eingebaute Modul im Radio wiedergegeben werden. Da aber UKW aktiv ist, hört man nichts aus dem Lautsprecher.

Das über TA eingespeiste Signal hat eine geringere Signalstärke als das interne Radiosignal. Beim Umschalten auf Bluetooth muss daher die Laustärke “aufgedreht” werden. Das ist kein Problem, aber wenig komfortabel.

Die im Forum vorgestellten Bausätze lösen beide Probleme.

Vorverstärker beim Bluetooth-Bausatz für Röhrenradios

Bluetooth-Modul für Röhrenradios

Den Baustein gibt es als vorgefertigtes Komplettmodul[1] mit einem TDA1308, der als Stereo-Kopfhörer-Verstärker verkauft wird.

Gut zu erkennen sind die Anschlüsse IN und OUT jeweils mit L (left, linker Kanal), R (right, rechter Kanal) und GND (ground, Masseanschluss). Die Integration in den Bausatz ist damit denkbar einfach.

Die Anhebung des Eingangssignals ist so hoch, dass das Lautstärkeniveau beim Umschalten ziemlich exakt angepasst ist.

TDA1308

Bluetooth-Modul

Das “Bluetooth Audio Receiver Board für Audio-Verstärker 3.7-5V BT5.0 Stereo” ist bei den bekannten Händlern[2] in einander ähnlichen Ausführungen zu bekommen. Grundsätzlich sind diese Module gleichartig aufgebaut.

Links sieht man die Antenne sowie oberhalb die Anschlüsse für die Spannungsversorgung. Oben (v. l. n. r) sind ein USB-Anschluss (ebenfalls zur Spannungsversorgung), der Audio-Ausgang (R, GND, L) sowie eine Klinkenbuchse zum Anschluss eines Kopfhörers bzw. eines Verstärkers. Herzstück ist der “5.0 Audio Decoding Chip”.

Bausatz mit Optokoppler

Aufbau der Platine

Der hier vorgestellte Bluetooth-Bausatz für Röhrenradios basiert auf einer von Matthias Zeber entwickelten Platine, um alle Komponenten platzsparend unterzubringen. Hinzu kommen neben den bereits genannten Komponenten die Elektronik zur automatischen Aktivierung sowie eine Spannungsversorgung.

Folgende Funktionsgruppen sind zu finden:

Schaltplan
  • Spannungsversorgung: Die Komponenten des Bausatzes benötigen eine Gleichspannung von 5 V (Vorverstärker 3 – 7 V, Bluetooth-Modul 3,7 – 5 V). Diese Spannung wird durch Gleichrichtung (B125C1500 Brückengleichrichter), Glättung (Elektrolytkondensatoren 2 x 470 µF) und Stabilisierung (LM7805) aus der Heizspannung gewonnen.
  • DC/DC-Wandler: Der VA0505 trennt die Gleichspannung vollständig galvanisch.
  • Optokoppler (s. u.)
  • Audio Bluetooth: Hier wird der Audio-Ausgang des Bluetooth-Moduls angeschlossen.
  • Zusatz-LED: Auf dem Bluetooth-Modul befindet sich eine Status-LED. Da diese nach dem Einbau nicht mehr sichtbar ist, besteht hier die Möglichkeit, mittels zweier Kabel eine weitere LED anzuschließen, die bspw. hinter dem Skalenglas montiert werden kann.
  • Mono-Brücke: Der Bausatz ist auf Stereo-Widergabe ausgelegt. Alle Komponenten unterstützen dies. Da viele Röhrenradios (die meisten ;)) nur Mono unterstützen, können hier die Kanäle zusammengeschaltet werden.
  • Ausgang: Hier wird der Vorverstärker angeschlossen. Der Ausgang des Vorverstärkers geht dann zum TA-Eingang des Radios.

Die Montage der Platine sowie den Einbau in ein Loewe-Opta 6720W habe ich hier beschrieben.

Funktionsweise des Optokopplers beim Bluetooth-Bausatz für Röhrenradios

In der vorgestellten Schaltung kommt der Optokoppler 6N139 zum Einsatz.

Über die Anschlüsse 2 und 3 kann eine LED angesteuert werden. Gegenüber befindet sich eine Fotodiode. Wird diese beleuchtet (durch eben genannte LED), so fließt ein Strom, der über zwei Transistoren (Darlington) verstärkt wird.

Bei Radioempfang fließt durch die Anschlüsse 2 und 3 ein Strom von weniger als 2 mA. Dieser kommt bspw. vom Vorwiderstand des Gitters 2 der EF89, die in vielen Radios verbaut ist.

Der Darlington-Transistor schaltet durch, so dass ein Strom von Anschluss 8 zu Anschluss 5 fließt. Wegen R6 liegt an der Basis des Schalttransistors T1 (BD139-10) keine Spannung an und er ist gesperrt.

Beim Umschalten auf TA wird die Spannung am Gitter 2 der EF89 abgeschaltet, so dass über 2 und 3 kein Strom mehr fließt. Die LED erlischt, der Darlington sperrt.

Jetzt liegt über R6 eine Spannung von 5 V an der Basis von T1 an. T1 schaltet durch (es fließt ein Strom über Kollektor und Emitter von T1) und der DC-DC-Wandler wird eingeschaltet.

Bausatz mit Hall-Sensor

Der Hall-Effekt

Der Effekt ist benannt nach dem US-amerikanischen Physiker Edwin Hall, der ihn zuerst beschrieb.

Befindet sich ein stromdurchflossener elektrischer Leiter in einem stationären Magnetfeld, tritt senkrecht zu beiden eine elektrische Spannung auf.

Eine vereinfachte Darstellung der Zusammenhänge zeigt das Video:

https://upload.wikimedia.org/

Im ersten Teil des Videos (bis 0:18) ist gut zu erkennen, wie das Magnetfeld den Strom der Ladungsträger ablenkt (Lorentzkraft) und dadurch am Voltmeter (oben) die entstehende Spannung angezeigt wird. Im Teil zwei sieht man den selben Effekt bei einer anderen Versuchsanordnung.

Der Hall-Effekt-Sensor

Der Sensor dient zur Messung von Magnetfeldern. Im Magnetfeld entsteht die sogenannte Hall-Spannung. Achtung: Die Polung der Spannung ist von der Magnetfeldrichtung abhängig!

Bluetooth-Modul für Röhrenradios

Im Bauelement befinden sich neben dem eigentlichen Sensor u. a. eine Signalverstärkung, eine Diode als Verpolungsschutz, eine Spannungsregulierung und Schaltkreise zur Temperaturkompensation.

datasheet

Aufbau der Platine

Die Platine ist nahezu identisch mit der oben bereits beschriebenen. Der Optokoppler entfällt, statt dessen wir der Sensor integriert.

Montage der Platine

Die ersten Schritte sind recht einfach. Kondensatoren, Widerstände und ICs sind schnell eingelötet.

Der Vorverstärker wird mir Hilfe der abgetrennten Beinchen der verbauten Bauelemente angebracht.

Die Vorgehensweise beim Bluetooth-Modul ist analog. Die Anschlüsse für Audio-OUT und die LED werden vorsichtig so gebogen, dass sie Kontakt haben und verlötet werden können. Bei der LED kommt die kleinste Lötspitze zum Einsatz.

Ich kann den Einsatz der Lupenbrille nur empfehlen…

Der Einbau in das Grundig RF 1100 war dann noch einmal eine kleine Herausforderung.

Funktionsprobe beim Bluetooth-Bausatz für Röhrenradios

Linkliste

[1] ebay Ergebnisliste

[2] ebay Ergebnisliste

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