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Die Katoden-Mischschaltung (Katodenmischer)

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Dietmar Rudolph
Dietmar Rudolph
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29.Jan.11 16:54
 
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Anfang der '30er Jahre waren im Zusammenhang mit dem Aufkommen der Super die Kathoden-Mischschaltungen verbreitet. Bei dieser Art der Mischung handelt es sich um eine additive Mischung (im Unterschied zur später üblichen multiplikativen Mischung), wobei die Eingangsspannung und die Oszillatorspannung addiert werden, obwohl diese in der Schaltung anscheinend an unterschiedlichen Elektroden der Röhre liegen. Wie aber aus der Abb. 323 erkennbar ist, liegen Eingangsspannung und Oszillatorspannung zwischen Kathode und Gitter 1 in Serie, werden also addiert.

Pitsch, H.: Lehrbuch der Funkempfangstechnik, 4.A., Bd.1, VAG, 1963, pp. 375 - 377“

Kurz vor dem Aufkommen der Hexode im Jahre 1933 und Oktode im Jahre 1934 waren die bisher genannten Schaltungen und die unten besprochene Doppelgitterröhrenmischschaltung in Rundfunkempfängern weitgehend durch die sogenannte Kathodenmischschaltung, auch "Schaltung mit Kathodenrückkopplung" genannt, verdrängt worden [576]. Diese Schaltung, welche sich bei Verwendung einer Pentode durch eine hohe Mischverstärkung aus zeichnet, unterscheidet sich von den übrigen Mischschaltungen dadurch, daß die Kathode für Hochfrequenzspannungen nicht geerdet ist, sondern auf Hochfrequenzpotential liegt.


Wie in Abb. 323 zu sehen ist, herrscht nämlich zwischen Erde und Kathode die z. B. in der Mischröhre selbst erzeugte Oszillatorspannung, da der Verbindungspunkt zwischen dem Empfangsschwingungskreis und dem Oszillatorkreis geerdet ist. Der Vorteil dieser Schaltung, liegt darin, daß der Rotor des im Empfangsschwingungskreis liegenden Drehkondensators C2 geerdet werden kann. Auf die Wirkungsweise (additive Mischung) hat diese Schaltung jedoch keinen Einfluß, denn es kommt nur darauf an, daß zwischen Kathode und Gitter die Summe der Empfangs- und Oszillatorspannung liegt.

Bei Einführung dieser Schaltung traten Schwierigkeiten dadurch auf, daß an der auf hoher Temperatur befindlichen Isolation zwischen der Kathode und dem geerdeten Heizfaden die Oszillatorspannung liegt. Schwankungen des Isolationswiderstandes wirkten modulierend auf die Oszillatorspannung und machten sich als Kratzgeräusche bemerkbar. Bei den modernen Röhren treten diese Schwierigkeiten nicht mehr auf.

Wichtig für das gute Arbeiten der Schaltung ist die richtige Bemessung der Kapazität C (etwa 2000 bis 10000 pF), welche den zur Herstellung der negativen Gittervorspannung dienenden Widerstand R überbrückt. Zu beachten ist ferner, daß die Kapazität des Zwischenfrequenzkreises Z als Ganzes gegen Erde parallel zum Oszillatorkreis liegt und daher dessen Variation einschränkt. Wenn man zur Verringerung der Anfangskapazität und aus Gründen der Frequenzkonstanz (§ 217.) nur einen Teil des Oszillatorkreises durch Anzapfung der Oszillatorspule in den Anodenkreis legt, besteht die Gefahr einer Störwellenerregung, welche sich jedoch durch eine geeignete Lage der Rückkopplungsspule zur Oszillatorspule vermindern läßt. Bei einer Anzapfung der Oszillatorspule kann allerdings der Rückkopplungsgrad zu gering werden, was auch durch den bei langen Wellen kleinen Serienkondensator C, (§ 221) verursacht wird. Diese Herabsetzung des Rückkopplungsgrades ist auch bei zu kleiner Kapazität des Abstimmkondensators des Zwischenfrequenzkreises Z möglich, da dann an diesem Kreis, der für die Oszillatorfrequenz kapazitiv wirkt, ein zu großer Teil der Oszillatorspannung verlorengeht.

Für kurze Wellen ist bei dieser Schaltung mit Kathodenerregung eine Neutralisation (in Abb. 323 gestrichelt eingezeichnet) der Kapazität Kathode-Gitter vorteilhaft, da andernfalls wegen des geringen relativen Frequenzunterschiedes ein großer Teil der Oszillatorspannung am Empfangsschwingungskreis verloren geht und deshalb nicht mehr am Gitter wirksam ist. Durch die Neutralisation wird der Empfangsschwingungskreis zu einer Brückendiagonalen der vier Brückenzweige: Gitter-Kathode-Kapazität, Neutrokondensator N, KopplungsspuIe RK und Neutralisationsspule gemacht, wodurch gleichzeitig die Vorteile erzielt werden, daß die Oszillatorfrequenz nicht abgestrahlt werden kann und daß eine gegenseitige Verstimmung der Kreise weitgehend vermieden ist. Man kann den Kondensator N auch zwischen die Kathode und das untere Ende des in der Mitte geerdeten Empfangskreises schalten und hat dann eine kleinere kapazitive Belastung dieses Kreises [576a].

Vollständig ist die Entkopplung auch bei Anwendung solcher Brückenschaltungen noch nicht, da bei allen Röhren, bei denen die Schwingungserzeugung im Mischsystem selbst erfolgt, eine Rückwirkung auftritt. In Abb. 323 wird nämlich der zur Rückkopplung dienende Oszillatorwechselstrom von der Empfangsfrequenz gesteuert, was sich in einem Mitziehen der Oszillatorfrequenz auswirken kann, und zwar um so leichter, je geringer der relative Frequenzunterschied ist (Kurzwellenempfang). Aus diesem Grunde hat man gelegentlich, besonders beim Kurzwellenempfang [577], die zweite Harmonische des Oszillators ausgenutzt, denn dann hat die Grundfrequenz einen größeren Abstand von der Empfangsfrequenz [570].

Eine weitere Schwierigkeit besteht bei dieser Schaltung nach Abb. 323 darin, daß beim Ansteigen der Oszillatorwechselspannung (bei Änderungen der Betriebsspannungen und der Röhrensteilheit) oder der Ernpfangsspannung ein starker Gitterstrom fließen kann, der Modulationsverzerrungen und eine Verschlechterung der Trennschärfe bewirkt. Der Gitterstrom läßt sich durch Einschaltung eines Gitterkondensators und eines Gitterableitwiderstandes (§ 214) erheblich schwächen. Hierdurch wird zugleich ermöglicht, den Kathodenwiderstand R kleiner zu bemessen und damit eine größere Einschwingsteilheit zu erzielen. Man läßt dann also immer einen schwachen Gitterstrom zu. Der Kathodenwiderstand R wird zweckmäßig nicht fortgelassen, weil er einen Teil der negativen Gittervorspannung erzeugt, so daß der Gitterstrorn entsprechend kleiner ist. Dies hat außerdem den Vorteil, daß die durch Einschaltung des Gitterkondensators und des Gitterableitwiderstandes auftretende Gefahr des Überschwingens (§ 214) verringert wird. Schließlich kann es bei selbstschwingenden Mischröhren mit gemeinsamem Empfangs- und Oszillatorgitter vorkommen, daß beim Empfang eines starken Senders infolge der erzeugten negativen Gittervorspannung der Oszillator ausgelöscht wird (Bd. 2, § 503).

MfG DR

 

 
  
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