philips: BD633A; Saturn 54; Demodulation ?

Ich habe eine Bitte um Hilfestellung bei der Demodulation bzw. der verwendeten Schaltungstechnik. Nach Studium verschiedener Bücher zum Thema sind mir zwar die Grundlagen etwas deutlicher geworden, der entscheidende Treffer konnte jedoch noch nicht gesetzt werden. Ich bitte um verständliches Expertenwissen, keine theoretischen Formeln.

Die Funktion der Baugruppe um die EBF80 und die EB41 ist mir nicht ganz klar. Es geht mir hierbei um FM.

Ich verstehe folgendes:

Durch Kopplung der Filter S51 / S53 wird das verstärkte Signal durch Kathode und Anode der Duo-Diode gleichgerichtet. Die linke Kathode ist also Eingang, die rechte Anode somit Ausgang des gleichgerichteten Signales. Die erzeugte, pulsierende, Gleichspannung wird nun durch den Elko C78 ( Ratioelko 5 µF) geglättet. Somit haben wir hier, bei Veränderung der Signalamplitude, eine erheblich Dämpfung der Ausgangsamplitude. Ich denke das habe ich einigermaßen verstanden.

Vermutung:

Diese Gleichspannung wird nun zum einen für die Aussteuerungsanzeige der EM43 genutzt, als auch, so vermute ich, für eine Schwundregelung. Um also ein Lauter- und Leiserwerden bei unterschiedlichen Empfangsverhältnissen zu verhindern.

Für einen Stromfluss in der Spule S53 ist jedoch ein geschlossener Stromkreis notwendig, ich kann ja nicht einfach nur Gleichrichten. Ich denke, dazu ist die rechte Anoder der EB41 da, oder ? Woher kommt denn aber dann der Stromfluss ? Das induzierte Signal in S53 ( Komplette Spule) kann doch nur zwischen Kathode und Anode einen Stromfluss erzeugen.

Frage: Ist es möglich, dass durch die linke Kathode BEIDE Anoden zur Gleichrichtung benutzt werden ? ? Also von der linken Kathode sinnbildlich zwei Dioden, einmal zur linken anode und zur rechten Anode vorhanden sind ?

Frage: Durch die Ladevorgänge am Elko C78 erzeugen wir nun ausßerdem einen Stromfluss zwischen rechter Kathode und linker Anode. Das hat im Umkehrschluss wiederum eine Auswirkung auf die rechte Anode, also auf den Spulenkreis mit S53, oder ?

Frage: Wo, bzw. wieso erhalte ich ein gleichgerichtetes NF Signal ? Das könnte doch eigentlich nur über die Mittelanzapfung der S53 kommen, zwischen C74 und C75 ist das ja kaum möglich, da wir ja eine stark gedämpfte Amplitude haben.

Vielen Dank im Voraus

Hans Kamann

Für diesen Post bedanken, weil hilfreich und/oder fachlich fundiert.

Hallo Herr Kamann,

bei der Demodulatorschaltung handelt es sich um einen ganz gewöhnlichen sog. Ratio-Detektor. Es gibt ihn in zahlreichen Schaltungsvarianten. Hier ist es z.B. die meines Wissens am meisten verbreitete, asymmetrische Schaltungsart mit induktiver Eingangskopplung. Solch eine Schaltung wird in fast allen Standard-Werken wie "Funktechnik ohne Ballast" von Otto Limann, um nur eines zu nennen, ausführlich erklärt. Interessant ist, daß verschiedene Autoren die Schaltung auch auf ganz unterschiedliche Weise erklären, mit mehr oder weniger großem Erfolg. Daran sieht man schon, daß sie nicht so ganz leicht zu verstehen ist. Es ist schon merkwürdig: Fast jedes Gerät hat die Schaltung, sie hat auch sehr gute Eigenschaften, aber keiner kann sie so richtig erklären. Alten Beiträgen der "Funkgeschichte" und "Funkschau" entnimmt man, daß auch die Industrie anfangs größere Probleme mit der Dimensionierung, speziell in Fragen der Kopplung der Spulen und deren Güte, hatte. Der Ratio-Detektor ist diesbezüglich relativ kritisch und reagiert auf falsche Dimensionierung nicht selten mit erhöhtem Klirrfaktor und zu geringer Bandbreite. Deshalb zog es die Industrie zunächst auch noch vor, auf andere Demodulatoren, wie z.B. Phasendiskriminatoren oder Spezialschaltungen mit der Röhre EQ 80, zurückzugreifen.
Obwohl ich hier gerne Aufklärungsarbeit leisten würde, ist das im Rahmen eines Threads sicherlich nicht sinnvoll, denn schon die Vermittlung der groben Funktionsprinzipien würde den Rahmen eines Threads sprengen. Unter "Texte" könnte ich mir das schon eher vorstellen. Dann würde ich aber aus Zeitgründen zunächst auf eigene Formulierungen verzichten, sondern einige der Erklärungen aus den Standard-Werken hier unterbringen. Nur: momentan ist es zeitlich nicht drin, leider...
Noch ein paar Anmerkungen zu Ihren Überlegungen:
1. Auch wenn die Schaltung hier unsymmetrisch ausgeführt ist, sollte man sie sich in eine symmetrische Form umzeichnen. Dabei würde man R41 in zwei gleiche Hälften unterteilen und nur die Mitte an Masse legen. Ebenso verfährt man mit C77. Analog müßte man die Masseverbindung des Pluspols des Ratio-Elkos, z.B. am Kontakt K17, unterbrechen. Dann sieht man sofort, daß der Elko nicht nur durch eine, sondern durch beide Dioden mit der Summenspannung aufgeladen wird. Wichtig ist zu erkennen, daß diese Summenspannung nur von der Signalstärke abhängig ist. Da sie durch den Elko, zumindest vorübergehend, konstant gehalten wird, bedeutet das eine relativ gute Begrenzerwirkung, so daß z.B. Funkenstörungen unterdrückt werden können. Die Summe verteilt sich aber auf zwei Teilspannungen, wobei das Verhältnis untereinander von der Abweichung von der Mittenfrequenz abhängt. Dadurch wird die FM quasi demoduliert, und die NF kann am Fußpunkt der sog. "Tertiärspule", S52, abgenommen werden.
2. Die Summenspannung als Maß der Feldstärke kann zur Anzeige (EM34) verwendet werden, aber auch zur Regelung der HF-Stufen. Anders als bei AM ist man aber im Interesse einer möglichst guten Störbegrenzung bereits vor dem Demodulator bestrebt, das Signal möglichst hoch zu verstärken. Dabei geht man sogar soweit, dass einige Stufen bewußt übersteuert werden, so daß die Signale (oben und unten) begrenzt werden, und damit auch Störungen. Dadurch sind z.B. die ZF-Signale keineswegs mehr sinus-, sondern schon eher rechteckförmig. Man denke immer wieder daran, daß es bei FM im Gegensatz zur AM nicht auf möglichst klirrarme Verstärkungung der Signale ankommt, denn die Information, also die Modulation, steckt nur in der Frequenz, und man könnte sie allein anhand der Nulldurchgänge der ZF-Spannung wieder zurückgewinnen!
Deshalb wird auch klar, daß bei FM-Empfängern, wenn überhaupt, meist nur wenige Stufen geregelt werden und die anderen auf voller Verstärkung arbeiten. Geregelt wird meist nur die Stufe vor einer Begrenzerstufe, erkannbar z.B. an auffallend geringer Schirmgitterspannung, oder die Begrenzerstufe selber. Das ganze dient dazu, die Begrenzerstufe immer im optimalen Arbeitspunkt arbeiten zu lassen, damit sie optimal begrenzt. Außerdem wird oft direkt vor dem Ratio-Detektor geregelt, damit dieser nicht extrem übersteuert wird. Alles das findet man z.B. beim Saturn 54 durch die Regelung der EF 41 und EBF 80, letztere aber nur mit ganz niedriger Regelspannung, wieder.
Darüberhinaus regelt man manchmal Stufen quasi als "Notbremse", um massive Übersteuerungen zu vermeiden. Typisch dafür wären Vor- und Mischstufe des Eingangsteils. Diese werden aber verzögert geregelt, also erst ab einer bestimmten Amplitude, denn sonst wäere die Fernempfangsempfindlichkeit unnötig verschlechtert.
3. Sowohl bei der EB 41 als auch bei der an dieser Stelle oft verwendeten EABC 80 sind alle Diodenteile streng voneinander abgeschirmt. Ein Stromfluss von einer Kathode zu zwei Anoden ist also ausgeschlossen.

Übrigens: Unter http://www.radiomuseum.org/dsp_forum_post.cfm?thread_id=1015
findet man einen sehr interessanten Beitrag zum Thema!

 

Tschuess

Andreas Steinmetz

Für diesen Post bedanken, weil hilfreich und/oder fachlich fundiert.

Hallo Herr Steinmetz,

 

zunächst mal vielen Dank für Ihre doch große Mühe ! Ich werde die "Zerlegung" der Schaltung mal versuchen, vielleicht hilft es ja zum Verständnis.

Bis später.

 

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Habe mir jetzt mal die verschiedenen Texte hier im Museum und diese hier http://www.tfh-berlin.de/~rudolph/SuS_03/FM_Demodulation.pdf angesehen, jetzt wird vieles klarer.

Gruss

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