Hallo Jens,

deine Betrachtung ist richtig, das ist der Gleichrichter-Effekt durch die Verzerrung an der gekrümmten Kennlinie. Man kann es auch mathematisch formulieren (Ia = Anodenstrom und Ug = Gitterspannung):

Die Steilheit der Röhre (also Ia/Ug) hat neben dem dominierenden linearen Faktor im Wesentlichen einen quadratischen Anteil, also:

s = a + b*Ug

und damit:

Ia = s * Ug + C = a* Ug + b * Ug^2 + C

Die Konstante C repräsentiert die horizontale Verschiebung der Kennlinie, da Ia ja bekanntlich nicht bei Ug = 0 Null ist, ist aber für die weitere Betrachtung egal.

Da bekanntlich das Quadrat einer Zahl unabhängig vom Vorzeichen der Zahl immer positiv ist, heisst das, dass der Term 'b * Ug^2' immer positiv ist, also der Betrag von Ug den Anodenstrom bildet, was eine Gleichrichtung und damit eine Demodulation darstellt. Da aber Ug^2 demoduliert wird, ist es eine nichtlineare Demodulation, was Verzerrungen bedeutet.

Schaut man sich die Sache im Frequenzbereich an, ergibt das Quadrieren eines Sinussignals ein Sinus mit der doppelten Frequenz, somit sorgt also der quadratische Teil der Kennlinie für die insbesondere bei Trioden dominierende erste Oberwelle im verstärkten Signal. Bei Gegentaktstufen hebt sich diese übrigens auf, da sie an den beiden Anoden gleichphasig und nicht gegenphasig wie die Grundwelle erscheint.

Feldeffekt-Transistoren verhalten sich übrigens sehr ähnlich, dort gilt das Gleiche, während Bipolartransistoren eine exponentielle Kennlinie haben.

Gruss HB9

Zuletzt bearbeitet am 14.06.21 08:08

Hallo Jens,

die Synchron-Demodulation ist ein normaler Mischvorgang mit einer Oszillatorfrequenz, die der Trägerfrequenz des Eingangssignals entspricht und möglichst genau in Phase mit der Trägerfrequenz ist. Die 'Zwischenfrequenz' ist somit Null und entspricht dem demodulierten Signal.

Eine Mischung ist mathematisch eine Multiplikation im Zeitbereich, also:

u_ZF(t) = u_HF(t) * u_Oszillator(t)

In der Praxis macht man allerdings keine perfekte Multiplikation, weil das zu aufwendig und auch nicht nötig ist, stattdessen wird die Multiplikation durch eine mehr oder weniger digitale Umschaltung gemacht, siehe dazu auch hier: https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum...=556&page=1

Im Fall des additiven Einröhren-Mischers wird für die 'Umschaltung' die nichtlineare Kennlinie ausgenutzt, mit einer perfekt geraden Kennlinie würde es keine Mischung geben. Durch das amplitudenmässig grosse Oszillatorsignal ist die Verstärkung beim negativen Spitzenwert der Oszillatorspannung viel kleiner als beim positiven Spitzenwert, im Extremfall Null, weil die Röhre sperrt. Die überlagerte HF vom zu empfangenden Sender wird nun entsprechend der momentanen Oszillatorspannung mehr oder weniger verstärkt. Da für die Synchron-Demodulation das Oszillatorsignal in Phase mit dem HF-Träger ist, werden die positiven Halbwellen des HF-Signals viel mehr verstärkt als die negativen, was einer Gleichrichtung entspricht, damit enthält der Anodenstrom neben der HF auch die gewünschte NF. Je grösser die Oszillatoramplitude gegenüber der HF-Amplitude ist, umso weniger wird der Arbeitspunkt von der HF beeinflusst und daher werden die Verzerrungen mit steigender Oszillatoramplitude kleiner. Da die (hohe) Oszillatorspannung die Röhre zwischen dem gesperrten und linear verstärkenden Betrieb hin- und herschaltet und nicht die HF wie bei einem nichtschwingenden Audion oder einem Diodendemodulator, gibt es keine minimale HF-Amplitude und auch keine Verzerrungen bei sehr kleinen HF-Signalen.

Die Höhenbetonung bei hohem Oszillatorsignal (=starke Rückkopplung) kommt daher, dass bei steigender HF am Steuergitter die Verstärkung wegen der Arbeitspunktverschiebung kleiner wird (wenn die Schaltung so ausgelegt ist, dass der Rückkopplungseinsatz 'sanft' und somit die Schwingung stabil ist). Durch diese implizite Verstärkungsregelung wird auch die Amplitudenmodulation bis zu einem gewisse Grad ausgeregelt. Da die Regelung einge gewisse Trägheit hat, die von der Schwingkreisgüte und der Schaltungsauslegung abhängt, werden die tiefen Frequenzen der Modulation stärker 'weggeregelt' als die hohen, wo die Regelung zu träge ist. Mit einem fremdgesteuerten Mischer tritt dieses Phänomen nicht auf, dort muss man dafür Aufwand für die Synchronisation des Oszillators treiben.

Gruss HB9