Aus dem Buch "Röhrenschaltungen von 6 bis 60 V". Im Bereich höherer
Frequenzen ab 20 MHz und vor allem im UKW-Bereich hat sich das
Pendelaudion bewährt. Es handelt sich um eine Sonderform der
Audionschaltung, bei der mit überkritischer Rückkopplung
HF-Schwingungen periodisch einsetzen und wieder abreißen. Die
Schwingungsamplitude pendelt also. Die Pendelfrequenz soll im Bereich
um 50 kHz liegen, also weit oberhalb der höchsten übertragenen
Modulationsfrequenz und im UKW-Bereich auch oberhalb des
Stereo-Pilottons von 19 kHz.
Die Schaltung nach Bild 9.14 ähnelt auf den ersten Blick einem normalen
Audion, allerdings verwendet sie eine etwas anderer Dimensionierung.
Die Spule besteht aus blankem Silberdraht und hat nur 4 Windungen bei
einem Durchmesser von 7 mm. Mit dem Drehkondensator von 20 pF
überstreicht man den UKW-Bereich zwischen 85 MHz und 108 MHz. Eine
Verschiebung gelingt meist durch Verlängern und Verkürzen der Spule.
Die zweite Triode der ECC85 wird als NF-Verstärker eingesetzt. Eine
Besonderheit gegenüber einem normalen Audion ist das zusätzliche
Tiefpassfilter zur Dämpfung der Pendelfrequenz.
Bild 9.14 Das UKW-Pendelaudion
Der entscheidende Unterschied zu einem normalen Audion ist die
Einstellung der Rückkopplung. Sie wird hier so justiert, dass kräftige
Eigenschwingungen entstehen, die periodisch das Gitter so weit negativ
aufladen, dass die Schwingungen von selbst abreißen. Man kört dann im
Kopfhörer eine starkes Rauschen, das zurückgeht, wenn ein Sender
empfangen wird. Mit dem Poti kann der Arbeitspunkt für beste
Empfindlichkeit eingestellt werden. Beim Erhöhen der Anodenspannung
kommt man zuerst an den Punkt einsetzender Schwingungen. Bei etwas
höherer Spannung setzen die Pendelschwingungen ein. Erhöht man die
Spannung weiter, werden die Pendelschwingungen stärker, aber die
Empfindlichkeit des Empfängers nimmt ab. Den Bereich bester
Empfindlichkeit erkennt man am stärksten Rauschen bzw. an der größten
Lautstärke eines empfangenen Senders. Bei optimaler Einstellung ist das
Pendelaudion so empfindlich, dass mehrere UKW-Sender ganz ohne Antenne
allein über den offenen Schwingkreis empfangen werden können.
Das Pendelaudion arbeitet als Oszillator mit großer
Schwingungsamplitude. Durch Gittergleichrichtung sinkt die Spannung am
Gitter solange, bis die Schwingungen abreißen, weil die Steilheit der
Röhre nicht mehr ausreicht, um sie aufrecht zu erhalten. Danach steigt
die Gitterspannung durch den Gitterwiderstand erneut an, bis die Röhre
wieder ausreichende Verstärkung hat, um neue Schwingungen zu entfachen.
Die entscheidende Phase liegt im Aufbau der neuen Schwingungen.
Allgemein gilt für jeden Oszillator, dass Schwingungen verstärkt
zurückgekoppelt werden. Da aber am Anfang noch keine Schwingungen
vorhanden sind, gibt es zunächst auch nichts zu verstärken. Der Vorgang
bedingt daher zunächst mit der immer vorhandenen Rauschspannung des
Schwingkreises und der Röhre in der Größenordnung von einem µV. Es
werden dann viele Schwingungen benötigt, die jeweils um einen gewissen
Faktor verstärkt werden. Da der Anfang des Vorgangs im Rauschen liegt,
ist die Gesamtzeit zum Aufbau der neuen Schwingungen zufällig und
erzeugt ebenfalls ein Rauschsignal. Bild 9.15 zeigt das an der Anode
der HF-Röhre gemessene Pendelsignal ohne ein Eingangssignal. Man
erkennt die zufällig verteilten Pendelperioden als Rauschen der
Impulsflanken. Da der mittlere Anodenstrom damit ebenfalls moduliert
wird, erhält man ein NF-Rauschen.
Bild 9.15 Pendelshwingungen ohne Empfangssignal
Bild 9.16 Pendelschwingungen mit Empfangssignal
Wird der Empfangskreis auf einen Sender abgestimmt, beschleunigt sich
der Aufbau der HF-Schwingungen. Bild 9.16 zeigt diesen Zustand. Man
erkennt deutlich, dass die Pendelfrequenz ansteigt. Außerdem fehlt der
Rauschanteil, d.h. die Pendelschwingungen sind gleichmäßiger. Wenn das
Eingangssignal moduliert wird, ist die an periodischen Schwankungen der
Pendelfrequenz zu erkennen.
Ein Pendelaudion ist extrem empfindlich. Es genügen Eingangssignale von
wenigen Mikrovolt, um einen Sender deutlich zu empfangen. Der Grund
liegt in der enormen Verstärkung beim Aufbau der
Oszillatorschwingungen, die periodisch neu entfacht werden. Da ohne
Eingangssignal das natürlich vorhandene Rauschen in der Größenordnung
eines Mikrovolt den Anfang macht, genügt eine Eingangsspannung in
ähnlicher Größenordnung, um den Vorgang merklich zu beschleunigen.
Die hohe Frequenz erfordert einen HF-gerechten Aufbau mit kurzer
Leitungsführung und einer guter Masseleitung. Sehr effektiv ist der
Einbau in ein Blechgehäuse. Auch eine Abschirmung der Röhre ist
sinnvoll. Die Antenne darf nur extrem lose an den Schwingkreis
angekoppelt werden, da die Empfangsfrequenz sonst zu leicht durch
Annäherung an den Empfänger verstimmt wird. Die „Handkapazität“ der
Benutzers lässt sich am besten durch einen vollständig abgeschirmten
Aufbau unschädlich machen. Ein Probeaufbau kann jedoch auf diese
Maßnahmen verzichten. Der offene Schwingkreis ohne angeschlossene
Antenne bietet einen guten Kompromiss in Bezug auf Empfangsleistung und
Frequenzstabilität. Bild 9.17 zeigt einen Aufbau der Schaltung direkt
am Röhrensockel. Der Abschirmkragen des verwendeten Sockels diente
dabei als wirksame Massefläche.
Low voltage receiver by Bernard THOMAS (France)
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