Funkschau 1949 Heft 5

Sehr lange habe ich nach einer Gegentaktschaltung gesucht, die imstande ist, die UKW-Sender 88-108 MHz ohne Zwischenfrequenzumwandlung zu verstärken und zu demodulieren. Auch habe ich mich verschiedendlich mit  Diskriminatorschaltplänen befasst und auch Versuche durchgeführt, leider jedes Mal ohne nennenswerten Erfolg. Dann bin ich zu meinem großen Erstaunen auf diese Steinzeitempfehlung aus dem Jahr 1949 gestoßen, die damals zum Testbetrieb des Münchner resp. Hannover UKW-Versuchssenders  eine Demodulation auf einfachste Weise in Form eines Vorsatzgerätes für bestehende Radios vorschlug. Es handelt sich hier um eine  Kombination aus UKW-Verstärker, Diskriminator und Demodulator mit einer jeweiligen maximalen Gegentaktrückkopplung auf das Gitter der Gegentaktröhre, die eine Pendlung um die 50 KHz verursacht und somit die Röhren zur Demodulation zwingt. Meine Begeisterung für diese Schaltung war so groß, dass ich sofort einen Versuch mit einer ECC91-Doppeltriode gestartet habe, der auch dann sofort zu einem Erfolg geführt hat, wenn im ersten Moment auch sehr beschränkt. Ich glaube, jeder, der mit Hochfrequenz experimentiert, weiß, wie schwierig es ist,  mit provisorischen großen Drahtlängen bei Versuchen einen Empfang zu erzielen. Mit viel Mühe und Verbesserungen bin ich schließlich zu einem annehmbarem Ergebnis gekommen, wobei ich überzeugt bin, dass mit verschiedenen Verbesserungen noch vieles zu erreichen ist. Zur Zeit bin ich noch nicht so recht zufrieden mit der Röhrenschaltung, wobei Dieselbe, die ich  mit Transistoren aufgebaut habe, schon recht gut funktioniert............................Ende 2015

Das wichtigste Teil der Schaltung ist ohne Zweifel die in 2 Teile aufgeteilte Schwingspule und die Antennenspule in Ihrer Mitte, die das verstärkte UKW-Signal nach beiden Seiten zu der Schwingspule abstrahlen kann und hierdurch mit weniger Verlusten auskommt. Die 3 Spulen sollten  nach allen Seiten wenigstens 3 cm Abstand zu der Gehäusewand haben und sich in direkter Nähe der Röhrensockel befinden.. Die Rückkopplungsspule befindet sich im Innern des Papierröhrchens, das aus einer Blattseite DinA4 zusammengerollt wird und in die 3 Hauptspulen hineingeführt wird. Mit der Rückkopplungsspule sollte ein wenig experimentiert werden, um Durchmesser und Windungszahl zu bestimmen. Bei mir ist sie 2teilig mit isoliertem 0,5er Draht und 5mm D. gewickelt Sie sollte auf jeden Fall im Röhrchen stecken, auch wenn keine Rückkopplung angeschlossen ist. Der Empfang verbessert sich durch die Kopplung der beiden Schwingspulen wesentlich.

Die HF-Drossel L4 ist direkt an die Mitte der beiden Schwingspulen anzuschliessen. Sie kann mit 1,5 m Kupferlackdraht mit etwas Windungsabstand zur Reduzierung der Kapazität gewickelt werden, oder man verwendet eine Festinduktivität. von 68 µH, die allerdings bei mir nicht so gut funktionierte.

Die Gitterspule L5  ist ebenso direkt am Röhrensockel anzulöten. Sie wird mit isoliertem Kupferlackdraht zu 2 x 9 Windungen und Mittelanzapfung auf einen kleinen 5mmD-Spulenkern mit 2 Abstimmschrauben gewickelt, oder aber man verwendet 2 kleine Spulenkörper mit jeweils einer Abstimmschraube.

Die Antenneneingangsspule besteht aus L2 ( 0,5 mm Silberdraht ) und L1 ( isolierter 0,2mm-Kupferlackdraht ), die ineinander  auf einen einstellbaren Spulenkörper gewickelt sind.

Die Herstellung der Hauptspule sieht im ersten Moment kompliziert aus, ist in der Tat aber einfach. Man wickelt die Spulen um einen Rundkörper idealen Durchmessers, steckt erst das Papierröllchen hindurch und anschließend die innere Spule in das Papierröllchen. Dieses passt sich automatisch dem Durchmesser der Hauptspule an.

Im Gegensatz zu der Beschreibung von 1949, bei der Kondensator C5 und Widersdand R3 die Pendelfrequenz fälschlicherweise bestimmen sollten, handelt es sich bei diesem Empfänger um einen selbstschwingenden Pendler oder auch Superregenerativempfänger in logarithmischem Betrieb. Diese zusätzliche Pendelfrequenz, um die 50 KHz ist besonders bei diesem einfachen UKW-Empfänger unentbehrlich  zur ausreichenden Empfindlichkeits-steigerung. Die Pendlung kommt zustande durch die hohe Rückkopplung der Gegentaktverstärkerschaltung. Die Frequenz ist abhängig von der Verstärkung. Güte des Schwingkreises, Zeitkonstante und Arbeitspunkteinstellung. Dieses Funktionsprinzip wurde erst in späteren Jahren richtig analisiert und veröffentlicht. Der Kondensator C5 kann also getrost weggelassen werden. Dies ändert an der Funktion nichts.

Das vom HF-Schwingkreis gefilterte Rauschen sowie die eingekoppelten Signale lassen auf Grund der starken Rückkopplung die Schwingungen exponentiell ansteigen, dies insbesondere, da die Gitter der ECC91 stark positiv aufgeladen werden, also auch Gitterstrom fließt. Nach gewisser Zeit wird der Schwingungszustand  erreicht, bei dem der Empfänger am empfindlichsten wird, aber gleichzeitig auch die Grenze zwischen verstärktem Empfang und unerwünschter Eigenschwingung. Hierbei wird durch die Gleichrichtung der HF eine phasengleiche, identische Verschiebung des Gleichstrom-Arbeitspunktes an der Kathode vollzogen. Der ideale lineare Arbeitsbereich der ECC91 wird erreicht, bei dem jetzt das FM-Signal demoduliert werden kann. Eine weitere Schwingungssteigerung hat dann einen Sperrschwingereffekt zur Folge, der die Pendlung abreißen  läßt. Es wird  eine Sperrzeit  eingeleitet und die Hochfrequenz-Schwingungsentfachung beginnt von neuem.

Wie das Schaltbild beim ersten Hinblick erkennen läßt, handelt es sich  um eine Gegentakt-oszillatorschaltung mit Diskriminator, bei der durch die starke Rückkopplung eine Pendlung einsetzt. Das Antennensignal ist durch die Anordnung der Antennenspule zwischen den Teilschwingspulen einmal lose mit der Schwingspule gekoppelt und besitzt zum anderen eine feste Kopplung über C7 zur Mitte der Schwingspule und über Drossel L4, die als Hochfrequenzsperre dient. Die lose Kopplung bewirkt in Verbindung mit der induktiven Belastung ein Nacheilen des Stromes und somit eine Phasenverschiebung von 90 Grad gegenüber der festen Kopplung und dies bei Resonanzfrequenz. Sobald eine Modulation der Fm-Frequenz auftritt, verändert sich dieser Phasenwinkel und die geometrische Summe der 2 anliegenden Signale wird im Moment der idealen Arbeitspunkteinstellung ( von Pendlung abhängig ) in Form von Amplitudenänderung an der Kathode demoduliert. Die so demodulierte Tonfrequenzspannung wird über den Niederfrequenztrafo an den Niederfrequenzverstärker weitergeleitet.

Als Oszillatorröhre habe ich die Spanngitterröhre ECC91 gewählt, weil diese eine hohe Steilheit aufweist und auch weil sie sich wegen der gemeinsamen  Kathode sehr gut für Gegentaktschaltungen eignet. Sie wurde für Hochfrequenzschaltungen bis zu 600 MHz entwickelt und kann als Demodulator deutlich bis unter 100 Volt Anodenspannung betrieben werden.

Zur Vorverstärkung dient eine EF184, ebenfalls sehr steil und hochfrequenzfähig.

Diese definitive Schaltung besitzt einen besser angepassten UKW-Vorverstärer mit Eingang in Zwischenbasisschaltung. Die bessere Anpassung an den Antenneneingang hat eine bessere Eingangsverstärkung zur Folge und vermindert deutlich das Rauschen, das durch die Pendelfrequenz verursacht wird.........Ich wünsche denjenigen, die einen Nachbau riskieren viel Spass.....bitte achten Sie drauf, alle Hochfrequenzleitungen äusserst kurz zu halten - Distanz Schwing / Antennenspule zu Masse mindestens 2 cm ...........Serge