basteljero:Der nächste logische Schritt wäre für mich, die Mischung nicht im, sondern nach dem Audion in einer nachfolgenden Mischstufe durchzuführen und zu einer nachbausicheren Schaltung zu kommen. Denn man will ja einen einfach zu bedienenden Empfänger mit einer Art BFO haben und nicht im Gelände mit einem externen Sinus-Generator herumkaspern müssen.
Hallo Jens
Wo ist der Unterschied? Ob ich einen externen Generator als Oszillator verwende oder einen internen BFO verwende, scheint mir eher ein Aspekt des Bedienungskomforts zu sein, auf die Funktion hat es keinen Einfluß. HB9 hatte in dem erwähnten Faden vorgeschlagen, das Oszillatorsignal am Schirmgitter einzukoppeln und im Versuch lief das wunderbar. Ob ein zusätzlicher Mischer nach dem Audion Vorteile bringt, würde ich bezweifeln aber Versuch macht kluch.
basteljero:Es bringt auch nichts die Verstärkung des Audions hochzutreiben, wenn seine Schwingfrequenz weit ausserhalb der Empfangsfrequenz liegt und das SAQ-Signal 1. schwach und 2. kaum von benachbarten Stationen getrennt wird. Und das ist ja notgedrungen im VLF-Bereich der Fall, wenn das Audion gleichzeitig den Überlagerungston erzeugen soll. Auf Kurzwelle sieht das anders aus, da sind die Bandbreiten groß und bei z.B. 800 Hz Verstimmung liegt die Station immer noch auf der Flanke des durch das Audion entdämpften Eingangskreises.
Das verstehe ich nicht. Das Audion arbeitet in diesem Fall ja nicht als selbstschwingender Mischer, sondern ist unmittelbar vor dem Schwingeinsatz exakt auf Filtermitte des Schwingkreises abgestimmt. Es schwingt selbst nicht, sondern entdämpft den Schwingkreis maximal und arbeitet gleichzeitig als selektiver Mischer mit dem externem Oszillator. Da die Bandbreite des Schwingkreises jetzt minimal ist und die Abstimmung genau auf Filtermitte liegt, ist die Empfindlichkeit maximal. Genau das ist der gewollte Effekt.
basteljero:Ein weiterer Punkt ist die Frage, ob der an den Eingangskreis gekoppelte Generator möglicherweise wie ein "Q-Multipier abseits der Empfangsfrequenz" wirkt und die Bandbreite so unnötig verbreitert.
Bei meinen Versuchen war das Ergebnis gleich, egal ob am Eingangskreis oder an G2 eingekoppelt wird. Voraussetzung ist natürlich, daß die Einkopplung am Kreis so lose wie möglich ausgeführt wird. Am Schirmgitter einzukoppeln gestaltet sich freilich erheblich einfacher.
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Hallo zusammen, @Hajo Wir beschreiben das gleiche in anderen Worten: Ich hatte mich auf das leicht schwingende Audion ohne Fremdüberlagerer bezogen, abgestimmt auf beispielsweise 17,8 kHz zur Erzeugung eines 600 Hz-Tones. Deine Erläuterung bezieht sich auf die Schaltung mit Fremdüberlager, wo das Audion auf 17,2 kHz Empfangsfrequenz abgestimmt ist.
@Walter: Ich hatte überlegt, ob der in der alten Literatur benutzte Begriff "Schwebung" heute möglicherweise mit "Inteferenz" zu übersetzen wäre. https://de.wikipedia.org/wiki/Interferenz_(Physik) Hat man im Radio zwei annähernd gleichstarke Sender mit einigen Hz Abstand, ergibt sich ein "Flattern", bei einigen 100 Hz ein störender Pfeifton.
Das ist insofern interessant, weil im Nesper "Handbuch der drahtlosen Telegraphie" von 1921 zu lesen ist:
Zitieren:Die Mischröhre (z. B. Audion, Liebenröhre) kann aber nicht nur als Detektor, sondern auch als Generator sehr schwach gedämpfter oder ungedämpfter Schwingungen benutzt werden. ... die so erzeugte Energie ... reicht ... für den hochempfindlichen „Schwebungsempfang" ans. Diesem liegt ein schon 1902 von R. A. Fessenden ausgesprochener Gedanke zugrunde, auf der Senderseite zwei Wellenzüge fast gleicher Wellenlänge auszusenden, die auf zwei miteinander gekoppelte Empfangssysteme gleichzeitig auf einen an der Kopplungsstelle liegenden Detektor einwirken. Dieser spricht alsdann nur auf die „Schwebungsfrequenz" an. Etwas später (1905) hat Fessenden diese auch für ungedämpfte Schwingungen vorzüglich geeignete Schwebungsempfangsmethode, da man mit ihr die kontinuierlichen Schwingungen tönend abhörbar macht, dahingehend abgeändert, daß er vom Sender nur Schwingungen einer Wellenlänge aussendet und am Empfänger selbst die zur Schwebungsfrequenz erforderliche Hilfsfrequenz erzeugt. Fessenden nennt diese Anordnung ,,Heterodynempfang"
Analog dazu die Sache mit dem Pfeifton heute morgen mal via Twente-SDR beobachtet:
Die Frage, ob es sich dabei um eine Inteferenz oder wirkliche Mischung irgendwelcher Art im Empfänger selbst handelt erscheint mir als Bastler durchaus gerechtfertigt.
Hier kann man wunderbar mit der Schwebung zweier Signale spielen: https://www.geogebra.org/m/R5zHJunZ Als "Empfangsfreauenz 17,2 kHz" : 172 Hz x4 = 688 Hz eingegeben, als "Fremdoszillator 16,2 kHz" : 162 Hzx4 =648 Hz . (wegen des Anzeigebereiches, man kann nur Werte von 100Hz - 1200 Hz eingeben) Es entsteht eine Hüllkurve mit einer (Schwingungen grob abgezählt) 16-fachen Wellenlänge.
Stelle ich die mir nun am Gitter des Audions vor, würde sie gleichgerichtet und verstärkt ein NF-Signal ergeben. Ich schreibe das deshalb, weil man bekannterweise beim normalen Audion bereits bei geringfügig überzogener Rückkopplung einen Ton erhält ("Einpfeifen"). Beim additiven Röhren- Mischer beispielsweise ist die Oszillator-Spannung dagegen groß gegenüber dem Signal, um die gekrümmte Gitter-Kennlinie weit zu durchlaufen.
Hallo Walter, danke für den link. Aber ich will ja keinen Homodyn-Synchronempfänger für AM bauen, sondern mit einem "ganz normalen" Audion den reinen Sender-Träger mittels separatem Oszillator hörbar machen.
Dazu einen kleinen Versuch gemacht: Mit einem umgebauten VE301 auf etwa 298 kHz mit einigen Metern Draht als Antenne. In einigen Metern Abstand der Signalgenerator mit 2m Draht als Sendeantenne für die Schwebungserzeugung Zunächst Heterodyn-Prinzip: Das Audion bis kurz vor den Schwingungseinsatz gebracht und auf das "Grummeln" eines "Digitalsenders" eingestellt. Dann den Generator zugeschaltet. Einige 100 Hz gegen das Audion verstimmt erscheinen die Kanäle nun deutlich als Töne. Es ergibt sich dabei ein Optimum bei der Signalspannung des Sinus-Generators. Zu gering ist die Lautstärke kleiner, zu hoch erhöht sich die Bandbreite.
Um nach Abschalten des Sinus-Generators nur mit dem Audion wieder Töne zu hören, muss 1.) Das Audion neben die eigentliche Empfangsfrequenz eingestellt werden. 2.) Die Rückkopplung stärker angezogen werden. (Damit das Audion schwingt und Schwebungstöne mit den Sender-Kanälen entstehen.)
Die Bandbreite ist jetzt deutlich höher und starkes "Störungsknistern" hörbar, was beim Heterodyn-Empfang weitaus weniger der Fall war.
Fazit: Um das Audion auf den langen und sehr langen Wellen optimal nutzen zu können, kommt man um die externe Überlagerung nicht herum. Nur so kann das Audion genau auf der Empfangsfrequenz arbeiten und kurz vor den Rückkopplungseinsatz eingestellt werden, wo es seine höchste Empfindlichkeit hat.
Hallo Bernd, Mein Anliegen ist das: Von den ersten Empfangsversuchen von "SAQ" die ich gemacht hatte, bin ich jetzt bei den ersten "Alternator" Maschinen angelangt: Den von Fessenden erst zu brauchbaren Maschinen umgebauten GE-Generatoren, der Alexanderson-Fessenden-Alternator von SAQ in Schweden ist direkter Nachfahre. Ein ausführlicher Artikel zu Fessenden hier: http://www.careerchem.com/NAMED/Patents/...phy-Belrose.pdf
Zitieren:If the frequency of the transmitted waves be 100,000 per second, and the frequency of the alternator 8, be one-fifth (1/5) of one per cent. (1%) different from this; i.e. 100,200, beats will be produced, which will cause the telephone diaphragm to vibrate and emit a musical note. ... The pitch of the note may be altered at will so as to produce mechanical resonance with the telephone diaphragm, or with a resonator of any desired type, by changing the speed of the alternator 5.
Alle Komponenten damals (1905) waren rein mechanisch, der Detektor kann eigentlich nur eine Art Hüllkurven-Demodulator gewesen sein bzw, eine einfache Telefonkapsel mit Gleichrichter oder so.
Da kommen mir nun Zweifel, ob mein bisheriger Ansatz einer additiven Mischung richtig ist, oder ob nicht etwa eine "lineare Addition" der beiden Schwingung vorliegt, eine Schwebung. Und ob nicht auch das Audion in dieser Art benutzt werden kann und die Mischprodukte der beiden Schwingungen so klein gehalten werden können, dass sie praktisch keine Rolle mehr spielen.
Liegt aber auch hier eine "echte" Mischung vor, wäre wiederum ein richtiger Mischer wohl besser, weil am Gitter des Audions ja auch immer NF-erzeugt wird.
Mein Problem ist, dass mir die Sache mit der Schwebung nicht aus dem Kopf geht. Denn gibt man die von Fessenden genannten Werte hier ein (linear :100 umgerechnet) mit 1000 und 1002: https://www.geogebra.org/m/R5zHJunZ Erhält man den Ausschnitt einer Hüllkurve. Die man sich komplett ansehen kann, wenn man einen der beiden Phasenwinkel verändert oder den Frequenzunterschied etwas größer macht. Eine NF- Hüllkurve wäre tatsächlich mit den einfachsten damaligen Detektoren zu demodulieren - und natürlich auch mit dem Audion.
100 kHz und 100,2 kHz ergeben übrigens schön brummige 200 Hz Schwebungs(?) Überlagerungs(?) Ton
Vielleicht habe ich das immer noch nicht richtig verstanden aber wenn ich nicht komplett falsch liege, ist es doch so: Koppelt man zwei Frequenzen über einen Schwingkreis miteinander, addieren sie sich und die nachfolgende Röhre, bzw. Transistor(en) oder Diode(en), erzeugt daraus ein Frequenzgemisch aus Summen- und Differenzsignalen. Es findet additive Mischung statt. Speist man die zweite Frequenz direkt in den zweiten Pol eines Mischers, ist die Mischung multiplikativ. In jedem Fall handelt es sich bei den oben erwähnten Schaltungen um Direktmischer. Anzahl und Pegel der unerwünschten Mischprodukte hängt natürlich von den Pegeln der beiden Frequenzen ab aber sie entstehen in jedem Fall. Der Effekt mit dem Audion plus zusätzlichem Oszillator besteht nach meinem Verständnis lediglich darin, daß der Schwingkreis entdämpft- und somit sehr selektiv ist und darin, daß die Frequenzverstimmung für A1 Empfang wegfällt, sodaß die Empfindlichkeit maximal genutzt wird. Ob die Mischung additiv oder multiplikativ erfolgt, hat auf die Funktion wenig Einfluß.
hier scheint es ein wenig Verwirrung mit 'mischen' und 'überlagern' zu geben, wobei die teils falsche Verwendung der Begriffe (z.B. 'Überlagerungsempfänger') daran mitschuldig sind.
Überlagern Dies bedeutet, dass zwei Signale mathematisch addiert werden, z.B. mit zwei Widerständen zusammengeführt werden. Dies ist eine lineare Operation, was bedeutet, dass am Ausgang (also der Summe der beiden Signale) keine Frequenzen vorhanden sind, die nicht schon in mindestens einem der Eingangssignale enthalten sind. Somit gibt es also weder Differenz- noch Summenfrequenzen, und die Überlagerung von zwei hochfrequenten, also nicht hörbaren, Signalen führt nie zu einem hörbaren Differenzsignal. Klassische Anwendung der Überlagerung ist das Audio-Mischpult (auch dieser Begriff ist eigentlich falsch, weil nicht 'gemischt', sondern 'überlagert' wird).
Mischen Die Mischung ist eine mathematische Multiplikation zweier Signale und damit eine nichtlineare Operation. Hier entstehen am Ausgang neue Frequenzkomponenten, welche in den Eingangssignalen nicht vorhanden waren, bei reinen Sinus-Signalen die Differenz und die Summe der beiden Eingangsfrequenzen. Klassische Anwendung ist der Mischer in Superhets ('Überlagerungsempfänger', wobei dieser Begriff klar falsch ist, weil es eben keine Überlagerung ist) oder auch die Kombination 'BFO+nichtlineares Element' für einfache Demodulation von SSB- und Morsesignalen.
Somit bewirkt also das Hinzufügen eines BFO-Signals in einer linearen Verstärkerkette nur, dass am Ausgang auch dieses Signal erscheint, es findet also keine Demodulation statt und man hört auch keinen Schwebeton. Ist aber das BFO-Signal so stark, dass die nachfolgende Verstärkerstufe übersteuert, ist die Strecke nicht mehr linear und es findet unter anderem eine Multiplikation, also eine Mischung statt, also der klassische 'additive' Mischer, wobei auch dieser Begriff falsch oder mindestens irreführend ist, weil eine Mischung immer eine Multiplikation und nie eine Addition ist.
Ist die Strecke nach dem Hinzufügen des BFO-Signals von Natur aus nichtlinear (z.B. Hüllkurvendemodulator), findet ebenfalls eine (ungenaue) Multiplikation und damit eine Mischung statt und es entsteht die (hörbare) Differenzfrequenz.
Ein 'multiplikativer' Mischer nach dem Röhrenradio-Sprachgebrauch (also eine Hexode oder Oktode als Mischer) macht genau das Gleiche wie ein 'additiver' Mischer, nur dass bei diesen Mischröhren mit einem zweiten Steuergitter der Anodenstrom ein- und ausgeschaltet wird (durch massive Übersteuerung mit dem Oszillator) und nicht über das 'normale' Steuergitter wie beim 'additiven' Mischer.
Somit braucht es also zwingend ein nichtlineares Element, damit aus zwei HF-Signalen eine hörbare Differenzfrequenz entstehen kann. Neben Dioden und nichtlinearen Verstärkerstufen können das auch gesättigte Induktivitäten sein, was auch genutzt wurde, bevor sich die Röhren durchsetzten. Auch ein Kopfhörer nach dem Reluktanz-Prinzip (also Membran aus Eisen, welche von einem Elektromagneten angezogen wird, wie z.B. die hochohmigen Kopfhörer) ist vom Prinzip her schon ein nichtlineares Element.
Zitieren:Dies bedeutet, dass zwei Signale mathematisch addiert werden, z.B. mit zwei Widerständen zusammengeführt werden. Dies ist eine lineare Operation, was bedeutet, dass am Ausgang (also der Summe der beiden Signale) keine Frequenzen vorhanden sind, die nicht schon in mindestens einem der Eingangssignale enthalten sind.
Das habe ich eben mal kurz aufgebaut:
Und zwar für den "Spezialfall", dass 1. die Frequenzen sehr nahe beiananderliegen und 2. die Amplituden an den beiden etwa gleich hoch sind.
Es entsteht keine 200 Hz NF-Schwingung. Es löschen sich aber die Amplituden der beiden Signale zyklisch aus, so dass eine sichtbare Hüllkurve entsteht, wie bei einem AM-Sender.
Nun hänge ich da ein Audion dran. Konkrete Frage: Meine Vorstellung ist, das es dann als "Gittergleichrichter" arbeitet und direkt am Steuergitter eine NF entsteht, die in etwa dem unteren Teil der Hüllkurve folgt und verstärkt dann an der Anode anliegt ist das richtig?
Rein "technisch gesehen" wohl auch eine Art von Modulation (Demodulation), aber man will ja zunächst das Grundprinzip verstehen und von anderen Effekten, wie sie durch die gekrümmte Kennlinie der Röhre sicherlich auftreten, unterscheiden. Denn klar und leidvoll erprobt ist, dass eine Signalform mit "Spitzen" wie bei einem Zweiweg-Gleichrichter eine Grundschwingung mit einer Unzahl von Oberschwingungen haben muss.
@ Bernd
Zitieren:Hallo Jens, dann willst Du also vom Prinzip her sowas aufbauen, wie meine immer noch Drahtigelschaltung.
"SAQ-Transistor-Maschine" ist im Bau, aber wieder mal auf Eis gelegt. Irgendwie zieht es mich immer zu den Röhren hin... @ Hajo Das vorherstehende beantwortet vielleicht die Frage: Geklärt ist ja nun, dass eine Nichtlinearität zwingend erforderlich ist. Es schließt sich dann speziell beim Audion gleich eine weitere Frage an. Wie sagte schon Shakespeare: Demodulation an der Gitter-Katoden-Diodenstrecke ? oder and der gekrümmten Gitterkennlinie der Röhre? Das ist doch hier die Frage !
Wenn letzeres der Fall wäre, sollte es günstiger sein, eine hohe Vorspannung zu benutzen und keinen Gitterstrom zu haben. Dann müsste ich die Rückkopplung in die HF-Stufe legen und eine additive Mischstufe mit Einkopplung an g1 oder Kathode bauen. Sollte aber der Erste Fall zutreffen und vor allem höheres Signals liefern, würde ich beim Audion bleiben und den Oszillator an g2 oder g3 einkoppeln. (Es werden übrigens 3 Stk. UF5 zur Anwendung kommen)
Danke an HB9 für die ausführliche Entwirrung der Begriffe, das war mir so nicht wirklich bewußt.
@Jens
Die Frage, welche Variante die günstigere, bzw. empfindlichere und selektivere ist, beantwortet vermutlich ein praktischer Test am schnellsten. Wie schon oben geschrieben, hatte ich bei meinen Versuchen den Eindruck, daß es keinen Unterschied macht aber das war rein subjektiv, Messungen hatte ich nicht angestellt. Umso mehr bin ich jetzt auf Deine Erkenntnisse gespannt, denn mein SAQ Audion wartet auch noch auf seine endgültige Fertigstellung, wobei Audion auch wieder der falsche Begriff wäre. DM mit Gütevervielfacher - wie Bernd vorgeschlagen hat - wäre vielleicht treffender. Also DMmG oder vielleicht doch etwas neudeutscher: Qmulti-Dmixer?
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