Die Anfänge des Fernempfangs sind eng mitdem Audion verbunden. Es wurde meist miteiner Röhre (Triode oder Pentode) aufgebaut.Außer dem Drehko zur Einstellung der Emp-fangsfrequenz hatte man auch einen Rück-kopplungsregler zur Entdämpfung des

Schwingkreises. Wer damit geschicktumgehen konnte, holte auch nochdas leiseste Signal aus dem Äther. Inden Zeiten der Superhet-Empfängerwurde leicht vergessen, wie gut einAudion sein konnte. Mit den heuti-

gen Bauteilen geht es aber viel ein-facher als mit den Röhren - auch bes-ser! Mit nur einer Spule, drei Transi-storen und einem IC-Verstärker lässtsich ein erstaunlich guter Kurzwelle-nempfänger aufbauen.

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Kurzwellen-AudionGeradeausempfänger mit interessanten EigenschaftenVon Burkhard Kainka

Radios basteln ist der klassische Anfang auf dem Wegin die Elektronik, und an diesem Anfang steht der Tradition nach dereinfache Detektorempfänger für die Mittelwelle, mit dem aber tagsübernicht mehr viel zu holen ist. Fast genauso einfach, aber viel interessanterist ein ebenso klassischer Audionempfänger für die Kurzwelle, der nicht nurSender aus aller Welt, sondern sogar SSB und CW empfängt.

Der Schwingkreis ist ein Parallelresonanz-kreis, der im Prinzip aus einer Spule mit paral-lel geschaltetem Kondensator besteht. In dervorliegenden Schaltung sind es drei Konden-satoren, die parallel zur Spule liegen: C1, C2und C3. Letzterer ist der Drehkondensator fürdie Abstimmung, während die anderen bei-den zusammen mit der Spule den Abstimm-bereich (Empfangsbereich) bestimmen. C2 istdaher mit einem Jumper verbunden. Ein-stecken des Jumpers schaltet C2 zu und ver-ändert den Empfangsbereich.Für die Abstimmung wurde bewusst einDrehkondensator gewählt. Die bei den mei-sten modernen Empfängern verwendetenKapazitätsdioden sind gut, wenn man einePLL zur Frequenzsteuerung verwendet. Füreine manuelle Abstimmung mit einem Poten-tiometer braucht man aber zumindest einesehr konstante Spannung. Aber auch damitkommt man nicht an die Qualität eines Dreh-kondensators mit Luftisolation heran.Die Spule ist mit drei Anzapfungen versehen,so dass man die Ankopplung der Antenneund der Entdämpfungsschaltung variierenkann.Die Entdämpfungsschaltung selbst siehtganz einfach aus, ist aber bei genauererBetrachtung ein Kapitel für sich, das in demTextkasten nachzulesen ist. Die Stufe ist insich zurückgekoppelt: Der Eingang (Basis vonT2) und Ausgang (Kollektor von T1) sind

Prinzip

Ein Audionempfänger ist ein Gera-deausempfänger, bei dem die überdie Antenne empfangene Frequenzeinfach verstärkt und anschließenddemoduliert wird. Im Gegensatzzum Superhetempfänger findet keineFrequenzumsetzung auf eine (feste)Zwischenfrequenz statt.Der Nachteil eines Geradeausemp-fängers ist vor allem die geringeTrennschärfe, da mit nur einem odermit zwei Kreisen gearbeitet wird, dieauf die Frequenz des empfangenenSenders abgestimmt werden müs-sen. Beim Superhet mit seiner festenZwischenfrequenz brauchen dieZwischenfrequenzfilter hingegennicht mehr abgestimmt zu werden,so dass man sie steilflankiger undabgleichfrei auslegen kann, zum Bei-spiel als Keramikfilter.Beim Audionempfänger wird derNachteil des Geradeausempfängersdurch einen einfachen Trick ent-scheidend vermindert: Man koppeltdas verstärkte Signal auf den abge-stimmten Kreis am Eingang zurück.Diese positive Rückkopplungbewirkt eine Entdämpfung des Krei-ses und dadurch eine sehr hohe

Kreisgüte und dementsprechendeine höhere Trennschärfe undgeringe Dämpfungsverluste. Dasoptimale Ergebnis ist dann gege-ben, wenn die Rückkopplung dieKreisdämpfung gerade aufhebt. Istdie Rückkopplung größer als dieDämpfung, beginnt der Kreis zuschwingen, aus dem Empfängerwird ein Sender (Oszillator). DieserNachteil wird aber beim SSB- undCW-Empfang sogar ein Vorteil: Derschwingende Kreis ersetzt wie einBFO das fehlende Trägersignal undermöglicht so die Demodulation desSignals.

Die Schaltung

Die Schaltung in Bild 1 ist rechtübersichtlich aufgebaut. Der eigent-liche Empfänger besteht aus einemSchwingkreis, einem zweistufigenHF-Verstärker (T1, T2) mit Verstär-kungseinstellung und Rückkopp-lung (Entdämpfungsschaltung),einem weiteren Transistor in Audi-onschaltung (T3) zur Demodulationund dem bereits erwähnten kleinenIC-Verstärker für die Lautsprecher-wiedergabe.

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Bild 1. Die Schaltung des Audionempfängers.

TDA7052A

OUT1

IC1

OUT2

IN

IN

2

1

5

6

83

LS1

8Ω1W

C8

220µ10V

T3

BC

T2

T1

BC558B

R3

1M

R4

10

k

C4

100n

C6

10n

C1

100p

C2

330p C3

500p

C51µ

10V

C7

4µ710V

P147klin

P247k

R2

3k3

549C

log

CW

CWD1

R1

2k

2

JP1

2x

4V5

000112 - 11

1V2

5

1

3

2

A

4

TAP

0V

1V8

0...1V8 0...0V6

0V

0V6

0V

0V

2V5

2V2

*

< 50mA

zie tekst*voir texte*siehe Text*see text*

L1

zusammen über den AnschlußpunktTAP mit der Spule verbunden. DasGanze wirkt wie ein negativer diffe-renzieller Widerstand und entdämpftden Schwingkreis. Man kann dieSchaltung an das heiße Ende derSpule oder an eine Anzapfung legen.Bei Spulen mit großer Dämpfungkann es sein, dass die untersteAnzapfung eine zu kleine Impedanzhat, so dass keine ausreichende Ent-dämpfung möglich ist. Die Antennedämpft auch. Man muss eine langeAntenne daher an eine tiefe Anzap-fung legen.Theoretisch ist der Schwingkreisdann am besten, wenn der Verlust-widerstand gerade durch den (nega-tiven) Generatorwiderstand derSchaltung aufgehoben wird. Die Ver-stärkung und damit die Entdämp-fung des Schwingkreises wird überden Emitterstrom der Transistoreneingestellt. Diese Stromsteuerung

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Bild 2. Die einzige Spule lässt sich sehr einfach wickeln.

Bild 3. Layout und Bestückungsplan der einseitigen Platine.

(C) ELEKTOR000112-1

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

D1

H1 H2

H3H4

IC1

JP1

L1

P1 P2

R1

R2

R3

R4

T1

T2

T3

000112-1

+

0LSLS

T

A

TAP

1

2

3

5

(C) ELEKTOR000112-1

Stückliste

Widerstände:R1 = 2k2R2,R4 = 10 kR3 = 1 MP1 = 47 k lin. (Poterntiometer)P2 = 47 k log. Potentiometer

Kondensatoren:C1 = 100 pC2 = 330 pC3 = 500-p-DrehkondensatorC4 = 100 nC5 = 1 µ/10 V stehendC6 = 10 nC7 = 4µ7/10 V stehendC8 = 220 µ/10 V stehend

Halbleiter:D0 = LED rot (high efficiency)T1,T2 = BC558BT3 = BC549CIC1 = TDA7052 (Philips)

Außerdem:JP1 = 2 Lötstifte mit JumperPC1...PC6 = LötstifteLS1 = Lautsprecher 8 Ω/1WL1 Spule auf Spulenkörper (6mm

Durchmesser, siehe Text)8-polige DIL-IC-Fassung3 DrehknöpfePlatine EPS 000112-1

wie möglich sein. Wenn man den Schwing-kreis nicht auf der Platine montiert, kann manflexibel bleiben und ganz unterschiedlicheKreise ausprobieren, wobei die Spule dichtneben dem Drehko befestigt wird. Wenn mandie Spule auf einen Spulenkörper mitSchraubkern wickelt, kann man den Kreiszusätzlich auch mit dem Kern abstimmen.Bei der angegebenen Ausführung der Spuleverwendet man für den Anschluss derAntenne normalerweise die beiden masse-seitigen Anzapfungen und für den Anschlussder Entdämpfungsschaltung die mittlere oderobere Anzapfung der Spule (ausprobieren).Sollte die Wirksamkeit der Rückkopplung mitP1 nicht ausreichen, kann der Wert von R2variiert werden. Beim Musteraufbau auf Pla-tine erwies sich der ursprüngliche Wert von10 k als zu hoch (zu geringe Empfindlichkeit),der optimale Einstellbereich von P1 wurdebei einem Wert von 3k3 erreicht. An Stellevon BC558B kann man für T1 und T2 auchBC550B verwenden.

Praktische Ergebnisse

Die Schaltung arbeitet in einem weitenBetriebsspannungsbereich von 4 bis 7 V. ImNormalfall überstreicht das Gerät etwa 6MHz bis 9 MHz, der Abstimmbereich lässtsich durch die Kapazität der Kondensatorenparallel zum Drehko und durch die Win-dungszahl der Spule variieren. Mit dem aufder Platine vorgesehenen zusätzlichen Kon-densator C2 (330 pF) schaltet man den Fre-quenzbereich auf das 80-m-Amateurfunkbandum, wo man sehr gut SSB- und CW-Sender

erfolgt über das Potentiometer P1,dessen Schleifer mit dem Emitterwi-derstand R2 der Entdämpfungs-schaltung verbunden ist. Damit derEmitterwiderstand HF-mäßig anMasse liegt, ist er am potiseitigenAnschluss mit C4 entkoppelt. DasPoti liegt parallel zur LED D1, diezum einen die Spannung am Poti sta-bilisiert und gleichzeitig auch alsEinschaltkontrolle für den Empfän-ger dient.Am Spulen-Anschlusspunkt TAP derEntdämpfungsschaltung ist auch dieAudionstufe mit dem NPN-TransistorT3 über den Elko C5 angekoppelt.Diese Stufe verstärkt und demodu-liert gleichzeitig das HF-Signal. AmAusgang (Kollektor von T3) siebt C6die hochfrequenten Signalanteile aus- der Kondensator bildet in Verbin-dung mit dem Ausgangswiderstandder Transistorstufe einen Tiefpass.Das über C7 gleichspannungsfreiangekoppelte Poti stellt die Laut-stärke des nachfolgenden IC-Verstär-kers ein, der den 8-Ω-Lautsprechermit einer Brückenausgangsstuferecht kräftig ansteuert. Die maximaleAusgangsleistung beträgt bei nur 4,5V Betriebsspannung immerhin 1 W.

Nur eine Spule

Die einzige Besonderheit beim Auf-bau der Schaltung ist die Spule L1.Für das Wickeln benötigt man einenSpulenkörper mit etwa 6 mm Durch-messer - das kann auch ein Kunst-stoffröhrchen oder ein solches ausPapier oder Karton sein. Auf diesenSpulenkörper wird eine Wicklungaus etwa 0,3 mm dickem Kupferlack-draht aufgebracht, die aus vier mal 5Windungen besteht. Nach jeweils 5Windungen wird eine verdrillteDrahtschleife als Anzapfung vorge-sehen. So entsteht die in Bild 2 inNahaufnahme gezeigte Spule mitinsgesamt 20 Windungen, dreiAnzapfungen und einem Anschlussam Anfang und am Ende. Alle fünfAnschlüsse sind sorgfältig zu ver-zinnen (vorher den Lack entfernen).Sollten die Anschlüsse zu lange sein,können sie nach dem Verzinnen mitdem Seitenschneider gekürzt wer-den.Auf der Platine (Bild 3) sind mehrereAnschlußpunkte für die Spule ange-geben. Das untere Ende der Spulemuss mit dem Punkt 1 verbunden

werden, der an Masse liegt. Dasobere Ende ist mit Punkt 5 zu ver-binden, so dass die Spule auf dieserSeite an C1 und C2 liegt. DerAnschluss “TAP” der Platine verbin-det eine Spulenanzapfung mit derEntdämpfungsschaltung, derAnschluß “2” eine andere Anzap-fung mit der Antenne (am Anschluß-punkt “A”). Damit man verschiedeneAnzapfungen ausprobieren kann(wie weiter unten beschrieben), wer-den die beiden Platinenpunkte mitLötnägeln bestückt.Bei der weiteren Bestückung derPlatine ist ansonsten lediglich daraufzu achten, dass die Anschlussdrähteder Bauteile im HF-Bereich (alles,was in Schaltplan links von C7 liegt)möglichst kurz gehalten werden.Für die Schwingkreiskondensatoren(C1, C2) verwendet man am bestenStyroflexkondensatoren, bei kerami-schen Kondensatoren vorzugsweiseNPO (schwarz). Heutzutage ist es nicht mehr leicht,einen guten Drehkondensator zubekommen. Ideal wäre ein soliderkleiner Luftdrehko aus einem altenRadio. Leichter erhältlich, aber nichtganz so gut sind Folien-Drehkos, wiesie in einfachen Transistorradios zufinden sind. Zur Not tut es auch einFolien-Timmer, an den man sich eineAchse klebt. Die Verbindung zwischen Drehkound Platine bzw. Spule muss so kurz

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Bild 4. Die bestückte Platine. Für den Aufbau unterschiedlicher Abstimmkreise ist einLochrasterfeld vorgesehen.

empfangen kann.Die Abstimmung erfolgt am besten “beid-händig”: Mit der einen Hand wird der Drehkoabgestimmt und gleichzeitig mit der anderenHand das Rückkopplungspoti (mittlererKnopf) so eingestellt, das der Empfängergerade noch nicht oszilliert. Mit starker Rück-kopplung (P1 weit nach rechts gedreht) wirddie Entdämpfungsschaltung fast zum Oszil-lator, man kann so den fehlenden Träger fürSSB- und CW-Empfang zusetzen. FürAM-Empfang stellt man den Strom mit P1jedoch so ein, dass gerade alle Verluste aus-geglichen werden und noch keine Schwin-gungen einsetzen. Eigenschwingungenmachen sich durch pfeifende Geräuschebemerkbar, bei der Abstimmung hört mandas für Rückkopplungsempfänger typischeZwitschern. Knatternde Störgeräusche kön-nen durch Leuchtstofflampen und andere

Störquellen entstehen. Bei optimaler Entdämpfung ergibtsich eine sehr gute Verstärkung undTrennschärfe. Auch die Großsignal-und Intermodulations-Probleme vie-ler anderer Empfänger kennt dieSchaltung nicht, weil durch die Ent-dämpfung nur das Nutzsignal ver-stärkt wird. In der Praxis kann dieseeinfache Schaltung in Bezug aufKlang und Empfindlichkeit manchenSuper-PLL-Weltempfänger der unte-ren Preisklasse in den Schatten stel-len. Als Antenne reicht ein Draht vonminimal 50 cm, aber 3 m sind besser.In der angegebenen Dimensionie-rung des Abstimmkreises lassensich viele Sender im 49-m-Band undim 41-m-Band hören, ebenso40m-Amateurfunk (CW) und mit

gestecktem Jumper auch SSB auf 80m. Für eine komfortable Abstim-mung ist ein Drehko mit Getriebeallerdings sehr empfehlenswert. DasProjekt kann mit umschaltbaren Spu-len auch zu einem Allband-Empfän-ger mit Wellenschalter ausgebautwerden.

000112e

Web-Tipp:Burkhard Kainkas Bastelecke:http://home.t-online.de/home/B.Kainka

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Entdämpfungsschaltung

Bei der Entdämpfungsschaltung mit T1 und T2 handelt es sich imPrinzip um einen zweistufigen HF-Verstärker, nach dem Prinzipeines so genannten “long tailed pair”, das bei (integrierten) HF-Verstärkern häufig zu finden ist. In Abbildung A ist das Prinzip-schema herausgezeichnet. Auf den ersten Blick bilden T1 und T2einen Differenzverstärker. Auf den zweiten Blick sieht man aberauch, dass der Kollektor von T2 an Masse liegt, ebenso die Basisvon T1. Daraus erkennen wir: T2 arbeitet in Kollektorschaltung,T1 auf Grund der geerdeten Basis in Basisschaltung, und beideStufen sind über den gemeinsamen Emitterwiderstand direktaneinandergekoppelt. Für ein Eingangssignal an der Basis von T2arbeitet dieser Transistor als Impedanzwandler (Emitterfolger).Das Eingangssignal liegt unverstärkt, aber niederohmig und gleich-phasig am Emitterwiderstand. Über die Emitter-Basisstrecke von

T1 steuert das Signal jetzt den Kollektorstrom von T1 (ebenfallsgleichphasig). Auf Grund der im Verhältnis zur niedrigen Emitte-rimpedanz hohen Kollektorimpedanz (L1) sorgt T1 jetzt für dieSpannungsverstärkung der 2-Transistor-Stufe, wobei das am Kol-lektor von T1 anliegende Ausgangssignal immer noch die gleichePhase aufweist wie das Eingangssignal. Verbindet man nun denAusgang des Verstärkers mit dem Eingang (gestrichelte Linie), sohandelt es sich bei dieser Rückkopplung um eine Mitkopplung.In Bild B ist die Stufe so dargestellt, wie sie im Audionempfängergeschaltet ist. Die Mitkopplung ist durch die Verbindung zwischenKollektor T1 und Basis T2 eindeutig gegeben. Beide liegen zusam-men an der Spule, die zusammen mit dem Drehko den abge-stimmten Schwingkreis bildet. Die Antenne ist über eine Anzap-fung der Spule an den Kreis angekoppelt. Somit wird das Emp-fangssignal verstärkt und durch die positive Rückkopplung auf denEingang der “Entdämpfungsschaltung” der Kreis entdämpft.

T2 T1

R2

L1

P1

000112 - 12a

Von

T2 T1

R2

L1

P1

000112 - 12b

C3

A1Von