Tonsummer im Detektorapparat

 Hallo Leser im Forum.

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Das RMorg. Mitglied Harald Naafs sandte mir diesen Bericht. Ich gebe ihn hier ohne Kommentar wieder, weil alles richtig ist. Dass sich doch noch Fragen ergeben,  soll nicht seine Sache sein. Immerhin sagt er Richtiges zum Empfänger E170. Was allgemein von Interresse sein wird.

 Ich Danke Ihm dafuer. .

TEXT: 

Sehr geehrter Herr Knoll,

da ich mich ein bißchen mit den ganz frühen Geräten vor der Rundfunkzeit auch beschäftige, versuche ich es mal mit folgender Antwort zu Ihrer Frage.
Der Telefunken Wellenmesser KW 61 den ich habe hat natürlich einen Summer mit integriert, dort dient er allerdings als "aktives" Bauteil mit folgender Funktion.
1. aktive Betriebsart als Sender: Am Wellenmesser wird die Testfrequenz am Drehko eingestellt und am Wellenschalter der entsprechende Empfangs- bzw. in diesem Fall der Sendebereich angewählt. Der
Summer zerhackt die eingebaute Batteriespannung und die entstehende gedämpfte Schwingung wird über eine lose Koppelspule ausgekoppelt und dem zu prüfendem passivem Objekt "angeboten".
2. passive Betriebsart als Empfänger: die zweite Betriebsart des Wellenmessers ist folgende, der Summer ist außer Betrieb, Wellenschalter auf entsprechenden Empfangsbereich gestellt und Abstimmung mit
Drehko auf zu empfangende Frequenz. Einspeisung der zu Empfangenden Frequenz auch über Koppelspule ( die wird dem zu untersuchendem z.B. Sender genähert)
Als Indikator dient ein Anzeigelämpchen das dann bei Resonanz am hellsten aufleuchtet.
Nun zum Detektor E 170a oder Varianten :
Das Gerät fungiert meines Wissens wirklich nur als passiver Empfänger mit Aufsteckdetektor. Falls die Lautstärke am Kopfhörer zu leise oder zu unempfindlich war, wurde ein zweistufiger NF-Verstärker
z.B. EV 89d ( mit 2 x EVN 171) nachgeschaltet.
Jetzt aber zu Ihrer Frage, was macht der eingebaute Summer in diesem Detektorempfänger ???
Er diente dazu bei empfangslosen Zeiten den Empfänger auf die voraussichtlich zu empfangende Frequenz einzustellen und den Aufsteckdetektor auf höchste Empfindlichkeit zu justieren ( also ähnlich
wie beim aktiven Betrieb des Wellenmessers KW 61. Somit war gewährleistet sobald Funksignale wieder gesendet wurden, dass das Gerät bestmögliches eingestellt war , um dann die sehr empfangsschwachen
Signale gleich von Anfang an empfangen zu können.
Überlagererbetrieb war erst mit dem Röhrenzeitalter ab ca. 1916 zu denken. z.B. mit den frühen TFK Röhren EVN 94 oder EVN 171 bzw. EVE 173
dafür gab es dann einen extra Überlagerer von TFK.
Ich hoffe meine Ausführungen helfen Ihnen ein bißchen weiter.

Viele Grüße aus Ulm sendet Ihnen Ihr Sammlerkollege
Harald Naafs 
 

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Vom ex.Mitglied E. Kull kommt die Schaltung zu obigem Text von H, Naafs

 

Hier sind zwei "Zellen" gezeigt, wie in der Profi. Technik oft geloest.

 

Gruss Hans M. Knoll

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Beim Übergng von den (knarrenden oder tönenden) Funken-Sendern zu Maschinen-,  Lichtbogen- und Röhrensendern ergab sich das Problem, daß Morsezeichen (CW Signale) mit den damals vorhandenen Detektorempfängern nicht mehr vernünftig demoduliert werden konnten. Zum Beginn und zum Ende jedes Morsezeichens war nur noch ein "Kilck" im Kopfhörer zu vernehmen. Praktisch kann man so keine Morsezeichen aufnehmen, denn die Klicke zu Anfang und zum Ende waren praktisch nicht unterscheidbar, wodurch sich Verwirrung einstellte.

Tatsächlich wurde ja während der Morsezeichen eine Gleichspannung detektiert, die aber im Telefonhörer nicht hörbar ist, sondern nur der Klick zu Beginn und am Ende.

Um hier ohne Röhren zu einer Lösung des Problems zu kommen, gab es verschiedene Ansätze, die im Prinzip alle darauf hinauslaufen, das empfangene Signal mit einem lokal erzeugten Signal zu überlagern, oder besser gesagt: "zerhacken". Dies erfolgte entweder

• nachdem das Empfangssignal demoduliert war,
• oder direkt mit dem HF-Signal.

Das "lokal erzeugte Signal" wurde mechanisch generiert. Man verwendete hierzu

• Summer oder "Tikker", also im Prinzip einen "Wagner'schen Hammer", jedoch mit ganz wenig bewegter Masse ("Peitschen-Tikker")
  
• rotierende Scheiben, auf denen ein dünner Draht kratze und unperiodisch Kontakt bzw. Unterbrechung machte: "Schleifer"
  
• schnell rotierende Zahnräder, bei denen ein Federdraht periodisch Kontakt machte: "Tonrad" [nicht zu verwechseln mit dem NF-Tonrad, das wie ein Klauenpol-Generator arbeitet und eine Spannung erzeugt.]
  

Beispiel für das Zerhacken des demodulierten Signals: Telefunken

Der Tikker ist nur durch seinen Schaltkontakt "e" dargestellt. Die Ankopplung der Antenne an die Spule "b" fehlt ebenfalls in diesem Schaltbild.

Wie man sofort einsieht, sind die Morsezeichen als "Töne" (Schmalbandrauschen) zu hören, wobei die Tonhöhe und Tonreinheit von der Arbeitsweise des Tikkers abhängt. [Audio-Signale (Musik, Sprache) können damit nicht empfangen werden.]

Beispiel für das Zerhacken der HF-Schwingung

Was hier (von Nesper) als "reine" Tikkerschaltung bezeichnet wird, hat bei "e" einen Unterbrecher, der wahlweise als Tikker, Schleifer oder Tonrad ausgeführt sein kann. Tatsächlich ist es eher als "Tonrad" gezeichnet.

Die Demodulation läßt sich hier anschaulich mit Hilfe des Tonrades darstellen, weil dieses - im Unterschied zu Tikker und Schleifer - eine gleichmäßige (periodische) Arbeitsweise hat.

HIer wird also in b) unterstellt, daß das Tonrad so schnell und synchron drehen kann, daß jeweils die positive Halbschwingung der HF durchgelassen wird, während die negative unterdrückt wird. Man erhält eine pulsierende Gleichgröße (hier: Strom).

Ist die Drehzahl wenig davon abweichend, ergeben sich "Schwebungen", die als Töne hörbar sind. 

Das funktioniert aber auch dann noch, wenn die "Tonrad-Frequenz", die sich aus der Drehzahl ergibt, nur ein Bruchteil der HF-Frequenz ist.

Wegen der Gleichmäßigkeit des Tonrades ergibt sich im Kopfhörer ein reiner Ton.

Beim Schleifer und beim Tikker erhält man statt dessen ein "Schmalbandrauschen", weil hier die Unterbrechungen nicht so gleichmäßig erfolgen.

Was in dieser frühen Technik mit Hilfe mechanischer Kontakte realisiert wurde, wurde später mit Hilfe elektronischer Kontakte (Röhren, Halbleiter) gelöst. Die Prinzipien aber sind geblieben.

MfG DR

Lit:

Nesper, E.: Handbuch der Drahtlosen Telegraphie und Telephonie, Springer, 1921
Bannetz, F.: Taschenbuch der Drahtlosen Telegraphie und Telephonie, Springer, 1927 
Rein, H.: Lehrbuch der Drahtlosen Telegraphie, Springer, 1917

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Es gab Detektorgeräte mit fest eingebautem Summer, ohne Regelbarkeit der Ankopplung. Der Zweck war einfach, den Kristalldetektor auch in Sendepausen auf höchste Empfindlichkeit einstellen zu können. Damit war das Gerät empfangsbereit. Die Sender arbeiteten damals nur zu bestimmten Zeiten.

Hier ist ein solches Gerät von Gamage. Originalzitat aus dem Gamage-Katalog 1924:

"The task of finding a sensitive spot on the crystal is minimised by means of a buzzer."

.

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In "H. Rein: Lehrbuch der drahtlosen Telegraphie" findet sich auf S. 287 folgende Anmerkung zu einer "töneneden Empfangseinrichtung mit Tikker" (entsprechend zu Bild 559 in Post #3):

"Wohl aber ist es möglich - und diese Schaltung wurde ebenfalls von Poulsen angegeben - im Fernhörer reine Töne zu erzielen, wenn man unter Zwischenschaltung eines Gleichrichters zwischen Tikker und Kondensator C_T dessen Aufladung stets im gleichen Sinne vornimmt. An Empfindlichkeit kann sich jedoch diese Anordnung mit der eingangs beschriebenen [entspricht der "reinen" Tikkerschaltung, Bild 560] nicht messen."

Davor beschreibt Rein, daß diese "reine" Tickerschaltung zwar empfindlicher ist, weil die Verluste im Gleichrichter wegfallen, aber keine reinen Töne, sondern nur ein "Geräusch" wahrgenommen werden kann. Dies wird mit den - bezogen auf die HF-Schwingung - zufälligen Zeitpunkten des Öffnens und Schließens der Tikkerkontakte begründet. Ausdrücklich ausgeschlossen für das Auftreten dieses "Geräusches" anstatt eines "reinen Tones" wird das (im Prinzip) unregelmäßige Verhalten des Tikkers. Denn dieses "Geräusch" tritt auch dann auf, wenn der "Tikker als umlaufender oder Stimmgabel-Unterbrecher ausgebildet, in völlig gleichen Zeitabschnitten die Kontaktmachung besorgt".

Zu der Zeit, als es einerseits schon Sender gab, die (mehr oder weniger) konstante HF-Schwingungen erzeugen konnten [Maschinensender, Lichtbogensender, einstufige Röhrensender], andererseits noch viele Empfänger aus einem Schwingkreis mit einem "Wellenanzeiger" (Kristall, Schlömilchzelle, Tikker, Schleifer, Tonrad usw.) bestanden, hatte man somit die Wahl i.w. zwischen

• einer empfindlichen Apparatur mit Tikker, Schleifer oder Tonrad, die die Morsezeichen als "Geräusche" (Schmalbandrauschen) wiedergaben und
• einer unempfindlichen Apparatur mit Kristall oder Schlömilchzelle, die die Morsezeichen als "reine Töne" wiedergaben.

(Die "Empfindlichkeit" bezieht sich auf die elektrische, nicht die mechanische! Mechanisch waren bekanntlich die "Kristall-Detektoren" äußerst empfindlich und wenig robust.)

Sicher, es gab auch schon Röhren-Detektoren ("Audions"). Aber der apparative Aufwand war dabei wesentlich höher - und teuerer.

MfG DR

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Hallo Herr Rudolph.

Ich kann nur sagen: praezise, verstaendlich und ? Das was ich gesucht habe.

 

Danke sagt: Hans M. Knoll

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