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korting: 55W; Royal-Syntektor: FM-Demodulation

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Dietmar Rudolph
Dietmar Rudolph
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04.Sep.14 12:04

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Zur Funktionsweise des "Syntektors" gibt es eine sehr gute Veröffentlichung von Herrn Freudenberg, in der die Funktion des gesamten Empfängers beschrieben wird.

Kurz zusammengefaßt läßt sich die Funktion des FM-Teils prinzipiell so beschreiben:

  • Der UKW Tuner mit ECC85 setzt auf eine ZF von 10,7MHz um.
  • Der FM ZF-Verstärker auf 10,7MHz verwendet neben einer EF89, einer EBF80 und dem H-System einer ECH 81 auch noch eine EC92, was (eigentlich nur) von der Röhrenbestückung ungewöhnlich ist.
  • Der von der FM synchronisierte Oszillator auf 2,14MHz (= 10,7 / 5 MHz) verwendet das C-System der ECH81.
  • Die FM auf 2,14MHz wird (anscheinend) mit Hilfe eines einzelnen Schwingkreises (C = 60 pF, L = 85 µH) und 2 Dioden der EABC80 in eine NF umgewandelt (Diskriminator).

(Bild aus der Veröffentlichung von H. Freudenberg)

Bezüglich der Funktion des Diskriminators kann der synchronisierte Oszillator auf 2,14 MHz als FM Generator betrachtet werden. Da dieser Oszillator stets mit seiner Maximal-Amplitude schwingt, unabhängig von der Amplitude der ihn synchronisierenden ZF-Spannung (auf 10,7 MHz), hat er hier de facto die Funktion eines idealen Amplituden-Begrenzers.

Wir haben also eine ideale FM-Schwingung (mit konstanter Amplitude) auf 2,14 MHz. Da die Dioden (der EABC80) nur Amplituden-Änderungen, jedoch keine Frequenz-Änderungen, in ein NF-Signal umwandeln können, wird also ein solches Wandler-Netzwerk benötigt, so daß prinzipiell folgendes Prinzip-Schaltbild erforderlich ist.

Der synchronisierte Oszillator wird hier durch eine FM modulierte Stromquelle dargestellt, die den (FM modulierten) Strom i(t) liefert. Das "Wandler-Netzwerk" ist eine Induktivität L. Klar, bei höheren Frequenzen fällt an L eine größere Spannung ab, als für tiefere Frequenzen. (uL = 2πf • L = ω • L)

Die FM-AM Wandler-Kennlinie einer Induktivität ist (theoretisch) eine Gerade für die Amplitude A(ω) (und konstant bezüglich der Phase θ(ω)), also "ideal".

Einen Nachteil hat diese "ideale" Lösung allerdings: Die Steigung der Gerade des Wandlers ist sehr klein, einfach deshalb, weil die (relative) Frequenzänderung sehr klein ist. Damit ist die demodulierte NF Spannung so klein, daß das (immer vorhandene) Rauschen wesentlich stört.

Als Abhilfe wurden zu  Beginn der UKW Ära Schwingkreise verwendet, deren Flanken sehr viel steiler sind (Flanken-Diskriminator). Der Nachteil eines Flanken-Diskriminators  besteht allerdings darin, daß die Flanken eines Schwingkreises gekrümmt sind, so daß die NF Spannung nichtlineare Verzerrungen erleidet, was sich z.B. in erhöhten Klirrfaktoren bemerkbar macht.

Ja, hat der Syntektor vielleicht einen Flanken-Diskriminator? Lohnt sich dafür der ganze Aufwand?

Betrachtet man das Schaltbild (aus Freudenberg) so könnte man tatsächlich den Eindruck bekommen, daß es sich um einen Flanken-Diskriminator handelt.!???

  • Der Kreis K /20pF ist der synchronisierte Oszillator, der hier die FM Schwingung über Ck = 2pF einspeist. Infolge dieser "losen" Einkopplung mit 2 pF ist das eine Strom-Einspeisung.
  • Direkt aus dem Schaltbild erkennbar ist zunächst nur der Schwingkreis L / CL = 60 pF
  • Aber unten dran hängen noch die Diode d3 der EABC80 zusammen mit ihrer Schaltkapazität Cd3 und ein Widerstand Rs = 100 kΩ. Welchen Einfluß auf die Funktion des Wandlers haben diese eigentlich?

Um das zu klären, eignet sich eine Simulation mit LT Spice.

"NF" ist die demodulierte Ausgangsspannung (grün); "D1" ist die Spannung an der Diode D1 gegen Masse(blau); "top" ist die Spannung oben am Schwingkreis.

Die Simulation zeigt nun, daß der beim Syntektor verwendete Diskriminator kein Flanken-Diskriminator ist, sondern, daß eine sehr schöne gerade S - förmige Wandlerkennlinie entsteht.

Das ist eine Eigenschaft der (richtig bemessenen) Serienschaltung von Schwingkreis und Kondensator. Für den praktischen Abgleich besteht zusätzlich der Vorteil, daß nur der Wert von L1 nachgestellt werden muß, um die Mitte der Wandlerflanke genau auf 2,14 MHz abzustimmen.


Die Serienschaltung eines Schwingkreises und eines Kondensators findet (in anderer Dimensionierung) auch eine Anwendung bei den 9 kHz Interferenz-Sperren im AM Teil, z.B. beim Grundig 5040W. Für diese Anwendung ist die Reaktanz dieser Serienschaltung von Bedeutung.

Durch die Nullstelle bei ω1 wird die Interferenz-Schwingung kurz geschlossen.

MfG DR

  
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