Der Selbstbau von Funkgeräten mit kleinen Sendeleistungen


5. Kapitel Schaltungen und Technik von Empfängern


Teil 2 - Autor: Peter Rachow Home



5.4 Praktisch anwendbare Schaltungen von Empfängern

Nachfolgend sollen einfache Schaltungen gezeigt werden, um dem Einsteiger an die Schaltungstechnik der Empfänger heranzuführen. Zuerst wird ein relativ einfach aufgebauter Direktüberlagerungsempfänger vorgestellt, danach zwei Superhets mit unterschiedlichem Schaltungsaufwand. Sehen Sie sich auch die im Kapitel über Transceiver vorgestellten Empfängerschaltungen an.

5.4.1 Ein Direktüberlagerungsempfänger für das 80 m-Band

Auch wenn der Direktüberlagerungsempfänger nicht so herausragende Empfangseigenschaften wie der Superhet hat, soll eine Schaltung vorgestellt werden, die als Grundlage und Ausgangspunkt für Experimente mit dieser Empfängerart dienen kann. Trotzdem kann der beschriebene Empfänger für das 80 m-Band sehr gute Resultate bieten. Auf  dem 40 m-Band sollte man ihn nicht in Betrieb nehmen, weil durch die benachbarten starken Rundfunksender starke AM-Störungen zu erwarten sind.

(C) Peter Rachow
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Abb. 74 Direktmischer-RX für 3,5 MHz

Die Antenne wird direkt an ein zweistufiges Bandfilter angeschlossen, das aus LC 1 und LC 2 besteht, die auf 3,5 MHz abgestimmt sind. Ein HF-Vorverstärker ist nicht vorgesehen, kann aber testweise nachgerüstet werden. Dieser sollte dann in jedem Fall eine abgestimmte Vorstufe sein, um die Selektivität des Eingangsteiles weiter zu verbessern.

Sofort nach dem Eingangsbandfilter erfolgt dann die Mischung mit dem VFO Signal. Der VFO ist ein Colpitts-Oszillator, dessen Steuerschwingkreis ebenfalls auf  80 m abgestimmt ist. Der Oszillator hat wegen der Bestückung mit einem FET einen einfachen Aufbau. Die Ausgangsspannnung des VFO sollte im Bereich von 3 bis 4 VSS liegen, um den Mischer ausreichend anzusteuern. Dafür sorgt der nachfolgende Verstärker mit Tr 3.

Die Mischung wird im doppelt balancierten Mischer bestehend aus D 1 bis D 4 vorgenommen. Die HF-Transformatoren sind wieder die trifilar auf Ringkerne gewickelten Übertrager. Das resultierende NF-Signal wird in einem Tiefpaß gefiltert und von restlicher HF befreit (R 1, R2 , C 2 und C 3). Daran anschließend wird das Audio-Signal in einem einfachen NF-Verstärker auf Kopfhörerlautstärke angehoben. Die Impedanz des Hörers muß größer als 1 k* sein, weil sonst der NF-Verstärker verzerrt arbeiten würde. Sollte dessen Verstärkung nicht ausreichen, was abhängig vom verwendeten Hörer ist, kann ein IC-Verstärker mit dem LM 386 nachgeschaltet werden, an den wiederum ein Hörer angeschlossen wird. Der Hörer in der Kollektorleitung des Transistors wird dann durch einen 560 *-Widerstand ersetzt, und der LM 386 durch einen Kondensator von 0,22 *F an den Kollektor von Tr 2 angekoppelt. Ein Lautstärkerregler muß jetzt zusätzlich eingebaut werden (5 k*-Potentiometer).

Lautsprecherbenutzung ist wegen der geringen Verstärkung immer noch nicht empfehlenswert, es sei denn, man konstruiert die NF-Stufe so, daß sie aus einem Vorverstärker (etwa mit dem *A 741) und einem Endverstärker besteht, und nimmt die Versuche in einer leisen Umgebung vor.

Weitere Hinweise: Der Empfänger sollte nicht an einem Netzteil betrieben werden. Dies deshalb, weil die Dioden des Netzgerätes ebenfalls als Mischer arbeiten können, wenn sie HF auf irgendeinem Wege zugeführt bekommen. Wenn der VFO in das Netzteil einstrahlt, mischt sich das VFO-Signal mit dem 50 Hz-Wechselstrom der an den Dioden anliegt. Das Ergebnis kann man dann in seinem Empfänger als Brummstörungen im Empfangsband hören. Wenn man ein Netzteil verwendet, sollte man darauf achten, daß

a) das Netzteil abgeschirmt ist
b) die Zuleitungen verdrosselt sind.
c) Die Antenne möglichst weit vom Netzteil entfernt ist

Wenn trotzdem Brummstörungen auftreten, muß man auf eine Batterie als Speisung zurückgreifen.

5.4.2 Ein einfacher Superhet für die unteren KW-Bänder

Nachfolgende Schaltung zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus. Der Superhet verzichtet auf eine HF-Vorstufe und sollte deshalb nur für die Bänder von 160 m bis einschließlich
40 m verwendet werden. Das Rauschen des Empfängermischers ist auf den höheren Bändern ohne zusätzlichen HF-Vorverstärker zu groß, um optimale Empfangsergebnisse zu erzielen.

(C) Peter Rachow
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Abb. 75 Einfacher Superhet-RX für 160 m bis 40 m

Schaltungsbeschreibung:

Das Eingangsteil besteht aus einem einkreisigen Bandfilter. Diese Schaltung ist ausreichend für Empfang auf dem 160 m- und dem 80 m-Band. Für das 40 m-Band kann es empfehlenswert sein, ein zweikreisiges Filter einzuschalten, um die Selektivität des Eingangsteiles zu verbessern. Sollten Probleme mit Kreuzmodulation feststellbar sein, ist dies der gangbare Weg, wenn man nicht die Antenneneingangsspannung durch einen Potentiometer absenkt, was aber wieder Empfindlichkeitsverlust bedeutet. LC 1 ist auf das jeweilige Amateurband abgestimmt.

Der sich anschließende RX-Mischer ist mit dem CA 3028 A bestückt. Das VFO-Signal sollte einen Pegel von 1,5 VSS nicht überschreiten, um den Mischer nicht zu übersteuern. Der Empfänger dankt es mit nur wenigen unerwünschten Mischprodukten.

Das nachfolgende ZF-Filter ist für die verwendete Zwischenfrequenz auszulegen. Hier können alle Zwischenfrequenzen von 455 kHz bis 10,7 MHz benutzt werden. Wenn man sich für 455 kHz entscheidet, sollte der Überbrückungs-Kondensator im Emitter von Tr 1 vergrößert werden, weil der Verstärker für höhere Frequenzen dimensioniert ist. XC ist dann zu klein. Wenn man den Verstärkungsfaktor noch etwas steigern will, bietet sich diese Maßnahme an. Es muß jedoch beachtet werden, daß der ZF-Verstärker keine selbstätigen Schwingungen produziert.

LC 2 ist auf die ZF abgestimmt. Sollte der ZF-Verstärker trotz aller Vorsichtsmaßnahmen doch unkontrolliert schwingen, kann das keramische ZF-Filter die Ursache sein. Dieses wirkt dann als eine Art Schwingquarz im Basiskreis des Transistors. Als Abhilfe bieten sich zwei Maßnahmen an, die aber beide die Verstärkung geringfügig absenken. Der Koppelkondensator zwischen Filter und Basis von Tr 1 (47 nF bis auf 1nF) kann verkleinert werden oder der Widerstand gegen Masse (2,2 k*) kann ebenfalls reduziert werden (bis auf 500 *). Bei der letztgenannten Maßnahme kann aber die Filterdurchlaßkurve unsymmetrisch werden.

SSB-Demodulator und NF-Vorverstärker sind Standardschaltungen, die bereits vorher in diesem Buch erläutert wurden. Anzumerken ist allerdings noch etwas über die Schaltung des BFO. Dieser ist nicht extra eingezeichnet. Es empfiehlt sich die Verwendung eines VXO (z.B. aus Kapitel 4), der auf annähernd die Zwischenfrequenz abgestimmt ist. Sein Ausgangspegel sollte zwischen 4 und 5 VSS liegen. Die exakte BFO-Frequenz wird dann durch Ziehen des Quarzes bestimmt, so daß der Empfänger am besten klingt und das richtige Seitenband wiedergibt.

5.4.3 Ein "Mittelklasse"-Superhet für 160, 80, 40, oder 20 m.

Es wird ein Superhetempfänger mit 7 Stufen beschrieben, der über folgende Eigenschaften verfügt:

- Sehr hohe Eingangsempfindlichkeit durch Dual-Gate MOSFET-Vorstufe
- Mischer ebenfalls mit Dual-Gate MOSFET
- 1 Zwischenfrequenz
- 1-stufiger ZF-Verstärker mit bipolarem Transistor
- Demodulator mit CA 3028 A
- NF-Vorverstärker
- NF-Leistungsverstärker mit 5 W Ausgangsleistung (IC TBA 810)

Der Empfänger ist für Einseitenband- und Telegrafiesignale konzipiert, die Durchlaßbandbreite des Zwischenfrequenzteiles, und damit die Selektivität, wird durch das eine verwendete ZF-Filter festgelegt. Der Empfänger hat keine AGC, ist aber mit einer Handregelung im ZF-Verstärker ausgerüstet, so daß auch stark einfallende Signale gut verarbeitet werden können.

5.4.3.1 Das Blockschaltbild:

(C) Peter Rachow
Abb. 76 Blockschaltbild des "Mittelklasse"-Superhets

Die Zwischenfrequenz kann beliebig gewählt werden. Die Frequenz des VFO ist danach zu bemessen. Vom Verfasser wurde eine ZF mit 10,695 MHz verwendet, und als ZF-Filter ein SSB-Quarzfilter aus einem alten CB-Gerät..

5.4.3.2 Die Eingangsstufe

Direkt nach der Antenne folgt ein zweistufiges Bandfilter für das gewünschte Amateurband. Dieses Filter soll neben einer guten Weitabselektion den Empfang von Signalen unmöglich machen, die auf der ZF durch die Antenne in den Empfänger gelangen. Dies ist deshalb nötig, weil auf den hohen Zwischenfrequenzen (9 oder 10,7 MHz) manchmal sehr starke Rundfunksender senden, die man sonst sehr gut ungewollt demodulieren kann. Zudem soll das Bandfilter benachbarte Rundfunkstationen (besonders im 40 m-Band) abschwächen, die sonst die Eingangsstufe übersteuern könnten und Phantomsignale erzeugen würden, die gar nicht existieren.

An das Bandfilter schließt sich ein HF-Vorverstärker an, der mit einem Dual-Gate MOSFET-Transistor bestückt ist. Als Transistor kann man wieder einen RCA-Typ 40673 (3 N 201, BF 900 o.ä. Vergleichstypen) verwenden.

(C) Peter Rachow
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Abb. 77 HF-Vorstufe

Die Schwingkreise LC 1, LC 2 und LC 3 sind auf die Arbeitsfrequenz abgestimmt. Verwenden Sie als Parallelkondensatoren, wenn variable Werte benötigt werden, Folientrimmer mit einer Endkapazität von 90 pF. Falls höhere Werte nötig sind (für 160 m und 80 m) dann schalten Sie keramische Kondensatoren parallel. Testen Sie die Schwingkreise vor dem Einbau unbedingt mit dem Dip-Meter auf Resonanz auf der Empfangsfrequenz.

5.4.3.3 Der Mischer

Hier wird die bereits besprochene Mischerschaltung wiederum mit dem Dual-Gate MOSFET 40673 verwendet. Die Widerstände Rx 1 und Rx 2 haben den Wert, den der Hersteller des Filters als Ein- bzw. Ausgangsimpedanz angibt. Wenn dieser Wert nicht bekannt ist, so setzt man 1,5 k*-Widerstände ein, damit liegt man immer richtig (oder zumindest nicht gravierend falsch).

(C) Peter Rachow
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Abb 78 RX-Mischer

Das VFO-Signal sollte einen Wert von 3 bis 5 VSS haben, um den Mischer optimal anzusteuern. Dieser Mischer ist nicht das Optimum, was den Dynamikumfang anbelangt, reicht aber für diesen einfachen Empfänger völlig aus. Die gesamte Eingangsstufe hat den Vorteil sehr guter Vorselektion (durch insgesamt 3 auf die Empfangsfrequenz abgestimmter Kreise) so daß sogar im 40 m-Band mit seinen starken Rundfunksendern keine unerwünschten Intermodulationen des Mischers zu erwarten sind. Selbst dann, wenn man einen Dipol mit hoher Antennenausgangsspannung verwendet.

5.4.3.4 Der ZF-Verstärker

Der ZF-Verstärker ist eine Anwendung des im Kapitel 3 besprochenen Selektivverstärkers. Er hat einen auf die ZF abgestimmten Schwingkreis (LC 1) und erreicht ca. 20 dB Verstärkung. Der Schwingkreis LC 1 ist wie immer auf die ZF abgestimmt. Das Windungszahlenverhältnis ist aber diesmal nprimär . nsekundär  =  2 : 1, wobei die unabgestimmte Sekundärwindung genau in der Mitte eine Anzapfung besitzt, um den Produktdetektor CA 3028 A symmetrisch zu speisen.

(C) Peter Rachow
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Abb. 79 Der ZF-Verstärker

Für den Transistor läßt sich jeder HF-Typ verwenden, die Transitfrequenz sollte jedoch mindestens 8 mal so hoch wie die ZF sein, um maximale Verstärkung zu erreichen. Wenn man eine manuelle Verstärkungsregelung ("HF-Gain") wünscht, wird dem Widerstand R 4 ein 1 k*-Regelwiderstand in Serie geschaltet, und in die Frontplatte eingebaut. Die Zuleitungen müssen nicht extra abgeschirmt sein, weil die HF über den Überbrückungskondensator im Emitterkreis gegen Masse abgeleitet wird.

5.4.3.5 Der Produktdetektor

Der Produktdetektor ist wieder das IC CA 3028 A. Dieses IC wurde eingebaut, weil es zusätzlich zur eigentlichen Mischung eine Durchgangsverstärkung in der Größenordnung von etwa 12 dB erzeugt. Diesmal wird der Differenzverstärker/Mischer symmetrisch betrieben, was eine maximale Verstärkung der eingespeisten Signale (ZF und BFO) zur Folge hat. Der Mischer ist in diesem Fall nicht nur ausschließlich Produktdetektor, sondern verbessert zusätzlich die Signalstärke im Lautsprecher. Der Übertrager am Ausgang des Mischers (Ü1) ist ein kleiner NF-Transformator, wie er z.B. in Transistorradios oder Gegensprechanlagen als NF-Treibertransformator zur Ansteuerung der Endstufe verwendet wird. Wenn Sie solch einen Übertrager mit dem Ohmmeter prüfen, kann er verwendet werden, wenn seine beiden Wicklungen je mindestens 50 Ohm ohmschen Widerstand haben. Der Verfasser hat mehrere zufällig ausgewählte NF-Übertrager versuchsweise in die Schaltung eingesetzt, mit dem Ergebnis daß alle verwendbar waren. Dieses Teil ist unkritisch, solange die Anzapfung der Primärspule einigermaßen in der Mitte der Wicklung sitzt. Dies ist deshalb nötig, um die Symmetrie des Ausgangskreises zu gewährleisten. Verwenden Sie nur keine 8 *-Ausgangsübertrager von NF-Endverstärkern.

Produktdetektor mit CA3028A (C) Peter Rachow
Abb. 80 Produktdetektor (C) Peter Rachow


Die Kondensatoren C2 und C3 haben die Aufgabe, das Hochfrequenzgemisch, das aus dem ZF-Verstärker und dem BFO über das Mischer-IC an dessen Ausgang gelangt, und die nun nicht mehr gebraucht wird, nachdem das NF-Signal erzeugt wurde, kurzzuschließen. Sollte der Empfänger zu viele hohe Frequenzanteile im NF-Spektrum übertragen, können die Werte dieser Kondensatoren nochmals vergrößert werden.

Die gleiche Aufgabe erfüllt der Kondensator C7. Am Ausgang des Übertragers Ü 1 steht dann ein reines NF-Signal ohne HF-Beimischungen zur Verfügung, daß weiter verstärkt werden muß. Dazu dient die nächste Stufe.

 5.4.3.6 Der NF-Vorverstärker

Diese Stufe ist sehr einfach aufgebaut und arbeitet mit einem N-FET.

(C) Peter Rachow
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Abb. 81 NF-Vorverstärker

VR 1 ist der Lautstärkeregler, es sollte hier ein logarithmisches Regelpotentiometer verwendet werden, um die Lautstärkeanpassung entsprechend dem ebenfalls nicht linearen menschlichen Hörempfinden anzupassen. Wenn allerdings nur ein lineares Potentiometer vorhanden ist, tut das der Funktion der Schaltung ebenfalls keinen Abbruch. Die Verstärkung liegt bei ca. 15 dB.

5.4.3.7 Der NF-Leistungsverstärker

(C) Peter Rachow
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Abb. 82 NF-Endverstärker

Als NF-Endstufe wird wieder ein IC-Verstärker eingesetzt. Nur ist die Ausgangsleistung dieser Schaltung mit 5 Watt wesentlich höher als bei den in Kapitel 3 beschriebenen NF-Leistungsverstärkern. Dies hat seinen Grund nicht darin, daß man hier einfach den Empfänger lauter aufdrehen kann, sondern daß der NF-Verstärker mehr Reserven hat. Der angenehme Nebeneffekt ist, daß er im normalen Betrieb nicht so weit ausgesteuert werden muß, und damit nicht so früh anfängt zu verzerren. Darum sollte ein passender Lautsprecher mit einer Leistung von mindestens der Nennleistung des Verstärkers eingebaut werden. Der Empfänger klingt einfach "runder", wenn der Audio-Teil großzügig bemessen ist.

Das IC ist ein TBA 810. Wenn man sichergehen will, daß der IC sogar längere Phasen mit hoher Ausgangsleistung ohne Schaden zu nehmen übersteht, klebt man einen kleinen Kühlkörper auf das Gehäuse des Bausteins oder schraubt eine kleine Aluminiumplatte an die Kühlfahnen.

5.5 Konverter

Konverter sind ebenso wie der DC-RX ein guter Einstieg in den Selbstbau von Empfängern, weil sie sehr einfach aufzubauen sind. Mit einem Konverter lassen sich vorhandene Empfänger leicht auf andere Frequenzbereich erweitern, ohne großen Aufwand treiben zu müssen. Besonders für ältere Geräte, die keine Empfangsmöglichkeit für die WARC-Bänder bieten, ist ein Konverter ein lohnendes Bauprojekt. Der allgemeine Aufbau eines Konverters:

(C) Peter Rachow
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Abb. 83 Blockschaltbild eines Empfangskonverters

Sogar auf die HF-Vorstufe kann verzichtet werden, wenngleich deren Verwendung bei Eingangsfrequenzen über 14 MHz empfohlen ist, um das Rauschen des Mischers zu kompensieren. Der Oszillator ist ein Quarzoszillator, wie er bereits beschrieben wurde.

Die Quarzfrequenz errechnet sich zu

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Wobei fOut die Frequenz des gesuchten Quarzes ist, fRx die des nachgeschalteten Empfängers und fEin die gewünschte Empfangsfrequenz.

Auf eine Filterung des Ausgangssignals des Mischers kann in den meisten Fällen verzichtet werden, weil wohl davon ausgegangen werden kann, daß der Eingangsteil des nachfolgenden Empfängers diese Aufgabe sehr wohl erfüllen kann. Wer sich dagegen ganz zuverlässig gegen Intermodulationsprodukte schützen will, koppelt die HF über einen einfachen Schwingkreis mit Primär- und Sekundärwicklung aus, der auf die Empfangsfrequenz des nachgeschalteten Empfängers ausgelegt ist.

5.5.1 Ein einfacher Konverter mit dem IC SO 42 P

Ein weiteres Standard-IC für HF-Mischer ist das von Siemens hergestellte SO 42 P. Es wird in einem 14-poligen Dual-in-line Gehäuse geliefert. Die Version SO 42 E mit einem 10-poligen Rundgehäuse ist dagegen seltener anzutreffen. Wir beschränken uns daher auf die Version "P". Die maximale Ausgangsfrequenz dieses ICs kann bis 100 MHz liegen, so daß es sich für Kurzwellen-Empfangskonverter sehr gut eignet. Sogar in älteren CB-Geräten der Firma President kann man diesen Mischer als Sendermischer antreffen. Der Vorteil dieser integrierten Schaltung liegt darin, daß es besonders für den Aufbau einfacher Empfänger im KW- und UKW-Bereich entwickelt wurde. Es enthält nämlich einen internen Oszillator, der sich sehr gut mit einem Schwingquarz steuern läßt. Somit kann man einen einfachen Konverter sehr kompakt und problemlos aufbauen, weil die Oszillatorschaltung bereits integriert ist.

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Abb. 84 Konverter mit SO 42 P

Sehen wir uns die Schaltung des Konverters mit dem IC SO 42 P näher an:

Der Eingangsschwingkreis besteht hier aus einem Bandfilter mit 2 identischen Schwingkreisen, die über eine Koppelkondensator lose gekoppelt sind. Sein Wert hängt von der Frequenz ab, die empfangen werden soll. Wählen Sie Ck so, daß sein kapazitiver Widerstand bei der Empfangsfrequenz ungefähr einen Wert von 1 bis 2 k* hat.

Der Quarz sollte im Bereich von 15 bis 28 MHz arbeiten, wofür die Kondensatoren C1 bis C3 ungefähr von ihrem kapazitiven Widerstand XC her ausgelegt sind. Wenn Sie Quarze mit niedrigerer Frequenz einsetzen, müssen Sie die Kapazitätswerte geringfügig erhöhen. Sie können mit dem Konverter aufwärts oder abwärts mischen. Die Quarzfrequenz berechnen Sie dann wie bei der vorigen Schaltung. Sollte der Konverter nicht arbeiten, prüfen Sie zuerst mit dem Oszilloskop, ob an einem der beiden Quarzanschlüsse eine HF-Spannung meßbar ist, der Oszillator also korrekt arbeitet. Wenn es möglich ist,  koppeln Sie das Oszilloskop über einen kleinen Kondensator (C = 5 bis 10 pF) an den Anschluß, um den Oszillator nicht unnötig durch das Meßkabel zu bedämpfen.

Sollten keine Schwingungen feststellbar sein, verändern Sie die Werte zuerst von C1 und C3 ,dann von C2. Der Schwingkreis LC 2 wird für die Ausgangsfrequenz bemessen. Das Windungszahlenverhältnis der Spule ist wieder 4 : 1, was einer Impedanztransformation von 16 : 1 entspricht. An den Ausgang kann ein Empfänger mit 50 * Antennenimpedanz direkt angeschlossen werden.

Die Stromaufnahme des Mischer IC liegt bei der angegebenen Betriebsspannung bei wenigen mA.

5.5.2 Ein Konverter mit Dual-Gate-MOSFET

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Abb. 85 Konverter mit Dual-Gate MOSFET

Tr 1 arbeitet als Mischertransistor. Der Eingangskreis ist relativ einfach gehalten, bei Intermodulationsproblemen in Bändern mit starken Rundfunksignalen in der Nachbarschaft des Amateurbandes kann der Eingangskreis des Konverters aus 5.4.1 eingebaut werden. Dadurch erhöht sich die Vorselektion ganz wesentlich. Auf eine Filterung des Ausgangssignal wurde wieder verzichtet, weil der Eingang des nachfolgenden Empfängers diese Aufgabe gut erledigen kann.

(C) Peter Rachow
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Abb. 86 Oszillator für Obertonquarze

Der Quarz ist ein Grundtonquarz. Wenn der Oszillator mit Obertonquarzen bestückt werden soll, um mit dem Konverter auf höheren Frequenzen empfangen zu können, so muß der Quarzoszillator modifiziert werden. Einen Schaltvorschlag für einen praktisch verwendbaren Obertonoszillator zeigt vorstehende Abbildung.

Der Schwingkreis LC 1 wird auf die Obertonfrequenz des Quarzes (in der Regel die dritte Harmonische) abgestimmt.

5.6 Einige Hinweise zu den Oszillatorschaltungen für Empfänger

Die Hauptanforderung, die an einen VFO für den Empfänger gestellt wird, ist wie immer die nach einer hohen Frequenzstabilität. Wenn die Frequenzkonstanz nicht gewährleistet ist, wird man feststellen, daß sich die Tonhöhe des Empfangssignals bei SSB und CW zu verändern beginnt, und es irgendwann aus dem Durchlaßbereich der Zwischenfrequenzfilter "wegläuft". Je schmalbandiger der ZF-Teil ist, desto offensichtlicher wird der Fehler. Die unangenehme Folge ist, das der Operator die Frequenz des VFO dauernd "nachziehen" muß. Im Kapitel über VFOs steht alles Wichtige, wie man maximale Frequenzstabilität bei einem freischwingenden Oszillator erzielen kann.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Höhe der Ausgangsspannung des VFO. Wenn man maximale "performance" des Empfängers anstrebt, was eigentlich immer Empfindlichkeit und gleichzeitig Dynamikumfang heißt, muß die Größe der vom VFO erzeugten HF-Spannung in gewissen durch die Konstruktion des Mischers vorgegeben Größen stehen. Für die bekannten Mischer mit Dual-Gate MOSFETs muß man eine höhere Spannung (4 bis 5 VSS) kalkulieren als für IC-Mischer (wie dem CA 3028 A oder dem MC 1496) die mit bipolaren Transistoren arbeiten. Hier reichen 1,5 bis 3 VSS. Die Spannung darf aber nicht zu hoch sein, um den Mischer nicht zu übersteuern. Wenn man die Erzeugung von unerwünschten Nebenprodukten des Mischers so weit als möglich reduzieren will, sollte man auf ein möglichst sinusförmiges Schwingungsbild des Oszillatorsignales achten.

Daher noch einige Worte zur Form des Ausgangssignales des Oszillators: Verzerrte Signale, besonders solche die sich der Rechteckform annähern, enthalten einen mehr oder weniger großen Anteil von Harmonischen. Diese Harmonischen gelangen natürlich in den Mischer, wo sie mit dem Eingangssignal Mischprodukte erzeugen. Im ungünstigsten Fall, ist solch ein Mischprodukt ein Ergebnis aus einem Eingangssignal, das nicht der eingestellten Empfangsfrequenz entspricht. Wenn dieses Mischprodukt aber trotzdem in den ZF-Durchlaßbereich gelangt, ergibt dies eine Störung des Empfangskanals, der dann mit einem "Geistersignal" überlagert wird.

5.7 S-Meter-Schaltungen

Zu einem "richtigen" Amateurfunkempfänger gehört natürlich ein S-Meter, das zumindest die relative Feldstärke des empfangenen Senders anzeigt. Weil ein Empfänger eine, zumindest in der Theorie, linear arbeitende Schaltung sein soll, kann die Gleichspannung für das Anzeigeinstrument natürlich immer aus der Höhe der Zwischenfrequenzspannung abgeleitet werden. Dies erfordert dann jedoch einen separaten Verstärker für die Zwischenfrequenz. Diese "Extra-ZF" wird dann später gesondert gleichgerichtet und dem Anzeigeinstrument zugeführt.

Bei Empfängern für SSB, RTTY und CW kann man die S-Meterspannung aber sehr viel einfacher aus dem Niederfrequenzsignal erzeugen. Die Lautstärke der NF ist nämlich weitgehend proportional zur Eingangsspannung am Empfänger und natürlich zur ZF. Ein S-Meter auf dieser Grundlage ist leichter zu konstruieren, weil ein komplizierter HF-Verstärker für die Zwischenfrequenz wegfällt und man statt dessen einen einfachen NF-Verstärker verwenden kann. Eine praktische Schaltung enthält das Kapitel 6.2 über einen vollständigen SSB-Transceiver, die in andere Empfänger eingebaut werden kann. Diese einfachen Schaltungen sind natürlich nicht sehr genau, lohnen sich aber trotzdem, weil das QRP-Gerät einen professionellen "touch" bekommt.


(C) Peter Rachow