Am Voltmeter wird die Schwingspannung des
Oszillators angezeigt. Es geht umso lauter, je höher die Spannung ist,
allerdings ist die Wiedergabe dann eventuell verzerrt. Bei Spannungen
unter etwa 500 mV ist die Tonqualität bei genauer Abstimmung brauchbar.
Man erreicht diesen Wert durch Aufbiegen des Drahtkondensators,
eventuell wird er gar nicht benötigt. Eine zusätzliche
Einstellmöglichkeit bietet das Potentiometer P1.
Nach meinen
Feststellungen schwingt der Oszillator mit der Frequenz des zu
empfangenden Senders. Die Senderabstimmung erfolgt über die Spule
(Schraubkern) und ist sehr diffizil. Wenn man die richtige Stelle
gefunden hat, ist der Empfang aber stabil. Auch das Potentiometer
kann man zur Feinabstimmung der Sender verwenden, da es neben der
Amplitude auch die Frequenz beeinflusst; es gibt aber keine definierte
Einstellung. Frequenzänderungen können mit dem Spulenkern kompensiert
werden.
Ich habe festgestellt, dass an der Basis von T die NF
auftritt (siehe alternativen Schaltplan). Man kann diese aber mit einem
größeren Kondensator parallel zu C6 kurzschließen, ohne Wirkung auf den
Empfang. Eine Pendelschwingung ist nicht festzustellen, auch kein auffälliges Rauschen oder Pfeifen, einfach nichts!
Spulenkörper 7 mm, 10 Windungen; Ferritkern „blau“; Drahtkondensator;
Alternative Schaltung: An der Basis von T tritt die NF auf (möglich, aber nicht so gut).
Es
scheint so zu sein, dass es zwei Abstimmpunkte gibt (Umwandlung von FM
in AM an den Schwingkreisflanken). Nach meiner bisherigen Meinung
müsste die sehr große Oszillatorspannung die winzige Empfangsspannung
„zudecken“ und das ist ja auch die normale Erfahrung. Deshalb ja auch
das „Herumfummeln“ an der Rückkopplung. Was ist hier anders???
Wenn
die Verhältnisse zufällig optimal sind, ist der Empfang manchmal so
laut und sogar klar, dass man an Hexerei glauben möchte! Ich stehe vor einem Rätsel!
Versuch einer Erklärung von B.Kainka Dieser
Schaltung könnte man Pendelschwingungen zutrauen, weil C6 sehr klein
und R1 sehr groß ist. Beim passendenden Arbeitspunkt könnte die
Schwingung V6 entladen, bis sie abreißt. Das würde man dann mit dem
Oszilloskop an der Basis sehen. Meist rauscht ein Pendler sehr stark,
aber ich habe schon mal einen gesehen, bei dem kaum ein Rauschen zu
hören war.
Wenn der Oszillator tatsächlich nicht pendelt, wäre
es ein Audion mit Rückkopplung. Dabei kann ein Mitzieh-Effekt den
schwach schwingenden Oszillator mit dem FM-Sender synchronisieren. Das
tritt auch auf Kurzwelle bei starken Sendern auf, die die
Empfangsfrequenz sozusagen einfangen. Auf UKW zwingt der empfangene
Sender dem Oszillator dann seine Frequenzmodulation auf, was den
Arbeitspunkt laufend verschiebt. So kann ein einfaches Audion
erfolgreich als UKW-Empfänger verwendet werden.
Das
unmodulierte Signal des Oszillators ist ohne weiteres im Radio zu finden. Die
Spule wirkt wie ein Mikrofon, kleinste Induktivitätsänderungen modulieren den
Oszillator. Wenn man den Spulenkern verdreht, wird im danebenstehenden Radio
ein kratzendes Geräusch hörbar. Wenn die Spule frei schwingen kann (ohne
Spulenkörper), wird im Radio ein "Gitarrenton" hörbar.
Das beweist, dass der Oszillator keine Pendelschwingungen ausführt. Es
bleibt also der Mitzieh-Effekt als Erklärung. Erstaunlich ist, dass es bei
relativ starken Schwingungen funktioniert. Man sollte erwarten, dass bei großer
Amplitude der Fangbereich kleiner wird. Zum Vergleich: Bei einem
Kurzwellenaudion kann ein starker Sender nahe 10 MHz das Audion im Abstand 5
kHz einfangen und mit seinem Träger synchronisieren. Auf UKW wären das 50 kHz
bei 100 MHz, was etwa der FM-Breite entspricht. Vielleicht unterschätzt man
leicht die hohen Feldstärken auf UKW, wobei bis zu 1 mV an der Antenne normal
sind.
Dazu eine Idee: Könnte man nicht mit zwei solcher Oszillatoren eine
Vollduplex-FM-Verbindung aufbauen? Natürlich nur im 2-m-Band und mit einer
gültigen Amateurfunklizenz...
Ein Erklärungsversuch von Heinz D.
Das
sieht wie ein Serienresonanz-Oszillator aus. Die Abstimmung wird ggf.
auf eine Flanke eingestellt und somit in eine AM gewandelt.
Beobachtungen zum Mitzieh-Effekt von Günther Zivny
Wichtig:
Alle Geräte mit Batterien betreiben, um Kopplungen über das Lichtnetz
zu vermeiden. Trotzdem kann es zu Übertragungen über das Lichtnetz
kommen, wenn man in der Nähe von Leitungen arbeitet.
1.
Der Oszillator 1 wird über eine als Mikrofon verwendete Piezoscheibe
mit einem Ton moduliert (siehe auch: Franzis-Lernpaket
„Elektronikexperimente“). 2. Die Anordnung wird in
eine Blechliste gestellt. Bei offenem Deckel wird das UKW-Radio auf den
Oszillator abgestimmt, der Modulationston ist hörbar. 3.
Der Deckel der Blechkiste wird geschlossen. Im Radio ist nichts mehr
hörbar (eventuell Antenne einschieben). 4. Der
Eigenbau-Empfänger in der Version mit induktiv angekoppelter Antenne
wird neben die Blechkiste gestellt. Einer der beiden Antennendrähte
wird, wenn nötig, auf die Blechkiste gelegt. Der Empfänger wird auf den
Oszillator 1 abgestimmt, der Modulationston ist hörbar. 5.
Im Radio wird der Oszillator des Empfängers empfangen (gleiche Frequenz
wie Oszillator 1), der Modulationston ist hörbar. Der Empfänger wird
abgeschaltet, der Modulationston verschwindet. 6.
Der Empfänger wird geringfügig verstimmt, sodass der Modulationston
nicht mehr hörbar ist. Das Radio wird auf die Frequenz des Empfängers
eingestellt. Es wird ein unmoduliertes Signal empfangen.
Fazit:
Der Oszillator des Empfängers ist offenbar frequenzmoduliert. Die
Oszillatorfrequenz folgt anscheinend der Empfangsfrequenz.
Schaltplan für Oszillator 1, Frequenz ist deutlich abhängig von der Betriebsspannung.
Erklärungsversuch Der
Oszillator schwingt nicht ganz exakt auf der Empfangsfrequenz
(„Flankendemodulation“). Die am Schwingkreis entstehende
Empfangsspannung wird an der Basis-Emitter-Diode gleichgerichtet und
der resultierende kleine Strom verändert die Basis-Emitter-Kapazität
so, dass sich die Oszillatorfrequenz im Rhythmus der Empfangsfrequenz
ändert. Die Oszillatorfrequenz folgt der frequenzmodulierten
Empfangsfrequenz. Dabei kommt es wahrscheinlich zu einer
Selbstverstärkung (Mitkoppplung), weil sich der Resonanzpunkt des
Schwingkreises verschiebt. Die einfache Flankendemodulation würde m. E.
keine ausreichende AM liefern. An der Basis-Emitter-Strecke entsteht so
das demodulierte niederfrequente Signal. Der niederfrequente Basisstrom
moduliert auch die Amplitude des Oszillators. Die jetzt auch
amplitudenmodulierte Oszillatorschwingung wird mit der Diode
demoduliert und man erhält das NF-Signal für den NF-Verstärker. Es gibt
also eine zweimalige Demodulation. Der Trick scheint zu sein, dass die
Schwingkreiskapazität fast ausschließlich aus den Transistorkapazitäten
besteht, sodass deren minimale Änderung einen ausreichenden Einfluss
auf die Oszillatorfrequenz hat.
Flankendemodulation: Umwandlung von FM in AM an der Flanke der Resonanzkurve eines Schwingkreises.
Mitziehen über die Phasenverschiebung von B. Kainka
Ich stelle mir den Mitzieheffekt eher so vor wie bei einer
PLL: Ein Phasenunterschied verändert die Frequenz. Wenn die Phase des Senders
leicht voreilt, wird die Schwingung im Empfänger verstärkt, wenn sie leicht
nacheilt, wird sie geschwächt. Damit wird der Empfänger-Oszillator synchronisiert.
In einem engen Bereich funktioniert das wie bei einem angeregten Schwingkreis,
der Sender bestimmt die Frequenz. Erst bei einer größeren Verstimmung kann sich
der Empfänger aus der Synchronisation befreien und auf einer andern Frequenz
schwingen. Dazu ein Vergleich aus der Energietechnik: Alle europäischen
Kraftwerke arbeiten synchron bei 50 Hz. Wenn ein Generator neu zugeschaltet
werden soll, bringt man ihn erst auf die richtige Drehzahl und macht dann einen
Phasenvergleich. Erst wenn die Phase genau stimmt, wird die Verbindung geschlossen.
Danach kann das Kraftwerk gar nicht mehr anders als genau die richtige Frequenz
erzeugen. Wenn es mit Volllast läuft, wird zwar seine Phase leicht vorauseilen.
Aber es hat nicht genug Leistung, um die Frequenz deutlich zu erhöhen. Wenn gerade
überall zusätzliche Verbraucher eingeschaltet werden, werden dadurch sogar alle
Generatoren in allen Kraftwerken etwas abgebremst, sodass die Frequenz kurzzeitig etwas
unter 50 Hz sinkt.
Eintransistor-UKW-Empfänger 
