Wie funktioniert ein analoges Radio?
Das ist eine der meistbesuchten Seiten von Wumpus Welt der Radios
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Siemens RFE20 1927 |
Radio für externen Lautsprecher. Mende E52 |
Radio für LW,MW,KW. Lautsprecher eingebaut. Schaub 591 |
Radio mit eingebauten Loewe Opta Luna Phono 3743 W |
Hifi-Stereo-Steuergerät für Lautsprecherboxen. Grundig Stereomeister 15 1964 |
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Elektromagnetische Grundlagen (Wellenbereiche), --- Die Senderseite, --- Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation,
--- Die Empfängerseite, --- LW / MW / KW Amplitudendemodulation Selektionsmittel (Schwingkreise), Die Zahl der Schwingkreise, Audion, Sperrkreise, Einkreiser, Mehrkreiser, Reflexempfänger, Superhet (Super), Regelspannung, Rückkopplung UKW-Pendler, UKW-Teil, Emphasis (UKW), FM-ZF-Verstärker, FM-Demodulator-Schaltungen, AFC (automatische Scharfabstimmung), Stereophonie (HF (UKW)),
Niederfrequenz-Teil, Netzteil (Stromversorgung), Komfort in Radios, Stereophonie (NF)
Weitergehende Informationen im Wumpus-Kompendium
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Prinzipiell arbeitet im Jahr 2020 ein Radio (aber nicht das digitale DAB und DRM - Radio) wie eines aus dem Jahr 1923 (1949 FM). Der Fokus dieser Einführung liegt auf den analogen Röhrenradios, allerdings gelten die meisten Texte auch sinngemäß für Transistorradios. Erschrecken Sie bitte nicht über die umfangreichen Ausführungen, analoge Radios waren eben einfach recht komplexe Geräte. Wollen Sie die analoge Radiotechnik verstehen, reicht ein schnelles "Überfliegen" dieser Seite nicht. Rufen Sie am Besten diese Seite mehrfach auf und arbeiten sich durch :-)
p.s. Diese Seite hier ist andererseits seit Jahren die meistbesuchte Seite von Wumpus Welt der Radios.
Es gab schließlich für Radio- und Fernsehtechniker eine 3 1/2 jährige Lehrzeit. Ich verzichte (fast) bewusst auf mathematische Begrifflichkeiten oder Formel-Darstellung, das würde in einer Einführung einfach zu weit gehen. Sie wollen noch mehr erfahren, dann nutzen Sie auch das Wumpus-Kompendium.
Diese Seite hier ist eine kleine Einführung und befasst sich nur mit den "analogen" amplituden- oder frequenzmodulierten klassischen Rundfunkgeräten für LW / MW /KW / UKW aus dem Röhrenradio-Zeitalter. Mehr Informationen zur moderneren Transistortechnik hier .
--> (rechts) Das Chassis des Hochleistungsradios Saba Freiburg 12. Gut ist die Komplexität der damaligen Radiotechik zu erkennen
Wie sehen eigentlich Radio-Bauteile aus?
Elektromagnetische Grundlagen: Wellenbereiche, Reichweiten, Ausbreitung Rundfunksender nutzen elektromagnetische Wellen als Trägermedium. Der Sender strahlt ein Hochfrequenzsignal (Trägersignal) auf einer bestimmten Frequenz ab. Nur so können verschiedene Sender gleichzeitig nebeneinander senden. Rundfunksender arbeiten in den sogenannten Rundfunkbändern: Langwelle, Mittelwelle, Kurzwelle, Ultrakurzwelle (UKW). Diese Wellenbereiche haben zum Teil unterschiedliche Ausbreitungsbedingungen:
* = Die genannten Reichweiten sind stark generalisierend dargestellt. Je nach Wellenbereich, Tages- oder Nachtzeit, Jahreszeit und Zustand des Sonnenflecken-Zyklus können die Angaben ERHEBLICH insbesondere auf Kurzwelle abweichen. Das ist ja gerade auch der Grund für die DXer (Leute, die versuchen möglichst weit entfernte Radiosender zu empfangen), sich mit Reichweiten-Empfang zu beschäftigen. UKW ist im Allgemeinen von den eben erwähnten Parametern unabhängig. ** = Es hat zeitweise begriffliche Unklarheiten über "Lang" und "Kurz" gegeben. Z.B. wurde "Lang" für Langwelle und "Kurz" für Mittelwelle verwendet, "Kurz" war hier also NICHT Kurzwelle.
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Amplitudenmodulation:
--> (rechts) AM-Sender Zehlendorf ... mehr
Ein tiefer Ton (Bass) erzeugt nur in der Breite geringe Seitenbänder, ein hoher Ton dagegen breitere Seitenbänder. Diese Modulationsart wird Amplitudenmodulation (AM) genannt. Dieses Trägerfrequenzsignal mit den beiden sich ständig im Takt der Modulation ändernden Seitenbändern wird in den Raum abgestrahlt und kann von einem Radiogerät empfangen werden. Aufgrund der dichten Bandbelegung können nur eine beschränkte Zahl von Sendern, ohne sich gegenseitig zu stören, in einem solchen Band senden.
Deshalb steht jedem Sender auch nur ein kleiner Frqeuenzbereich zur Verfügung. Die Modulationsbandbreite ist abhängig von der höchsten zu übertragenen Modulationsfrequenz. Wenn also ein 4500 Hz-Ton moduliert wird, "verbraucht" der AM-Sender zweimal 4500 Hz = 9000 Hz. Das Mittelwellenrundfunkband (520 - 1620 kHz) kann also insgesamt gleichzeitig 115 Sender "vertragen". Rechenweg: 1620-520 kHz = 1100 Khz oder 1100000 Hz. 1100000 / (4500*2) = ca. 115. Ein AM-Sender darf also nur maximal 4500 Hz als Modulationsfrequenz senden. Das ist aber eine sehr begrenzte Qualität.
In Deutschland ist der klassische AM-Rundfunk auf Langwelle, Mittelwelle und Kurzwelle Ende 2015 im Wesentlichen beendet. Mehr dazu bei "Rettet-unsere-Radios".
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Es gibt für alte Radios so ab ca. 1949 noch eine weitere, leistungsstärkere Modulationsart:
Die Frequenzmodulation (FM). Hier ändert sich die Frequenz des Senders im Takt der Modulation . Ein lautes Modulationssignal verändert die Trägerfrequenz stark, ein leises Signal nur gering. Ein tiefer Ton wird die Frequenz langsam, ein hoher Ton die Frequenz schnell verändern.
Die Einführung des UKW-Rundfunks hatte neben verwaltungstechnischen Gründen auch politische und technische Beweggründe. Technisch sollte eine bessere Modulationsqualität erreicht werden.
Das in Deutschland bei Einführung 1949 zur Verfügung stehende UKW-Rundfunkband reichte von ca. 87 MHz bis 100 MHz Einige Länder nutzten einen deutlich tiefer liegenden Frequenzbereich, z.B. Polen. Für einen einzelnen Sender wurden über 50 KHz * bereitgestellt. Als höchste zu übertragende Modulationsfrequenz wurde (12500) 15000 Hz festgelegt, dabei wurden höhrere NF-Frequenzen leicht angehoben, um eine rauschfreiererÜbertragung sicherzustellen (Preemphasis, siehe voriger Absatz). Das ist immerhin mehr als dreimal soviel wie bei AM. Die Frequenzmodulation hat noch den weiteren Vorteil einer höheren Störfreiheit bei stärkeren Signalen, die einen Empfänger in die AM-Begrenzung führen und somit AM-orientierte Störungen ausblenden können. Begrenzung der AM-Anteile vom UKW-FM-Sendungen wird durch Übersteuerung des FM-ZF-Teils erreicht, bei UKW-Betrieb wird das ZF-Teil nicht in Abhängigkeit zur einfallenden Signalstärke herabgeregelt und auch durch weitere Schaltungsmassnahmen ein frühes erwünschtes Übersteuern erreicht. Eine weitere AM-Begrenzung erreichte auf der Empfangsseite der Ratio-Detektor. UKW-Sender haben eine begrenzte Reichweite. Typisch sind tageszeit-unabhängig 50-150 Km.
* = Bei Einführung des UKW-Rundfunks in Deutschland 1949 wurde der UKW-Bereich auf ca. 87,5 - 100,5 MHz festgelegt, dabei stand bei ca. 40 Kanälen pro Sender ca. 300 KHz zur Verfügung. Der Frequenzhub lag dabei bei ca. 75 kHz (wurde im Laufe der Jahre angepasst). Später wurde der UKW-Bereich mehrfach erweitert, zuerst von 87,5 - 104 MHz sowie schließlich von 87,5 - 108 MHz. Das entsprach ca. 50 Kanälen. Viele etablierte UKW-Rundfunksender bevorzugten aber die Frequenzen bis 100 MHz, weil man dort die meisten Radios erreichen konnte. Man ging zu Mono-Zeiten von 15 kHz Bandbreite aus.
Mit Einführung des Stereo-UKW-Rundfunks (HF-Stereophonie) in FM mußte das Kanalbreite/Frequenzhub-Verhältnis angepasst werden, weil nun noch der Pilot-Ton (19 kHz für 38 kHz) und das Stereo-Multiplexsignal übertragen werden mussten.
Schließlich kam noch das ARI-Signal (Verkehrsfunk 57 Khz) und später das RDS-Signal (ebenfalls 57 kHz) hinzu. Alles zusammen erforderte eigentlich einen Kanalabstand von ca. 400 Khz (je nach gewählten Modulationsindex). Tatsächlich blieb es aber bei 300 kHz.
Es ist so, daß frühe UKW-FM-Empfänger gewisse Probleme mit dem sauberen Empfang von Stereorundfunksendungen aufgrund der faktisch geänderten Modulationsbreite und des veränderten Modulationsindex haben können.
Die Empfangsseite des Frequenzmodulatios-Prinzips wird hier angesprochen.
In Deutschland sollte der UKW-FM-Rundfunk 2015 beendet werden und durch den DAB (Digitalradio) ersetzt werden. Da man in der Politik erkennen musste, dass das DAB sich bis zu diesem Zeitpunkt nicht am Markt durchgesetzt hat, wurde die Frist in Richtung 2025 verschoben. Mehr zum Thema bei "Rettet unsere Radios" und auch hier.
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Das UKW-Teil geht hier in die AM-Mischstufe, die bei FM-Empfang als 1. UKW-ZF-Stufe arbeitet.
Rundfunkempfänger können Hochfrequenzschwingungen wie sie von Rundfunksendern abgestrahlt werden empfangen, wenn sie diese Signale von einer Antenne quasi angeliefert bekommen.
Dieses Selektionsmittel ist der sogenannte Hochfrequenzschwingkreis. Er besteht aus einem Kondensator C einer Spule L (siehe Skizze rechts). Will man die Resonanzfrequenz erhöhen , muss der Kondensator hinsichtlich seiner Kapazität C kleiner werden oder die Induktivität L kleiner. Will man die Resonanzfrequenz kleiner machen, muss die Kapazität C oder die Induktivität L vergrößert werden.
Wirkprinzip Parallelkreis: Verbindet man eine Spule und einen Kondensator wie in der Skizze (Parallelkreis) und legt an 1 und 2 ein Hochfrequenzsignal an, dann wird nur eine Frequenz (die Resonanzfrequenz) den Resonanzwiderstand aufbauen können, andere Frequenzen werden abgeschwächt. Im Resonanzfall fließt im Schwingkreis ein phasenverschobener Strom zwischen Spule und Kondensator.
Wirkprinzip Reihenkreis (Serienkreis): Verbindet man eine Spule und einen Kondensator wie in der Skizze (Reihenkreis) und legt an 1 und 2 ein Hochfrequenzsignal an, dann fließt im Resonanzfall im Schwingkreis ein phasenverschobener Strom zwischen Spule und Kondensator. Das führt zu einen geringen Widerstand zwischen 1 und 2. Liegt die Frequenz über oder unter der Resonanzfrequenz wird dieser Widerstand größer, je weiter von der Resonanzfrequenz, um so mehr.
Der Schwingkreis wird abstimmbar gemacht. Das kann der veränderliche Drehkondensator oder die veränderlich Spule machen. Jedes alte Radio hat den Abstimmknopf, der den Drehkondensator und den Skalenzeiger antreibt. Die Antenne koppelt das Hochfrequenzsignal auf diesen Schwingkreis, der dann nur das selektierte Signal weiterleitet.
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Der Empfang amplitudenmodulierter Sender (LW, MW, KW):
(rechts:) Schaltbild eines Detektorempfängers
Dieses NF-Signal könnte sofort einem Kopfhörer zugeführt und hörbar gemacht werden. Beim guten alten Detektorempfänger wird das auch so gemacht. Dort gibt es die Antenne, den Schwingkreis mit dem Drehkondensator und der Spule und dem Gleichrichter (Diode oder Gleichrichterkristall) und dem Kopfhörer.
Eine tabellarische Zusammenstellung der Empfängertypen finden Sie auch hier. Das vom Detektor gelieferte Signal ist sehr schwach. Am Kopfhörer liegen ca. 50 mV bis 500 mV an. Zum Vergleich: die Netzspannung beträt bei uns 230 Volt. Der Detektor liefert also dagegen nur ca. 0,05 bis 0,5 Volt !!! Um einen Lautsprecher auf Zimmerlautstärke zu bringen, sind ca. 1-5 Volt an 5 Ohm nötig. Das erfordert eine erhebliche Verstärkung des Signales am Demodulatorgleichrichter.
Deshalb wurden Verstärkerröhren zum Einsatz gebracht. Man konnte nun das gleichgerichtete Signal in einem NF-Verstärker soweit anheben, dass es für guten Kopfhörer- oder Lautsprecherempfang reichte. Typischer wurde diese Verstärkerröhre zur reinen NF-Verstärkung eingesetzt. Die Empfangsreichweite wurde so aber nicht wesentlich erweitert.
Wichtigkeit der Zahl der Schwingkreise: Es folgen jetzt immer wieder die Begriffe Einkreiser, Mehrkreiser, Superhet. In allen diesen Geräten hat die Anzahl der verwendeten Schwingkreise eine besondere Bedeutung. Jehr mehr Schwingkreise ein Radio verwendet, desto höher ist im Allgemeinen die Selektion und damit auch die Störsicherheit des Empfangs u.a. gegen Nachbarkanal - und Weitabstörungen. Ein Geradeaus-Einkreiser (ohne Mischstufe) hat eine geringere Selektion als ein Zweikreiser, ein Dreikreiser mehr als ein Zweikreiser, usw. Auch bei den Superhetempfängern gilt das sinngemäß (HF-Kreise, ZF-Kreise).
Bei Superhet-Empfängern wird in der Regel auch der Oszillator-Kreis bei der Zählung der Kreise mit berücksichtigt.
Bei der Zählung wird aber immer nur ein Wellenbereich gerechnet, soll heißen: hat ein Radio jeweils einen Vorkreis für LW, MW, KW gilt nur "ein Kreis". Die ZF-Kreise werden für AM und FM getrennt gezählt.
Nicht ohne Grund werden deshalb fast immer bei Gerätebeschreibungen die Zahl der Schwingkreise angegeben, wie z.B. Grundig Modell xxx hat 6 AM-Kreise (mit Oszillatorkreis) und 10 FM-Kreise (mit Oszillatorkreis). Auch für Sammler interessant. Vereinfacht: Je mehr Kreise, desto sammelwürdiger kann (muss aber nicht) ein Radio innerhalb seiner Geräteklasse sein.
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Den eigentlichen Durchbruch in Richtung grösserer Empfangsreichweite brachte der Audion-Einkreiser mit Rückkopplung. Das Schaltbild rechts zeigt einen typischen Einkreis-Audion-Rückkopplungsempfängers. Die Trioden-Röhre REN904 ist die Audionröhre, die RES164 ist die Lautsprecherverstärkerröhre. Der Audionarbeitspunkt wird mit der R/C Kombination 100pf/2 MOhm am Gitter der Triode eingestellt.
Es gab auch andere Arten der Rückkopplung. Man konnte das z.B. auch durch Anzapfung des Schwingkreises über die Kathode (siehe weiter unten bei Kaskodeschaltung) erreichen.
Hier wurde also ebenfalls die HF-Gleichrichtung (Demodulation) und die NF-Verstärkung in eine Stufe (Röhre) gelegt, aber zusätzlich wurde das HF-Signal ebenfalls durch Rückkoplung des verstärkten Signales innerhalb dieser Stufe deutlich verstärkt. Die Reichweite des Empfängers stieg signifikant. Man konnte die Rückkopplung so weitaufdrehen, dass der Empfänger in die Selbsterregung getrieben wurde und quasi zu einem Sender wurde.
Der Empfänger quitierte das mit einem lauten Pfeifen oder Quitschen. Andere Rundfunkhörer in der Umgebung hörten das leider auch. Um höchste Empfangsleistung zu bekommen, musste die Rückkopplung bis kurz vor Schwingungseinsatz vorsichtig dosiert werden. Ein weiterer Vorteil dieses Rückkopplungseinkreisers lag in einer erhöhten Selektivität. Die neben der Frequenz arbeitenden Sender konnten weniger in den Empfang des gewünschten Senders hineinreden.
Weiter konnte die Frequenzverstimmung beim Anziehen der Rückkopplung in engeren Grenzen gehalten werden. Schließlich hatte die Kaskodeschaltung durch die Verwendung der Triode ein gutes Grundrauschen. Deshalb verwendeten Funkamateure gern dieses Schaltungsprinzip.
Die beiden Trioden der Kaskodeschaltung liegen gleichstrommäßig in Reihe. Das linke System ist die eigentliche Audion-Stufe (mit der R/C-Audion-Kombination am Steuergitter), die rechte Triode dient der weichen und exakten Einstellung der Rückkopplung. Dafür ist das Einstell-Potentiometer vorgesehen. Funkamateure brachten oft auch noch ein zusätzliches Feinpotentiometer an, um die Rückkopplung bei CW oder SSB noch gefühlvoller einstellen zu können. Allerdings ist die Rückkopplung erst durch die Anzapfung der Kathode der Linken Triode im Schwingkreis realisiert.
An der Anode der rechten Triode wird die Rest-HF ausgesiebt und das NF-Signal ausgekoppelt und kann zu weiteren NF-Verstärkerstufen geführt werden. Die Betriebs-Anodenspannung wird vom Netzteil kommend nochmals gesiebt. Um für Funkamateure eine gute Frequenstabilität (bei SSB-Empfang) zu erreichen, wurde diese Betriebsspannung auch gern zusätzlich über eine Widerstands-Glimmlampen-Kombination spannungsstabilisiert.
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Der Weg zum trennschärferen Radio ging weiter über die Mehrkreisempfänger. Es wurden zwei oder mehr abstimmbare reine Hochfrequenzstufen hintereinander geschaltet und dann auf ein Rückkopplungsaudion mit oder ohne nachfolgende NF-Verstärkung gegeben. Die Empfangsempfindlichkeit und Selektivität stieg, aber die Selbsterregungsgefahr ebenfalls.
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Legte man die Schaltung hinsichtlich des Röhrenarbeitspunktes und der HF / NF - Pegel sorgfältig aus, insbesondere die Amplitude der negativen NF-Halbwelle, konnte sogar eine gewisse verzerrungsmindernde Gegenkopplewirkung erreicht werden.
Grundsätzlich wurde der jeweils im ersten Anlauf verstärkte Signal-Anteil wieder zurück auf die doppelt verwendete Stufe zurückgeführt. Verstärkerschaltungen auf dem linearen Teil der Kennlinie können recht gut gleichzeitig HF und NF verstärken, ohne sich erheblich gegenseitig zu beeinflußen. Das gilt nur, wenn gewisse gegenseitige Entkopplungs-Maßnahmen vorgesehen werden. Trotzdem waren nicht selten gewisse Verzerrungen nicht auszuschließen.
Es gab auch Schaltungen, die etwas skurril erscheinen: Eine NF-Endstufe wurde gleichzeitig als KW-Vorstufe genutzt. Aus meiner Sicht leicht seltsam, wenn man sich die Kapazitäten der Endröhre und deren Umgebung vorstellt.
Die hier gezeigte Schaltung (oben rechts) arbeitet mit der HF/NF-Vorstufe RENS1294, der HF-Gleichrichterröhre AB1 (nur ein System wird genutzt) und der Lautsprecherverstärkerröhre RENS1374D. Es ist keine Audion-Schaltung, sondern eine Anodengleichrichtung der HF. Die gleichgerichtete NF erfährt nur über RC-Glied 0,5 MOhm / 100 pF) eine gewisse Abdämpfung der HF-Reste.
Ein anderer Reflexempfänger am Beispiel des Empfängers Continental 21GW: Die Kombiröhre UBL3 hat zwei nicht genutzte Dioden und eine Endpentode. Diese Endpentode erhält über einen HF-Sperrkreis ein HF-Signal, verstärkt das und führt die HF aperiodisch zum Schwingkreis der Audioröhre UF5 zurück. Gleichzeitig erhält die UBL3 das gleichgerichtete NF-Signal vom Audion, verstärkt es und gibt es an den Lautsprecher weiter. Um zu verhindern, dass HF-Reste an der Anodenseite der UF3 nochmals an das Gitter der UBL gelangt, ist die Kombination aus 0,1 MOhm / 0,2 MOhm / 200 pF / 5 nF in Verwendung.
Reflex-Einkreiser Continental 21GW
Ein weiteres Beispiel für eine Reflexschaltung: Hier ein Superhet-Empfänger (Sachsenwerk Olympia Reflex Super W), wo die ZF-Stufe auch gleichzeitig NF-Vorstufe ist. Die Entkopplung der Rest-HF von der Diodenstrecke der AB1 kommend wird hier besser über eine C-L-C-Strecke besser erreicht. Am "kalten" Ende der ZF-Ausgangsspule der RENS1284 wird die ZF über einen 160 pF nach Masse geleitet, sodaß am Anoden-Arbeitswiderstand nur noch die NF anfällt und zur NF-Endstufe geleitet werden kann.
Sachsenwerk Olympia Reflex Super W
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In den USA wurden z.B. die in den Fünfziger und Sechziger Jahren so beliebten 2-Transistorradios "Boys Radios" nach diesem Prinzip aufgebaut. Ein "Boys Radio"-Schaltbild ist weiter unten zu sehen.
Weitere Informationen zu Boy's Radios hier.
Typisches "Boys Radio":
Reflexempfänger mit mit 2 Transistoren und einer Diode: Links HF-Vorstufe (TR1) und NF-Vorstufe (NF-Signal von Diode wird zurück geführt). Rechts NF-Endstufe (Tr2) für Lautsprecher und Kopfhörer. Kein Audion, keine Rückkopplung.
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Superhet, Zwischenfrequenz-Verstärker. Einen weiteren entscheidenden Fortschritt brachte der Superheterodyne-Empfänger, kurz Superhet oder Super genannt. Das Prinzip weicht deutlich vom bisherigen ab. Das Antennensignal wurde zwar ebenfalls über einen auf die Originalfrequenz abgestimmten Schwingkreis auf die erste HF-Stufe gegeben, aber diese unterschied sich erheblich. Es kam eine Mischröhre zum Einsatz. Das Originalsignal wurde mit Hilfe eines Oszillators (das ist im Prinzip ein kleiner abstimmbarer Sender) in dieser Mischstufe auf eine andere feste Frequenz (Zwischenfrequenz) umgesetzt.
Der Vorteil dieser Schaltung: Es wurden nur zwei Abstimmkondensatoren benötigt. Die eigentliche Hochfrequenzverstärkung wurde auf der Zwischenfrequenz (ZF) in einem der Mischstufe folgenden ein-oder mehrstufigen Verstärker erreicht. Dieser Zwischenfrequenzverstärker brauchte nur auf die eine Frequenz fest abgestimmt werden und konnte so hohe Verstärkungen erreichen und ausserdem die Bandbreite (Durchlasskurve) gegenüber den Nachbarsendern erheblich einengen. Modernere Empfänger mit einem AM / FM - Eingangsteil nutzten zumeist Zweifrequenz-Zwischenfrequenz-Verstärker. Dabei langen in jeder ZF-Stufe auf der Gitterseite und der Anodenseite zwei Schwingkreise (für ca 460 kHz (AM) und 10,7 MHz (FM) in Reihe. Diese Kreise konnten abgeglichen werden, um die richtige Durchgangs-Kurve zu erhalten.
---- Schaltbild anklicken ---- Schaltbild eines AM / FM - Zwischenfrequenz-Verstärkers: Bei AM sind diese ZF-Schwingkreise aktiv: (von links nach rechts) C18, 19, 20, 21 (mit den jeweiligen Spulen zusammen. Bei FM sind diese Schwingkreise aktiv: (von links nach rechts) S24, S25 (im UKW-Teil), S8, S10, S12, S14, S15 (mit den jeweiligen Kreiskapapzitäten). Bei UKW ist die ZF-Regelspannung abgeschaltet und die ECH81 arbeitet als erste UKW-ZF-Stufe.
Andere dicht nebenanliegende Sender hatten so keine Störchance mehr. Nach diesem ZF-Verstärker folgte die HF-Gleichrichtung und NF-Verstärkung. Ein guter, lauter, störfreier Lautsprecherempfang war sichergestellt. Radios mit UKW-Teil (Nicht UKW-Pendler) hatten ( wie schon erwähnt) einen ZF-Verstärker, der gleichzeitig (zumeist) 10,7 MHz (UKW FM) und ca. 460 kHz (für LW, MW, KW) verstärkte. Jede der ZF-Stufen hatte also für beide ZF-Frequenzen Schwingkreise.
Sonderform Superhet mit hoher Zwischenfrequenz. Hier gab es Geräte, die eine hohe erste Zwischenfrequenz (ca. 1600 oder mehr kHz, statt ca. 460 kHz) verwendeten. Dadurch trat der Spiegelfreuenz-Effekt nicht so stark in Erscheinung.
Hochleistungsempfänger (Kommunikations- Empfänger und Amateurfunk-Geräte) gingen noch weiter und verwendeten Doppelsuper-Schaltungen. Hier wurde zweimal gemischt, also zuerst eine hohe ZF (größer 1600 kHz) zur guten Spiegelfrequenz-Dämpfung und dann als zweite Mischung eine übliche ZF von ca 460 kHz. Der zweite ZF-Verstärker war auf Nahselektion zu den Nachbarkanälen ausgelegt.
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Schwund, Fading, Regelspannung: Aufgrund der Wellenausbreitungsbedingungen (Ionosphären-Eigenschaften) kann das Empfangssignal in seiner Stärke und Phasenlage stark schwanken. Das führt zu erheblichen Lautstärkeunterschieden (im unregelmäßigen Abständen). Dieser Effekt wird als Fading oder Schwund bezeichnet. Mit Regelschaltungen (Regelspannungen) wird die Geräte-HF- und / oder ZF-Verstärkung (zumeist in Superhetempfängern) geregelt, sodaß die Lautstärke annährend gleich bleiben kann.
Hochleistungsempfänger verfügten teilweise auch über verzögerte Regelspannungsschaltungen, die erst am einem bestimmten Signalpegel begannen runterzuregeln. das wird zumeist mit einer leichten positiven Gegenspannung realisiert, erst wenn die überschritten wird, beginnt die HF / Misch / ZF - Stufe zuzuregeln. Oft wurden nur in der HF-Vorstufe verzögerte Regelungen wirksam.
... mehr Informationen zu Regelspannung
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UKW: Der Empfang frequenzmodulierter Sender (Pendler und Superhet):
Es soll auch Pendler gegeben haben, wo die Pendelfrequenz in einer Extraröhre erzeugt wurde und der "gependelten" Stufe zugeführt wurde. Hier konnte das Pendelverhältnis (also Anteil der Schwingzeit zur Nichtschwingzeit) eingestellt werden, was zu einer Variationszeit der Empfindlichkeit führte.
Diese Pendelempfänger waren im Prinzip Rückkopplungseinkreiser mit oder ohne HF-Vorstufe. Allerdings wurde die Rückkopplung so stark angezogen, dass eine Selbsterregung ständig erfolgte. Diese Rückkopplung erzeugte eine Pendelschwingung im Ultarschallbereich (20-100 kHz). Dadurch schwankte das Gerät ständig zwischen normalem Empfang und Selbsterregung, die Folge ist eine höhere Signalverstärkung als beim Rückkkopplungsempfänger kurz vor dem Schwingungseinsatz.
Gleichgerichtet wurde dieses Signal per Amplitudendemodulation wie beim klassischem AM-Radio, obwohl doch eigentlich Frequenzmodulation gesendet wurde. Man stellte den Empfänger ein wenig neben die Senderfrequenz und konnte auf der Flanke des FM-Signals Quasi-AM demodulieren. Diese Flankengleichrichtung war aber nicht optimal, deshalb wurden die Pendelempfänger bald durch Superhet-Schaltungen mit echten FM-Demodulatoren ersetzt.
Weiter gaben diese Pendler (insbesondere wenn sie ohne HF-Vorstufe betrieben wurden, starke Störungen (Pendelrauschen) in die Umgebung ab, die andere Radios auf der Empfangsfrequenz beeinflußten. Die Verwendung einer HF-Vorstufe hatte noch den Vorteil, daß die Empfangsleistung sich verbesserte.
Heute sind Pendler kaum noch zu nutzen, weil sie u.U. wegen des Wirkprinzips FM-Zusatzsignale, wie Stereo-Pilotton oder RDS-Anteile (oder bis ca. 2005 ARI-Träger) als Pfeif- und Pieptöne generieren können. Das ist jeweils abhängig von der Pendelfrequenz.
Weitere Informationen zu Pendlern ... mehr (auch Schatbild)
Literatur-Quellen:
Es hat bei preiswerten Geräten sogar UKW-Teile mit (nur) Audionstufen gegeben, die sich aber wegen zu geringer Empfangsleistung nicht am Markt halten konnten.
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 Das Radio bekam ein eigenes UKW-Eingangsteil. Das war eine abstimmbare Mischstufe mit oder ohne Vorverstärkung, dem abstimmbaren Oszillator und dem Ausgang für die ZF-Verstärkung. Die ZF hatte aber eine andere Frequenz als die bei AM-Supern üblichen 468 oder 474 KHz.
Sie lag vielmehr bei 10700 KHz (10,7 Mhz). Der ZF-Verstärker eines UKW-FM-fähigen Radios musste also zwei feste Frequenzen gleichzeitig verstärken können, da er für beide ZF-Frequenzen genutzt wurde. Das wurde erreicht, in dem in jeder ZF-Stufe zwei Schwingkreise (einer für z.B. 468 KHz, einer für 10700 KHz) in Reihe lagen. Das UKW-Teil war ein sogenannter "Tuner", ein Frequenzumsetzer auf die UKW-ZF, dort konnte das Signal effektiv verstärkt und amplitudenbegrenzt werden.
Hauptsächlich setzte sich folgendes Schaltungskonzept durch: Anders als bei dem weiter oben erwähnten Pendler gab es nun die Verwendung von zwei einzelnen UKW-Trioden (z.B. 2 x EC92) oder einer UKW-Doppeltriode (z.B. ECC85). Dabei gab es fast immer die UKW-HF-Vorstufe und die selbstschwingende Misch/Oszillatorstufe, die das ZF-Signal bei zumeist 10,7 Mhz bereit stellte. Die UKW-Vorstufe wies einige Besonderheiten auf. Die AM-Mischstufe wurde gern bei UKW als erste FM-ZF-Stufe verwendet (dabei war der AM-Oszillator aus.
In der Anfangszeit der UKW-Einführung gab es auch UKW-Teile mit Kombiverwendung einer Eingangspenthode (wie z.B. EF80) und einer ECH81 (aus dem AM-Teil). Diese Schaltungen waren aber nicht besonders leistungsstark und hatten ein relativ starkes Rauschen.
Es gab auch bei preiswerten Radios in der Anfangszeit von UKW auch UKW-Teile mit nur einer Triode (z.B. EC92) die alles machen musste: Antennenanpassung, Hauch einer Vorverstärkung, Rausch-Verbesserung, Mischung, Oszillator-Funktion, ZF-Ausgabe. Die Eingangsempfindlichkeit blieb dabei gegenüber einer 2 x Trioden-Lösung ein wenig zurück. Das lag u.a. auch an der fehlenden Rauschanpassung mit sogar noch geringer Verstärkung bei Nutzung einer Vorstufenröhre.
Schaltung eines UKW-Pendel-Empfängers mit HF-Vorstufe (linke Röhre) und Flankendemodulator. Es wird ein NF-Signal ausgeben. Der Frequenz-Einstellknopf musste immer ein klein wenig verstimmt werde. Nur so konnte an der Flanke der Kanaldurchlasskurve die Frequenzmodulation in Amplitudenmodulation gewandelt werden.
<-- Rauscharmes 2-System-UKW-Teil mit Trioden-Eingangsstufe in Gitter-Basis-Schaltung (links) und Misch/Oszillatorstufe (rechts).
Die Vorstufe sollte deshalb ein hohe Eingangsempfindlichkeit bei geringem Rauschen haben und möglichst auch die UKW-Antenne gut an das Gerät anpassen und wenn möglich auch noch eine gewisse Verstärkung erreichen. Weiter war es gut, wenn auch der Vorstufen-Schwingkreis abstimmbar war, was allerdings nicht immer so umgesetzt wurde.
Fast immer wurde die sogenannte Gitter-Basis-Stufe oder die Zwischen-Basis-Stufe bei UKW-Vorstufen verwendet. Dagegen war in den AM-Vorstufen (LW, MW, KW) hauptsächlich nur die Kathoden-Basis-Stufe in Gebrauch.
Hier ist mit Basis der Punkt der Stufe gemeint, der HF-mäßig an Masse liegt. Für UKW ist die Gitterbasis-Stufe wegen den resultierenden Impedanzen für die Ankopplung der UKW-Antenne und der Entkopplung gut geeignet, sinngemäß gilt das auch für die Zwischen-Basis-Stufe. Die Zwischenbasis-Stufe ist daran zu erkennen, dass der Vorstufen-Schwingkreis entweder kapazitiv oder induktiv mit einer Anzapfung HF-mäßig an Masse liegt. UKW-Teile mit HF-Vorstufe hatten auch den Vorteil, Aussendung von Störstrahlung vom Mischoszzilator zu verringern.
Diese beiden Basis-Schaltungen können auch neutralisiert sein, um wilde Schwingungen (auch nur an bestimmten Teilen des UKW-Bandes) zu unterdrücken. Schlecht neutralisierte Vorstufen können auf UKW oder gar auf höheren Frequenzen ins wilde Schwingen geraten. Hier ist exakter Abgleich der Vorstufe nötig, es reicht zum wilden Schwingen sogar, wenn der Abstimmkern an der falschen Stelle im Spulenkörper steckt. Einige Vorstufen hatten zusätzlich in der Kathode noch einen Serien-Kreis für die Bandmitte, um parasitäre Schwingungen oberhalb des UKW-Bandes zu unterdrücken. ... mehr zum Thema
Es war nicht unüblich, dass bei AM/UKW-Radios die bei UKW eigentlich oft genutzte AM-Misch/Oszillatorröhre (z.B. ECH81) im Mischer-System der Röhre als 1. UKW-ZF-Stufe verwendet wurde, der AM-Oszillator war dabei abgeschaltet.
Hochfrequenztechnisch liegt der Massepunkt der Eingangsstufe (linke Röhre) über den 10 Ohm Widerstand an Masse. Der Eingangskreis wurde nicht mit abgestimmt, stattdessen der Anodenkreis der Vorstufe und der Oszillator-Teil der Mischröhre (rechts).
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Die UKW-Zwischenfrequenz-Stufe: Die Bandbreite eines solchen ZF-Verstärkers ist der Kanalbreite (max 300 kHz) angepasst und damit wesentlich breiter als im AM-ZF-Verstärkerbereich. Zumeist wurde 10,7 MHz als Frequenz gewählt, es gab aber auch Ausnahmen, z.b. beim Saba Freudenstadt 100 mit 6,75 MHz. Mehr zur UKW-ZF oben bei Frequenzmodulation. FM-ZFstufen werden zumeist nicht oder kaum in der Verstärkung geregelt und auch etwas übersteuert zur AM-Begrenzung. Die tatsächliche Bandbreite ist dabei immer ein Kompromiss zwischen Klangtreue und Breite des Kanals. So konnte UKW-Mono mit weinger Bandbreite auskommen, als UKW-Stereo und UKW-Stereo RDS. Ältere UKW-Mono-Empfänger konnten mit den moderneren Stereo / RDS - Signalen etwas Probleme bekommen. Tatsächlich ist das UKW-ZF-Verfahren komplizierter , hierfür sei nur als Beispiel der Begriff Besselfunktion genannt, der aber in dieser Einführung zu weit führen würde.
---- Schaltbild anklicken ---- Schaltbild eines AM / FM - Zwischenfrequenz-Verstärkers: Bei AM sind diese ZF-Schwingkreise aktiv: (von links nach rechts) C18, 19, 20, 21 (mit den jeweiligen Spulen zusammen. Bei FM sind diese Schwingkreise aktiv: (von links nach rechts) S24, S25 (im UKW-Teil), S8, S10, S12, S14, S15. Die UKW-Vorstufe (ECC81) arbeitet in unabgestimmter Zwischenbasisschaltung.
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Nachrüstung von Radios ohne UKW-Teil. Interne und externe Vorsatzgeräte: Bis ca 1949 wurden Radios ohne UKW-Teil angeboten. In der Übergangszeit gab es Radios, die UKW-vorbereitet waren. Sie hatten im Gehäuse Platz für ein Nachrüst-UKW-Teil und waren auch teilweise schon mit einer Skala ausgestattet, die auch UKW zeigte. Andere Radios konnten schlecht und recht mit einem Universal-UKW-Teil bestückt werden (welches von hinten oder von der Seite in Stellung TA (Tonabnehmer) bedient werden musste), zumeist Pendler.
Es gab aber auch Vorsatzgeräte, in einem eigenen Gehäuse, die einen fast kompletten UKW-Empfänger beinhalteten. Lediglich das NF-Teil fehlte, es gab einen NF-Ausgang zum Anschluß an einen Verstärker, an ein Radio (TA-Eingang), an einen Kopfhörer. Diese eigenständigen Vorsätze gab es als Pendler oder Superhet. Beispiel: Blohm UKW-Superhet-Vorsatz V2S.
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 Bei der darauf folgenden Demodulation wurde für FM zur Demodulation eingesetzt:
Das im Sender "vorverzerrte" NF-Band (angehobene Höhen, Preemphasis) wurde in den Höhen wieder gedämpft (Deemphasis). Das führte zu einer Verbesserung des NF-Signalrauschabstandes. FM-ZF-Verstärker konnten durch hohe Gesamtverstärkung und damit einsetzende AM-Begrenzung dieser Stufen eine gute AM-Unterdrückung erreichen.
Beim Radiodetektor kam eine weitere AM-Begrenzung durch den Elko über die Kathode/Anode der Gleichrichterröhre(n) hinzu. Einfache Super mit UKW wurden auch mit der Flankengleichrichtung an einer Diode angeboten.
Durchgesetzt hat sich der Ratiogleichricher mit Ratiokreis und AM-Unterdrückung.
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Automatische Scharfabstimmung (AFC) Für viele Menschen war die exakte Scharfeinstellung des Senders, trotz Abstimmanzeigeröhren fast zu schwierig. Ausserdem machte bei vielen Empängern im UKW-Bereich die Frequenzstabilität über Stunden Probleme. -Deshalb wurde die automatische Scharfabstimmung (aus dem Englischen AFC) eingeführt. Dazu wurde aus dem Ratiodetektor die Richtspannung (die sich an der Mitte der beiden Dioden aufbaute) genutzt, um über eine Steuerleitung diese Spannung einer Kapazitätsdiode im Oszillator des UKW-Teils zuzuleiten.
Stimmte die Empfangsfrequenz nicht genau, bildete sich an dem erwähnten Punkt des Ratiodetektors eine entweder positive oder negative Gleichspannung auf. Dait wurde der Arbeitspunkt der Kapazitätsdiode Im UKW-Oszillator verschoben und damit die Frequenz wieder auf exakt Kanalmitte gebracht. Veränderte sich aber die Oszillatorfrequenz zu stark, konnte es sein, dass das Gerät aus dem Fangbereich rutschte. und musste von Hand nachgestellt werden.
AFC: Schaub Lorenz Touring T60 automatic (Bild anklicken) Blau = Steuersignalweg, Rot = Kapazitätsdiode
Es gab schon in den dreißiger Jahren des vorigen Jahrhundert bei einigen Rundfunkempfängern (z.B. Opta 838W) AFC-Schaltungen für die LW-MW-KW-Bereiche. Hier wurde dem letzten ZF-Demodulator / Regelspannungskreis ein Steuersignal entnommen und damit über eine weitere Steuerröhre der Oszillator der Mischtufe frequenz-geführt und auf Kanal-Maximum nachgeregelt:
Opta 838 (Bild anklicken) Rot = Signalweg.
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Die Lautstärke der Radios wurde mit dem Lautstärkeregler (wird heute eher Lautstärkeeinsteller oder Lautstärke-Potentiometer genannt) eingestellt (Ausnahme: Einige Einkreis-Audione). Dieser Einsteller lag im Eingangsteil des Niederfrequenzteils.
Die Lautstärke-Potentiometer wurden eigentlich immer in sogenannter logarithmischer Widerstandsbeschichtung ausgeführt. Dadurch konnte verhindert werden, dass beim Hochdrehen der Lautstärke zuerst eine starke Änderung, dann weiter aufgedreht, nur noch weniger Änderung der Lautstärke eintrat.
<-- Log. Lautstärkeeinsteller mit "gehörrichtiger Lautstärke" (WiderstandR34)
Ein typischer NF-Verstärker hatte eine Spannungsvorverstärker-Stufe mit einer (möglichst) rauscharmen Triode oder Penthode (z.b. EF80 oder EC92). Darauf folgte die Klangreglung (wenn vorhanden).
Die Leistungsendstufe wurde zumeist mit einer Eintakt-A-Stufe (z.B. EL12, EL41, EL84, ECL82, usw) aufgebaut. Der damit erreichbare Klirrfaktor lag bei ca. 10 %. Bessere Radios mit Gegentakt-A/B-Endstufen brachten 8-17 Watt. Das war jede Menge Leistung. Klirrfaktoren lagen zwischen 2 und 5 %. In Radios mit AM-Bereichen war im NF-Teil oft eine 9 KHz-Sperre (je nach Schaltung bestehend aus einem Serien- oder Parallelkreis) so angebracht, dass diese NF-Frequenz stark gedämpft wurde. Dieser störende Interferenzton konnte entstehen, wenn sich zwei dicht benachbarte starke Sender in der Durchlasskurve des ZF-Teils befanden. Die Sender hatten im AM-Bereich eine Kanalabstand von 9 KHz.
Um den Klirrgrad des NF-Signals zu verringern, wurde oft eine Gegenkopplung genutzt. Dabei wird vom Signal am Verstärkerausgang ein kleiner Teil dieses Signals gegenphasig weiter nach vorn zurückgeleitet. Das Signal wird linerarer, die Verzerrungen sinken, allerdings sinkt ohne weitere Kompensationsmaßnahmen die Ausgangsleistung des Geräts. Die Gegenkopplung kann so gestaltet werden, daß bestimmte Fequenzen stärker gedämpft werden. Es konnte relativ niederohmig das Signal direkt am Lautsprecher oder sogar über eine Extrawicklung am Ausgangstrafo abgenommen werden und zurück geführt werden. Man konnte aber direkt von der Anode der Endröhre hochohmig ein Signal zurück führen. Mehr dazu bei den Wissenstandsfragen (Punkt 20).
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Netzteil / Stromversorgung / Akkumulatoren / Batterien / Gleichrichtung/Siebung:
Bei frühen Röhrengeräten (die noch ohne Netzteil arbeiteten) wurden die Heizbatterien teilweise mit A benannt, Anodenspannungsbatterien mit B, Gittervorspannungsbatterien war vom Typ C.
Bei Transistorgeräten werden sinngemäss Spannungen zur Versorgung dieser Halbleiter erzeugt. Es kommen Alltsrom-, Gleichstrom- und Wechselstrom-Netzteile zum Einsatz. Die meisten Netzteile können neben der Stromart auch an verschiedene Netzspannungen angepasst werden. In Deutschland werden Wechselstromnetze mit 50 Hz betrieben.
In der Frühzeit des Rundfunks (und bei Kofferradios auch noch bis heute) wurden die notwendigen Betriebsspannungen aus Akkumulatoren und Batterien (Anodenbatterien) gewonnen. Mehr zu den einzelnen Akku-Typen hier. In den ersten Jahren waren das sogenannte Bleiakkus, wie bei KFZ-Batterien, später kamen Blei-Gel-Typen hinzu. Zum Nachladen der Akkus waren Ladegeräte notwendig. Damalige Akkumulatoren waren zumTeil gegen Unterspannung oder auch gegen Überladung empfindlich. Akkus haten auch gegenüber einer Batterie wesentlich schnellere Selbstentladungszeiten. Blei-Akkus bedurften auch der Füllstandspflege, man durfte nur destilliertes Wasser nachfüllen. Radios mit Direktheizfäden und Batterie-Versorgung hatten oft Einstellwiderstände ... mehr dazu hier.
Bald kamen für die teuren Anodenbatterien sogenannte Netzanoden zum Einsatz, die die Anodenspannung aus dem Ortsstromnetz erzeugten. Die Akkumulatoren (Akkus) mußten nachgeladen und zum Teil auch gepflegt werden. Nicht alle Netzanoden waren zum Laden und gleichzeitig zum Geräte-Betrieb geeignet. Typische Heiz-Akku-Spannungen lagen zwischen 2 und 12 Volt. Wichtig: Die Akkuspannung durfte keinesfalls höher als die Heizspannung der Röhren sein! Es gab Anodenbatterien, die mehrere Spannungen (typisch 70 - 120 Volt) über Buchsen oder Ansschlußleitungen abgeben konnten. Keinesfalls durften Abschlüsse oder Polaritäten verwechselt werden. Nicht immer waren die diversen Anschlüsse zum Radio gut unterscheidbar. Sollte heute ein solches alten Batterie-Radio mit einem Netzteil versorgt werden, ist UNBEDINGT auf die richtigen Spannungen und Polaritäten zu achten!
Allstromnetzteile sind ohne Transformator aufgebaut. Heizkreise meist in Reihenschaltung. Anodenspannung über Selengleichrichter oder Röhrengleichrichter in Einweg- oder Gegentakt- oder Brückenschaltung. Auch Allströmer hatten für die gleichgerichtete (im Wechselstrombetrieb) Anodenspannung eine Siebkette, gebildet aus Ladeelko und Siebwiderstand und Sieblelko. Im Gleichstrombetrieb wurde die Anodenspannung aus dem Netz nur durchgereicht. Bei Allström-Netzteilen wurden auch oft in deren Masseleitungen mittels eingeschleifter Widerstände Gittervorspannungen erzeugt. Ebenfalls wurde die Gesamtanodenspannung für Vorstufen weiter runtergeteilt und weiter gesiebt.
Wechselstromnetzteile verwendeten zumeist Transformatoren zur Bildung der Heizfadenspannungen und der Anodenspannungen über Selengleichrichter oder Röhrengleichrichter als Einweggleichrichter, Gegentaktgleichrichter, Brückengleichrichter (Graetzgleichrichter). Die noch pulsierende Spannung lief durch eine Siebkette, gebildet aus Ladeelko und Siebdrossel (oder Siebwiderstand) und Sieblelko. Die Brückengleichrichter - auch Vollwellengleichrichter genannt - nutzten den negativen und positiven Halbwellenteil aus, die Brummbeseitigung wurde besser, die erzeugte Anodenspannung unter Last höher. Ebenfalls wurde die Gesamtanodenspannung für Vorstufen weiter runtergeteilt und weiter gesiebt.
Die Heizwicklung der AZ11 muss massefrei sein, da die Katode dieser Röhre volle 250 gegenüber einem Heizfaden mit Erdverbindung hätte. Die Gegentaktanodenspannungserzeugung mit der Doppeldiode AZ11 erzeugt in Verbindung mit C85 und Drossel 83 und C86 eine gut gesiebte Anodenspannung für die restlichen Röhren. In der Leitung zur Masse des Radios liegt 27 Ohm-Widerstand. Über diesen Fallen im Leerlauf des Radios 1,7 V ab. Diese Spannung für mit zur Gittervorspannungserzeugung einiger Stufen verwendet. Der Widerstand 70 soll Spannungsüberhöhungen bei Einschalten für den Fall abfangen, dass die Gleichrichterröhre vor der NF-Endstufenröhre durchgeheizt hat. Ausserdem entläd er beim Auschschalten des Radios die Netzelkos schneller. Die genaue komplette Schaltung dieses Radios ist hier zu finden.
Hier ist der Stromweg für die Anodenspannungsversorgung zu sehen, wenn gerade auf der Sicherungs-Seite des Netzanschlußes Plus anliegt. Dann fließt über den blauen Strang Strom vom Stronnetz zu den Kathoden der beiden Röhren VC1 und VL1 von deren Anoden (und Schirmgittern) zur Gleichrichterröhre VY1 zurück (roter Strang) . Diese VY1 ist in diesem Fall stromdurchläßig. So bildet sich an deren Kathode die positive Anodenversorgungs-Spannung des Radios auf. Der Elko parallel zum Kathodenwiderstand der NF-Endröhre sorgt dafür, dass die NF-Frequenzen nicht geschwächt übertragen werden. Hat dieser Elko Kapazität verloren, werden insbesondere die tieferen Frequenzen nicht weitergeleitet.
Eine Siebungsverbesserung konnte auch durch Nutzung einer Teilwicklung des NF-Ausgangs-Transformators erzielt werden:
Dabei wird die Teilwicklung des NF-Ausgangstrafos verwendet. Der Strom vom Lade-Elko der Siebkette fließt über die Anzapfung in den Trafo, teil sich im zwei Stromrichtungen. A: Zur Anode der Endröhre (dieser Teil ist weniger brummempfindlich), B: zum Siebwiderstand, der dann zum Siebelko und weiter zu den Geräte-Stufen führt. Und (wichtig) auch zum Schirmgitter der Endröhre, in diesem Teilzweig fließt sozusagen gegenphasiger Restbrumm. Ergebnis: Das Restbrummen wird in der NF-Endstufe kompensiert. Die Teilwicklung des Trafos kann auch durchaus als eine Art Siebdrossel bezeichnet werden.
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Komfort in Radios:
--> (Rechts) 3 Klang-Drucktasten und ein variables 4-Stufen-Register (Equalizer) beim Grundig 4019 von 1959
Eine Mode der Fünfziger Jahre war die 3-D Technik oder "Raumtonwiedergabe" (Raumklang). Das hatte noch nichts mit Stereophonie zu tun. Man machte nur vor der Erkenntnis Gebrauch, dass hohe Töne von den üblichen Lautsprechern recht gerichtet in den Raum strahlten. Befand sich der Hörer weit links oder rechts von dieser Hauptstrahlrichtung entfernt, gingen ihm die Höhen verloren. Die Raumklang-Funktion verteilte die Höhen besser im Zimmer, der Klang wurde überall "luftiger". Es gab sogar schon Experimente bei Anwendung mehrerer Hochtöner deren Phase gegeneinander laufen zu lassen, das erhöhte den Effekt des "Raumtones".
Die Klangblende war oft mit einer ZF-Bandbreiten-Regelung in den AM-Bereichen verknüpft. Man ging davon aus, dass in dicht belegten Rundfunkbändern eine schmale ZF-Durchlasskurve sinnvoll war. Dadurch gingen aber auch Höhen verloren. Um zusätzlich die in diesem Fall unerwünschten Höhen zu beschneiden, koppelte man mechanisch die Bandbreiten- mit der NF-Höheneinstellung.
UKW-Radios hatten zwei teilweise getrennte Empfangsteile. Man konnte nun den AM-Bereich und dem FM-Bereich mit einem gemeinsam starr arbeitenden Senderabstimmknopf koppeln. Somit ging aber beim Umschalten von AM zu FM oder umgekehrt die jeweils dort "gespeicherte" Senderposition verloren. Wurden dagegen getrennten Skalenseilzüge und / oder Drehkondensatoren-Trennungen verwendet (Duplex-Antriebe), blieb der jeweils nicht benutzte Frequenzbereich "gespeichert".
Einige Radios hatten eine oder mehrere festgespeicherte Sender-Tasten, oft als Ortssender-Tasten bezeichnet. So konnte ein Sender mit einem Frequenztrimmer fest eingestellt werden. Egal wo die generelle Senderabstimmung stand, mit einem Tastendruck war man wieder auf dem Ortssender.
Andere Geräte (z.B. Grundig 4055WF/3D) hatten zwei komplette UKW-Teile eingebaut. Es gab dann 3 Skalen: AM und zweimal UKW. Schaltete man zwischen den Bereichen hin und her, hatte man quasi 3 Sender auf Tastendruck Eine erhebliche Komfort-Steigerung brachte bei Spitzengeräten der Motorantrieb und sogar der Motorsuchlauf. Einige Geräte konnten sich für eine Anzahl von Sendern die Stelle des Skalenzeigers "merken" und hatten einen speziellen Tastensatz dafür. Drückte man auf eine dieser Tasten, fuhr der Zeiger und Drehkondensator motorgetrieben auf eine zumeist mechanisch gemerkte Position des Seilantriebes. Andere Geräte boten zusätzlich einen echten Motorsendersuchlauf an (z.B. Saba Freiburg 6 3D).
Hier suchte das Gerät auf Tastendruck den nächsten AM- oder FM-Sender und stellte ihn scharf abgestimmt ein und hielt diese Position auch auf Dauer fest (automatische Scharfabstimmung). Versuchte man den Senderknopf zu bewegen, versuchte das Gerät gegenzuhalten ! Zusätzlich konnte man einen schnellen Vorlauf aktivieren, um schnell eine weiterentfernte Bandstelle zu erreichen. Das alles ging auch per Fernbedienung.
Spitzenradios hatten eine Fernbedienoption. Zumeist per Kabel konnten die Hauptfunktionen des Radios bequem vom Sitzplatz gesteuert werden.
Verschiedene Hersteller boten Radios mit zusätzlichem Fernsehton an. So konnte man dann auch die "Tagesschau" im Radio hören.
Ein früher Versuch, die störenden Einflüsse der Umwelt und der Ionosphäre mit Gewitterprasseln usw. zu verringern, war der Drahtfunk. Hier wurde das Sendersignal über ein HF-moduliertes Telefonkabel zum Radio geführt.
Um die Scharfabstimmung des Senders zu erleichtern, kamen in den Sechziger Jahren elektronische Scharfabstimmungen für UKW auf. Zumeist steuerte das Ratiodetektorsignal (Richtspannung) mit einer Kapazitätsdiode diesen Vorgang.
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NF-Stereophonie
--> (rechts): Philips Roller, ein Transistor-Stereo-Kofferradio mit Cassettenteil, 1985, (Photo von Boris Witke)
Diese Auslagerung der Lautsprecher führte zu einer neuen Radio-Gruppierung: Steuergeräte oder Hifi-Anlagen. In die gleiche Zeit fallen Bemühungen die Klangqualitätsanforderungen der Radios vergleichbar zu machen. Die Hifi-Din-Norm wurde geschaffen. Sie legte Mindestanforderungen an Frequenzgang, Signalrauschabstand, Klirrfaktor, usw fest. Als Schallquellen standen zuerst nur Stereoschallplatten bereit. Stereotonbandgeräte kamen hinzu. Rundfunksender machten erste Versuche, auch zwei Sendefrequenzen den linken und rechten Kanal zu übertragen. Beim Rundfunkhörer mussten zwei Geräte zum Empfang benutzt werden.
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------------------------------- HF-Stereophonie
--> Grundig Stereo-Dekoder VI
Die notwendige Bandbreite stieg von 150 Khz auf 300 Khz an. Der oberhalb der Summensignal-NF-Bandbreite abgestrahlte Pilotton von 19 KHz synchronisierte dann im Stereodekoder des Empfängers einen Oszillator von 38 KHz. Dieser eigentlich im Sender vorhandene Originalhilfsträger wurde unterdrückt und musste mittels des Pilottones phasenstarr neu aufgebaut werden. Der Dekoder lieferte so das linke und rechte NF-Signal und ein Signal zur Erkennung, ob eine Stereosendung vorlag oder nicht.
Das FM-ZF-Signal "sah" so aus: Summensignal (Mono) 1-15 KHz. Pilotton 19 KHz. Unteres moduliertes Differenz-NF-Seitenband L-R 23-37984 KHz, unterdrückter Hilfsträger 38 KHz, oberes moduliertes Differenz-NF-Seitenband L-R 38,016-53 Khz.
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Verkehrsfunk
Ferner sollte es möglich sein, sich für oder gegen solche Nachrichten entscheiden zu können und auch bei leise gedrehtem Radio oder beim Abspielen einer (damals) Audio-Cassette wichtige Infos zugespielt zu bekommen.
Einige Radio gaben die ARI-Informationen mit einer speziell einstellbaren Lautstärke unabhängig von der sonst aktuellen Lautstärke wieder. Es wurde dem Rundfunksignal (UKW) ein weiter Träger von 57 Khz hinzugefügt. Das ging auch bei Stereorundfunksendungen.
Ein damals typisches Bereichsschild an Autobahnen für den örtlichen Verkehrsfunk -->
Dieses ARI-Signal (Autofahrer-Rundfunk-Information) hatte 3 Komponenten: Die Senderkennung (SK), die Durchsagekennung (DK) und die Bereichskennung (BK). Einige Jahre konnte der Autofahrer an Autobahnen Schilder mit Hinweisen auf den (die) örtlich empfangbaren ARI-Sender sehen, hier wurden auf die Bereiche angezeigt. Es gab die Bereiche A-F, die verschiedene Regionen in Deutschland und anderen Ländern repräsentierten.
Auch Autoradios ohne eine ARI-Auswertung konnten natürlich die Durchsagen hören, sie erhielten dafür einen speziellen Signalton, der auf die jetzt folgende Info hinwies (Hinz-Triller: Hörprobe (externer Wikipedia-Link)).
... mehr Informationen zum Verkehrsfunk
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Das RD-System geht schon in den digitalen Bereich über, sozusagen Grenzgänger analog --> digital.
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Wie sieht es in einem Radio aus? Da gibt es eine fast unüberschaubare Varianz. Röhrenradios sind anders aufgebaut als Transistorradios. Bauteile können auf diverse Arten zusammengeschaltet werden. Gab es früher bei den Röhrenradios "wilde" Aufbauten, wo die Bauteile relativ willkürlich und frei an geeigneter Stelle verbunden und platziert wurden, kam mit den kuperkaschierten Platinen mehr Ordnung und Kompaktheit und optische Ordnung in die Geräte. Platinen erhielten oft Bezeichnungen zum besseren Auffinden der Bauteile bei Reparaturen.
Hier zwei Beispiele aus einem Röhrenradio und einem Transistorradio:
Saba Freiburg Automatik 12. Ausschnitt der Bauteile unter dem Chassis:
Links ein Lautsprechertrafo, unten drei DIN-Anschlußbuchsen, rechts unten eine Röhrenfassung, Mitte Zugmagnet.
Platine der Saba Sabinette: Anklicken für mehr Details
Anklicken für mehr Details 1= Lautsprecher, 2 = Röhre, 3 = Röhre, 4 = Gleichrichter, 5 = Transformator, 6 = Chassis, 7 = Buchsenleiste, 8 = Schalter
Rückseitenblick in ein Grundig 4010 von 1952. Oben links der große Basslautsprecher, rechts daneben der Hochtonlautsprecher. Direkt darunter die Rückseite der Skalenscheibe. Unten das Gesamtchassis mit (von links nach rechts) Schwungrad für Abstimmknopf, Dreifach-Drehkondensator, Abschirmkasten für den Tastensatz, Lautsprecher-Transformator, Netzttransformator, Spannungswähler. Im Vordergrund unten die Antennenbuchsen, die Röhren, die Bandfilter. An der Chassis-Vorderseite TA-Buchse, Zusatzlautsprecher-Buchse.
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An dieser Stelle kommen zum ersten Mal auf dieser Seite Schaltbilder und Schaltzeichen ins Spiel. Mit Schaltzeichen und Schaltbildern wird der technische Aufbau und das elektrische Zusammenwirken der Bauteile eines Radios beschrieben. Ohne Kenntnis der Schaltzeichen und Schaltbilderdarstellung kommt man nicht weiter. Deshalb wird empfohlen, wenn diese Begriffe und Symbole noch fremd sind, sich ... 
Der Empfänger benötigt aber unbedingt ein Selektionsmittel für die gewünschte Empfangsfrequenz, denn sonst würde er ja alle Sender gleichzeitig hören.
Demodulation: Um das modulierte Nutzsignal des Senders, das ja quasi Huckepack auf der Trägerwelle mitreist, hörbar zu machen, muss das Niederfrequenzsignal vom Hochfrequenzsignal getrennt, demoduliert werden (siehe Skizze oben bei Amplitudenmodulation 3, 4, 5). Mit einem Gleichricher (in der Skizze OA50) wird die eine Hälfte der Trägerwelle abgeschnitten. Jetzt steht ein halbiertes Hochfrequenzsignal bereit, das aber noch den kompletten Niederfrequenzwechselspannungsanteil als Hüllkurve enthält. In Geradaus-Empfängern wir die Demodulation in der Audionstufe, bei Superhets hnter der letzten ZF-Stufe mit einer Halbeiterdiode oder mit einer Röhrenanode vollzogen.
Sperrkreise: Durch die immer dichter belegten Rundfunkbänder, wo auch schon mehrere Sender auf der selben Frequenz sendeten, reichten aber bald die Selektionsmittel der Rückkopplungseinkreiser nicht mehr aus. Man versuchte sich noch durch sogenannte Sperrkreise 
Abstimmanzeigen
Die ersten Versuche Hochfrequenzstereophonie (HF-Stereophonie) über zwei Sender abzustrahlen, zeigten den Weg auf. Das Ziel war aber natürlich die Aussendung auf einem Sendeplatz. Hierbei musste aber die Kompatibilität zu den Mono-Radios gewährleistet bleiben. Es wurde ein Hilfsträger-Verfahren eingeführt, wo neben dem "normalen" Summensignal aus linkem und rechtem Kanal auch ein zusätzliches Stereo-Multiplex-Signal gesendet wurde.
Bei Nutzung des Radios im KFZ (Auto) als Autoradio wurde es in den Siebziger Jahren interessant, dem Autofahrer spezielle Verkehrsfunk-Informationen anzubieten. Diese speziellen Nachrichten gab es zwar auch schon vereinzelt vorher, aber die Nachrichten sollten komfortabler und gezielter (auf die Region, wo sich der Autofahrer gerade befand) angepasst werden.
Danke an "Klaus" aus dem WGF für Verlinkungs-Hinweise.
31.03.2008 / 22.11.2019
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