Ein Oszillator 86 bis ...MHz - selbst gebaut

Ein Oszillator 86 bis ...MHz
kann für den Restaurateur nützlich sein. In vielen Fällen hilft die Oszillatorfrequenz eines zweiten Radios, um die Empfangsfrequenz (ab ca. 97MHz) eines Tuners zu generieren. In anderen Fällen möchte man den gesamten Empfangsbereich prüfen.

Folgend wird eine nachbausichere Schaltung mit für unsere Zwecke ausreichender Frequenzkonstanz beschrieben. Obwohl die hier vorgestellte Schaltung sich mit wenigen Bauteilen sehr übersichtlich darstellt, ist der Aufbau kritisch, wenn man sich erstmals in diesem Frequenzbereich bewegt. Das betrifft vor allem die Drahtlängen und die Masseverbindungen.

Der rechts gezeigte Bildausschnitt zeigt die Anforde-rungen an den konstruktiven Aufbau, das kalte Ende der Schwingkreisspule wurde direkt auf Masse gelötet. Die Spule hat eine Drahtlänge von 10 cm. Das macht deutlich, warum die Drahtlängen in der Schaltung so kurz wie möglich gehalten werden müssen. Die Anfertigung einer Zeichnung vor Beginn des Aufbaus ist dabei hilfreich.
In der rechts gezeigten Realisierung erfolgt die Frequenzabstimmung mit einem Drehkondensator, der auf der Rückseite der Platine montiert wurde, damit die Verbindungen kurz gehalten werden konnten. So liegt das heiße Ende der Spule direkt an dem Anschluss des (nicht sichtbaren) Drehkondensators.

Weitere Aufbauhinweise:
Ist die häufige Durchstimmung des Oszillators weniger wichtig, eignet sich ein Tauchtrimmer zur Einstellung der Frequenz. Dieser ist einfach montierbar  (s. im Bild links), und kann unmittelbar neben der Spule platziert werden. Die Einstellung ist unproblematisch, weil die obere drehbare Haube auf Masse liegt und daher auch mit der Hand bzw. mit einem metallenen Werkzeug betätigt werden kann.
Der im Bild gezeigte Trimmer wurde an der auf Masse liegenden Unterseite der Platine verlötet. Nach Einbau in ein Gehäuse wird der Trimmer durch ein Loch am oben sichtbaren Sechskant eingestellt.
Diese Schaltungsvariante ermöglicht einen kompakten Aufbau und wird hier weiter beschrieben.

Beim Aufbau wurde wie folgt vorgegangen:
Eine handelsübliche Experimentierplatine wurde auf das Gehäusemaß gekürzt und auf die Rückseite einer kupferbeschichteten Platine geklebt, die dann ebenfalls passend gekürzt werden muss (s. im Bild rechts). Ein Cu-Blech wäre besser, aber schlechter lötbar. Diese Cu-Fläche bildet das Massepotential, das bei Verwendung eines NPN-Transistors das Plus-Potential führt. Das spielt keine Rolle, wenn der Oszillator mit einer unabhängigen Stromversorgung betrieben wird. Auch dieser Aufbau ermöglicht kurze Verbindungen zur Masse, weil jeweils durchgebohrt werden kann.
Für die Spule wurde versilberter Cu-Draht (1mm), der auf den Spulenträger eines Bandfilters gewickelt wurde, verwendet. Der Spulenkörper wird erst nach dem Einbau der Spule entfernt, weil die Justierung der Spule auf dem Röhrchen besser gelingt. Die Verwendung einer Luftspule bietet die Möglichkeit eines späteren Feinabgleichs durch Veränderung der Windungsabstände. Sollte man daneben liegen, wickelt man neu, das bei der Firma Bürklin bezogene Gebinde enthält 25m Draht. Als Parallelkapazität wurde ein Tauchtrimmer 3...30pF verwendet.

Das Schaltbild (s. rechts) bedarf keiner grundsätzlichen Erläuterungen. Bei Berücksichtigung der Aufbauhinweise ist die Nachbausicherheit hoch. Bei Auswahl eines geeigneten Transistors ist auf eine ausreichende Transitfrequenz zu achten, diese beträgt beim Transistor BF198 400MHz. Der 10n Kondensator (4,7n tun es auch) ist keramisch, 15n ist ein Styroflexkondensator (10n keramisch tun es auch). Man wird sich am vorhandenen Material orientieren.
Die Drossel begünstigt das Anschwingen, ein kleinerer Wert, zum Beispiel die im Bild links ganz rechts gezeigte selbst hergestellte Variante, tut es auch. CuL-Draht wurde auf einen Widerstand im zweistelligen kOhm-Bereich gewickelt.
Auch der Kondensator zwischen Kollektor und Emitter zur Rückkopplung (10pF) kann selbst hergestellt und genau abgeglichen werden.
 

Der Kondensator zur Rückkopplung mit ca. 10pF (s. im Bild rechts) wurde selbst angefertigt. Man findet ähnliche Ausführungen gelegentlich in Rundfunkempfängern. Man kann zuerst eine Probe anfertigen, bei der man ca. 15pF realisiert und dann durch Kürzen (abkneifen) den optimalen Wert ermittelt. Diesen kann man dann nochmals anfertigen. Die Messung von Kondensatoren mit Werten <100pF sollte nicht mehr mit den Messkabeln erfolgen. Die Messgeräte haben Fassungen, in die der Prüfling kabellos eingesteckt wird.

Die nächsten Bilder zeigen die fertig aufgebaute Schaltung, bzw. das fertige Gerät mit den Abmessungen 73mm x 57mm x 28mm. Die auf dem + Potential liegende Unterseite der Platine wurde mit Karton gegen das Gehäuse isoliert, das aber ebenfalls über den Außenanschluss der BNC-Buchse auf Masse (+) gelegt wurde.
Die Betriebsanzeige mit der hell leuchtenden Diode wird im Schaltplan nicht gezeigt. Sie soll daran erinnern, dass wir es hier mit einem Sender zu tun haben, der nicht eingeschaltet herumliegen sollte.

Die Reichweite bei geschlossenem Gehäuse entspricht der eines Oszillators im UKW-Kästchen der Röhrenradios. Die Schaltung kann durch einen Ausgang für den Anschluss eines Kabels  ergänzt werden.
Die BNC-Buchse wurde über einen Kondensator (ca. 50pF – im Schaltbild nicht gezeigt) mit der vom kalten Ende aus gesehen – zweiten Windung (genauer: Nach 1,5 Windungen) der Spule verbunden (angelötet). Dabei probiert man bei angeschlossenem Koaxialbel eine günstige Position an der Spule aus. Der Einfluss auf die Oszillatorfrequenz ist bei kurzen Kabellängen gering, auf eine Anpassung an den Wellenwiderstand des anzuschließenden Kabels kann hier verzichtet werden.
Möchte man nur ein UKW-Signal empfangen, arbeitet man ohne angeschlossenes Kabel, evtl. bei geöffnetem Gehäusedeckel.
Die Frequenzstabilität des Oszillators ist gut, es gibt keine Erwärmung bei den Bauteilen. Aber – wie bereits ausgeführt – ist eine Anpassung einer Last am Ausgang an den Schwingkreis problematisch. Die Kapazität des Koaxialkabels wird daher – verkürzt durch den Koppelkondensator – die Frequenz geringfügig verschieben. Ein einfacher Draht sollte nicht in die innere Hülse der BNC-Buchse gesteckt werden, weil die Reichweite des Signals durch die Antennenwirkung stark zunimmt. Und der Betrieb eines Senders im UKW-Bereich ist bekanntlich verboten.

Eine Funktionskontrolle ist wie folgt möglich:
Ein übliches 30 MHz-Oszilloskop kann die 100 MHz Schwingung nicht mehr auflösen. Man sieht aber, ob es noch eine Welligkeit bei der Versorgungsspannung gibt, oder ob der Oszillator sich eine andere, wesentlich tiefere Frequenz ausgesucht hat, die sich auch der Schwingung im UKW-Bereich überlagern kann. Aber dass würde man auch deutlich hören, wenn wir die Schwingungen wie gewohnt mit dem Taschenempfänger nachweisen. Denn mit diesem prüfen wir nun, ob der Oszillator über den gesamten Frequenzbereich sauber schwingt. Eine sinusförmige Trägerschwingung ist nicht hörbar. Man erkennt sie daran, dass man nichts mehr hört, weil die Empfindlichkeit des Zf-Verstärkers heruntergeregelt wird und ein an dieser Stelle empfangener Sender, der deutlich schwächer einfällt, einfach verschwindet. Der Feldstärkeanzeiger schlägt deutlich aus.
Die hier aufgebaute Schaltung überschreitet den UKW-Empfangsbereich sowohl am unteren als auch am oberen Ende. Bei der Durchstimmung mit dem Tauchtrimmer ist daher auch die Spiegelfrequenz einstellbar, die aber aufgrund der Selektion des Vorkreises schwächer empfangen, bzw. unterdrückt wird.

Für die Spannungsversorgung wurde ein (vorhandenes) Steckernetzteil verwendet. Eine einfache ungeregelte Ausführung reicht aus. Eine noch verbliebene 50 / 100 Hz-Welligkeit hat ein Modulationsbrummen zur Folge. Das kann erwünscht oder unerwünscht sein. Die Aufrüstung der Siebkette schafft Abhilfe.
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Literatur:
Mit freundlicher Genehmigung des Verfassers aus: “Radios der 50er Jahre Band 2”
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