seit längerem (eigentlich schon seit Jahren)befinden sich in meiner Bastelkiste einige UKW-Tuner und entsprechendes Zubehör. Da immer mal wieder über die Abschaltung des analogen, öffentlichen UKW-Rundfunks geredet wird habe ich mich, nach einigem Ringen mit mir, entschlossen, mit diesen Tunern komplette Empfänger aufzubauen ehe mit dem analogen UKW-Rundfunk Schluss ist.
Meine Tunersammlung enthält die folgenden Mischteile:
Valvo-Tuner(FD11) und Restek-Tuner(FD12A/1) sind in der HF-, Misch- und Oszillatorsektion identisch augebaut. Der FD11 stellt die geteilte Oszillatorspannung (f_osz/4) mit ECL-Pegel zur Verfügung, dagegen ist beim FD12A nur das gepufferte Oszillatorsignal nach aussen geführt. Beim REMA-Tuner,der sich im inneren Aufbau von den beiden vorgenannten Tunern völlig unterscheidet, ist keine Auskopplung des Oszillatorsignals vorgesehen. Allerdings war der Lieferung dieses Tuners ein "Aufrüst-Kit" und eine entsprechende Anleitung beigelegt, sodass der Oszillator von aussen zugänglich gemacht werden kann.
Wegen der drei verschiedenen Mischteile plane ich, drei unterschiedlich ausgestattete Empfänger aufzubauen.
Die erste Version, die ich hier vorstelle, ist ein Einfachstempfänger ohne Schnick-Schnack: Manuelle Abstimmung, vier festeinstellbaren Sender, AFC, digitale Frequenzanzeige. Als Tuner kommt der FD11 zum Einsatz.
Blockschaltbild
Vom Tuner gelangt die ZF über den mit LC-Filtern bestückten ZF-Verstärker zum Begrenzerverstärker/Demodulator mit dem TDA1576. Die Filter, sog. Linearphasenfilter der Firma Toko, Taiwan, haben gleich zu Beginn für Überraschung gesorgt: Weder stimmte die Mittenfrequenz(10,7MHz) noch die 3dB-Bandbreite(240kHz bei korrektem Abschluß). Durch langwieriges Probieren konnte die Filterkurve den Datenblattangaben einigermaßen angenähert werden. Der TDA1576 liefert nicht nur das NF-Signal(tatsächlich zwei gegenphasige Spannungen) sondern auch eine der Feldstärke proportionale Spannung und eine Spannung, die bei optimaler Abstimmung auf den Sender ihren höchsten Wert erreicht(Mittenspannung). Mit Hilfe dieser Signale wird das Übertragungsverhalten des Stereodekoders, ein TDA1578, beeinflußt: Wenn man über einen empfangswürdigen Sender "dreht" wird zunächst die NF langsam freigegeben, dann erfolgt ein gleitender Übergang vom Mono- zum Stereoempfang, dh die Kanaltrennung zwischen links und rechts wird bei optimaler Abstimmung maximal. Beim Verlassen des Senders läuft dieser Vorgang in umgegekehrter Richtung ab. In den Datenblättern der beiden ICs sind zwei Vorschläge zur Gestaltung des (passiven) Verbindungsnetzwerks, mit dem das oben beschriebene Verhalten erzielt werden soll, beschrieben. Weder mit der einen noch der anderen Variante konnte ich befriedigende Ergebnisse erzielen, sodass ich letztendlich auf eine (aktive)Eigenkonstruktion ausgewichen bin (daher die Lochrasterplatte auf der Radioplatine). Nach dem Stereodekoder durchlaufen die Signale ein sogenanntes MPX-Filter, ein passiver Tiefpass mit einer Grenzfrequenz 15kHz, und sind gepuffert von aussen zugänglich.
Die Abstimmspannung stabilisiert ein TCA530, ein kurioses IC, das mit einer Heizung ausgestattet ist und im Betrieb außerordentlich warm wird. Es verknüpft die Abstimmspannung mit der AFC-Spannung des TDA1576. Die AFC-Funktion macht sich beim (manuellen)Abstimmen des Radios störend bemerkbar,denn sie verhindert eine kontinuierliche Senderwahl. Daher wird die AFC für kurze Zeit abgeschaltet sobald entweder eine Stationstaste oder die manuelle Abstimmung betätigt wird.
Wie oben geschrieben kann man dem FD11 die heruntergeteilte Oszillatorfrequenz(f_osz/4) entnehmen. Unter Berücksichtigung der ZF-Versatzes wird aktuelle Empfangsfrequenz mit einem Frequenzzähler, der konventionell aufgebaut ist, zur Anzeige gebracht.
Das Radio empfängt den Bereich zwischen 87MHz und 110MHz und scheint ziemlich empfindlich zu sein, denn mit ungerichteter Antenne ist zB ein amerikanischer Armeesender(105,1MHz, 2kW, 49km Luftlinie, hügeliges Gelände)häufig, wohl von den Wetterbedingungen abhängig, in mäßiger Qualität zu hören, was mir mit meinen anderen Radios unter vergleichbaren Umständen nicht gelingt. Wie schon oben geschrieben ist das Radio nur mit dem allernötigsten Bedienkomfort ausgestattet. Es fehlen die Möglichkeit zB Mono zu erzwingen, Mute zu deaktivieren usw. In der zweiten Radioversion wird dies alles und mehr möglich sein.
Hier noch einige Bilder des (vorläufigen) Aufbaus.
!!!
Fotos, Grafiken nur über die
Upload-Option des Forums, KEINE FREMD-LINKS auf externe Fotos.
!!! Keine
Komplett-Schaltbilder, keine Fotos, keine Grafiken, auf denen
Urheberrechte Anderer (auch WEB-Seiten oder Foren) liegen! Solche Uploads werden wegen der Rechtslage kommentarlos gelöscht!
Keine Fotos, auf denen Personen erkennbar sind, ohne deren schriftliche Zustimmung.
Den Beitrag-Betreff bei Antworten auf Threads nicht verändern!
nach der Kurzbeschreibung des Radios möchte ich noch Messungen an einigen Bereichen des Empfängers, die sich bei seinem Aufbau als kritisch erwiesen haben, vorstellen.
Wie bereits geschrieben, stimmten die am ZF-Filter BBR3132A unter Nennabschluss gemessenen Werte, Mittenfrequenz 10,68MHz(nicht besonders tragisch) aber 3db-Bandbreite 140kHz(zu gering für Streoempfang) nicht mit den Datenblattangaben überein. Die für den korrekten Betrieb des Filters wesentlichen Angaben sind in diesem Katalog veröffentlicht: https://worldradiohistory.com/UK/Miscell...l-Catalog-1.pdf . Also habe ich die Abdeckaufkleber der Filter entfernt und diese neu abgeglichen.
Die Bildschirmaufnahme zeigt die den durch Neuabgleich erzielte Durchlasskurve der kaskadierten Filter: Die 3dB-Bandbreite bei 10,7MHz Mittenfrequenz beträgt knapp 200kHz, für Stereoempfang völlig ausreichend, denn nach Carson soll die ZF-Bandbreite wenigstens 180kHz betragen.
In der nächsten Abbildung ist das Verhalten des ZF-Signals beim Durchlaufen des TDA1576 an ausgewählten Pin des ICs dargestellt: Links sind das Eingangssignal (amplitudenlinear) und die entsprechende, vom IC generierte, Feldstärkespannung gegenübergestellt. Die scheinbare Basisverbreiterung der ZF-Durchlasskurve am Feldstärkeausgang wird durch die logarithmische Übertragungsfunktion des IC-internen Begrenzerverstärkers verursacht. In der Mitte sind die Mittenspannung (im Datenblatt als Verstimmung bezeichnet) und rechts das Ausgangssignal des Quadraturdemodulators zu sehen.
Aus der Mitten- und Feldstärkespannung werden die Steuersignale, Stummschaltung und Stereo/Mono-Umschaltung, für den Stereodekoder erzeugt.Ohne diese Steuersignale, dh wenn der Stereodekoder die in rechten und linken Kanal aufgetrennte NF einfach "durchreicht", treten an der oberen und unteren Flanke der ZF-Durchlasskurve beim Durchstimmen extreme NF-Störungen auf.
Laut Valvo-Brief zum Tuner FD11 werden diese Störungen durch den steilen Abfall der Demodulatorkennlinie an den Flanken des Übertragungsbereichs verursacht und Valvo empfiehlt in diesem Brief eine von der Amplidude der entstehenden Rauschspannung abhängige Mutesteuerung, dagegen wird im Datenblatt zum TDA1576/TDA1578 eine aus Feldstärke- und Mittenspannung zusammengesetzte Mutesteuerung favorisiert. Weder der eine noch der andere Vorschlag funktionierte bei mir befriedigend wie ich im Nachhinein feststellen mußte. Da ich den Effekt des gleitenden Übergangs von Stumm nach NF-Freigabe und von Mono nach Stereo bei gleichzeitiger Störunterdrückung nutzen wollte, habe ich eine entsprechende Signalaufbereitung entworfen.
Die folgende Abbildung zeigt die nach meinen Vorstellungen idealen Verläufe der Steuerspannungen für den Stereodekoder: Der TDA1578 gibt die NF erst dann frei und schaltet, abhängig von der Amplitude des Pilottons, auf Stereobetrieb um, wenn die Spannungshöhe an den entsprechenden Steuereingängen eine einstellbare Schwelle überschreitet. Diese Übergänge finden gleitend statt. Um die oben genannten Störungen zu unterdrücken wird der aktive Anteil der Mute-Spannung einfach auf den Amplitudenbereich des Feldstärkesignals, in dem keine Störungen auftreten, beschränkt.
Blockschaltbild der Steuerspannungserzeugung: Die vom TDA1576 erzeugten Feldstärke- und Mittenspannungen durchlaufen passive Tiefpässe. Ein nichtlinearer Verstärker, dessen Verstärkung mit steigender Eingangsspannung zunimmt, bereitet das Feldstärkesignal auf. In dieser Form wird es dem entsprechenden Steuereingang des Stereodekoders als Mutesignal zugeführt. Ein Addierer verknüpft, mit unterschiedlichen Gewichtungen, das Mitten- und das modifizierte Feldstärkesignal und bildet so das Mono/Stereo-Steuersignal. Wegen der verschiedenen Additionsfaktoren ist beim Durchstimmen zunächst ein Monosignal zu hören, das bei weiterer Frequenzänderung in ein Stereosignal, sofern die Pilottonamplitude ausreichend ist, übergeht.
Die hier vorgestellte Stummschaltung ist ziemlich aufwändig. Anders als beim hier verwendeten ZF-IC ist bei anderen IC aus dem gleichen Entstehungszeitraum wie zB CA3191 von RCA oder TDA1047 von Siemens eine einstellbare Muteschaltung bereits integriert. Allerdings ist sie bei diesen IC, nach meiner Erfahrung, nur "grob" einstellbar, dh nur wirklich "kräftige" Sender können störungsfrei angewählt werden. Im Gegensatz hierzu sind die Funktionsgruppen der Stummschaltung zugänglich, so dass sie an die vor Ort (hoffentlich noch lange)bestehende Senderlandschaft angepasst werden können.
Anmelden
