r v - , 1 I Mikrofon V | 1 /fop/ftore/’ | | (fmpftiVijerJ "! r 4 • , ■ | Hydrofan (Uitraschail- | j | Sende - Empfangs Berät) 7yp V (Wfe/fe cwf dta? Afoto/Ä \\ gerichtet}, ticbterzeugender ü/?rf 7//? jWe/fe 1 i f piezoelektrischer Typ T Afej/7ete/rÄfww^y/7 • / . < Stereotyp # i 4 /lufe^/cAflünp * /V/fe Pfeilpunkte in Richtung der Energie - V Löschen ' ■ ^ii^j elektrostatisches Hr"l ( Kondensator-) Mikrofon Y 1 [ | Lautsprecher- "i r* p mikrofon i i 1 j r 4 1 1 • L |— Stereofonieköpf Wiedergabe - V_J /fop/J möffoft/rwA ■ r j s i ■ »~i ii j -r Qc |~~ Löschkopf Ao/jf /? Magnet- A Äpurew (vereinfachte /fopf fäf AfejfTOferf- t A Zeichnung ; monofonisch Herausgeber: Ing. Karl-Heinz Schubert DM2 AXE Elektronisches Jahrbuch für den Funkamateur 1970 DEUTSCHER M I L ITÄ R VE R L A G 11 cda 1 .......... 60 Ing. Klaus K, Streng Einführung in die Problematik des Farbfernsehens (4) GS Ing. Klaus A\ Streng Fortschritte beim UHF-Fern sehen .256 Was ist Holografie .... 77 Arnold Grif Das Funktelefon Altai ♦...... .. -.. *. *.. 79 Dipl.-Phys. Hans-Joachim Fischer Kritischer Vergleich von Zündsystemen für Kraftfahrzeuge S2 \ t guc Bauelemente Ing, Karl-Heinz Schubert Die integrierte Schaltung. ...... 91 Ing. Ernst- Bottl re Der Thyristor und seine Anwendung, ♦....... *.99 Ing. I V in fr t ed Müller Rühren mit kalter Katode: KaItkatoden-lielaisrohren.. 197 ing. Arno st Lavante j lug. Karl-die im Schvbürt Kurzes Kompendium des IteJdeffekttransist-ors .................. 11Ü Moderne Teclmik für den Fimkaniaieiir Dr , Bauer Lineaicndstufen für SS B-Betrieb .*... 133 Karl Bothammel UHR-Öuperbreitbanclantenuen .......................... 143 Ing. Jörg ßaddt Klcinsender für die TudisjagÜpraxis .... *. r ., „..........* , 153 Dipl.*.***..*....***.**..* 261 Neues von Huggy,. dem Elektronennaben 292 Prof. Dr.-Ing. Walter lUichardl Kleines Lexikon für den Newcomer (Elektroakustik).............. 266 Tabellen tmiianji Vergleichstabellen Transistoren ..**.*****>*.*.».•..*.»...*«,**« 308 Thyristorta belle ..****.**..**«**.*...*..»*..*•.*•...*•.♦,..« 312 Amerikanische und englische Drahtlekren 314 Beschreibung des ltechenstabs 316 1 9 7 0 Januar Februar März So 4 11 Iß 25 1 H 15 "J'l MM 1 1 n 15 O \> tmt U 29 Mo 5 12 19 26 2 9 16 23 2 9 16 23 30 Bi 6 13 20 27 3 10 17 24 3 10 17 24 31 Mi 7 14 21 28 4 11 18 25 4 11 IS 25 Bo 1 8 15 22 29 5 12 19 26 5 12 19 26 Fr 2 9 16 23 30 6 13 20 27 6 13 20 27 Sa 3 10 17 24 31 7 14 21 28 7 14 21 28 April 5 12 19 20 6 13 20 27 7 14 21 28 1 8 15 22 29 2 9 10 23 30 3 10 17 24 4 11 18 25 Juli 5 12 19 20 6 13 20 27 7 14 21 28 1 8 15 22 29 2 9 16 23 30 3 10 17 24 31 4 11 18 25 Mol 3 10 17 24 31 4 11 nt 25 5 12 19 26 6 13 20 27 7 14 21 28 1 3 15 22 29 2 9 16 23 30 August 2 9 IG 23 30 3 10 17 24 31 4 11 18 25 5 12 19 26 6 13 20 27 7 14 21 28 1 8 15 22 29 7 14 21 29 1 8 15 22 29 2 9 16 23 30 3 10 17 £4 4 11 18 25 5 12 19 26 6 13 20 27 September 0 13 20 27 7 14 21 28 1 8 15 22 29 2 9 16 23 30 3 10 17 24 4 11 18 25 5 12 19 26 Oktober ■Vovembcr Dezember So 4 11 Iß | 25 1 8 15 22 29 6 13 20 27 Mo 5 12 19 26 2 9 16 23 30 7 14 21 28 DI 6 13 20 27 3 10 17 24 1 8 15 22 29 Mi 7 14 21 28 4 11 18 25 2 9 16 23 30 Bo 1 8 15 22 29 5 12 19 26 3 10 17 24 31 Fr 2 9 16 23 30 6 13 20 27 4 11 18 25 Sa 3 10 17 24 31 7 14 21 28 5 12 19 26 9 [}ipl .. Journ * tlünU r \ \ olkrt Lenin und der Funk Ar» 9* November erhält ein enger Mitarbeiter Lenins, 1Vikolajetv* eine <.3 r i ngend&Mitteilui ig tler Ciiod i ncr F unk sta tion. Di e 8 tataon berichtet* cla ß e in F unksprach über revolutionäre Erhebungen in Deut schland aufgefangen worden i Ist. Der Abgeordneten rat der Kieler Matrosen teilt- darin dem inter¬ nationalen Proletariat mit* daß die Macht in die Hände der Arbeiter und Soldaten ubergegangen ist* Lenin, der davon verständigt- wird, bittet l\\'kolajeW y sofort zu ihm in den Kreml zu kommen* „Als Antwort auf seine Bitte”* schreibt Nikolajew in seinen Erinne¬ rungen, ^ausführlich den Inhalt des abgefangenen Funksprudis wieder- eu ge heil, schlug ich vor* direkt mit der Station in Verbindung zu treten und das zu notieren, was der Funker empfangen hatte* So gesch ah es auch. Ich setzte mich mit der Funkstation in Verbindung, die inzwischen weitere Meldungen aus Deutschland erhalten hatte. Man gab mir den Inhalt dieser Funkeprüche per Telefon durch, und Wladimir IIjlisch notierte alles* Dann sagte er ungeduldig; ^Gebert Sie mir den Hörer* ich werde selbst hören und mit schreiben, das geht schneller.' Ich verstand, daß er unmittelbar von der Station diese historischen Ereignisse hören wollte. Diese zwanzig Minuten werde ich niemals vergessen* Wladimir Hjitsch notierte auf einem kleinen Tisch die flammenden Worte über die ersten revolutionären 8iege des deutschen Proletariats. Er war ganz Ohr, sah mich von Zeit zu Zeit mit glänzenden Augen an und wiederholte lauf die mteressantepton Stellen des Funk Spruchs, damit auch ich sie hören konnte. Ich wurde von seiner Erregung mH gerissen und ließ kein Auge vom Gesicht \\ ladi mir 1 Ij Uschs * .Alles? Danke* Genosse 1 , sagte Wbidimir Iljit&ch in die Muschel.“ Außerdem erinnerte sieh Nikolajcw, daß Wladimir IIjUsch darum ge¬ beten hatte, ihn sofort anzmufen, sobald man irgend etwas aus Deutsch¬ land abgefangen hatte, und ihm sofort alle Funkmeldungen aus dem Aus¬ land zuzusenden. „.Ja, die Deutschen haben jetzt Juli! Sehen wir, wie sic dem Oktober entgegengehen 1 , sagte Wladimir lljitsch, und als er sich ver- abschiedete,fügte er uoch hinzu: „Eine ausgezeiebnete Sache, dieser Funk* II Lenin an der direkten Leitung (Gemälde von Grabar * Lenins Interesse an allen Fragen, die den Funk betrafen, war außer¬ gewöhnlich groß. Das ist ohne Zweifel zu einem großen Teil aus der Tat¬ sache zu erklären, daß der Funk bei den revolutionären Ereignissen der Jahre 1917/18 eine wichtige Rolle spielte. Von diesem Informationsmittel hing zu einem großen Teil der koordinierte Einsatz der revolutionären Kräfte in einem solch weiten Land wie der Sowjetunion ab, ob es sich dabei um politische, militärische oder wirtschaftliche Fragen handelte. Darüber hinaus w'ar der Funk zu einem wichtigen Verständigungsmittel zwischen dem internationalen Proletariat geworden. Es hieße aber die Tiefe der Einsicht Lenins in dieser Frage zu unterschätzen, wollte man annehmen, Wladimir lljitscfi hätte sich dabei lediglich von der aktuellen Nutzanwendung des Funks leiten lassen. Lenin als hochgebildeter Mann w r ar durchaus mit dem Stand der Grundlagenforschung der damaligen Zeit bekannt und konnte mit diesem Wissen eine reale und nüchterne Einschätzung der zukünftigen Anwendbarkeit dieses Nachrichtenmittels vornehmen. Interessant sind in diesem Zusammenhang die Erinnerungen von P. A. Ostrjakow an ein Gespräch mit Wladimir Iljitsch. „Im Verlauf eines Gesprächs“, erzählt Ostrjakow, „mußte ich Fragen der Elektronen¬ theorie, des Aufbaus der Materie und elektromagnetischer Wellen be- 12 rühren. Die Entgegnungen W. L Lenins brachten mich bisweilen in Ver¬ legenheit, Woher weiß er das alles? schoß cs mir oft durch den Kopf. Erst 113 cheinigen Jahreu Jus idi. die klasaiöche .Vrbei 1. von Len in , 3fd/«rin?ta »ns and Emitiriokrilizismus\ ein.Werk, das für jeden Ingenieur nützlich ist. — und sah, daß meine Darstellung der Eteki ronentheorie wahrhaftig nicht notig war. Die Erfahrung Wladimir Ilytisch# als Theoretiker und Physiker war ebensogroß wie die als Soziologe.“ Wenn man sich mit den vielen Bemerkungen Lim ms über den Funk beschäftigt, beginnt man zu verstehen, warum Wladimir lljitsch den funk¬ technischen Forschungen besondere Unterstützung zuteil werden ließ. Der Funk, nach seiner bildhaften Darstellung „die Zeitung ohne Ruch- staben und ohne Abstände“, versprach ein mächtiges Mittel zur Verbrei¬ tung der Kultur in der Sowjetunion ZU werden. 31 Et den Arbeiten auf dem (Jebiet des Funks war auch die Schaffung Wissenschaft! ieher Lehranstalten verbunden, die einen großen Beitrag zur Theorie der Ausbreitung von Fuukwellcn, zur Theorie nicht linearer Schwingungen, zur Elektronik und zu vielen anderen Wissenszweigen leisteten und damit den technischen Fortschritt entscheidend förderten. Ein beredtes Beispiel dafür, welche Aufmerksamkeit Lenin der Entwick¬ lung der Funktechnik schenkte, war der Aufbau des Funklaboratoriums in Aishni Nowgorod, In der Verordnung über dieses Laboratorium, die von Lenin unterzeichnet w urde, hieß es, daß das Labor „die erste Etappe zur Schaffung eines Staatlichen Sozialistischen Funktechnischen Instituts m Rußland 14 sei. Einer der ersten V itar beiter dieses Lahors, erinnert sich: A / ßXii.jc ariIdclt Lbpu:. „An einem Augusttag des Jahres 1918 traf uiNishni Nowgorod ein Güter zug ein, 3 der heilbaren Güterwagen Maren voll beladen. In ihnen he* fanden sich Elektromotoren, Kisten mit der Aufschrift ,Vorsicht Glas', Käfige mit Hühnern und einem laut krähenden Hahn, Hausrat, ein Kla¬ vier und elektrische Öfen, Man hatte alle Hände voll zu tim, um die Gegen- stände zum oberen Wolgaitfer zu befördern, wo sich ein 3stockiges Gebäude befand — ein ehemaliges Seminaristen heim« Es waren auch Mitarbeiter angereist: 4 Funkingenieure, 2 Tischler, 2 Glasbläser, 1 Schlosser und 1 Schofför. 3 Tage später hatte sich das Laboratorium in Niskni Nowgorod ein¬ gerichtet, Bas Land war damals dem wirtschaftlichen Ruin nahe. Die Organi¬ satoren fuhren, nachdem sie mehrere tausend Hubel Vorschuß erhalten hatten, nach Moskau und Petrograd, um zu versuchen, die notwendigen Geräte und Materialien einzukaufen, Tjestschinski, der Leiter des Labors, machte einen Entwurf für die Umgestaltung und Reparatur des Hauses. In einem großen Raum in der I. Etage brachte man die Arbeitstische der Glasbläser Eafronoiv und Babkow unter. Sie stellten Vakuumpumpen und die ersten Modelle der Vcrstärkerröhi'c PE~I her. Die Brenner der Glasbläser wurden mit Gas beheizt, das auf Weisung des Volkskommissars Podbelski aus Petrograd geliefert wurde* Bald darauf ragten über dem Berghang an der Wolga zwei 35 m hohe Stahl maste empor. Von den Berggipfeln erstreckten sieb 2 Antennen zu dem Mast, der auf dem Gebäude angebracht war. Neugierig betrachteten die Einwohner diese Anlage. Die Kunde über die Gründung eines Eimklaborat oriums verbreitete sich schnell unter den Spezialisten, Zur Gruppe der Gründer des Labo¬ ratoriums, zu der Le$techin-$M t Bonßsch-Brujeivitsek , Le&ntjeiv, Üdiw&rstöw, Üslrjakoiv und Kalamlci gehörten, gesellten sich bald weitere Mitarbeiter. Das Personal der Werkstätten wnrde bald durch neue Glasbläser, Mecha¬ niker, Schlosser und Tischler erweitert. Ende 191S zahlten Laboratorium und Werkstätten bereits 70 Mitarbeiter. Die Anfangsperiode des Nishegoroder EimklabOratoriums war schwer. Am schwierigsten war es, Mittel zu seiner Finanzierung aufzutreiben. Für seine Einrichtung wurden 4 ÖÜ5 000 Rubel zur Verfügung gestellt. Wladimir lljitech Lenin verfolgte aufmerksam die Tätigkeit des Funk- labor&toriums und arbeitete ein umfassendes Programm zum Aufbau des Funkwesens aus. Er trug dem Kollegiumsmitglied des Volkskonimissariats für Post und Telegrafendlenst Niholajew auf, ihn über die Angelegenheiten 14 des Funklaboratoriums auf dem laufenden zu halten. Nikolajpw fuhr schon im September nach Nishni Nowgorod, um nach dem Hechten zu sehen. Als Ergebnis dieser Berichte trafen von Wladimir Hjitsch unterschriebene Telegramme an die Lebensmittelabteilung des Gouvernements mid au den Militärkommissar des Gouvernements über die Versorgung des Labo¬ ratoriums mit Baumaterialien ein. Lenin , der lebhaften Anteil an der Organisierung des NishegoroderFunk- laboratoriums in dem harten Jahr 1918 nahm, wollte die Meinung der Wissenschaftler zu diesem Schritt wissen. Bekannt ist sein Schreiben an Gorbnnow im Obersten Rat für Volkswirtschaft vom 21. Oktober 1918, in , dem er darum bittet, ihm möglichst bald die Schlußfolgerung der wissen¬ schaftlich-technischen Abteihing über das Funklaboratorium vorzulegen. Im Archiv fand man Gutachten der Professoren W. F. Mitkewitsch und A. A. Eichenwald , die die Rolle des Funklaboratoriums positiv bewertet haben. 1919 begannen im Funklaboratorium Versuche mit einem Funktelefon, mit HF-Elektromaschinen und Röhren. Die Röhre war Voraussetzung für einen Telefoniesender von großer Leistungsfähigkeit. Aber bereits im Herbst 1918, als die Instandsetzung noch nicht abgeschlossen war und es im Gebäude kalt war, lieferten die Werkstätten zur festgesetzten Frist — am 7. November — den ersten Posten Verstärkerröhren vom Typ Pli-1 nach Moskau. Man prüfte sie und stellte fest, daß sie nicht schlechter waren als die anerkannten französischen Röhren. Wladimir Hjitsch schlug dem Volkskommissariat für Post und Tele¬ grafendienst vor, „die Lage des Funklaboratoriums und der Werkstatt des Volkskommissariats für Post und Telegrafendienst dem Rat für Volks¬ kommissare zur Bestätigung vorzulegen“. Lenin Unterzeichnete diesen Text am 2. Dezember 1918. So begann in der Stadt dort, wo der große russische Strom Wolga mit der Oka zusammenfließt, im ersten Jahr der Existenz des Sowjetstaats vor einem halben Jahrhundert das Nishegoroder Funklaboratorium zu arbeiten. Es wurde später in der ganzen Welt bekannt und ist Zeuge für die außerordentliche Aufmerksamkeit, die der Begründer des ersten sozia¬ listischen Staates, Lenin , weitsichtig der Entwicklung der Funktechnik widmete. Nach Materialien der Zeitschrift Radio 15 VVB Bauelemente und Vakuumtechnik 1017 Berlin, Ehrenbergstr, 11—14 iRiIbB eiecrronic Elektronische Bauelemente — leistungsstark und zuverlässig Erhöhte Leistungsparameter, verbessertes Frequenzverhalten und verringerte Ab¬ messungen, erhöhte Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer sind das Ergebnis kon¬ tinuierlicher Forschung und Entwicklung, moderner Fertigungstechnologien und har¬ ter Prüfungen. Aus unserem Programm: — Transistoren» Dioden, Gleichrichter — Speziafröhren — Widerstände, Kondensatoren — Kontaktbauelemente Informieren Sie sich über unser Angebot! Erfahrene Fachingenieure beraten Sie bei allen AppItkatEonsproblemem Elektronik im Jahre 2000 Was wird dio Zukunft auf technischem Gebiet bringen? Diese Frage¬ stellung interessiert natürlich in erster Linie den Fachmann auf seinem speziellen Gebiet , Aber auch unsere Leser mochten wissen , wie entwickelt sich die Technik weiter» Wir haben dazu eine kleine Umfrage veranstaltet, die aber nach keiner umfassenden Darstellung strebte» Denn das wäre eine zu umfangreiche Aufgabe für dieses J ahrbuch. Aber in den nächsten Jahr¬ gängen dieses Jahrbuches werden wir für spezielle Gebiete der Elektronik Entwi cklcngs I i n I e n aufze igen, >ipl. Ing. Walter Krauls e t Labwfaekgebiet&leüer, Berlin Betrachtet man die Fortschritte der letzten 10 bis 20 Jahre, so erkennt man, wie vermessen es ist, eine einigermaßen zutreffende Voraussage der Entwicklung in den nächsten 30 Jahren zu geben. Eine Prognose für 10 Jahre ist ja schon gewagt. Auf dem Gebiet der Meßtechnik und in der gesamten Elektronik werden modernste digitale Meßverfahren die alten digitalen und die analogen Ver¬ fahren ablosen, obwohl für bestimmte Anwendungen auch in 20 Jahren die Amdogdar Stellung noch ihre Berechtigung hat. Kennzeichnend werden sein automatisierte bzw. programmierte Meßverfahren, der ausschließliche Einsatz von Halbleiterbauelementen, Fotohalbleitern, integrierten Schab tungen« Dünnschichtspeichern u, a* Erreicht wird eine weitgehende Ent¬ lastung des Menschen von Bediemmgs- und Auswertefunktionen. Die Elektronik wird zunehmend stärker eindringen, auch in solche Gebiete wie Medizin, Geophysik, Analyscntechnik, Verfahrenstechnik und überhaupt In kybernetische Systeme, Ein rasantes Ansteigen des Einsatzes von Elektrotechnik und Elektro¬ nik in allen Gebieten birgt zwangsläufig auch die Möglichkeit verstärkter gegenseitiger Beeinflussung und Störung in sich, in ähnlicher Weise, wie v ir das von den Rundfunk bändern her seit langer Zeit kennen. Von be- sonderer Bedeutung Ist aber gerade ein höchstmöglicher Grad von Zuver¬ lässigkeit hei solchen Systemen, Voraussetzung sind daher noch ent¬ scheidende Verbesserungen in den Zuverlässigkeitseigenschaften der meß- 1 vlckt r. Jahrbu cii 197ü 17 technischen und elektronischen Systeme, Ein erheblicher Teil an wissen- sahaftl ieher Arbeit wird also- z.R. für die schnelle Erfassung von Zuvor- laBSigkeitsparametern (Zeitraffermethode) aufgewendet werden müssen. Die Entw icklung der Technik geht dabei nicht ia Richtung auf den Ersatz des Menschen durch Roboter* denn das würde seine Eigenschaften mit der Zeit verkümmern lassen. Vielmehr sollen alle Möglichkeiten moder¬ ner Technik zur Entlastung des Menschen führen, besonders seines Nerven¬ systems von FLifsfunktionen. Damit wird der Weg frei für einen qualitativ erweiterten Einsatz der menschlichen Fähigkeiten, Im Zeitraum der nächsten 30 J ahre dürfte auf Grund vorhandener und noch zu erwartender Fortschritte auch die Art der Tätigkeit des Menschen im Rahmen in¬ dustrieller Produktion sieh so grundlegend ändern, daß durch die Ent¬ wicklung universeller Konstruktionselemente, elektronischer Bausteine, Funktionsgruppen usw, auch die Produktion verschiedenartiger Geräte weitgehend automatisch und programmgesteuert ablaufen kann. Den wachsenden Forderungen durch eine automatisierte Technik kann man allerdings nur durch weit voraus schau ende Standardisierung und insbesondere Spezialisierung, auch über Ländergrenzen hinweg, gerecht werden. Das dürfte soweitgehende Umgestaltung auch auf soziologischem Gebiete erfordern, daß z.B. die Ausbildung von Technikern, Ingenieuren und anderen Kadern selbst stark spezialisiert und gewissermaßen auch im Bausteinsystcm, angepaßt an die individuellen Fähigkeiten des einzel¬ nen, wird durch geführt werden müssen. Daß die in den nächsten Jahrzehnten auf dem Gebiet der Elektronik — immer eng verknüpft natürlich mit anderen Wissensohafbszweigen — zu erwartenden Fortschritte au ob für zutreffende langfristige Wetter¬ vorhersagen, für die Erforschung des interplanetaren Raumes u. a, eingesetzt, werden, das ist uns ja heute bereits zur Selbstverständlichkeit geworden. Auch die Frage der inibrmationstechnischen Kontaktaufhahme mit außerirdischen Lebewesen dürfte unter diesem Aspekt nicht erst nach dem Jahre 2000 möglich sein. Grundlegende Voraussetzung für die Nutzung des technischen Fort¬ schritts im Sinne vorstehender Gedankensplitter ist allerdings, daß die menschliche Gesellschaft sich nicht wieder in das Abenteuer eines neuen Krieges stürzen laßt. Prof. cm. Dr*-Ing. WalUr Jlcichardt, Dresdtm Bis zum Jahre 2000 wird es automatische Fiemdspraekenübersetzer geben, so daß die Iiifbrniationsmöglichkeiten wesentlich vereinfacht werden. Auch im Lernprozeß wird man verstärkt die EDV-Anlagen als Lernautomaten ein setzen. Das Problem der lernenden Automaten kann bis dahin wesent¬ lich gelöst sein. Eine große Hilfe dürften zentralisierte Wissensspeicher sein, aus denen nicht nur Informationen aus allen Fachgebieten, IS Bild 7 Prof, &m. Dr,- Ing, Wolter Reichardt Wirtsohaftszweig en und sozialen Ordnungsgruppen abgefragt werden können, sondern durah die sich auch Entscheidungen vorbereiten und Optimierungen errechnen lassen, Elektronik und Automation sind heute untrennbar miteinander verbunden. Der Anteil der Elektronik an der Automation wird ständig wachsen, nicht elektrische Vorgänge werden sich iu der Automation auf die MeßwertErfassung und auf die Steuerorgane beschränken. Dipl.-Phys, Jlansheinz Sichert, Laborbereichst&iler, Dresden Die Nachrichtentechnik alten Stils wird Teilgebiet der Datenverarbeitung werden. Dabei wird sich die digitale Technik in der Nachrichten übertrag gung und eine entsprechende Meßtechnik bis etwa 19SO durchsetzen» Eine internationale Computersprache dürfte eingeführt sein. Logische Schah tungskomplexe werden aus gewachsenen Makromolekülen mit „angelern¬ ten“ Verbindungen zur Festlegung der Wirkungsweise hergestellt, ähnlich der Eiweißstruktur der Gehirnssellen, möglicherweise auf Silizrambasis. Kleincomputer unterschiedlichen Charakters, z, B. als Datenspeicher oder Modellrechner, werden an jedem technischen Arbeiteplatz vorhanden Hein. Verbindung von Dokumentation und Entwicklung neuer Erzeug¬ nisse in einem Computer, der nach Fragenstelhmg optimale Lösungen in 2 * 19 bekannter Technik anbietet. Elektronische Daten verarbeite ngean lagen helfen der Staats Verwaltung bis zur Vorbereitung von Entscbei düngen politisch weitgreifender Art. Ebenso erfolgt eine exakte Wirtschafts¬ führung über Marktanalyse und Marktbeeiufluseung. Das Verhältnis Automation — Elektronik ist ein echter Rückkopphmgs- prozeß, Anstieg der produzierten Güter nach einer e-Funktion. Begren¬ zung durch Sättigung des Marktes bzw, durch Begrenzung der Aufnahme- fähigkeit des Konsumenten (Ökonomische Grenze), Im Jahre 2000 wird nicht das WIE der Produktion* sondern das WAS der Produktion problematisch Beim Neue Bedürfnisse auf Grund der ursprünglichen Ma¬ teriah, Ener gie- und InformationslBedürfnisse des Menschen müssen gefun¬ den werden. Beispiele dafür können sein: MondtourLsmus, erweitertes System der Erwachsenenbildung mit länger dauernden Lehrgängen in periodischen Abständen. Etwa 90% des Konsnmgüterhandcls wird über Versandhäuser abgewinkelt, die über Datenveravbeitungsnetze den Her¬ steller steuern. Dipl.-Ing, Rolf Rig6 t Entmcklungsküer, Erf urt Die Festkörpertechnik wird zu immer kleineren Abmessungen der elek¬ tronischen Geräte führen, die dadurch in alle Gebiete des menschlichen Lebens Eingang finden. Kleincomputer werden sowohl im Unterricht als auch im gesamten Industrie- und Handelskomplex unser Gedächtnis unter¬ stützen und es überhaupt erst ermöglichen, daß bis zum Jahre 2000 der bis dahin vielleicht auf das S- bis 10fache gegen heute angewaclise&e Wissens- umfang verarbeitet werden kann. Die Informationsspeicherung wird auf kleinstem Raum ermöglicht werden. Auf Grund neuester Erkenntnisse soll es möglich sein, durch Nutzung der Lasertechnik in einem Kristall von einem Kubikzentimeter Größe eine Iniormationsmenge zu speichern, die der Größe einer Bibliothek mit 5 Millionen Bänden entspricht! Durch Modellierung der menschlichen Organe weiden die elektronischen Einrichtungen sowohl direkt gesprochene oder geschriebene Befehle ver¬ arbeiten, als auch direkt, die Ergebnisse mitteilen. Ihre Kleinheit, wird es gestatten, ausgefallene Organe zu ersetzen und die Signale direkt dom Gehirn zu vermitteln oder Gehirnreize tu ihnen zu verarbeiten, Dipl.-Math. Wolfgan$ Heidhorn, Bertichsleiler, Berlin Neben einer Integration von passiven und aktiven Bauelementen, wie sie z,Z. in der Mikroelektronik vorliegt, werden die Bauelemente der Opto¬ elektronik Bestandteil integrierter Schaltungen sein. Durch die Aus¬ nützung von LaufZeiteffekten in Festkörpern wird sich eine neue .Schab Lungskonzeptign entwickelt haben. Materialeigen&chalten sind so weit analysiert, daß für bestimmte elektronische Eigenschaften gezielt Mate¬ rialien synthetisiert werden können. 20 Kür den Menschen erfolgt eine völlige Entlastung von monotonen Arbeitsvorgängen und eine schnellere Informationsmöglichkeit auch auf Spezialgebieten. Die programmierte Schule wird sich durchsetzen. Die Festkörperelektronik erfordert immer gezieltere Beeinflussung technologischer Vorgänge, die nur noch durch Automatisierung erreich¬ bar ist. Die Automatisierung wird auch zur Beeinflussung schnell ablaufender Reaktionen schnellere elektronische Geräte benötigen. Es kann erwartet werden, daß bestimmte technologische Prozesse durch geeignet gewählte Energiespektren (Einsatz von Lasern) auf Mikrobezirke konzentriert werden können. Dipl.-Ing. Günter Andrä , Bereichsleiter, Gornsdorjj Erzgeb. Bis 1975 werden kontaktlose Tasten und Schalter als zuverlässige Bau¬ elemente mit hoher Lebensdauer einen breiten Baum eiimehmen. Die Kontaktforschung wird bis 1980 aber ebenfalls Voraussetzungen geschaffen haben, um die auch im Jahre 2000 ohne Zweifel noch benötigten elek¬ trischen Kontakte, den zukünftigen Erfordernissen entsprechend, sicher zu gestalten. Bis zum Jahre 2000 werden z.Z. bekannte oder noch neu ent¬ deckte Effekte auf naturwissenschaftlichem Gebiet für die Kontaktierung bzw. Verbindungstechnik genutzt werden. Die Miniaturisierung wird im Jahre 2000 hauptsächlich ihre Grenze an den noch erforderlichen Bedien¬ teilen haben. Die Entwicklung der Elektronik dürfte in den nächsten 30 Jahren in beruflicher und privater Hinsicht entscheidenden Einfluß darauf haben, daß es in einem weit höheren Prozentsatz für die Frau zum Bedürfnis werden wird, berufstätig zu sein. Die Elektronik wird das programmier¬ bare ,,Denkzentrum“ der Automation darstellen und dadurch in jedem Fall in den nächsten 30 Jahren eine Erleichterung sowohl der körperlichen als auch geistigen Arbeit mit sich bringen. Der Mensch wird aber auf stän¬ diges Lernen und Wciterbilden, wenn auch in einer höheren Form, nicht verzichten können. Dr.-Ing. TT. Frischmann , Bereichsleiter, Berlin Für das Fachgebiet Hochspannungsschaltgerätetechnik werden elektro¬ nische Schaltbausteine für 6 bis 750 kV, bis zu 50 kA Ausschaltstrom, möglich sowie die Fernsteuerung und Messung über wenige Zentralen, die mit Elektronenrechnern arbeiten. Einsatz der Kryotechnik für „schwere“ Energiever8orgungsanlagcn Entwicklung und Prüfung von Bauelementen im System Hochspannungsschaltanlagen, Auswerfen der Prüfergebnisse über elektronische Auswertegeräte in gedruckter Form bei gleichzeitiger digitaler Anzeige.SP1 an und Abrechnung sowie Bedarfsermittlung, Auf¬ tragsabwicklung und Produktionseingaben erfolgen über Datenvcrar- 21 Bild 2 Br.‘Ing. W. Friachnmin beitungszentren, Steuerung dev meisten Bearbeifcungsmaschinen über Lochstreifen* Die Strom erzen gung durch thermische Kern Verschmelzung wird nach dem Jahre 2000 möglich {Großtechnik), Einsatz einer Palette feinstufiger Werkstoffe (Isolierstoffe Halbleiter — Metall), hochelastischer 1 letalLe, hochfester, auch temperaturfester Isolierstoffe. Es ist damit zu rechnen, daß Kleincomputer im Haushalt (evtl, auch persönliche Computer) zum Einsatz kommen als periphere Geräte von großen Rechenzentren, um damit das fachliche, persönliche und private Informationsbedürfnis zu gewährleisten. Auf dem Gebiet der Hochspamiungsgerätetechnik wird es durch den Einsatz der integrierten Datenverarbeitung, der Steuerung ganzer Pro¬ duktionsprozesse* ermöglicht, daß auch kleine Geratest ückzah len als Modifikation in einem Geräte System vollautomatisch gefertigt werden können. Diese von der Elektronik (Datenverarbeitung) beeinflußte Auto¬ mation erlaubt es dann* auch elektronische Hausteine für spezielle Ge¬ räte in Modifikation vollautomatisch wirtschaftlich herzustellen. 22 prof. Dr.Hnoj. Helmut Koch, Hochschullehrer, Dresden Oie Funktion von Triebfahrzeugen wahrend der Fahrt mit Reise- und Güterz üotS wird weitgehend automatisiert sein, so daß vorgegebene Fahrprogramme systematisch erfüllt werden können. Auch wird derfiihrer- lose Zugbetrieb für Bahnen mit Rundlaufbetrieb oder Linienbetrieb ein- geführt werden. Bevorzugt eignet sich dafür ein Teil des städtischen Ver¬ kehrs oder Werkbahnen bzw. Grubenbahnen. Dazu wird die fernbediente Gesohwindigkeitsregelung und eine sich sei bst steuernde Le is tu ngsan paa¬ rig der Fahrzeuge an die durchfahrene Strecke möglich werden. Weiterhin werden sich sei bstabfertigende Nah Verkehrsmittel eingesetzt, die bezüglich Züglange und Zugfolge gemäß dem Y er kehr sauf kommen variierbar sind. Es wird abgehend vom konventionellen Antrieb für schnelle Reisezug- Verbindungen der Linearmotor als Antrieb verwendet werden, wobei evtb anstatt der Räder LuftkissengMtsehuhe Anwendung finden können. Eine wesentliche Geschwindigkeit sei höhung wird erreicht, wobei für Städte- Verbindungen im Reisezug verkehr evtl, nicht konventionelle Fahrzeuge Anwendung finden, der im abgetrennten Betrieb vom Güterverkehr durch - geführt wird, um Veränderungen und Neubau auf ein Minimum zu be¬ schränken* Für den Güterverkehr wird weitgehend der Containeremsatz angewendet, wofür zentralisierte Verladestellen und Zugbildungsstellen eingerichtet werden. Für die Energieversorgung von elektrischen Bahnen, besonders für solche mit hohen Geschwindigkeiten, wie auch für die gesamte Lnndes- energieVersorgung, werden die Energiequellen weitgehend als Kernkraft¬ werke ausgebildet. Automatisierte Optimierungsmittel kommen zur An¬ wendung* Für Fahrzeuge kleinerer und mittlerer Größe werden der Elektro- speicher und die Brennstoffzelle für den Antrieb benutzt. Diese eignen sich besonders für einen automatisierten Betrieb mit größter Wirtschaft¬ lichkeit* Bei automatisiertem Fahrzeugbetrieb ergibt sich eine wesentliche Ent¬ lastung der Beschäftigten, z, B. kann sich der Fahrzeugführer in erhöhtem Maße der Streckenbeobaehtuug widmen. Wenn die Signalisation ebenfalls automatisiert verläuft, geht seine Tätigkeit in eine Kontroiitätigkeit für Fahrt und Funktion des Fahrzeugs über* Für alle Vorgänge ergibt sich außer der Entlastung eine Einsparung an Persona!. Erforderlich wird eine höhere Qualifikation aller Beschäftigten. BipL-Ing. Dietrich Flügge, Lahor!f iter, Berlin Bis 1975 werden fefctstoffisolierte, wartungsfreie Hochspannungsgenitc bis 110 kV verwendet, z.E* für Schaltanlagen und auch für Kabel anstelle von Masse-, Gasdruck- und Öl kabeln, werden durch den steigenden Energie¬ bedarf SUperquersclmitte bei Kabeln von 2000 oder gar 3000 mm* erfor- 23 derlich, werden industriell hcrgcstclltc supraleitende Versuchsanlagen für Hochleistungsenergieübertragungen (Generator, Transformator, Kabel, Motor) in Betrieb gehen, wird der Arbeitskräftebedarf in Prüffeldern durch Anwendung program¬ mierter Prüfautomaten halbiert sein, wird die Anwendung der elektronischen Datenverarbeitung für Produk¬ tionsvorbereitung, Angebotsbearbeitung, Konstruktion und für alle sich wiederholenden technischen Berechnungen generelle Voraussetzung für Wettbewerbsfähigkeit sein, werden reine Routinearbeiten (Materialdisposition, Buchhaltung, Lohn¬ abrechnung und ähnliches) allgemein von elektronischen Datenverar¬ beitungsanlagen übernommen. Bis 1980 werden künstlich gekühlte Hochspannungskabelsysteme bis 750 kV all¬ gemein eingeführt sein, werden als Isolierstoffe für Starkstromkabel bis 30 kV ausschließlich Plaste oder Elaste verwendet, 24 wird Blei für Kabelmäntel 100 %ig durch Plaste und Aluminium abgolöst sein» werden Versuchsanlagen für Höchstfrequenzenergieübertragung im GHz- Bereich über Hohlleiter in Betrieb gehen, werden Versuchsanlagen zur Energieübertragung mittels Laserstrahlen für den außerirdischen (interplanetaren) Bereich angewendet, wird der maximale internationale Verbundbetrieb der elektrischen Netze erforderlich, um u.a. die wirtschaftlichen Vorteile extrem großer Anlagen ausnutzen zu können; für Kopplungszwecke werden HGÜ-Anlagen mit mindestens ±500 kV ausgenutzt; für Schutzsysteme werden superschnellc elektronische Schutzeinrichtungen verwendet, werden Generatorblöcke für mehr als 1000 MW in Betrieb sein und entsprechende Übertragungseinrichtungen erfordern, wird der Verbrauch an Elektroenergie im Haushalt steigen. Die An¬ wendung von Elektronik ist auch im Haushalt weit verbreitet, wodurch Präzisions-Spezialkabel und -leitungen in größtem Ausmaß nicht nur für die Raumfahrt und Großindustrie, sondern auch für Wohngebiete und Haushalte erforderlich werden, werden Veränderungen der Berufsstruktur durch weitestgehende Auto¬ matisierung in der Produktion deutlich spürbar. Ungelernte Maschinen¬ arbeiter werden ebenso entbehrlich sein wie hochqualifizierte Routinc¬ arbeiter für geistige Berufe. Der Bedarf an Spezialisten für Bau, Bedie¬ nung, Wartung und Reparatur von Automaten wird im gleichen Maße steigen. Bis 1990 werden Kabel bis 110 kV ausschließlich fcststoflfisolierte Plastkabel sein, werden sämtliche Freileit ungen in Stadtgebieten durch Kabel ersetzt sein, werden großtechnische Anwendungen supraleitender Energieübertra¬ gung mit der Temperatur des flüssigen Wasserstoffs oder mit der des Stickstoffs in Betrieb gehen. Bis 2000 werden vollsynthetische Isolierstoffe auch für Höchstspannungskabel überllOkV ausschließlich verwendet (Folien kombiniert mit synthetischen Ölen, gasisolierte Kabel), werden die letzten Freileitungen auch außerhalb der Stadtgebiete durch Kabel ersetzt sein (Betriebssicherheit, Ausnutzung der Landschaft), werden die Menschen in Industrie und Haushalt durch Automaten und Elektronikanlagen von jeder schweren körperlichen und jeder Routine¬ arbeit befreit sein, wird der Bedarf der Menschheit an Elektroenergie sich nahezu verzehn¬ fachen, 25 wird neben dem außerordentlich erhöhten Lebensstandard durch die Entwicklung von Medizin und Ernährung die Lebenserwartung und Lei¬ stungsfähigkeit der Menschen steigen, in Verbindung mit der stark reduzierten Arbeitszeit wird die Gestal¬ tung der Freizeit zum bestimmenden Element des menschlichen Lebens, AM dem Wege zum Piezoclektroiuötor Die Anwendung des piezoelektrischen Effekts als UhrantHeb und als mechanischer StromzerMcker ist erstmals im Philips-Laboratorium in Aachen erfolgreich erprobt worden. Der piezoelektrische Effekt tritt an Kristallen, wie Quarz, auf. Werden solche Kristalle in bestimmten Ebenen ihres Kristallgitters einem Druck aufgesetzt, so entsteht eine elektrische Oberfiächenladtmg bpsdehungsmise ein elektrischer Strom durch die mechanische Verschiebung der negativen gegenüber den positiven Gitter punkten. Um¬ gekehrt -wirkt sieh dieser Effekt bei Anlegung eines elektrischen Feldes in einer Defor¬ mier mg des Kristalls aus. Dieser Effekt wird unter anderem zur Erzeugung von Ultra- Schallwellen und in der außerordentlich genau gehenden „Quarzuhr" an gewendet. Das wesentliche Element ihrer Systeme, besteht im Prinzip aus zwei dünnen, zu - sammengektebten Streifen aus piezoelektrischer Keramik r, die gegeminnig polarisiert and ähnlich aufgebaut sind wie JBimCUülstreifen. Eine angelegte elektrische Spannung bewirkt eine Kontraktion der einen Hälfte und eine Verlängerung der anderen, so daß sich das gesamte Element verbiegt. Legt man eine elektrische Wechselspanmmg an. so ■wird der Streifen zu jliegescJnvingungen gezwungen. Mit einem Streifen von 5 cm Länge, 0,5 cm Breite und etwa 0,2 cm Licke kartti mit dem ..Biegeschwinger" eine Leistung von etwa einem MÜliwatt übertragen werden bei angelegter Netzwechsel- spannung. Klemmt man das eine Ende des Streifens festem und befestigt am anderen Ende eine Klinke> die auf ein Sägezahnrad einwirkt „ so erhält man bei geeigneter Wahl der Zahn¬ form ein Schritt schal ItcerJt, dm bei Anschluß an die Ketzwcehsehpan nun g als Uhr - antrieb geeignet ist. Ein auf der Welle des Sägezahnrades befestigtes Schneckenrad treibt direkt den Stundenzeiger an, so daß mit einer 1:12-Übersetzung für den Minutenzeiger das Uhrwerk mit einer so geringen Zahl von Bauelementen schon vollständig ist. Bis auf das Antiiebselement und die Achsen der Zahnräder können alle Bauteile aus Kunst¬ stoffen billig hergestellt werden. In der Anwendung zum Antrieb von mechanischen Zerhackern für empfind liehe Gleichspannungs-Meßgeräte und Schreiber (Chopper) wurden zwei solcher piezoelek¬ trischer Biegeschtvingcr mit einer Länge von je J cm verwendet. Derartige mechanische Zerhacker besitzen bisher einen voluminösen und schweren elektromagnetischen Antrieb, während der piezoelektrische Antrieb sich bei gleicher Leistung durch Verkleinerung, geringeres Gewicht, leichtere Konstruktion und Freiheit von magnetischen Störfeldern bei niedrigeren Kosten auszeichnet. Die Speisespannung für einen piezoelektrisch be¬ triebenen Chopper beträgt 220 V (50 Hz). Ermüdungserscheinungen konnten bei diesem äsperimentellen Chopper nach 10 000 Befaiebsstunden nicht festgestcllt werden. — Weitere Arbeiten- zielen auf einen universal verwendbaren, kleinen Motor hin, der für vielfältige Aufgaben eingesetzt werden kann. 2G I Verncr Stankowe il „Kat ] einzuschleusen. Diesem Auftrag gemäß vollzog sich wenige Jahre nach Entstehen des westdeutschen Separatstaats — etwas seitab vom öffentlich bestaunten „Wirtschaftswunder“ — der Aufbau eines vielgliedrigen, kostspieligen Propagandaapparats im Äther, der 1957 bereits über 62 Mittel- und Lang- wcllensendcr sowie über 139 UKW-Sender verfügte. Darüber hinaus waren 35 Sender der westlichen Besatzungsmächte und 15 UKW-Strahler ausländischer Rundfunkunternehmen auf westdeutschem Boden statio¬ niert. Insgesamt strahlten schon damals, vor 12 Jahren, 251 Rundfunk- und Fernsehstationen im Bonner »Staat und auf dein besonderen Territorium Westberlin ein Programm der politischen, militärischen und „moralischen“ Aufrüstung aus — ihnen zur Seite die amerikanischen Stationen Radio Free Europe in München und RIAS-Westberlin/Hof. [6j Heute sind unter dem (gemäß Satzung vom 9. Juni 1950 entstandenen) „Dachverband“ ARD (der sogenannten „Arbeitsgemeinschaft der öffent¬ lich-rechtlichen Rundfunkanstalten der Bundesrepublik Deutschland“) insgesamt 60 MW-, 1 LW-, 13 KW-, 99 UKW-Hörfunk- und 66 Fernseh¬ sender auf insgesamt 402 Frequenzen mit einer Gesamtleistung von 17182,1 kW vereinigt, die sich als „»Stimmen der Freiheit, der Demokratie, der Menschenwürde“ oder nach Belieben auch als „Waffe, stärker noch als Atombomben“ (I/inebarger) verstanden wissen wollen. [7] 29 In jedem westdeutschen Rundfunk- und Femsehh an £ Ihuch findet man die offiziösen urgamsatorisch 'geselliifiJleben Angaben über diese ART), in deren R&uptsitz in München der Intendant des Bayrischen Rundfunks Christian Wallenreiter ganz nebenbei eis Vorsitzender fungiert. Er ist trotz aller CDU/CSt-VcrpßiGhtetheit jedoch keineswegs der einflu߬ reichste Mann dieses Dach verbände. Die Macht haben hier 18 Minister, Staatssekretäre der früheren und derzeitigen Bundesregierung, 32 Unter¬ nehmer und 3 Bankiers und nicht zuletzt — dag verdient kervorgehoben zu werden - 8 Funktionäre von Revanchisten Organisationen [S], die auch innerhalb der neun Rundfunk-[lauderjanstalten — Bayrischer Rundfunk, Hessischer Rundfunk, Norddeutscher Rundfunk, Radio Bremen, Saar¬ ländischer Rundfunk, Sender „Freies Berlin“, Süddeutscher Rundfunk. Süd west funk, Westdeutscher Rundfunk — den Ton angeben. Aber dieser 11 Inst re Rundfunk — „Rat der Götter“ hat seit der Schließung der Staatsgrenze durch die DDR noch zwei „bundesamtlichen f 1 Mitregenten einen gleichberechtigten Platz eingeräumt: dem Vertreter der bis dahin wenig bekannten, seit 10G2 jedoch aufgeblähten Deutschen Welle, und dem Vertreter des jüngsten Unternehmens der ARD-Runde, dem des Deutsch lau dfunks. Um das Dutzend voll zu machen — als 12. „Partner' 4 residiert der Verbindungsmann des US-staatlich ausgehaltenen RIAS aas Westberlin gleichberechtigt am Münchner ARD-Ratstisch- (Als .13. ARD- Mitglied isl das „Zweite Deutsche Fern sehen' 4 (ZDF) eingetragen.) Ein Tisch mit drei Fronten also; — einer „bundesinnereif' Seite, einer aggres¬ siv nach außen gekehrten Front und einer, die die globalst rategische Part¬ nerschaft westdeutscher Massenmedien mit der Politik der United Maies Information, Agency symbolisiert — der RIAS-V-Mann ist Amerikaner und UJSIA -Beamter. Eine Freimaurerloge der NATO, nicht weniger gefährlich als ein militärischer General stab zwischen Bonn und Washington, Denn generalstabsmäßig kalkulierend wird hier über den Einsatz jener 17 000 kW im Dienst der „Neuordnung Europas“ entschieden, d,h, — über die tägliche, wöchentliche, monatliche Selbstdarstel 1 ung der Bun¬ desrepublik als Hegemon eines „europäischen Modells“; — über die Aktivitäten zur Rechtfertigung jeder U8A-Aggression, gleich¬ gültig, ob in Korea, Guatemala, Kuba, Nahost oder Vietnam; — über Methodik und Formeiiwandcl propagandistischer Attacken gegen sozialistische Länder und ständige „Präsenz“ Imperialistiseber Ideo¬ logie im Äther; — über Programme zur Arbeitsteilung und gegenseitigen Rückendeckung vor Ohren und Augen der Öffentlichkeit. Auch für das ARD-Stabsquartier in München gilt die Devise: „Wir benötigen eine Analyse der Ost-Vest-Situation, um die beste Form der An¬ näherung zu. Ijc-stinunen, durch welche die Internationale Organisation des konmm- ni s tischen Weltreiches auf geweicht und ... von innen her auf gebrochen werden kann ... Die kommunistischen Regimes sollten langsam abgebaut werden.” [01 30 Damit spielen die im ARD-Verband gleichgcschalteten, durch Bonner p v tindfunkvertreter und Regier ungsbeamte, SP- und CDD/GSII-Funk- tionärc und Seil dünge von Revaimh ist en Organisationen gcnemlstabs- geleiteten Rundfimksta.tmnen die Rolle eines Januskopfs: Nach der einen Seite — innenpolitisch — wirken sie als Instrumente zur Täuschung der Volksmassen über die objektiven gesellschaftlichen Zu¬ sammenhänge, als Bremsklötze im Prozeß des BewußWerdens der Massen über ihre Kl assenint er essen und historischen Perspektiven, als Demagogen, um die Khissenmteressen der Bourgeoisie in „allgemeine Interessen aller** ..Sozialpartner“. die angeblich „in einem gemeinsamen Boot“ sitzen) um* zufätschen. Nach der anderen Seite — außenpolitisch — wirken sie als politische Reklameagenten, die die Bundesrepublik vor aller Welt als „demokra¬ tischste, krisenfesteste, menschlichste und attraktivste Gesellschaft 1 * hinstellen wollen. Dazu bedienen sie sich ihrer beiden bundesamtlieh betriebenen Sender Deutschlandfunk (1 LW-, 6 MWdStralder, insgesamt 7 Frequenzen, Ge¬ samtleistung 1230 kW) für den deutschsprachigen Europadien st sowie für Sendungen In polnischer, tschechischer, serbokroatischer, rumänischer, ungarischer, englischer, französischer, holländischer, dänischer, norwe¬ gischer und schwedischer Sprache, und der Deutschen Welle, die nur auf Kurzwelle (insgesamt 42 Frequenzen, Gesamtleistung der Strahler in Jülich 7 x 100 kW und Kigali in Rwanda/Afrika ! X250 kW) in 27 Spra¬ chen, künftig In 28 Sprachen (japanisch) sendet. Während der Deutschland funk jährlich 600000 min Sendezeit (75% in deutscher Sprache, 25% in Fremdsprachen) im Äther hetzt, bringt es die Deutsche Welle sogar auf 1600000 min Sendezeit (06 % in Fremdsprachen, 34% in deutscher Sprache). So alarmierend diese stete und vielsprachige „Präsenz“ imperialistischer westdeutscher Meinungsmache im Äther ist — es reicht den ARD-Generalstäblern und ihren Drahtziehern in Bonn noch nicht. Getreu der Devise des Franz Josef Strauße der sich mokierte, „auf dir Dauer kann es kein Deutschland gehen, das wirtschaftlich ein Riese und [*oMtisch ein Zwerg ist.. * Deshalb braucht die deutsche Politik einen europäischen Rahmen“\ [10] strebt die Bonner Regierung nicht nur nach Besitz und Verfügungs¬ gewalt über Kernwaffen, sondern baut bereits in der Nähe von Min de I- heirn eine weitere riesige Kurzwei len-Sen denn läge mit Sx 250 kW Leistung für ihre Deutsche Welle, die ab 1971 die ..Neuordnung“ im Äther verstärkt durchsetzen will. Die psychologische Methode dieser Hetze über Ätherwellen Ist bereits perfektioniert. Nach innen wie nach außen werden die Widersprüche dieses kapitalistischen Gebildes einer „formierten“ Gesellschaft verdeckt und Ihr antagonistisch er Charakter verschleiert. Nachrichten und Kommentare, Berichte und Reportagen nutzen den TJinstand, daß mit der wachsenden 1 Übersicht über die in der ARD vereinigten Sendeanstalten' • Li • XJ •M Hl Bezeichnung des Senders Standort Strahler- LW MW KW UKW Fern¬ sehen I -zahl -frequenz -zahl -frequenz -zahl -frequenz -zahl -frequenz -zahl -frequenz 1 Bayerischer Rundfunk (BR) München i 10 10 i i 45 10 10 — 2 Hessischer Rundfunk (HR) Frankfurt/Main H 2 2 6 17 5 5 3 Norddeutscher Rundfunk (NDR) Hamburg B 10 10 16 45 12 13 4 Radio Bremen (RB) Bremen B 2 2 B 5 9 2 5 Saarländischer Rundfunk (SR) Saarbrücken B B B B 3 fl o +4 6 Sender „Freies Berlin“ (SFB) Westberlin a B 2 o 4 1 1 7 Süddeutscher Rundfunk (SDR) Stuttgart B 10 10 11 23 5 6 8 Südwestfunk (SWF) Baden-Baden B B B B 1 19 41 21 21 9 Westdeutscher Rundfunk (WDR) Köln B B B B fl B 37 9 9 10 Deutschlandfunk (DLF) Köln B 5 5 — — — — — — 11 Deutsche Welle (DW) Köln B B B 7 43 — — — — 12 RIAS-Berlin Westberlin B 5 5 2 2 3 3 — — Insgesamt ■ ■ 99 223 66 69 1 Das „Zweite Deutsche Fernsehen“ (Mainz) als 13. ARD-Mitglied ist hierin nicht 32 Leis t u n g o n in kW Empfänger in MOl. LW MW KW UKW FS r 1 Hörer **■ Fernseh¬ teilnehmer — IS 3,6 10 645 160,5 2 r 0SS 1,800 120 — 030 635 1,587 1,101 ■ ■ 404 —- 1187 1774,5 3,510 2,546 «■>o 10 211,5 £00 0,252 0,188 400 — 300 120 0,300 0,237 125 — 31 100 0,910 0,G23 3 20 — 10GG 050 1,652 0,057 49S 1,5 751 1222 1,958 1,213 4IS — 831 1250 5,015 3,890 350 880 — —* ? — — ’— HCT — * + —■ GSO 120 100 “ ? «• 350 3059,6 1001,5 4046,5 7472 18190 12 578 ent]ialten, — Die Itcd, 3 Elcktr, Jahrbuch 1970 33 Vergesellschaftung der Produktion unter den Bedingungen der wissen¬ schaftlich-technischen Revolution eine gewisse Anonymität der Ausbeu¬ tung erscheint; die Klassengesellschaft, ja auch die Ausbeutung, so wird behauptet, bestünden gar nicht mehr, es handle sich heute um „eine Herr¬ schaft von Sachen über Personen“, der notgedrungen Rechnung getragen werden müsse. Dazu werden Lllusionen gezüchtet, Großmannssucht ge¬ nährt, Krisenfestigkeit vorgetäuscht, die nicht angetastet werden dürfe — eine neue Form von „Macht-, Erfolgs-, Lebensstandards- und Zu¬ standsvergötzung“ [11], die ihrerseits als AfFektquelle des Antikommunis- mus eine panische Furcht vor „Wohlstands- und Ordnungsverlust“ ein¬ schließt. Diese pausenlos von den ARD-Inlandsendern hochgepeitschte Furcht vor dem „Anderswerden“, falls die „kommunistische Weltmacht zum Zuge“ käme, ist der Garant für ungestörte Aufrüstung und Kriegs¬ vorbereitung, die von großen Teilen der westdeutschen Öffentlichkeit noch immer geduldet werden. Wenn diese psychologische Vorbereitung voll¬ ständig gelänge, so meinte Ludwig Erhard , .. dann wird sich die Anziehungskraft einer so gegliederten Gesellschaft an¬ deren Formen gegenüber als weit überlegen erweisen. (Man beachte die nicht zufällige Ähnlichkeit mit der deutsch-kaiserlichen Devise: Am deutschen Weson wird die Welt genesen I — d. Verf.) Zugleich wird sie den Sozialismus... ideologisch und po¬ litisch aufzehren.“ [12] Betonte Seriosität, raffinierte Wortwahl und pseudodokumentarische Auf Ä machung, Verhaltenheit in Sprache und „gebügelter“ Stil für die Ver¬ breitung von Halb Wahrheiten, die Glaubhaftigkeit erzeugen, aber Verlogen¬ heit und mangelnde Beweisführung verdecken, sogar Lügen „mittragen k ‘ sollen — so wird manipuliert. Ein probates Mittel ist ferner das Weglassen, das absichtlich spannungschaffende Auslassen von Fakten. Jede Sendung beruht auf den Techniken der Fre^dschen „Tiefenpsychologie“, derzu- folge der „kalkulierte Appell an das Unterbewußte, die rationelle Aus¬ nutzung psychischer Dispositionen“ [13] betrieben wird. Jede Sendung geht aus von Überlegungen Vance Packards über die Möglichkeit, das Unterbewußtsem „steuern“ zu können: Diese Methode „... umschließt jenen Bereich, in dem ein Mensch auf verschwommene Weise wissen mag, was innerhalb seines Fühlens, seiner Empfindung und seiner Haltung vorgeht, aber nicht bereit wäre zu sagen, warum. Das ist die Ebene der Vorurteile, Ängste, Gefühlsaufwallungen usw.“ [14] Auf diese Ebene des Hörer- und Zuschauerbewußtseins richten sich die psychologischen Methoden der suggestiven ARD-Rundfunk- und Fern¬ sehpropaganda. Das wichtigste Vorurteil, eine emotionale Abneigung gegen den Kommunismus, gegen den Sozialismus, die Verteufelung schon dieser Begriffe, wird durch ihre pausenlose Gleichsetzung in regelrechte Vor¬ urteilsketten wie Kommunismus — Outen — Zone — Stacheldraht — Grau - in-frrau — verhärmte Gesichter — Diktatur — Unfreiheit — Böse erreicht« Dementsprechend werden Fakten „ausgewählt“, frisiert, angereichert, gestutzt oder umgefälscht, bis sie solchen Ketten zielgerichtet entsprechen. 34 Umgekehrt werden Ketten wie USA — Größe — Unschlagbarkeü — NATO — Bundesrepublik — Dz-mohnüie- — Freiheit — Sozialp ar l n c rs c futfl — Gewinn — Reichtum — WohUmständigheit konstruiert und strapaziert* wobei andern noch Produktion, Auswahl, Zusammenstellung, tageszeitliche \\ irk- möglichkeät u.a. bei Musiktiteln eine überaus wichtige, wenn nicht ent¬ scheidende Rolle bei der Stützung dieser Worfcpropaganda spielen. Attraktive Musik zur „richtigen 14 , soziologisch als „günstig“ ermittelten Tageszeit, zerstreuend, aber auch emotionell Reichtum, Freiheit, Sorg¬ losigkeit suggerierend, soll untergründig die Geneigtheit zum Zweifels* freien Glauben an das folgende Wort vor bereiten. Von dieser Basis aus ist der Schritt zur Anerkennung auch von Lüge und Halb wahr heit nicht mehr weit. „Die reine, einfache Behauptung ohne Begründung und jeden Beweis ,., ist ein sicheres Mittel, um der Ma&senseele eine Idee einzuNüßen. Je bestimmter eine Be¬ hauptung, je freier sie von Beweisen und Belegen ist, desto mehr Ehrfurcht erweckt sie. Die Behauptung hat aber nur dann wirklichen Einfluß, wann sie ständig wieder¬ holt wird, und zwar mit den gleichen Ausdrücken/' [15] Wie sehr sich dieses rinidfunkpropagaiidistische Rezept „bewährt© 4 * und politisch ummünzte, zeigte eich spätestens vor dem 21. August 1968# Bleiben wir hei diesem letzten Datum, bleiben wir bei den politischen Ereignissen in der ÖSSR 1968, so wird die Gefahr der westdeutschen und der mit ihr verbündeten USÄ-Rundfunkpropaganda speziell über Free Eumpe beweiskräftig, ebenso die arbeitsgeteilte Genera Istabsarbeit aller Bonner Propagu ndaorgfitic, die zusammen mit der westdeutschen Presseagentur DPA und dem Bonner Bundespresseamt eine Al t Trium¬ virat bilden. In einem internen Rundbrief ließ der CDU - Bundestags- abgeordnete Dr* Emst Müller *11 ermann durch blicken: „Meines Erachtens besitzt dieses Land (die ÖS3R — d. Verb) eine Schlüssel¬ stellung für die Oat-Wesir Beziehungen Im allgemeinen und für das Verhältnis der Bundesrepublik zum Osten im speziellen. Schon die geograüscho Lage macht die Tschechoslowakei zu einer Drehscheibe für Warenbcwegsmgeu und geistige Strö¬ mungen (I), Ein in der Tschechoslowakei gelungener Liberal!sierungsprozeß und eine Bereinigung der Beziehungen zwischen uns und der Tschechoslowakei müssen zwangsläufig Ilückw'irkungen auf das innere Gefüge des Ostblocks und auch auf die Beziehungen anderer kommunistischer Länder zu uns Hervorrufen/* [1Ö] Daß dieser GDU-Drehscheibenkünstrukteur ganz im Sinn der Sudeten - deutschen Landsmannschaft und deren Hauptvertreter, den ehemaligen Besitzern großer Gruben- und Bergwerksgesellschaften im tschechischen Gebiet, sprach, bedarf keiner Unterstreichung» Sie waren cs, die Jahr um Jahr zuvor ARD-Mikrofone zn ihren großangelegten provokatorischen Treffen beorderten, die Kindern und Kindeskirtdern von „Flüchtlingen 4 " die „Neuordnung Europas“ schmackhaft, die Rückkehr glaubhaft und dl© Gefahr eines dritten Weltkrieges vergessen machen wollten. Nach ihren Weisungen in den Rundfunkräten der einzelnen westdeutschen Rund¬ funk an st alten wurde Politik gemacht, ihrem Einfluß entsprechend wählte DPA die passenden Nachrichten für ihre Abnehmer aus, nach ihren Wün- 3 * 35 gehen vertilgte das Bonner Presseamt die gemeinsame „Sprachregelung“ bei der propagandistischen Behandlung aller „Ößtfr&gen“ in Presse, Rundfunk und Fernsehen. „Sprachregelung“ in Presse, Rundfunk und Fernsehen — wie sieht das aus, wie hat. sich das im Hinblick auf psycho legi sehe Taktiken im Fall CS SK gezeigt? Die Springerscho „Welt“ dozierte siegesgewiß kurz vor der Hilfsaktion der verbündeten sozialist ischen Länder, äußerlich solle d er Sozialismus gar nicht einmal „vernichtet“ werden, auch nicht, im Wort¬ programm und Sprachgebrauch westdeutscher Rundfunk- und Fernseh¬ sender, denn . ,os wäre unklug, von vornherein auf die; Immer hoch anfeuerndc Kraft des Wortes .Sozialismus* (lu sozialistischen Ländern — d. Yerf.) zu verzichten . . . Die Sprache der Politik setzt ihre Termini (zuin Ärger der Sprachjurlstcn) nicht zu in Zwecke der Aussage (!) ein, sondern zum Zwecke der Reformation. Dabei ist die mangelnde Präzision solcher Begriffe wie .Sozialismus' (warum wurde der Sozia¬ lismus als drohende Gefahr im westdeutschen Spmchxaum gebrandiiiarkt? — d + Yerf.) nicht immer ein Nach teil; Ein Falte der Prager Reformer wird sie im Gegenteil geradezu zur Yoransset zung politischer Wirksamkeit. Pie diffuse, vielfältig schillernde Bedeutung des Begriffs ..Sozialismus* erlaubt, cs nämlich, ihn durch geeignete Interpretation (3) an L T nvorgesehenes auaupassen und trotzdem das sichere Gefühl der Kontinuität (der ungestörten „stüton“ Konterrevolution! — d. Yerf.) zu ver¬ breiten, ** [17] Das also ist. das Gesicht des westdeutschen Rundfunk- und Femseh- trusfcs — e i ne nur sei 1 1 ech t getarnte Fi I i a k> der N AT0. ei n H aupte i tipe itscher der ant^kommunistischen Aggressivität. Meinungsfreiheit? Für wen? Der westdeutsche »Satiriker Wolfgang Eberl brachte in einem Anflug von Gal¬ genhumor die „Freiheiten“ der ARD-Partner iti einem zugespitzten fingierten Gespräch [18] mit einem Intendanten auf diese Formel : TJ 'Angenommen, jemand hält die Angriffe auf Hanoi für Terrorangriffe - kann et das bei euch sagen ? 'wollt e ich wissen. 'Klar. Kann er sagen „W * Er hält die Notstandsgesetze filr den. Anfang der Diktatur ? f 'Kann er sagen, soll er sogar sagen , * 'Oder er findet, für manche Entwicklungsländer sei der Kommunismus die beste Lösung f ' ' Warum soll er das nicht sagen, können ? ' 'Das kann er in eurem Funkhaus alles sagen ? ' Natürlich, über all. In der Kantine , im Fährstufd t sogar im Büro des Intendanten - vorausgesetzt natürlich> da sieht nicht irgendwo ein Mikrofon herum 37 Quellenangaben [1] Erich Kuby: Alles Im Eimer — Biegt Hitler bei Bonn? Stuttgart 1960, S. 229 [2] Prof. Franz Knipping: Die lautlose Gleichschaltung. Rundfunkjournalistik ln Theorie und Praxis, Berlin, Nr. 5/67, S. 13 [3] Paul A. M. Linebarger: Psychological Warfarc, Washington D. C. 1954, S. 211 (engl.) [4] „Wehrkundc“, München, Nr. 4/1953, S. 4 [5] Alard von Schack: Außenpolitik. Stuttgart, Nr. 11/1962, S. 773/774 [6] Zahlenangaben gemäß Dr. Horst Hanzl , Rundfunk und Arbeiterklasse, Doku* mentation, Fakultät für Journalistik, Leipzig 1965, S. 58 [7] Zahlenangabcn gemäß „Internationales Handbuch für Rundfunk und Fern¬ sehen“, Hamburg 1968 [8] Albert Norden: Referat auf der 4. Journalistenkonferenz, Berlin 1965, S. 54 [9] Die Welt, Hamburg, Ausgabe B, vom 9. Oktober 1965 [10] F. J . Strauß: Entwurf für Europa, S. 150 [11] TT. Heise: Aufbruch in die Illusion, Berlin 1964, S. 335 [12] L. Erhard: Rede auf dem 13. CDU-Parteitag, DdZ, S. 36 [13] 0. Schoenbemer: Zitate aus „Information — oder herrschen die Souffleure". Hamburg: Roh wohl t 1964, S. 62 [14] Ebenda [15] Gustave Le Bon: Psychologie der Massen, Stuttgart 1953, S. 104 [16] ADN-Meldung vom 28. Juni 1968 [17] Die Welt, Hamburg, vom 17. August 1968 [18] Die Zeit, Hamburg, 2/1967 vom 13. Januar 1967, 8. 6 Das „faule“ Nest in Maryland In den USA gibt es das sogenannt© Amt für Nationale Sicherheit (NSA = National Security Agency). Es ist di© größte amerikanische Spionage- Organisation, Diese Agentur hält sich von den übrigen Spion agei net i tut ob Amerikas abseits. Das gilt auch für ihr© zentral© Verwaltung, Die Tätig heit dieser Institutionen sowie das Budget der Spionageagentur werden äußerst geheim gehalten, Nach in der West press© durchgeeickerten Mel* düngen beläuft sich das Budget auf über I Mrd, Dollar ira Jahr. 1952, als der Präsident der Vereinigten Staaten, Truman, die Weisung L f ah, dieses Amt zu bilden, enthielt die Begründung ©ine umfassende Er* ldärung für di© Öffentlichkeit, in der ca hieß: „Die Agentur ist dazu be¬ rufen, höchst spezielle technische und koordinierende Punktionen wahr* zunehmen, die mit der nationalen Sicherheit der USA im Zusammenhang stehen. 1 * Inzwischen sind Iß Jahre vergangen. Die Agentur hat sich zum größten. Spionagedienst, zu einer Armee der elektronischen Spionage, entwickelt. Das Nest ln Maryland Ein Sstöckiges, hufeisenförmiges Gebäude hinter Stacheldraht. Das ist das Stabsquartier der Spionageagentur in Fort George Meade* in den Wäl¬ dern des Staates Maryland. Dieses Port Meade liegt auf dem halben Weg zwischen Washington und Baltimore. Fläch ermäßig ist es das drittgrößte staatliche Gebäude der USA hinter dem Pentagon (Kriegsmi niste riura) und dem State Department, Seine elektronische Ausrüstung hat einen Wert von einigen Milliarden Dollar, Etwa 14000 Mitarbeiter bilden in Fort Meade zusammen mit einigen tausend Agenten an anderen Orten ein gigantisches Netz von elektronischen Beobachtunga- und Abhorpunkten zu Lande, zu Wasser, in der Atmo¬ sphäre und im Kosmos. Der derzeitig amtierende Direktor, Generalleut¬ nant Marshall Sylvester Carter, geh. Iß, September 1909, zieht außerdem häufig zur Erfüllung von Spezia laufgaben Ingenieure* Wissen sch affeler 39 und Experten aus verschiedenen Mono pol Vereinigungen und Universi¬ täten des Landes heran. Das Spionageamt hat die Aufgabe, umfassende Angaben über poli¬ tische, diplomatische, militärische und Ökonom Ische Geheimnisse mög¬ lichst vieler Staaten zu beschaffen. In der Agentur arbeitet eine spezielle Sicherheitsabteilung zum Schutz der Nachrichtenverbindungen, Diese Einrichtung berät andere Stellen der USA bei der Geheimhaltung und Entwicklung von C liifinersy stemen sowie in anderen Fragen des Nach¬ richtenwesens. In einem 9stockigen Gebäude neben dem Stabsquartier befindet sich die elektronische Rechenmaschine, das „Hirn“ der Spionage - zentrale. Die Verwaltung für wissenschaftliche Forschung des Spionagcamtö arbeitet an der Dekodierung von Chiffren, Nach dem Stellenplan sind hier 200 hochqualifizierte Entschlüsseler beschäftigt, Sie haben die Aufgabe, die aufgefangenen Nachrichten aus allen Ländern der Erde, darunter auch die chiffrierten Nachrichten der Verbündeten der USA, zu entschlüsseln. Die größte Verwaltung innerhalb der Spionageagentur ist die Produk- Honsahteilung, Sie umfaßt mehr als die Hälfte aller Mitarbeiter. Diese operative Verwaltung verfügt über Tausende von Abhörst eilen zu Lande und zu Wasser, Von der Luftwaffenbäaie in Yandenberg (Staat California) werden regelmäßigSpionagesatel liten der Santos-Seriegestartet. Sie sind mit Aufz ei ehnimgsgc raten für Funksendungen, mit Peilgeräten für Funkmcß- antagen und mit anderen Geräten für die Sammlung von Spionageinfor¬ mationen ausgestattet. Von Luftwaffenbasen in Florida und von Basen in Südvietnam starten Flugzeuge vom Typ U-2 mit Spionageaufträgen. In jüngster Zeit werden verstärkt unbemannte Flugkörper vom Typ Firebee für Spiooagezwecke eingesetzt. Diese Flugkörper sind mit Kameras und infrarot empfind liehen Au fk 1 äru ngsgerät en au sger ü stet. Die neu© Strategie Durch modernste Technik und praktisch unbegrenzte finanziell© Möglich¬ keiten ist das NSA zu einer Hauptstütze der neuen amerikanischen Spio¬ nagestrategie geworden. Diese Strategie geht dav on aus, daß der „elek¬ tronische Spion“ weiter „sehen“ und „hören“ kann als der beste tradi¬ tionelle Agent. Bei vielen Menschen besteht oft noch die Meinung, elektronische Auf¬ klärung sei so etwas wie das Abhören von Telefongesprächen. Nach ihrer Vorstellung fangen die Spionageschiffe, Flugzeuge und Satelliten, die sich in best immten Gebieten befinden, einfach Funknachrichten auf. Das ist aber keineswegs so. Da publiziert z.B. zu diesem Problem der militärische Berichterstatter U- Perhina in der Baltimore*Sun, der größten Zeitung äm Staat Maryland, 40 folgende An sehn mm gen der Leitung der Spionageagentur: ,,Dic Vor¬ stellungen über die elektronische Aufklärung als einfache Überwachung verschiedener Gespräche ist außerordentlich begrenzt und elementar. Elektronische Aufklärung bedeutet wesentlich mehr. Hunderte und Tau¬ sende von Menschen, die an solchen Stellen arbeiten wie den Flugzeug¬ werken , Mart in Marietta* in Middle-Delaware, dem kosmische n Zentrum .Westinghousc*, dem Flughafen ,Friendship‘ und an vielen staatlichen Ob¬ jekten, wissen, daß die elektronische Aufklärung nicht einfach das Ab* hören von Funksendungen bedeutet, Schiffe, Flugzeuge sowie Satelliten und auch stationäre Bodenstationen registrieren all das, was in einem gegebenen Gebiet im gesamten Spektrum der elektromagnetischen Aus* Strahlung gesendet wird. Die aufgenommenen Ausstrahlungen ermöglichen es Spezialisten von der elektronischen Aufklärung, sehr viele Dinge zu entschleiern« Ein Funkmeßgerät strahlt zum Beispiel Signale einer be¬ stimmten Form aus. Diese Signale unterscheiden sich von solchen, die von Zielbegleit Stationen ausgestrohlt werden. Beide Funkmeßgeräte strah¬ len nun wiederum Signale aus, die sich von den Signalen unterscheiden, mit denen Funkmeßgeräte für die Raketenlenkung arbeiten, Funkme߬ geräte für die Raketenlenkung senden also unterschiedliche Signale zu Funkmeßgeräten aus. die dazu bestimmt sind, den Gegner irrezuführen und zu täuschen,“ Die amerikanische Propaganda versichert lügnerisch, daß die elektro¬ nische Aufklärung in keiner Weise im Gegensatz zu internationalen Ge¬ setzen stelle. Offiziell verkündet man das Prinzip der „Spionage mit sauberen Händen“, wobei die USA auf keinen Fall die Souveränität anderer Länder verletze. Die Spionage selbst wird als unantastbares Recht de r Vereinigten Staaten proklamiert. Die Washingtoner Wochenschrift i-ni- ted States News and World Report verkündet zynisch: „Es gibt kein inter¬ nationales Gesetz, das verbietet, sich dieser Art Spionage zu bedienen.“ SckuiiHzifjcä Spiel — schmutzige 11 linde Heute geben die offiziellen Vertreter Washingtons offen zu; „Hunderte Schiffe und Flugzeuge der USA betreiben Spionage.“ Die amerikanischen Spionagespeziallsten bevorzugen Schiffe. Ihrer Meinung nach zeichnen wich diese durch wesentliche Vorteile für die elektronische Spionage aus. Ausgerüstet mit modernen elektronischen Geräten und mit einer großen Zahl von Spezialisten an Bord, sind sie, so meinen die Amerikaner, sehr beweglich und können günstige Positionen für ihre Spionage einnehmen. Die Hauptaufgabe solcher Spionage schiffe besteht darin, militärische Funksendungen auf solchen Wellenbereichen abzuhören, die sieb im we¬ sentlichen nur im Bereich der quasioptischeu Sicht auabreiten. Um den genauen Standort der Funkstellen uuszumachen, sind auf dem Fockmast / tO m | -1 0 (H 4J 0 * eS «2 fl ^ OQ O tH M (11 f "*1 ü 03 5 ^ > 'ö fl 'Ö 0 fl bJO fl fl Ö ,fl c_i aa ; g n H In fl 0 O f-i >• 03 0 K ^ _Q 0 0 :fl W PH 3 fl 3 g Ö •-* fl _ 0 O _Q rfl 0 ~Ö M ^ 03 ä co too i *o 2 ^ jä g ^ o rr g ;| ^ J§ q 42 eine Keihe von Funkpeilgeräten angebracht. Die Funksignale werden mit speziellen Schiffsantenuen anfgenommen. Unter Deck befinden eich Elek- tironenrechenmaeekinen, Sender und Funkfernschreibgeräte, Dringende Funknaciirichten werden an Ort und Steile entschlüsselt* Anschließend wird das gesamte Material zur Analyse dem Spionagezaatarum übergeben. Die Spione zur See können mit Hilfe von Hydrofonen die Fahrt von Flandelsschiffen in bestimmten Gebieten verfolgen und die Propeller¬ geräusche der Schiffe bestimmen Hydrografen registrieren die Wasser- teiup^rafur und den Salzgehalt des Me er wa ssers* Diese Angaben sind für dag Ausmachen von U-Booten notwendig* Im „kalten Krieg“ gegen die sozialistischen Länder, im Kampf gegen die nationale Befreiungsbewegung scheut der amerikanische Imperial ismus vor keinem Mittel zurück. Washington stützt sieh dabei besonders auf die Untergrundtätigkeit und auf die totale Spionage, Die Ereignisse zeigen aber, daß die Imperialisten eine Niederlage nach der anderen erleiden. Und so wird es immer sein. 1F, Tschcrnischew Aus ßadiot Heft 12 1968. 43 e steuern regeln optimieren Für die Mechanisierung, Automatisierung und Überwachung von Fertig ungs- und Verfahrensprozessen Thyristorverstärker im System „ursamot" im System „ursamat 41 für die stufenlose Spannungssteffung, z. B. zur Antriebs regelung. zur Temperaturregelung oder zur Helligkeits- Steuerung Automatische Lü‘ für die temperoturobhängige Lüftungsregelung, insbeson dere in der Landwirtschaft Elektronische Temperaturregler Elektronische Zeitrelais Ausführliche Informationen ei haften Sie über unsere Werbeabteilung VEB WEIDA Werk für elektron. Baugruppen der Regelungstechnik 6508 Weida, Geraer Straße 36 Tefefon 201 ■ Telex: 58208 Jilrg&n Feuerstake Energie — direkt in elektrischen Stro m um gewandelt Ebkfcroenergieerzeugtmg bedeutet heute noch in überwiegendem Maß die Gewinnung elektrischer Energie in‘Wärmekraftwerken, Dazu kommen die WasBerkrÄtWerke } die ebenfalls einen großen Teil des Energiebedarfs decken. Aber für die Zukunft reichen diese Möglichkeiten nicht aus. Die fossilen Brennstoffe nehmen beständig ab, und damit entsteht eine der Bevölkerungsentwicklung auf unserer Erde und dem damit verbundenen Energiebedarf völlig entgegengesetzte Entw icklung. Man rechnet bis zum Jahr 2000 mit einem Bevölkerungswachstum auf 6,2 Mrd. Menschen; damit verbunden ist ein Steigen des Energiebedarfs von 0,6 auf 4,7 Hilf MW Ul Allein die Entwicklung in einem Land w ie der DDE läßt diese Diskre¬ panz deutlich werden* In einer Grafik (Bild 1) sind die Verhältnisse bis Bild 1 Grafische Darstellung der gefor¬ derten EUIdroenergieerzmgung und der möglichen Kapaziiäisentwick- lunp auf Basis der thermischen Krttfttoerke (nach Fuchs) 45 etwa 1990*angedeutet. Die untere Kurve zeigt die mögliche Entwicklung, basierend auf konventionellen thermischen Kraftwerken, die obere Kurve die zu diesem Zeitpunkt tatsächlich erforderliche Energieerzeugung. Be¬ reits 1980 wird die Kapazität der thermischen Kraftwerke nicht mehr aus¬ reichen, selbst unter stärkerer Berücksichtigung der heute möglichen Kern¬ reaktoren bleibt die Entwicklung unter der geforderten Kapazität (punk¬ tierte Linie). (Auf die Möglichkeit der Energiegewinnung durch Ausnutzung der Kernprozesse Spaltung und Fusion wird nicht näher eingegangen, da sie keine Energiedirektumwandlungen im eigentlichen Sinne sind.) Die Energiegewinnung bzw. -Versorgung auf nichtterrestrischer Ebene hat die Suche nach neuen Möglichkeiten der Elektroenergieerzeugung beson¬ dersgefördert. Wenn auch die ausnutzbaren Effekte verschiedentlich schon mehrere Jahrzehnte bekannt waren [1], [2], [3], [4], [5], [6], so lagen besonders in der Werkstofftechnologie unüberwindbare Hindernisse, die erst in den vergangenen 10 Jahren teilweise beseitigt bzw. umgangen werden konnten. Was ist mm das Kennzeichnende für die Energiedirektumwandlung (EDU)? Es soll darunter die Überführung einer Energieform in eine andere (speziell in elektrische Energie) ohne viele Zwischenstufen, wiederum im besonderen unter Umgehung der mechanischen Energie (durch rotieren¬ den Generator), verstanden werden. Man kennt heute 6 Methoden, die bei brauchbaren Wirkungsgraden (ein wesentlicher Gesichtspunkt) eine technisch mögliche Lösung liefern. In Tabelle 1 wird ein Überblick über diese nachfolgend beschriebenen Methoden gegeben, wobei nach maximalem Wirkungsgrad geordnet wurde. (Lediglich die thermoelektrische Wandlung bildet dabei eine Aus¬ nahme; es sollte die Gruppe zusammengefaßt werden, die thermische Basisenergie ausnutzt.) Tabelle 1 Herde technisch genutzte Möglichkeiten der Energiedirektumwandlung Wandlcrtyp Wirkungsgrad in % Primftrenergie Brennstoffzelle 87 chemisch Thermionikkonverter 18 MHD-Konverter 16 thermisch Thermoelement 8 Solarzelle 15 (Licht-) Strahlung Radio-N uklid-Batterie 5 radioaktiv Brennstoffzellen Die direkte Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie nutzt man schon lange Zeit bei den gewöhnlichen Primär- und Sekundärele¬ menten. Doch die diskontinuierliche Arbeitsweise dieser Elemente wird 46 bei den Brennstoffzellen^umgangen, da die Reaktionspartner beständig nachgeführt werden können. Bei den obenerwähnten Elementen kommen jtn wesentlichen -Metalle mit Metalloiden bzw* -hydroxiden zur Reaktion. Die Brennstoffelemente können grundsätzlich auch gasförmige und flüssige Reaktionspartner au&nutzen, Arbeiten mit festen Brennstoffen wurden vorerst eingestellt, da erhebliche technologische Schwierigkeiten auftraten* Das Prinzip der kalten Verbrennung , schon 1894 von TT* Ostwald erwähnt, nutzt einen Elektronengeber-(Gxydationa )Prozeß an der Anode und einen klektronennehmer-(Reduktions-)Prozeß an der Katode aus* Charak¬ teristisch dabei ist die Umgehung der Wärme als Zwischenstufe; demzu¬ folge unterliegt die Umwandlung nicht dem Cantoi-Btfnzip; lediglich der Heizwert des Brennstoffs stellt thermodynamische Grenzen* Die Wasserstoff'Sauerstoff-Zelle soll als Beispiel für die Reaktionen an den Elektroden dienen. Es sei darauf hingewieeen, daß für die Reaktionen der 3'Phasen'Bereich (Reäktionspartner/Eiektronenleiter/Elektrolyt) in len Elektrodenporen verantwortlich ist [7], [1]. Bild 2 zeigt dus Schema einer Brennstoffzelle. In einem isolierten Gehäuse befinden sich die po* rosen Elektroden, wobei an die Wasserstoffelektrode die Valenzelektronen des Wasserstoffs gehen und zur Sauerstoffelektrode fließen: H 2 + £ (QH) _ -+ 2 H a 0 + 2e. An der Sauerstoffelektrode findet dann die Reaktion \ 0 2 + H 2 0 + 2e -* 2 (OH) statt. Die (OH) “-Ionen schließen den Stromkreis zur Wasecrstoffeloktrode. Rcaktionsprodukt ist Wasser, das ebenfalls an der Wasserstoffelektrode entsteht* Als Zellreaktiou könnte man Hg + ^ 0£—► H,0 fl- elektrische Energie auf stellen* Der Wirkungsgrad galvanischer Brennstoffzellen wird definiert als elektrische Energie chemische Energie 47 * füll ku zu fügen wäre noch, daß Brennstoffzellen im Bereicli von 300 bis 1400 -K arbeiten, also im Bereich relativ niedriger Temperaturen» was sich günstig auf die Technologie solcher Elemente nuswirkt. Es existieren aus* gereifte Konstruktionen; so wurde die Energie des Raumschiffs Apollo S zum Teil aus einer modifizierten ifaco?!-Batterie der Pratt& Whitney Air- craft gewonnen. Einige Daten eines Labortyps dieser Batterie nach Bacon seien genannt: Brennstoff Oxydationsmittel Elektrolyt Anoden- und Katodenmaterial Spannung Stromdichte Leistung Betriebstemperatur Druck Leistungsdichte Bemerkenswert ist die hohe, für Leistungsdichte. H a ^2 3S%i ge KOH-Lösung gesintertes Ki 32 V etwa 500 mA/cm* 5 kW 300 °C etwa 27 at 350 W/dm* os mische Anw endungen sehr günstige Thermionisehe Wandlung Thermiomsche Konverter sind im wesentlichen Hochvakuumdioden mit heißer Katode (Emitter) und kalter Anode (Kollektor)* Erste Hinweise auf diese Möglichkeit der Umwandlung gab bereits Schlichter am Anfang des Jahrhunderts. Die Strom/Spamiungs-Kennlinie des Konverters ver¬ läuft aber im Gegensatz zur normalen Diode im H. Quadranten, d.h., es findet eine Umkehrung des Prozesses elektrische Energie — Warme (Ano¬ de uv er! uste) statt. Durch physikalisch-chemiaihe Oberflächenbehandlung der Elektroden kann erreicht werden, daß die Austrittsarbeit 0 C des Kollektors viel kleiner als die Austrittsarbeit des Emitters ist, und da¬ mit wäre die Kennlinien Verschiebung gegeben (Bild 3). Im Prinzip handelt es sich um eine ,,Wärmekraftmaschine 1 die mit Elcktrouengas arbeitet. Die elektrische Energie ergibt sieh aus der Diffe¬ renz von, zugeführter nnd abgeführter Wärme. Durch Einbringen eines leicht ionisierbaren Gases (meist Cs-Dampf) gelingt es, die störenden Raumladungen zwischen den Elektroden zu kompensieren und damit dio elektrische Leistung weiter zu verbessern. Die an der Last verfügbare Spannung erhält man direkt aus der Differenz & E — & Gt und bei optimaler Nutz Spannung (etwa 1 V) kann inan Stromdichten von 5 bis 50 A/em- 48 Bild 3 Grafische Darstellung des Übergangs einer DiodenkennKnie in die Charakter rixfik einte TkermionitoeandUrs und schematischer Aufbau eines Wandlers; j 1 — steile Itaumladungshenrdinie, 2 — verschobene Kennlinie. 3 — normale Diodenken.nUvie realisieren. Der thermische Arbeitsbereich der Konverter Hegt unter 2000 Kj als Wirkungsgrad definiert man gewonnene elektrische Energie ^ angeführte Wärme Q z a Die angeführte Wärmt; Q zn muß dabei im wesentlieben die Strahlunge- und Leitungsverluste sowie die kinetische Energie der emittierten Elek¬ tronen decken* Wichtig dabei ist, daß der Wirkungsgrad eines Carnot - Prozesses niekt übertroffen wird. Die Beheizung des Emitters erfolgt mit Hilfe der Wärme» die bei der Kernspaltung nutzbar gemacht werden kann, mit heißen Flammengasen oder durch Absorption der Sonnenstrahlunge- cnergic, was besonders für Anwendungen im Kosmos ausgenutzt wird [8], Wichtige Forschungsgebiete für Thermionikkonverter sind die Suche nach 4 ElfcKtr. Jahrbuch 1Ö70 49 geeigneten Elektroden und Methoden zur Beseitigung der Raumiadxmge- Störungen* Dabei muß man besonders die Austrittsarbeit des Kollektors Sehr kleinhalten und deren Temperatur&bhängigkeit beachten* Die Forschungsergebnisse zeigen, daß der Thermionikkonverter vor’ allem zur Umwandlung nuklear erzeugter Wärme geeignet ist* Technisch eicht das folgendermaßen ans: Der Emitter wird mit Eernspaltungs- material gefüllt, wobei man eine zylindrische Anordnung wählt- umgeben ist er im Abstand von 0,1 bis 0,2 mm vom Kollektor* Für eine elektrische Flächenbelastung des Emitters von 15 W/cm 2 und ungefähr In % Wirkungs¬ grad ist die Leistungsdichte im Brennstoff etwa 300 W/cm 3 ; damit zeigt sich ein Vorteil gegenüber konventionellen Reaktoren, Für weitergehende Informationen wird auf das Literaturverzeichnis verwiesen [9], [10]- M ft h net ohydrod ynamis che Wand 1 u n g # Diese Wandlungsart nutzt ein Prinzip, das schon M. Faraday um LS3G erkannt hat und das eine praktische Anwendung des nach ihm benannten Induktionsgesetzes ist, allerdinge in ungewöhnlicher Form* Beim Strö¬ men eines elektrisch leitenden Materials senkrecht zu einem Magnetfeld kann eine Spannung II — , gilt das Modell c), wobei jetzt die sogenannte Leerlaufspannung J7 0 auf- tritt, die wegen des konstanten Bandabstands einen bestimmten Grenz¬ wert nicht überschreiten kann. Man erreicht optimal mit den heute unter¬ suchten Stoffen 2,5 V. Im Fall optimaler Anpassung, E L = J¥j, ergibt sich dann ein Modell b)* Der entsprechende Arbeitspunkt auf der Kennlinie legt gleichzeitig die maximale Nutzleistung fest (in Bild 0 durch das getönte Rechteck gekennzeichnet). Bei neuesten Zellen wurden Strom- dichten von etwa 40 mA/cm 2 erreicht. Theoretisch ließen sich Wirktmgs- 54 * t I * Bild 0 Schematischer Aufbau einer Solarzelle, Kennlinien verlauf und Bändermodett grade von 30% errechnen (bei CdTe, T = 273 °K und EandabstandzJ-F *= 1,5 V), doch praktisch werden diese Werte kaum realisiert, da & — Strahl ungs Verluste durch Keßexion, b — Hekombinationsverluste, c — Abweichung der Kennlinie von der idealen Diodenkenn* lime, d — ohmsche Verluste Auftreten* 55 Die Arbeiten an sogenannten Dünnsckicktzcllen sind wegen ihres gerin¬ ge» Gewichts je Leistmigseinheit besonders für die Raumfahrt wertvoll. Durch Hinteremanderachtüten mehrerer Zellen mit Halbleitern verschie¬ denen Bandabstands kann die spektrale Enorgieverteilimg des Soniien- spcktrunis besser ausgenutzt werden. Dock auch für terrestrische Anwen¬ dungen sind die Solarzellen wertvoll, Mitteleuropa hat z.B, eine mittlere So 1 arkonstante von 1,35 kW/m 2 und könnte durch entsprechende Solar¬ zellen den derzeitigen .Energiebedarf decken [14]. Dem entgegen stehen natürlich technologische Schwierigkeiten und vor allem hohe Investitions¬ kosten, Badlo-NukUd-Wandler 11] Das Prinzip der Rad io-Nuklid-Batterie wäre die im Bild 7 gezeigte An¬ ordnung; ein ähnliches Prinzip hat Mosley bereits 1913 angegeben. Durch ß ~Strahlung würde sich an der Kugel eine Spannung ernsteUen, die der Strahlungsenergie des Präparats entspricht. Die dabei erzielbaren St röme sind aber so gering, daß eine praktische Anwendung ausseheidet, nicht zuletzt wegen der hohen Spannungen (bei Sfl Sr — 2,3 MY). Man hat. eine 2stufige Anordnung konstruiert, wobei 2 Wege zu unterscheiden sind, und zwar einmal die Zwischenstufe Lieht durch Anregung von Leuchtstoffen mittels /^-Strahlung und zum anderen die Wärme, wobei die thermischen Isotopenhatterien auch technologisch sehr weit entwickelt sind [15], [16], Die Batterie SN AP VII c arbeitet z.B. mit den Daten Durchmesser 46 cm; . Höhe 51 cm; Gewicht 750 kp; elektrische Leistung 5W; Aktivität 2,1 ■ IO 5 ei Sr 90 TiQ 3 seit mehreren Jahren in einer arktischen Wetterstation. Die fotoelek¬ trischen Batterien sind noch wenig entwickelt und werden ihre haupt¬ sächliche Anwendung nur im Bereich einiger Milliwatt haben. Das aktive Material wird mit dem Leuchtstoff vermischt und. in dünnen Schichten zwischen Fotoelementen angebracht. Dabei sind noch viele Fragen zu untersuchen, wie Dicke der Leuchtseh ich t, optimale Anpassung der spek- ßild 7 Prinzip eines Radio-Nuklid- Wandlers 56 Bild 8 Aufbau des LCG-25A; 25 FF Leistung bei einer Dauerarbeit von 5 Jahren; 1 — Abschirmung, 2 — Isolation, 3 — innere Abschirmung, 4 — Isotopen - kapsel t 5 — radioaktives Isotop, 6 — thermoelektrische Wandler, 7 — Kühl¬ rippen Tabelle 3 Wesentliche Vorteile der Verfahren zur Energiedirektumwandlung (nach Euler) Verfahren - ■ JE an r 1 Wichtigste Eigenschaft Weitere Eigenschaften Galvanische Brenn- hoher Wirkungs- geräuschlos, relativ kalt, keine stoffzellen grad Umweltverschmutzung, großer Lastbereich, umschaltbar auf Speicherung thermionlsche hohe Leistung in geräuscharm, geringes Leistungs- Konverter kleinem Volumen gewicht, Abwärme verwendbar MHD-Konverter hoher Wirkungs¬ grad als Vorstufe kann Wechselstrom liefern Thermoelement wellenfreier Gleich¬ strom niederohmig, geräuscharm, langlebig, umschaltbar auf Küh¬ lung, als Wärmepumpe verwend¬ bar Solarzelle wellenfreier Gleichstrom geringes Leistungswicht, langlebig, niederohmig, geräuschlos Isotopenbatterie absolut wartungs¬ frei, lange Lebens¬ dauer, evtl, mehr als 20 Jahre geräuschlos (Die Eigenschaften der fotoelektrischen Energiedirektumwandlung wurden vom Verfasser ergänzt.) 57 tr alert Energie Verteilungen von Leuchtstoff und Fotoelement, optimale Korngröße von Leuchtstoff und Aktivitätsträger, spezifische Aktivitäten für maximale elektrische Leistungen tua.m. Ferner sind die Verluste durch ot-Tei leben, die den Leuchtstoff zerstören, zu berücksichtigen, da technische Aktivitätsträger zumeist remittierende Anteile enthalten, Bild S zeigt die praktische Ausführung einer thermisch betriebenen Isotopcnbatterie. Schluß Die neuen Stromquellen haben entsprechend ihren zugrunde liegenden Effekten auch völlig neue, spezielle Eigenschaften gegenüber den konven¬ tionellen! Methoden, Dennoch muß festgesteilt werden, daß diese Methoden heute die konventionellen mir ergänzen, da sie für bestimmte Aufgaben geradezu prädestiniert sind, doch keinesfalls ersetzen. Die vorstehenden Ausführungen sollten einen Überblick über die heute meist bearbeiteten Wandlungsarten geben, da in dem gesteckten Rahmen tiefergehende Er¬ örterungen und Beschreibung konstruktiver Details nicht vorgesehen waren. Literatur {[17], [18], f 10] sind aum tieferen Eindringen in die Thematik geeignet,) [1] Feuerstake, J,: Möglichkeiten und Probleme der Energäedlrektiim Wandlung, Wissenschaft und Fortschritt (Im Druck) [21 Seebecii, Th.: Abh. Kön* PreuB. AJnd. Wissenschaften, ■?, $65 (1822/23) [3] Altenkirch, E<: Pfcys, E + , 10, 560 (1909) [4] Moselr tf, IT, O. L: Proc. Boy. Soc., A SS, 471 (1913) [51 SehUlz, H\; M. Farad&y, Berlin 1903 [0] OsliwtA, TT*: Zeltachr. f. Elektrochem., 1394 [7] TTt'ttSttZj Ä.: Zeitschr, f. Elektrochcm.. iN, 287 — 304 (1902) [sj Brosens, P. X: Joiirn. of Eng, for Power, Paper No, 64-WA/Sol-1 [9] Winkenhach* H.: Umschau, 66, 801-803 (I960), Frankfurt/M. [10] A tomfcernenergio 10 (1905), Sonderheft Thcrmlonlk-Ileaktoren [11] Kalte, JWelsh, LA*: Direct Conversion of Heafc to Electricit-y». New York: J. WÜey Sons 190O [12] Jotte f A. b\: Halbleitcrthcnnockmcntep Berlin 1957 [13] Chapin, D. M.; Futter, C, S,; Fearson, G. L,: Joura. appl, Phydcs 25, 670 (1954) [14] Jmti, E.: Wie leben wir morgen, Stuttgart 1957 [15] Schar mann, A.: Facliberlcht Phyefk ertagung, Frankfurt/IL 1956 [10] Euter, J*; Scharmmn, A,; Kerntechnik 5 t 385, (1963) [17] Justi, E.; Wenzel, A.: Naturwissenschaften 47, 239 (1900) [20] Jtufi, E,: Naturwissenschaften 4S. 537 (1961) [19] Euler, J.: Energie-Direktnmwaudlmig, München; Verlag Karl Tlvlemig KG 58 Di© Bewältigung der Zukunft Dr. Woffgang Reischock Eine neue Ära hat begonnen • .* Maschinen und ganze Fabrikabtei¬ lungen, die sich selbst steuern, Elek¬ tronenrechner, die die Geisteskräfte des Menschen potenzieren, Daten- verarbeitungsanlagen, die uns hel¬ fen, ökonomische und gesellschaft¬ liche Prozesse nach unserem Willen zu lenken — damit werden wir alle zu tun haben. Die neuen technischen Mitte!, die uns In die Hand gegeben sind, müssen wir vor allem als mit¬ arbeitende, mitplanende, mitregie¬ rende Staatsbürger zu beherrschen wissen. Das hat tiefreichende Kon¬ sequenzen, die In diesem Buch unter* sucht werden. Dieses Buch erhalten Sie En jeder Buchhandlung. 180 Seiten mit zahlreichen Abbil¬ dungen, Halbleinen Bestell-Nr. 232505, 4,- Mark VOLK UND WISSEN VOLKSEIGENER VERLAG BERLIN Dialog mit dem Computer — Moderne Arlieitsprinzipien elektronischer Dipl.- Math. Claus Goedecke Da lern e rar Ij eit img sanl agen — Die Entwicklung der elektronischen Datenverarbeitung ist durch die ständige' Verbesserung der Leistungsfähigkeit der zum Einsatz gelangen¬ den elektronischen Datenverarbeitungsanlagen gekennzeichnet. Die Haß* nahmen zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Datenverarbeitungs¬ anlagen lassen sich in folgenden Punkten zusam inenfassen: — ständige Verbesserungen in der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der verwendeten Bauelemente, Baugruppen und Geräte; — Entwicklung und Anwendung von neuen Bauelementen und Geräten; — Verbesserungen und Veränderungen in der internen Organisation der elektron iachen Datenverarb ei tungsan lagen. Bereits Anfang der 60er Jahre sind Groß-Datenverarbeitungsanlagen entwickelt worden; die Groß-Datenverarbeitungsanlagen, die heute zum Einsatz gelangen * weisen jedoch demgegenüber völlig andere Leistungs¬ kennziffern auf. Wie sich die Maßstäbe verschoben haben, soll an einigen Beispielen illustriert werden: Die Rechengeschwindigkeiten stiegen von 50000 bis 100000 Operationen je Sekunde auf mehr als 1 Mill. Operationen ja Sekunde an, die Zugriffszeiten verkürzten sich von einigen Mikro- Sekunden auf wenige hundert Nanösekundeti, die internen Speicher¬ kapazitäten erhöhten sieh von durchschnittlich 20000 bis 40 000 Worten auf über 250000 Worte. Weitaus schnellere und neuartige Eingabe- und Ausgabe gerate sowie externe Speicher kamen zum Einsatz, z.B. optische Belegleser, Bitdsohirmanzeigen oder xerografische Schnelldrucker, Einer der wichtigsten Aspekte bei der Weiterentw icklung der Leistungs¬ fähigkeit der Groß-Datenverarbeitungsanlagen bestand jedoch in der Konzipierung völlig neuer, moderner interner Organisationsformen der Anlagen. Ent wicklunjj der internen Organisation Das klassische Konzept der Rechenautomaten beruht auf dem bekannten Blockschaltbild, bestehend aus Speicher, Rechenwerk, Steuerwerk und aus den Eingabe- und Ausgabegeräten. Der organisatorische Ablauf voll- 60 zag rieh bi einer rein sequentiellen Abarbeitung der Befehlsketfce des äm Speicher der Anlage aufbewahrten Programms, Dabei konnte jeweils nur eine Einheit der Anlage in Tätigkeit sein; während der Eingabe ruhten Verarbeitung und Ausgabe, bei der Verarbeitung der Daten konnten keine Eingabe- oder Ausgabeopera tionen durchgeführt werden, und schließlich wurden bei der Ausgabe Eingabe und Verarbeitung außer Tätigkeit ge- setzt. Erst na eh erfolgtem Riickaigna-l konnte zur nächsten Operation, dem nächsten Befehl, übergegangen werden* Eingabe- und AusgnkepuHcruiig Es hat sich herausgestellt, daß die Geschwindigkeit der Durchführung eines Datenverarbeitungsprozesses im wesentlichen davon abhängt, wie schnell es gelingt, der elektronischen Datenverarbeitungsanlage die zur Verarbeitung benötigten Daten zuzuführen bzw. die Ergebnisse der Ver¬ erbe itung auszugeben. Während die Verarbeitung der Daten in der Anlage im Mikrosekunden- bereich liegt, ergeben sich für die direkte Eingabe der Daten mit Hilfe der bekannten Lesern echanißmen Zeiten im Milli Sekunden bereich* Eine wesentliche Verbesserung der Leistungsfähigkeit der elektronischen Datenverarbeitungsanlagen wurde in diesem Zusammenhang durch die Verwendung von Zwischenspeichern, sogenannten Puffern, erzielt* Puffer dienen dazu. Eingabe und Ausgabe einerseits und die V erarbeit tung andererseits zeitlich zu überlappen und damit einen Geschwindig¬ keit sausgleich zwischen der Zentraleinheit der elektronischen Daten¬ verarbeitungsanlage und den peripheren Geräten herzuatellen. Die Über¬ führung der Informationen in den Puffer bei der Eingabe bzw. aus dem Puffer bei der Ausgabe erfolgt unabhängig von der Arbeit der Zentral¬ einheit. Puffer sind kleine Speicher, die auf elektronischer Basis arbeiten und eine bestimmte Informationseinheit, z.B. den Inhalt einer Lochkarte oder die Zeichen einer Druckzeile, aufnehmen können. In Abhängigkeit von ihrer Funktion für die Eingabe bzw. Ausgabe unterscheidet man Eingabe* und Au$ffabejwffer. Durch die Verwendung von Pufferspeichern wird die Zentraleinheit zur Durchführung von Eingabe- und Ausgabeoperationen nur noch für einen Bruchteil der Zeit blockiert, die für den direkten Transport der Daten von bzw. zu den peripheren Geräten erforderlich wäre. Die Wirkungsweise eines Puffers soll am Beispiel der Verarbeitung von Lochkarten gezeigt werden: Nachdem der Inhalt einer Lochkarte in den Eingabepuffer über¬ tragen wurde, erfolgt bei Anruf durch die Zentraleinheit die Überführung der Daten mit großer Geschwindigkeit in den internen »Speicher. Nach Abschluß dieser Übertragung beginnt die interne Verarbeitung, und gleich¬ zeitig — parallel zur internen Verarbeitung — wird der Inhalt der nächsten Bild 1 Zeitlicher Zusammenhang zwischen Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe bei ungepufferter Ein - und Ausgabe 1 a 1 1 £Z i . £3 1 , H3 1 £5 1 1 £B ll 4^ 1 A~J AL \ VZ l 1^1 |W| ,W, n A3 U M 1 1 ! _ + ■ 1 j Bild 2 Zeitlicher Zusammenhang zwischen Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe bei gepufferter Ein- und Ausgabe (dabei bedeuten El, E2, , ,, Eingabe Infor- 77 m t ionsein heit 1, 2, . analog VI, V2, . , * Verarbeitung und Al, A2 t ,,. Ausgabe) Die gestrichelten Li?iien im Bild 2 stellen Wartezeiten der Zentraleinheit dar Lochkarte von dem im Verhältnis zur internen Verarbeitung langsamen Lochkarten leser in den Eingabepuffer üb ertragen , so daß beim nächsten Anruf durch die Zentraleinheit wieder kurzfristig Daten zur Verarbeitung zur Verfügung stehen. In Bdd 1 und Bild 2 ist der zeitliche Zusammenhang zwischen Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe hei ungepufferter bzw. gepufferter Ein- und Ausgabe dargestellt, c M ebrfach vera rbei in n jj Bei einer Vielzahl von Datenverarheitungsprozessen sind nur verhältnis¬ mäßig wenige Rechenoperationen auszufiihren, so daß trotz der Verwen¬ dung von Eingabe- und Ausgabepuffern größere Wartezeiten der Zentral¬ einheit auftraten, da die Puffer nicht rechtzeitig mit neuen Informationen gefüllt werden konnten. Um diese Wartezeiten der Zentraleinheit möglichst geringzuhalten, wurde das Konzept der Mehrfachverarbeitung (in der amerikanischen Literatur als Mulliprogramming bezeichnet) entwickelt, das die parallele Verarbeitung zweier oder mehrerer Programme gestattet. Die Steuerung des gesamten Ablaufs übernimmt dabei das sogenannte Operations- System. Nachdem den einzelnen zur Abarbeitung zur Verfügung stehenden Programmen eine bestimmte Priorität zugeordnet wurde, übergibt das Operationssystem die Steuerung dem Programm, das die höchste Priorität hat. Muß zu einem bestimmten Zeitpunkt dieses Programm auf eine Eingabe- oder Ausgabemöglichkeit warten, so erhält das Operationssystem 62 ein Signal und übergibt daraufhin die Steuerung an das Programm mit der nächsthöheren Priorität. Dieses Programm kann in einem relativ geringen Zeitraum von einigen Millisekunden bereite eine große Anzahl von Ope¬ rationen ausfiihren.Es wird erst dann unterbrochen, wenn Zwischenzeit lieh die Eingabe- oder Ausgab emögl ich keät für das 1. Programm gegeben ist oder das 2, Programm selbst auf eine Eingabe oder Ausgabe warten muß. Im 2, Pall wird in Abhängigkeit von den Möglichkeiten der Anlage die Abarbeitung weiterer Programme eingeschoben. Zur Realisierung dieser zeitlich verzahnten Abarbeitung mehrerer Programme sind neben dem Operationssystem ein wirksamer Speicher¬ schutz sowie ein schnelles Kopieren und Wiederherstellen des System - zustande beim Übergang von einem Programm zu einem anderen erfor¬ derlich. D a len fern vernrb eit u n g Die Datenfernverarbeitung ist eine Weiterentwicklung der Grundidee der Mehrfach Verarbeitung zu einer großen Vielseitigkeit, Dabei stellt die Datenfernverarbeitung gleichzeitig eine wesentlich kompliziertere Daten- verarbeitungßform dar, da an die Stelle einer Zugriffsmöglickkeit bei der Mehrfach Verarbeitung unmittelbar an der Anlage eine große Anzahl von¬ einander unabhängiger, räumlich getrennter Zu griff smoglichkeiten (bei¬ spielsweise 50 oder 100) treten. Damit entfällt die bei der Mchrfach- verarbeituug vorhandene übergeordnete Steuerung durch eine Dedie- nirngsskraft, die unter anderem in der Vorauswahl der Programme bezüg¬ lich einer hohen Effektivität (z* B, werden gewöhnlich ein eingabe- und . N : 4 ' • . i+§ Bild 3 Fernschreiber als Eingabe- Äusgübe-Station für Datenfernverarbeitung 6S Bild 4 Primip&dtr&telhtng eines Timesharing-Betriebs ausgabeintensives Programm mit einem rechenintensiven Programm der zeitlich verzahnteti Abarbeitung unterworfen) und in manuellen Korrek- tureingriffen besteht, und es ergeben sieh für ein Operationssystem der Datenfernverarbeitung wesentlich kompliziertere Funktionen gegenüber dem Operationssy stein für die Mehrfach Verarbeitung, Unter Datenfernverarbeitung (Teteprocessing) versteht man die Ver¬ bindung von Datenverarbeitung und Datenfernübertragung, An eine zen¬ trale elektronische Groß Datenverarbeitungsanläge sind in beliebigen räumlichen Entfernungen eine Vielzahl von Hingabe* und Ausgabesta- t innen angeaoh losten — sogenannte Remote Station*?, von denen aus gleich¬ zeitig die Anlage benutzt werden kann, ohne daß eich die einzelnen Nutzer der Anlage bei Abarbeitung ihrer Programme gegenseitig beeinflussen. Eine typische Form der Datenfernverarbeitung ist das sogenannte Timesharing, Einer Vielzahl von Benutzern der Anlage, die über Bedien- pulte mit der Anlage verbunden sind, teilt man abwechselnd jeweils ein bestimmtes Zeit Intervall zu, nach dessen Ablauf das eine Programm unter¬ brochen und das nächste Programm an der Stelle, an der es beim vorher¬ gehenden Durchlauf gestoppt worden ist, fortgesetzt wird. Reihenfolge und Zeitintervall sind jeweils mit den Teilnehmern nach verschiedenen 64 Gesichtspunkten, u.a. nach Dringlichkeit oder Umfang der einzelnen Pro¬ gramme, vereinbart. Man unterscheidet 2 verschiedene Formen eines Time-sharing-Betriebs: Teilhaberbetrieb und Teilnehmerbetrieb. — Unter Teilhaberbetrieb versteht man die gleichzeitige Benutzung einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage von mehreren Teilnehmern zum gleichen Zweck, d.h., von den einzelnen Datenstationen aus wird an der Abwicklung ein und derselben Aufgabe gearbeitet. Das typische Beispiel eines Teilhaberbetriebs bildet beispielsweise ein Platzreser¬ vierungssystem. — Unter Teilnehmerbetrieb versteht man die Nutzung einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage durch voneinander unabhängige Anwender mit unterschiedlichen Aufgabenstellungen. Mit der Datenfernverarbeitung sind der Anwendung der elektronischen Datenverarbeitung völlig neue Möglichkeiten gegeben. Im Zusammenhang mit einer einfachen Programmiersprache, die keine speziellen Anlagen¬ kenntnisse mehr voraussetzt, wird der Dialog mit dem Computer , wie er in vielen populärwissenschaftlichen Veröffentlichungen bezeichnet wird, unmittelbar vom Arbeitsplatz aus möglich. Variantenberechnungen für Fiihrungsentscheidungen können unmittelbar durchgeführt und über spezielle Peripherieeinheiten, Fernschreiber oder Bildschirmanzeigen, sichtbar gemacht w T erden. Die Datenfernverarbeitung bietet eine Reihe wesentlicher Vorteile gegenüber der bisherigen Form der elektronischen Datenverarbeitung. Durch die Vielzahl der Teilnehmer kann man die Verarbeitungskapazität der Anlage wesentlich besser auslasten als bei einer größeren Anzahl mitt¬ lerer und kleiner Anlagen. Trotzdem hat jeder Teilnehmer den Eindruck, als arbeitete er ganz allein mit der Anlage. Daraus ergibt sich eine sehr wirtschaftliche Anwendungsform der elektronischen Datenverarbeitung, da außerdem der Personalbedarf für Betrieb und Wartung der Anlage geringer ist als bei einer Vielzahl mittlerer und kleiner Anlagen und zudem jeder Teilnehmer auf eine umfangreiche Programmbibliothek zu¬ rückgreifen kann. Nicht unerwähnt bleiben sollen die sich aus der Datenfernverarbeitung ergebenden Vorteile für die praktische Ausbildung auf dem Gebiet der elektronischen Datenverarbeitung. Das Vordringen der elektronischen Datenverarbeitung in immer neue Anwendungsgebiete erfordert eine um¬ fassende Qualifizierung auf breiter Ebene. Im Timesharing-Betrieb kann dabei nicht nur praktischer Programmierunterricht erteilt werden, sondern auch die allgemeine Ausbildung, z.B. an Hoch« oder Fachschulen, läßt sich auf diese Weise wirkungsvoll ergänzen. Die Programmtestung kann parallel zum normalen Anlagenbetrieb erfolgen, ohne den Fluß der Ver¬ arbeitung merklich zu beeinflussen. 6 Elcktr. Jahrbuch 1970 05 Die genannten Vorteile der Datenfernverarbeitung dürfen nicht dar¬ über hin weg täuschen, daß bis zu einer umfassenden Anwendung noch eine Vielzahl von Problemen zu lösen sind. In den kommenden Jahren ist je¬ doch unter bestimmten Einschränkungen eine immer stärkere Verbrei¬ tung zu erwarten. „Computer-Lyrik”, Droste-Verlag Düsseldorf, 48 Seiten, 5,80 West mark Ein Zusecomputer Z 23 wurde mit einigen hundert Worten aus Gedichten von Goethe, Droste-Hülshoff, Claudius und Tagore gespeist und mit einem Programm für Satz- und Versformen, Reimschema und Rhythmus versehen. Das bekannte „Abendlied " von Claudius „Der Mond ist aufgegangen “ erlebte nun¬ mehr die aufrüttelnde Neufassung: Das Laub ist aufgeflimmert Die tote Seele wimmert Zum Greise nah und gar. Der Schein perlt frei und stecket Und an den Blüten recket Die weiße Woge unsichtbar. Vor der Presse klagten die geistigen Väter dieseer Computergedichte: „Die Benutzung eitles Computers zur Lyrik-UerStellung icird von den meisten Dichtem als Mißbrauch der Lyrik, von den meisten Technikern als Mißbrauch des Computers empfunden .“ In Quebec halte man ebenfalls einen literarischen Computer-Versuch unternommen. Der Text: „Der Geist ist willig, aber das Fleisch ist schwach “ sollte vom griechischen Urtext übertragen werden. Uerauskam — so sagt man — „Der Whisky wird empfohlen, aber das Fleisch ist nicht sehr gut”. 66 Gute Nachricht 5 * radio -Television / ng. Klaus K. Streng Einführung in die Problematik des Farbfernsehens (4) Die NTSC-Norm Die älteste vollkompatible elektronische Farbfernsehnorm ist die NTSC * Norm (NTSC = National Television System Committee — Nationales Fern¬ sehsystemkomitee). Diese Norm stammt aus den USA und ist von nam¬ haften Femsehexperten in Rekordzeit auf die Beine gestellt worden. Dieser Zeitdruck bei der Entwicklung der NTSC-Norm ist wahrscheinlich auch eine der Ursachen für ihre zahlreichen Schwächen. Ursprünglich wurden Experimentalsendungen mit der für die betreffende Fernsehnorm abgewandelten NTSC- Norm u.a. in Moskau, Leningrad, London und anderswo ausgestrahlt. Inzwischen entschieden sich die Staaten außerhalb der USA für die zweifellos günstigeren Systeme PAL und SECAM. Eines der wenigen Länder, die auch weiterhin mit der NTSC-Norm arbeiten, ist Japan. Auch bei der NTSC-Norm werden im Prinzip 2 Farbdifferenzsignale zusätzlich zum Leuchtdichtesignal übertragen (s. auch Einführung in die Problematik des Farbfernsehens (3) im Elektronischen Jahrbuch 1909). Man wählte nicht unmittelbar die Farbdifferenzsignale R — Y und ß — }\ sondern daraus abgeleitete und eng damit verwandte Signale. Man nennt diese Signale allgemein das /- und das Q-Signal. Kennzeichnend für das NTSC-Verfahren ist, daß bei ihm ständig beide Farbdifferenzsignale übertragen werden. Da man nur einen Farbträger mit der Frequenz von etwa 4,211 MHz verwendet, müssen beide Farb¬ differenzsignale diesen Träger gleichzeitig modulieren. Im Empfänger werden sie jedoch getrennt wiedergegeben. Eine solche Doppelmodulation läßt sich im Prinzip auf verschiedene Arten durchführen. Man hat eine kombinierte Amplituden-Phasen-Modulation gewählt (Bild 1). Das eine Signal — das 1'Signal — moduliert den Farbträger direkt in seiner Amplitude. Dies ist einfach. Damit der Farbträger sich nicht unnötig als Moirö im Bild bemerkbar macht, unterdrückt man diesen Träger nach der Modulation. Das zweite Signal — das Q-Signal — wird dem um 90° phasenverschobenen Träger ebenfalls in seiner Amplitude aufmoduliert. 68 Bild 1 Prinzip der Doppdmodutution beim JS*TSC-Farbträger; a — direkter Träger (unmodvlieri), b — um $9 Ü phasmteneh&beneT Trüge? (unmoduliert), c — Zmatnmemetzww von et und b Nach Zusammcnfügen der beiden modulierten Träger und nach der er¬ wähnten Unterdrückung fies Trägers erhält man ein hochfrequentes komplexes Signal* in dem die Farben die jeweilige Phasen läge bestimmen und die Farbsättigung die Größe fest legt. Auf der Gegenseite, im Farbfernsehempfänger* filtert man das komplexe 4 S 211-MHz-Signal aus dem Leuehtdiehtesigual aus und setzt den wieder¬ hergestellten Träger mit großer Genauigkeit zu. Um diesen Träger wieder- JierzuätcUen, muß ein quarzgesteuerter Oszillator für ihn durch ein Farb- synckronisiersignal — den sogenannten hurst (sprich: hörst) — plinsen starr synchronisiert werden. Das Signal mit zugesatztem Träger wird nun ein¬ mal direkt, zum anderen Male mit um 90 d phasenverschobenem Träger demoduliert und liefert auf diese Weise die ursprünglichen 1- und ^-Infor¬ mationen. Blockschaltbilder von Koder und Dekoder für NTSC-Farbfern¬ sehen sind im Bild 2 zu sehen. Der aufmerksame Leser hat bereits die Gr und schwäche dieses in seiner Art zweifellos genialen Verfahrens erkannt: Da die Phasen läge des 4,211 -MHz-Signals von dem jeweilig übertragenen Farbton best mnnt wird* müssen sich alle Phasenverschiebungen auf dem Übertragungsweg in Färb ton an der ungen auswirken. Bei U mseh ul tungen auf andere Über- tragungssteilen {beispielsweise bei einer Sportveranstaltung) ändern sich 69 z.B* meist sämtliche Farbtöne* Diese Schwäche des NTSC-Verfahrens trug ihm die ironische Namensauslegung ein „NTSC — Never Twice The Same Color — Nie zweimal die gleiche Farbe 1 '* Trotzdem ist das NTSC- 7erfahren, obwohl heute technisch überholt, eine großartige Leistung. Auf seinen Grundideen bauen die beiden moderneren Systeme SECAM und PAL auf. Wenden wir uns letzterem zu. Das PAL-Verfahren Die Abkürzung PAL heißt Phase AUermting Line = zeile nwechselnde Phase. Die Grundidee von Dr. Bruch t dem Erbnder* ist, eine der beiden Farbinformationen, und zwar R — F, je Zeile umzupolen, also seine Phase um 180° zu drehen* Der unterwegs eventuell auftretende Phasen¬ fehler wirkt sich immer in der gleichen Richtung aus, d,h., er ist in Be¬ trag und Winkel unabhängig von der jeweiligen Polung der fGF-Infor¬ mation. Durch Addition beider Informationen, der „richtigen“ und der gespiegelten um gepolten, kann man die wahre Bezugsachse wiederher¬ stellen* die frei von dem auftretenden Phasenfehler ist* Eine einstellbare Farbkorrektur wird damit beim PAL-Farbfernsehempfänger über¬ flüssig. „Grüne Elefanten" gibt es beim PAL im Gegensatz zum NTSC- Parbfernsehempfänger nicht ku sehen* Bild 3 Die automatische Farbtonkorrektur bei PAL: ti — ein Oriffinatfarbsignal, als Vektor A dargesfdlt, h — Umpolung von A , e — Addition der beiden empfangenen Farbsignale B und IV (direkt und umgepoltJ sowie Afdeitiingheines „wahren '' Werte# daraus t d — das abgeleitete Signal ist dem Original Signal A identisch. 71 fSter et tlCÖ et-cnCQ 72 Bild 4 Koder und Beioder für das PAL-System Bild 3 zeigt dies Prinzip der Farbkorrektur bei PAL. Im Bildteil a wird die Farbinformation A übertragen. Sic ist im Empfänger mit dem Phasen- fehler et behaftet (B). Im Bild teil b erscheint A umgepolt und wird B'. Der Phasenfehler bleibt konstant und ist auch hier a. Durch Addition des Wertes B und des gespiegelten B' (in diesem Fall heißt er B fi ) wird Im Bi Id teil c die Bezugs achse und der wahre Wert von A wiederhergestellt; der Phasen fehler & ist verschwunden. Um -f-A, und —A addieren zu können, müssen beide gleich groß sein, wenn auch mit entgegengesetzter Phase, Dazu enthält der PAL-Farb¬ fernsehempfänger eine Laufzeitloitung, die ebenso wie beim SECAM - Verfahren das Signal genau um eine Zeilenlänge (etwa 04 ij.s) verzögert* Bild. 4 zeigt die Blockschaltbilder von PAL-Koder und -Dekoder* Es ließe sich einwenden, daß durch die PAL-Farbkorrektur bei großen Werten von ct eine Verfälschung der Farbsättigung cmtrelen muß* Dies ist theoretisch richtig, stört aber den Fernsehzuschauer nicht, wie die inzwischen gesammelten Betriebserfalirungen mit PAL zeigen. Außerdem sind große Werte von « in der Praxis äußerst selten* Vergleich von NTSC, SECAM und PAL Ein kritischer Vergleich der 3 bekannten und praktisch an ge wendeten Farbfernsehsvstemr ergibt folgendes Bild. NTSC bat zweifellos die größte Betriebserfabrung. Seine Nachteile sind indes so groß, daß sich kein europäischer Staat für dieses System ent¬ schied, trotz eines gewissen Druckes, den US-amerikanische Konzerne zweifellos ausüben. Dies charakterisiert wohl am besten NTSG. SECAM* die Erfindung des Franzosen Henri de France, tauchte etwa 1956 zum ersten Male In Expertenkreisen auf und wurde seitdem ständig verbessert. Es hat den Vorteil, relativ einfache Empfängerschaltungen zu erlauben* Im xjraktischen Betrieb erweist es sich NTSC überlegen* PAL ist das jüngste FarbfernsehSystem* Es stellt eine wesentliche Weiterentwicklung desNTSC-Systerns dar und vermeidet dessen Nachteile* Die PAL-Empfängerschaltungen sind etwas aufwendiger als solche der anderen beiden Far bfemaeh&ystemc. Im praktischen Betrieb — dies ist die Meinung internationaler Fachgremien — sind die Ergebnisse von SECAM und PAL gleichwertig. Wo das eine System et was vorteilhafter ist, zeigt das andere geringe Nachteile und umgekehrt. Wie im Elektronischen Jahrbuch 1969 bereits erwähnt, entschieden sich die meisten sozialistischen Staaten auf der Earbfemsehkonterenz in Oslo 1967 für SECAM, SECAM- Eingang' Trennung von Leucht dichte- Farbinhrmtm Y uoA+4 Addier stufe SECAM- Decoder 1 f?-Y\ PAL Coden h PAL- ^Aasgang _1_ AS-Jmpufs- AS Erzeugung As PAL- aMrennung UH rru- Farbträgers Bild ~i Tllnekürhnltbüd des SEC AM-PAL-TransJtode rs, nie er fUr die Winterotympiade 196$ eingesetzt worden war MönUdikeit der Transkodleriiug PAL—SECAM und umgekehrt Da beide Systeme — SECAM und PAL - voll kompatibel sind, können Farbfernsehsendungen nach jedem System auf alte Fülle in Schwarz-Weiß empfangen werden. Auch die Transkodiemng der Farbe, d.li. die Umwand¬ lung von SECAM-Senduugen in PAL-Sendungen und umgekehrt, erwies sich als möglich, und zwar vollelektroniöeh. Es ist jedoch nicht etwa so, daß eine Farbfernsehkamera vor dem Bildschirm eines Farbfernsehemp¬ fängers stell t, wobei der Empfanger Bflder nach der einen Xbrm empfangt, die Kamera aber einen Koder für die andere Norm speist. Wie die Über¬ tragung /.. IS. der farbigen Fernsehsendungen von der Winterolympiade aus Grenoble nach Westdeutschland bewies, kann man iranskodieren. Bild 5 zeigt das Blockschaltbild des dafür eingesetzten Farbtranskodiergciäts, Genauso ist im Prinzip auch eine Umwandlung von PAL nach SECAM möglich. Diese Erklärung soll jedoch nicht so verstanden werden, daß mit einem kleinen Zusatzgerät der einzelne (K*rh)-Fernsehteilnehmer einfach auch die Fernsehsendungen mit einer mderen Farbibmsclinorm iranskodieren kann. Dazu wäre ein Transkoder wahrscheinlich zu aufwendig. Aber von industrieller Weite sind sicher kombinierte PAL/SECAM-Dekoder zu rea¬ lisieren. Es gab ja auch schon in früheren Jahren Mehrnormen-Fernseh¬ geräte für den Schwarz-Weiß-Empfang. Wie wird es weitern eben mH dem Farbfernsehen? Diese Frage wird von interessierten Laien oft gestellt. Propheten sind heute aus der Modo gekommen, doch einige technische Perspektiven lassen sich bereit® a backen. 74 Genauso wie bei Schwarz-Weiß-Fernsehsendungen können beim Farb¬ fernsehen ebenfalls Nachrichten Satelliten eingesetzt werden. Es sei nur an die diesbezüglichci i Ex perimente mit dem sow j etischen Sate 1 ] iten l folnija erinnert* Dieser übertrag nicht nur Farbfernsehsendungen von Moskau nach Wladiwostok und Paris, sondern z.B. auch am 1. Mai 1968 die Mos¬ kauer Maidemonstration u.a. nach Kanada und Italien in Farbe! Hinsichtlich der Farbfernsehnorm wird sich in diesem Jahrhundert kaum etwas ändern. Dafür gibt es bereits zu viele Farbfernsehempfänger in der Welt. Die Farbfernsehnorm-Grenze ist nun einmal da. Aber sie bildet, wie wir sahen, auch bei verschiedener Zeilenzahl kein unüber¬ windbares Hindernis. Dabei stehen wir erst am Anfang der Entwicklung des Farbfernsehens. Eine Reihe von Fragen zu diesem Thema bleibt noch offen; sie können in diesem Rahmen nicht beantwortet werden. Diese Beitragsfolge sollte nur einige Probleme des Farbfernsehens kurz erklären. Hoffentlich ist dies gelungen. Farbig aus Schwarz-Weiß Mit einem normalen Sckimrzweiß-FertUfetigerät la&mi sieh nach Angaben des Kötner Wissenschaftlers Br, von Cowpenhausens farbige Bitdcr empfangen. Der Wissenschaft* Im , der im neuen Zoologischen. Institut der Kölner Universität mit sinne#psychologischen Forschungsarbeiten beschäftigt ist, sagte, das nach einer von ihm entwickelten Theorie arbeitende Farbfernsehen würde einen „unendlich geringeren Aufwand als das bisherige Farbfernsehen erfordern". Lediglich das System der Aufnahmekameras müßte verändert werden. Ausgangspunkt der Theorie ran Campenhausens ist nach seinen Angaben die im vergangenen Jahrhundert von einem englischen Forscher entwickelte rotierende Ben> finnische Scheibe, auf der der Betrachter Farben erkennt, obgleich auf der Scheibe nur Schwarme ifimwUr aufgezeichmt sind. Bas Verfahren werde bereits praktisch von einer amerikanischen Gesellschaft in Los Angeles angewandt, neue {Untersuchungen im Zoologischen Institut in Köln zeigten allerdings* daß das amerikanische Verfahren noch wesentlich verbessert werden muß. 75 eiecrronic Im Blickpunkt Der Fortschritt in Wissenschaft und Technik ist eng verbunden mit dem Einsatz der Elektronik. Entscheidend für das zuverlässige Arbeiten sind moderne Geräte, Anlagen undderenBauelemente Wir fertigen Halbleiterdioden im Plastgebäuse Empfängerrohren Oszi lEografenröh ren Elektronische Meßgeräte VEB FUNKWERK ERFURT 50 Erfurt, Rudolfstraße 47 Was isl Holografie? fI 5 Millionen Bilder in einem Kristall von 1 cm 3 MßuminJuiUV* Das prophezeiten 1968 die Wissenschaftler Juris Cpatnieks und Em* metl L--ith den Teilnehjoier/i eines Ingeadiendäceöene. Sie waren es auch, die 19132 die Holografie wiederent deckten, als ihnen mit dem Laserstrahl eine starke, kohärente Lichtquelle zur Verfügung stand, Bereits 1920 wurde das Prinzip der Holografie von Wolfke angegeben. In den 30er Jahren kam Boersch wieder darauf zurück, als das Elektronen¬ mikroskop entwickelt war, und der englische Physiker Dennis Gabor er¬ hielt 194S ein Patent zur Holografie; aber erst seit der Erfindung des Lasers (I960) konnten wirklich entscheidende Fortschritte auf dem Gebiet der Holografie erzielt werden. Ganz vereinfacht könnte man diese Technik als eine krisenlose Foto¬ grafie bezeichnen: das auizunehmende Objekt wird direkt auf di© Foto- platte gebannt. Auf dloFotoplatt© gelangt einmal das Lieht des mit einem Laserstrahl bele uchteten Objekts und einmal der Laserstrahl direkt, Lu Takt der Schwingtmgsstorung©n (Interferenz) wird die lichtempfindliche Schielit der Fotoplatte geschwärzt. Betrachtet man die entwickelte Foto platte mit gewöhnlichem Licht, so ist auf ihr von dem aufgenommenen Objekt nichts zu erkennen. Alle Bildmförinationen sind in dar feinen Interfereuzstruktm enthalten, Ersi wenn die Foto platte von einem Laserstrahl durchleuchtet wird, ergibt sich ein plastisches Bild, Ändert der Betrachter seinen Standort, dann verändert sich die Perspektive des Bildes mit. Das kommt daher, weil «las Foto ohne Linse entstand und jeder Punkt des Objekts sein Licht auf die gesamte Fotoplatte verteilte. Das Hologramm besteht also aus einer Vielzahl win¬ ziger Bilder, die den gleichen Gegenstand aus vielerlei Perspektiven zeigen. Im Auge des Betrachters addieren sieh sämtliche Teilbilder dann zu einem plastischen Bl kl. Deshalb kann man eine solche Fotoplatte in winzige Teile zerlegen, und doch ergibt jedes TeUstücJ: wieder ein komplettes Bild des Gegenstands* Damit ermöglicht das Hologramm nicht nur das räumliche Sehen (z, B, 3-0-Fernsehen), sondern ist auch ein idealer Datenspeicher. Es eignen sich 77 Kristalle, z. B. Kaliumbromid* in denen die verkleinerten Hologramme gespeichert werden können. Dazu wird vor jeder Aufnahme der Kristall ein wenig gedreht. Immerhin sind in 1 cm 3 eines solchen Kristalls 1 Trillion (Hj 15 ) lichtempfindliche Zentren. — Eine ganze Staatsbibliothek, gespei¬ chert in einigen I Kilogramm-Kristallen, kann man also schon nicht mehr als Utopie bezeichnen. Kur — ultraviolettes Licht dar! nicht auf den Kristall fallen, sonst sind alle darin gespeicherten Informationen gelöscht! AXE t(M)0 Unlojjrunime ln einem Kristall l-ber tausend Hologramme lassen Sich gleichzeitig in einem kleinen Lithium-K lohat- Kristall an Stelle der bisher rer wendet nt Fotoemutsiomm speichern. Das Hologramm wird, wie Wissenschaftler des Forschungslaboratoriums der Hell Telephone Catnptmj/ in den „Applied Physics Leiters" (ItjBH) berichten, rtack herkömmlichen Verfahren aufgenommen. Diedern Hologramm zugrunde tdetjoideu llUerfcrenzmustcr werden direkt int Kristall erzeugt. Je nachdem, ob sich die beiden Laserstrahlen, von denen einer di¬ rekt aus der Lichtquelle und einer über das abzubildende Objekt in den Kristall füllt, verstärken oder ab schwächen, komm t es in der Bildebene zte mehr oder weniffer starken Lokalen Änderungen des K ristalIbreehungsirtdex. hei der Sichtbarmachung des Holte- gramuis werden dem durch den Kristall fallenden Laserstrahl die den verschiedenen BfCdin nffs Indizes entsj wecken den optischen Informationen ttitfgepräffl, Da die Holo¬ gramme in dünnsten Schichten rechtwinklig zu einer der Kri st a Hachsen ge&jteichrrt werden, können auf einem kleinen Lithinm-Niobat-Kristall bis zu tQQQ Hologramme unter ffebraeht werden. Weitere Vorteile dieses neuen Verfahrens Heften darin , daß 42 Prozent der zur Sicht¬ bar mach ung des II blogra mms aufgewe ndeten lieh tencrgic tu isäch l i eh i tu Di Id erscheinen. hei einem fotografischen Prozeß hinderten Hegt die Licht amnuIzuug bei nur fj Prozent, Dank diesem hohen Wirkungsgrad dürften wesentlich größere Ilologrammformatc zu¬ gänglich sein. Außerdem kann der Kristall immer wieder für neue Hologramme ver¬ wendet werden. Durch Erhitzen auf 170 °C lassen sich die unterschiedlichen ßrechungs- indizes, die optischen K ristallschäden gleirhkomnien. wieder rückgängig machen , 78 uiiiiimiumuiiiiiiMiMiimtii Bild 1 Auf dem Kalmin-Prospekt in Moskau Der Taxifahrer erhält über Funk neue Anweisungen — Zeit und Geld werden gespart 79 Immer belebter wird der Funkverkehr im Äther. Das ist besonders in den großen Städten und Industriezentren spürbar. Hunderte Funkgeräte sind eingebaut in Wagen der Unfallkommandos, in Feuerwehrautos und Taxis. Und die Städteerbauer? In Moskau arbeiten sie z.B. in 6 großen Bezirken gleichzeitig, und jeder Bezirk entspricht der Größe einer mittleren Stadt. Tausende von Objekten benötigen aber eine operative Funkverbindung, nur reichen dazu die Frequenzen nicht aus. Die für den Funk Verant¬ wortlichen engen von Zeit zu Zeit die Frequenzbänder für die einzelnen Funkgerätegruppen ein, aber sie haben immer kleinere Teilstrecken zur Verfügung. Der Frequenzmangel bleibt bestehen. „Sind einige Teilstrecken nicht etwas zu dicht belegt? 4 ‘interessierten sich die Funker. Es zeigte sich, daß zur gleichen Zeit einige Übertragungs¬ kanäle nicht ausgelastet, andere dagegen überlastet waren. Damals kam auch der Gedanke auf, daß es notwendig sei, in Großstädten von den zahlreichen behördlichen und betrieblichen Netzen zu einheitlich koor¬ dinierten Übertragungssystemen überzugehen. Im Fall einer kollektiven Nutzung der Frequenzkanäle würde sich ja die Übertragungsfähigkeit des Äthers wesentlich erhöhen lassen. Dieser Gedanke wurde in dem beweglichen Funkverbindungssystem Altai verwirklicht. Im System des Altai erfolgt die Funkverbindung 8 ' i t Bild 3 Vorwiegend mit Tran¬ sistoren bestückt ist das Funkgerät Altai. Je Fahrzeugstation stehen 8 Sprechkanäle für den Ortsverkehr und 2 SprecJi- kanäle für den Linien¬ verkehr zur Verfügung zwischen einer zentralen Vermifctlungsstation und den Teilnehmersta- tionen, die in Kraftfahrzeugen eingebaut sind. Die zentrale Vermittlungs- Station hat eine Sendeanlage und eine Telefonvermittlimgseinrichtung. Sie ist für 14 Hauptkanälo mit je 8 Frequenzkanälen ausgelegt. 8 Sender und 1 Achtkanalempfänger betreuen somit 500 bis 800 bewegliche Funk¬ stationen. Um auch weiterentfernte Teilnehmer zu erreichen, stellte man die An¬ tennen auf einem Hochhaus auf. Mit Hilfe von Verbindungskabeln wurde außerdem die zentrale Vermittlungsstation an das automatisierte Stadt- telefonnetz angeschlossen. Stellen Sie sich vor, Sie fahren im Wolga über den neuen Moskau- Prospekt zum Kalinin-Prospekt. Sie nehmen den Hörer ab, drücken auf einen Knopf und sprechen mit der zentralen Vermittlungsstation. Durch sie lassen Sie sich mit einem beliebigen Telefonanschluß der Stadt Moskau oder einer anderen Stadt verbinden. Denn über das Fernamt können Sie aus dem Auto mit Ihren Bekannten in jeder beliebigen Stadt der UdSSR ' sprechen. Kein Wunder, daß das System Altai immer größere Popularität beim Publikum gewinnt. 6 Elektr. Jahrbuch 1970 81 Dipl.-Phys. Han$- Joachim Fischer Kritischer Vergleich von Zündsystemen Itir Kraftfahrzeuge 3S«thfl*U DJ)R T6L SiSlli UH iY . . fl 3 x 3 flvXj .d,(s-c«l sek VfxMW}- t .* M - t‘6,3*Jl P"b3 e3 **' U AS Zinn Entzünden des Kraftstoff-Luft-Gemischs in einem Verbrennungs¬ motor benutzt man seit langem eine Zündkerze. Diese hat einen druck¬ dichten Kcramikkörper, in den 2 Elektroden eingebracht sind, die in rund * 1 mm Abstand voneinander stehen. Legt man einen Hochspannungsimpuls ! 0 geeigneter Spannung an, dann wird die Luftstrecke durchschlagen, und der 1 kt *1* elektrische Funke zündet das Benz in Luft-Gemisch. Die Methoden zum Erzeugen des Hoehspannungsimpiilses haben sich jedoch in historischer Folge geändert vom Magnetzünder (Hochspannungs- dynamomaschine), Spulenzündung, über die Transistorzündung bis zur Thymtorzündung. Die klassische IJutcrbrecherspulenzündung ist über Jahrzehnte tech¬ nischer Entwicklung hinweg ausgefeilt, so daß das elektromechanische Zündsystem heute eine gewisse prinzipielle Grenze erreicht hat. Die For¬ derungen an die Zündung steigen aber durch moderne Motoren (hoch¬ tourige Motoren und Wankelmotoren) weiter. Zur Zeit bestehen 2 Hauptrichtungen der Weiterentwicklung von Zündsystemen: — Aufteilung der Funktionen SynchronisaUon des Zilndtor(jangs und Unterbrechung des Primärstroms sowie Übertragung der zweiten Funk¬ tion an einen Transistorschalfcer; — Aufteilung der Funktionen Energiespeicherung und Spanmmgeerhöhunrj sowie Übergabe der Energiespeicherung au einen speziellen Speicher¬ kondensator. Für die weitere Zukunft kann ein völliger Abgang von mechanischen Elementen, im Zündsystem prognostiziert werden: Ersatz des Unter¬ brechers durch einen elektromagnetischen oder optischen Synchroni¬ sator, Ersatz der mechanischen Z und Verstellung durch eine elektronische new. Die elektronischen Zündsysteme (gemeint sind Transistorspulen- zimdung und ThyristorkondcnsatorZündung) haben folgende Vorteile: — universelle Verwendbarkeit bei allen Verbrenmingsmütortypen; — Ausgangsspannung 30 bis 50 kV bei allen Betriebsarten des Motors; Unterbrecherötrom rein ohmisch und kleiner als 1A (beimechanischem Unterbrecher) - schnelle und stetige Gesell wind igkeitg wähl ■ - Vermeidung von Zündaussetzern (durch schlechte Unterbrecher- kontakte); ^ völlige Verbrennung des Kraft Stoff-Luft-Gcmischs bei niedrigen und sehr hohen Geschwindigkeiten ; Kraftstoffe En sparung bis zu 10%; leichteres Starten — dadurch Schonung des Bordakkumulators; - besserer Start, bei tiefen Temperaturen; kein Unterbrecherkondensator notwendig. Natürlich haben die elektronischen Zündsysteme auch Nachteile: - sie sind teuer und kompliziert; - sie erfordern mehr Leistung aus clem Bordnetz (gilt im FsJl der Tran- sistorspulemündung); - die Betriebs Zuverlässigkeit muß durch Überdimensionierung erreicht werden (Grenzwerte der Halbleiterbauelemente nicht au9nutzen). Bevor ein Vergleich der Systeme durch geführt wild, sei zunächst die Leistung im Funken für die verschiedenen Arten berechnet. Dabei soll gesagt sein, daß die minimale Zündenergie En der Praxis 30 m\Ys beträgt. 1 Für die konventionelle Spulenzündung gilt (als praktisch möglicher Höchstwert) Zündstrom 4 A, Primärinduktivität der Zündspule 10 mH W^-L.P- 4 2 * 10 10 “* 2 SO mWs - Für dieTransistorziindung gilt Zündstrom 7A, Primär Induktivität 3,S mH l 1 2 * 3,8 * IO“ 3 2 = 03 mWs . Für die Thyristommdung gilt mit U — 320 V und C~ 2 i/F. W. = — C ■ U* = IOOroWs. c 9 -Man erkennt aus diesen Berechnungen, daß all© Systeme mehr als die er¬ forderliche Hmdestenergie abgeben; die Thyristorzündung liefert die höchste Energie. 6 * 83 Bild 1 Schaltung der deMrovmchanischen Züiiditwt E1 ektromechaniselie ZiindSysteme Bild 1 zeigt ein konventionelles «S pnl cnuntcrbreeher-Zünd System. Es be¬ steht aus Stromquelle (Akkumulator), Ein Schalter (Zündschloß), Vor- widerstand i£ w (bei 12-Y-System), Zündspule Tr, die als Energiespeie her Batterie in eine Hochspannung), Unterbrecher K, der mit der Motorwelle synchron durch Nocken betätigt wird, Funkenlöschkondensator O t Hoch- spatmungs verteil er V und Zündkerzen Z. Wenn das Zündschloß eingeschaltet und der Unterbrecher geschlossen wird, steigt der Primär ström gemäß Kurve I (Bild 2) an. Nach einigen t „ ^bafct *... _ Millisekunden ist der Maximalstrom I ina x ~ p \ »rreioüt, dabej entspricht dem ohmschen Widerstand der Primärwicklung der Zünd¬ spule* In der Praxis liegt der Frimärstrom bei 3 bis 5 A. Zum Zeitpunkt öffnet der Unterbrecher, und das magnetische Feld der Zündspule ändert sich rasch. Bei großem Fimkenlösekkondeneator verläuft der Absehalt- vorgang nach Kurve 2 (Bild 2), für die übliche Größe in der Praxis von 0,1 bis 0,4 p,F ergibt sich Kurve 3. Die primäre Rückschlagspammng j Extraspan nun g u L = —L -pr ‘ j hat eine Amplitude von 200 bis 300V und Ij/A Büd 2 Stromverlavf bei einem ZilndzyHus der Spulenunterbfecherzündtmg 84 oszillierenden Charakter; die Sekunda rapannung liegt bei 12 bie25kY. Bei hohen Motordrehzahlen kommt die Schließdauer des Unterbrecher kon¬ takte in die Größenordnung der Eigenzeitkonstante des Primärkreiseg der Zündspule, Bei einem G-Zylinder-Motor mit einer Tourenzahl von ft — 5ÖD0 U/min beträgt die Schließzeit in einem Zyklus für den Unter¬ brecher 2 ms. Hat die Zündspule eine primäre Selbstinduktion von 5 mH und einen aktiven Widerstand von J 0* dann beträgt die Eigenzeit¬ konstante r = LjR = ß Bei großen Drehzahlen kommt also der Primärstrom nickt mehr aufseinen Maximalwert, und die Funkenenergie sinkt ab. Die Unterbreeherkontakt-Lebensdauer nimmt mit größer werdendem Primärstrom stark ab, so daß l max = 4 Ä ein praktischer Höchstwert ist. Für längste ünterbrecherlebensdauer beträgt der Höchstwert = 1 A. Eine Vergrößerung der Primär Induktivität L der Zündspule bringt grö¬ ßeren Abfall der Zündenergie bei hohen Drehzahlen; eine höhere Über¬ setzung führt zu stärkerem Einfluß der Streukapazitäten — so sind dem elektromechanischen System praktisch Grenzen gesetzt, Transist o rzün tlsy steni e Der Transistor arbeitet als Stromsch alter; der Unter brecherkontakt liegt % im Basiskreis und schaltet nur den Strom = -g-, wobei Ü die Groß* signal ström Verstärkung des Transistors in Emitterschaltung ist» Im leitenden Zustand des Schaltiransistors fällt an der Kollektor-Emitter- Strecke eine Spannung von 0,3 bis 0,7 V ab. Der Unterbrecher arbeitet bei diesem Zündsysfem auf eine ohmsche Last mit optimalem Strom 1 A), Das Übersetzungsverhältnis der Zündspulen für Transistor¬ zündung beträgt 1:300 bis I: 500 im Gegensatz zu 1:150 bei mechanischer Zündung. Es wird eine kleinere Primärinduktivität und ein höherer ge¬ schalteter Strom (7 bis 1IA) eingesetzt, dadurch ist die Ausgangszünd- spannung 1,5- bis 2mal größer und der Primarstromanstieg schneller (9 A in 3 ms). Der Unterbrecherabstand wird bei der Transistorzündung auf 0,12 bis 0,3 mm verringert (0,45 bei elektromechanischer Zündung) und der Zündkerzen-Elektrodenabstand auf I bis 1,5 mm (gegenüber 0,0 bis 0,8 mm) vergrößert. Die Leistungsaufnahme der Transistorzün- dimg bei geschlossenem Unterbrecher beträgt 100 W, bei offenem Kon¬ takt 2 W — also im Mittel bei laufendem Motor 50 bis GÖ W. Der Tran¬ sistor muß kollektorseitig die hohe Bückschlagspamiung auskalten, Es ist also entweder eine Serienschaltung von 2 bis 3 Transistoren oder ein Schutz der Kollek torstrecke des Schalttransistors durch eine Zenerdiode geeigneter Spannung vorzusehen. Die elektronische Industrie der Sowjetunion produziert ein Transistor- zündgerät mit einem Transistor und einer Zenerdiode. Die Schaltung dieses Sö Unterhrzüher Q1=J17$ D2-A817B Bild 3 Schul tuntf des Tran- sistorzündg&rdi s TK - J02 (UdSSR) Geräts TK-102 zeigt Büd 3. Es ist für eine Primärspannring von 12 V auf¬ gelegt. Der Leistungstransästor OT 701 A wurde speziell für Z und syst eine entwickelt. Seine wichtigsten technischen Daten lauten: Kollektorspecrertrom bei i7 CE = 60 V < 3mA' Stromverstärkung in Emitterschaltung bei £/qj| = 2 V und 1q = 6 A B ]> 10; Lawinendmchbruchsspaimiing bei I c — 2,5 A > 100 V; maximaler Kollektorstrom / c 12 Ä; KoHektar-Emitter Impulssp&nnung Üq — 100 Vj Kollektor Verlustleistung P c = 50 W bei Tg = |-25 C. Die Schaltung ist so dimensioniert, daß der Kollektor an Masse gelegt werden kann. Der Unterbrecher schaltet einen Basisstrom von 0,3 bas 0,9 A. Irn geschlossenen Zustand fies Unterbrechers ist der Transistor voll geöffnet, und es Hießt ein Primärstaom von 7 bis SA, Die primäre Pvücksch]agspannung liegt bei 100 bis 120 V, weil eine spezielle Zündspule des Typs B-ll-i (olgofüllt, primär ISO Wdg. ? sekundär 4:1500 Wdg,, ohm¬ scher Prim ärBpulen widerstand 0,40, Vor widerstand 2X0,52 O) verwen¬ det wird. Der Impulsübcrträger FT und der Widerstand RI dienen zur Beachleim igung des Abscha 1t vorgangs beim Üfl’iicii des Unterbreehers. Das Glied R21C1 glättet Spitzen, durch Streuiuduktivität hervorgerufen, während die Dioden Dl und D2 die Kollektorsperrschiekt des Transistors vor Durchschlag schützen (Zenersparnmng 60 bis 70 V), Der Impul süberfcrager IT hat folgende Daten: Primätwindungszahl 50 Wdg fJ ohmscher Widerstand 0,14 Q; Induktivität 100 uH; Sekundärwicklung 150 Wdg*, ohmscher Widerstand 7 Qj Induktivität 6,2 mH. 86 Das Gerät Set In einem Älimiiniumgußgchäuse uutergöbraoht, das gleich¬ zeitig als Kühlfläche für den Transistor dient und eine Oberfläche von 470 cm 2 hat. Der Transistor wird angeschraubfc und danach beidseitig mit Epoxydharz vergossen. Der Einsatztemperaturbereich des TE~ 102 liegt zwischen —40°Cund +65°C. Nachteilig bei dieser Ausführung der Transistorzündtmg ist die Tat¬ sache, daß der Durchbruch der Zenerdiode zum Schutz der Kollektor- strecke des Sch alttra ns \ stors den Anstieg der Sekundär Spannung der Zündspule verlangsamt, denn dann liegt der niedrige Innen widerstand der Zenerdiode der Primärwicklung parallel. Die andere Möglichkeit der Ausführung einer Transistorzündung zeigt Bild 4, Bei diesem ebenfalls in der UdSSB produzierten Zündgerät PPS-J sind 3 Lei Biui gstransistoren in Keihe geschaltet.so daß Abschalt- Bpann ungen bis 300 V ohne weiteres von der Serien Schaltung bewältigt werden können. So kann die übliche Zündspule im Wagen verbleiben, und das System liefert stabil eine Zündspannung von IS kV, Der Primärstrom liegt bei rund 4 A, der Strom über den Unterbrecher bei 0,9 A. Die Öff¬ nung der Transistoren bei geschlossenem Unterbrecher erfolgt über ohm¬ sche Widerstande und Dioden \ die Sperrung wird durch die Drosseln Drl bis Dr3 unterstützt und beschleunigt. Der im V agen eingebaute Unterbrecherkondensator muß ausgebaut werden- das elektronische Zündgerät gestattet jedoch, über einen Zusatzstecker wieder zur konven¬ tionellen Zündung überzugehen. Der elektronische Teil des PPS-1 wird 87 unter dem Armaturenbrett im Innenraum imtergebracht; er hat die Ab¬ messungen 154 mm x SG mm x 105 mm — die Teile Cl r RIO mid Bll sind auf einer Platte an der Zündspule angeordnet, TJiyr Islons ün dsy st e m e Bei diesen Systemen ist die induktive Speicherung durch eine kapazitive Speicherung ersetzt. Ein Kondensator wird auf eine Spannung von 200 bis 300 V aufgeladen und über die Primärwicklung der Zündspule ent¬ laden. Hierbei tritt eine oszillierende Entladung mit hoher Stromäude- rungsgeschwind igkeit auf. Bild 5 zeigt das Blockschaltbild eines ThjTistor- sündgeräts. Die Niederspannung der Bordbatterie wird zunächst über einen Transverter in eine Hochspannung umgewandelt* Diese ladt den Konden¬ sator C auf, und durch eine Steuerschaltung wird dieser Kondensator synchron mit dem Unterbrecher über die Primärwicklung der Zündspule entladen* Als elektronischen Schalter verwendet man Kaltkatodenthyra- trons oder Thyristoren — das sind gesteuerte Siliziumgleichrichter* Die MinimaUeistung des Zündfunkens von 30 mWs wird sicher erreicht, und auch bei hohen Drehzahlen steht genügend Funkenenergie zur Verfügung* Das zeigt eine kleine Betrachtung des aus der Kapazität C und der Pri- märinduktivität L der Zündspule gebildeten gedämpften Schwingkreises. Bei L— 12 mH und C — 2 pF ist die Eigenfreqncnz f *=-s 2 kHz. 2: -iL-a Da die Schwingung den Thyristor nach einer Halbperlode löscht, steht ein Zündfunken von rund 500 ps Dauer zur Verfügung. Bei einem Trans¬ verter ausreichender Leistung kann der Ladevorgang des Kondensators C nach rund 2 ms abgeschlossen sein. Bei einer Umdrehungszahl von n — GOOO/min dreht sich die Verteilerwelle mit 3000 U/ min oder 50 U/s; das entspricht bei einem 4-Zylinder-Mötor einer F unk enzykInszeit von ö ms. Zieht man davon die Zündfunkenzeit von 0,5 ms ab, so verbleibt als Ladezeit 4,5 ms. Beim 8-Zylinder-Motor kommt ma^ jedoch schon Unterbrecht? Bild 5 Blockschaltbild eines Thj/ristorziindgeräts SS ! - Öatfcrfe Zündspule D7 D815E j Unterbrecher Bild 6 Sowjetische Thy ristc rz ilndu n g an die Grenze von 2 ms. Eis dahin bleibt jedoch die Funkenenergie kon¬ stant — ein weiterer Vorteil der Thyristorzündung. Bild 6 zeigt zum Abschluß der Betrachtung über elektronische Zürich Systeme die Schaltung eines sowjetischen Thyristorzüudgerats. Der Trans¬ verter in Gegentakt Schaltung erzeugt eine Sekundärspannung von rirnd 300 V, er hat einen Transformator Tri mit folgenden Daten: Kern EI 60, Dyn.-Bl. IV ohne Luftspalt; primär: I und II je 35 Wdg., X f Ü-mm-CuL, III und IV je 10 Wdg;, 0,3-mm-CuL; sekundär: 1170 Wäg,, G,2-mm-CuL. Die Primärwicklungen I und II sowie III und IV werden bifilar gewickelt. Die Widerstände Ml bis R4 sind drahtgewickelt, 1 W Belastbarkeit. Die Sekundärspanmmg wird mittels Gradz- Brücke gleichgerichtet und an öl angelegt. Im Moment der Zündung des Thyristors liegt dieser als Kurz¬ schluß auf der Sekundärseite des Transverters und schließt öl zur Ent¬ ladung an die Primärwicklung der Zündspule an. Die Auslösesehaltung arbeitet mit einem Ge-npn-Transistor, der im East skr eis direkt vom Unterbrecher gesteuert wird. Allo Teile des elektronischen Zündsystems werden in einem Gehäuse untergebracht, an dessen Oberseite die beiden Kühlkörper der Leistungstransistören, an dessen Seite 2 Vielfachsteqker (lOpolig) angeordnet sind. Klemmt man das vom Motor kommende Viel- fachkabel an den einen Stecker an, dann arbeitet die Thyristorzündung, am anderen Stecker die konventionelle Spulen 2 ündung. Der Unter- $9 brccherkondensator kann beim Einbau einer Thyristorzündanlage an seinem Platz verbleiben, er stört die Wirkungsweise nicht. Ein Nachteil der Thyristorzündung ist der höhere HE-Störpegel, der von ihr erzeugt wird. Man muß die Anlage gut verdrosseln und ver¬ blocken, wenn man im Wagen UKW-Empfang haben will. Als weiterer Nachteil sind die Kompliziertheit und der höhere Preis zu nennen. Trotz dieser Nachteile aber dürfte die Thyristorzündung die für die Zukunft in breitem Maß verwendbare Zündung hoher Leistung und Zuverlässigkeit sein. Durch die Weiterentwicklung der Halbleitertechnik (plastgekapselte Thyristoren und Dioden) wird sie preiswerter und im Serienwagen der Zu¬ kunft ihren Platz finden, neben Betriebskontrollgeräten mit integrierten Schaltkreisen, neben Einspritzrechnern für Hochleistungsmotoren und der nachrichtenelcktronischen Ausrüstung. Es ist an der Zeit, sich mit diesen neuen Tendenzen im Automobilbau zu beschäftigen, damit man stets „auf dem laufenden“ bleibt. Ing. Kurl-Heinz Schubert - DM2AKE Die integrierte Schaltung Für die am Selbstbau von funktechnischen Geräten interessierten Funk¬ amateurs und Elektronikbastler besteht durchaus kein Grund zur Resi ¬ gnation, wenn sich die Halbleiterteehnik in Richtung der integrierten Schaltungen stürmisch weiterentwickelt, Tm Gegenteil, es treten für sie neue und günstige Perspektiven auf, Nennen wir als Beispiel die Frequenz* meßtechnik. Absorptionsfrequenzmesser und Grid-Dlp-Meter sind im Grunde nur behelfsmäßige Meßmittel. Der überlagerungsfreqnonzmesser erfordert erheblichen. Aufwand, um wesentlich genauere Frequenz¬ messungen zu ermöglichen. Aber die Frequemzkonstanz der Oszillatoren bleibt nach wie vor der kritische Punkt. Wesentlich günstiger sind Zähl- fre q u en z m ess er T bei denen allerdings der Bau demente bedarf sehr hoch liegt, H ier jedoch wird die integrierte Schaltung dem Elektronikamateur den Weg ebnen. Das trifft auch auf solche Konstruktionen zu wie elektro¬ nische Morsetasten, hochstabile dekadische Oszillatoren und digitale Meßgeräte. I n r eg ri e r le ScfraUun yssys i e n i c Natürlich erfordert die Anwendung der integrierten Schaltung, daß man bestimmte Kenntnisse über sie besitzt, tu den zurückliegenden Ausgaben des Elektronischen Jahrhvßks Italien wir dazu schon einiges Material ver¬ öffentlicht. Um eine Obersicht zu erleichtern, zeigt Bild 1 die unter dom Begriff Mikroelcktrq&ik erfaßten i ntegrierten Sc ha Itttngssy Steine. Da ['aus ist ersichtlich, daß cs grundsätzlich 2 integrierte Schaltungssysteme gibt, die monolithischen Schaltungen und d,ie Hybridsch.aUunge?i . Eine integrierte Schaltung ist die physikalische Verwirklichung von 2 oder mehr untrennbar verbundenen Schaltungselementen auf oder in einem Substrat, um einen elektrischen Schaltkreis zu bilden. Der Begriff m&nolithiscJi kommt aus dem Griechischen und bedeutet praktisch aus einem Stein. Bei den monolithisch integrierten Schaltungen versteht man darunter die Technologie, bei der in einer Siliziumseheibe durch Ätzen, 01 Bild 1 Gliederung der integrierten ScfijßirnQBmtme (nach „Refermes Data for Radio Engineers“, New York: W* Sams & Co „ Ine. 1968 ) Diffundieren u.a. Transistoren, Dioden, Widerstände, Kondensatoren usw. gebildet werden. Die in Hybridtechmk ausgeführten integrierten Schal¬ tungen bestehen ans einer oder mehreren monolithisch integrierten Schal¬ tungen mit einem oder mehreren diskreten Bauelementen, Das Wort Hybrid kommt ans dem Lateinischen, es bedeutet soviel wie von zweierlei Abkunft- Meist besteht eine Hybridsehaltung aus diskreten passiven Bau¬ elementen (Widerständen, Kondensatoren) auf einem Substrat; die ak¬ tiven Bauelemente (Transistoren, Dioden) in monolithischer Technologie werden einzeln nachträglich ein gefügt. □ ybri d te ehnolo j j len Man verwendet die Die Jeßhntechnik, die _D ü ?i nfdmtechniI: , die MuUichip- Methode und die integrierte Dünnfilmtechnik* DickLlm- und Dünnfilm¬ technik unterscheiden sich vor allem durch die Dicke der auf einem Substrat, aufgebrachten Schichten (> ö rjm — Dickschichtteeknik, <5 pun, meist noch unterhalb 1 |nn = Dünnschichttechnik). Für die Dickfilmtechnik (Bild 2) wird meist die Siebdrucktechnik ein¬ gesetzt. Auf dem Substrat, meist ein Keramikplättchen aus Aluminium- 2, UHeeschicht WidsMnndsmtemi Substrat (z 8. Keramik} Substrat lz.8 Keramik) Widerstand Kondensator Bild 2 Passive- Bauelemente in Dickfihnteehnik 92 Bild 3 Pai&ii-S Bauelemente in Dünn film ledmik oxid, werden durch Siebclruckmask e n einzelne Schichten aufgebracht und auch einzeln eingebrannt, so daß sie auf dem Substrat fest auf liegen. Als Druckmasse für die Leiterbahnen wird eine Gold-Platin-Paste verwendet. Widerstände bestehen aus einer eingebrannten Palladium-Silbcr-Paste, deren elektrischer Widerstand sich leiehfc variieren läßt. Mit feinem Sand- strahl können diese Widerstände abgeglichen werden Es lassen sich durch Auf bringen eines Dielektrikums auf eine Leiterschicht und Auf bringen einer weiteren i .eiterschicht auch Kondensatoren realisieren (etwa 100 nF cm“); da aber die aktiven Bauelemente sowieso eingefügt werden müssen, verfährt mau mit den Kondensatoren ebenso. Die Dickhlmtech- nik erfordert zwar einen größeren Rauminhalt als jede andere Integra- tionsart, dafür bietet sie aber Vorteile hinsichtlich der Toleranzen, der Temperaturabhängigkeit, der Kosten und der schnelleren Realisierung neuer Schaltungen, Die technologischen Prozesse zur Realisierung von Dünn film Schaltungen (Bild 3) sind schon komplizierter, da die Schichten durch Aufdampfen oder Zerstäuben im Hochvakuum auf das Substrat (Keramik- oder Glas¬ plättchen) aufgebracht werden. Der Verlauf der Schichten wird von auf¬ gelegten Meta lim aaken bestimmt. Gold und Silber dienen als Leiterbalmen, Siliziumoxid als Dielektrikum. Die Widerstände bestehen ineist aus auf¬ gebrachten Metallfümen (NiQr, Tantal usw.). Diese Schichten sind sehr dünn, zum Teil nur 0,01 bis Ü,Ö2 p „diok**. Alle aktiven Bauelemente fügt man nachträglich ein. Dabei gibt es verschiedene Methoden, je nach¬ dem, ob die Plal hielte r gekapselt oder ungekapselt eingesetzt werden. Gegenüber monolithischen Schaltungen bieten D ü in liifm Schaltungen die gleichen Vorteile wie Dic kfilm schaltungen, allerdings ist der Raumbedarf immer noch wesentlich größer als bei der monolithischen Schaltung. Ein neues Verfahren bildet die Multichip-Methode, bei der in mono¬ lithischer Technologie auf einzelnen Halbleiterplättchen (Chips) entweder ein oder mehrere aktive Bauelemente oder ein bzw* mehrere passive Bau¬ elemente liergestellt werden. Auf einem Substratplättchen mit aufge* druckten Leiterbahnen lötet man dann die Chips auf und stellt durch Thermokompression mit feinen Goldfäden die Verbindungen zu den Leiter¬ bahnen her. Der Vorteil liegt darin, daß bei kleinen Stückzahlen relativ schnell integrierte Schaltungen aus standardisierten Chips hergestellt werden können. Gegenüber der monolithischen Schaltung lassen eich durch die Auf¬ dampf- und Zerstäubungstechnik bei den Fi!ruschaltungen durch nach- Isikrbnhmn { y, . 1 Sübsirai MefullFifm Stwtfral ßie/ekfrfküm Widerstand Kondmahe 93 Bild 4 A vfbauvorschlag für Transistor in Dünnfilmtechnologie trägliche Korrekturen die Toleranzen einengen. Deshalb arbeitet man in allen Halbleiterlabors rege daran, auch aktive Bauelemente, wie Tran¬ sistoren und Dioden, in Dünnfilmtechnik herzustellen. Laborversuche sind gelungen mit Cadmiumsulfid-Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate, deren wenige Mikrometer dicken Elektroden auf das Filmsubstrat auf¬ gedampft wurden (Bild 4). Allerdings wird die Reproduzierbarkeit wegen der sehr kleinen Abstände noch nicht technologisch beherrscht. Mit der Anwendung eines solchen Verfahrens hätte man dann vollständig inte¬ grierte Dünnfilmschaltungen, wobei keine Diffusionsvorgänge mehr not¬ wendig wären. .Gate Source r er^/ D i tkMkum x Er re rr r P- T»! s 'Drain laiVAr ■ -- r Halbleitermaterial Substrat (Otas oder Keramik) CdS-MOSFET Monolithische Technologien Die monolithische Schaltung, auch integrierte, Halbleiter Schaltung oder Festkörper Schaltkreis genannt, ist die modernste Technologie im Bereich der Mikroelektronik. Für Großserien bildet sie die wirtschaftlichste Tech¬ nologie, vom Platzbedarf her die günstigste, da sich etwa bis zu 1000 Bau¬ elemente je Quadratzentimeter unterbringen lassen. Alle Bauelemente befinden sich in einem n-leitenden Siliziumblock und werden in mehreren aufeinanderfolgenden Diffusionsvorgängen hergestellt. Der technologische Vorgang entspricht etwa dem bei der Herstellung von Planartransistoren. Der L^nterschied besteht nur darin, daß bei der integrierten Schaltung alle Elektroden an der Oberfläche herausgeführt werden. Wie die einzelnen Bauelemente in monolithischer Technik aufgebaut sind, zeigt Bild 5. Der Platzbedarf für Dioden und Transistoren ist sehr gering. Widerstände benötigen schon mehr Platz, so ein 3-kLl-Widerstand etwa den Platz von 2 bis 3 Transistoren. Bei Kondensatoren ist der Platz¬ bedarf noch wesentlich größer. Daher versucht man in der Schaltungs¬ technik ohne Kondensatoren auszukommen und die Anzahl der Wider¬ stände einzuschränken. Dabei ist zu bedenken, daß nicht nur die Her¬ stellung dieser Bauelemente schwierig ist, sondern auch die Isolierung der Bauelemente gegeneinander ein besonderes Problem darstellt. Bei der Herstellung geht man von einer etwa 0,3 mm dicken n-leitenden Siliziumscheibc aus, Durchmesser etwa 25 mm. Daraus werden gleichzeitig etwa 200 bis 500 Planartransistoren oder 50 bis 200 integrierte Schaltungen erzeugt. Zuerst erhält die Scheibe eine Oxidschicht. Darauf kommt ein 94 im 5 .-1 uflttm aon Jlituelanentct* m pwnölithistiher Technofoifia 1 - n-Silizium, 2 — durch Diffusion erzeugte n-Ieitendc Gebiete, 2 — Sch utzschicht aus Sil izium - / — durch Diffusion erzeugte p-leitende Gebiete, 2 — auf gedampfte Aluminium- hneit.h ti für A n$c)d Uwe Dbde Widerstund ESC 1 ]1 L >jw.-G-' 1 ^ ■, “,1 i J I «". t'iZjrTV ...i Vtinsrsfar /fondsfisüfor ispßtinüflgsvbhdngfg} Kandeitsphr {spnnnitngsünahMngt^} 4Ü sm Höhtempfindlicher Fotolack, der über Masken belichtet wird* Nach dem Aus entwickeln entstehen Fenster im Fotolack, die am Boden befindliche Oxidschichfc wird weggeätzt, Nun kann mittele Diffusion Bor in (.las frei* liegende n-Silizium ein diffundiert ■werden, es entsteht eine p-leitende Schicht. Durch Wiederholung dieser Vorgänge und durch Eindinfundieren von Phosphor in die p-leitende Schicht entsteht darin eine n-leitende Schicht, so daß man jetzt die für einen Transistor erforderliche Zonen - folge npn vorliegen hat. Als Zuführungen zu den einzelnen Zonen wird in entsprechende Fenster Aluminium aufgedampft. Diese einzelnen Vor¬ gänge geschehen gleichzeitig für alle auf der Slliziumsckeibe an geordneten Schaltungsteile. Nach der Prüfung mit speziellen Meßmethoden werden die Scheiben geritzt und dann gebrochen, so daß man den einzelnen Tran¬ sistor oder die einzelne integrierte Schaltung erhalt. Mittels Thermo- kompression (Bonden) drückt mau hauchdünne Goldfäden ein, die dann im Gehäuse an die Zuführungen gelötet werden, Bild G zeigt eine inte* grierte Verstürkerßckaltung von Siemens, Bild 7 dazu die einzelnen Dif¬ fusion sschritte, Die Größe der integrierten Verstärkerechaltung ist kleiner als 1 mm s . Natürlich gibt es eine Anzahl spezieller Verfahren, um die Qualität der integrierten Schaltungen zu vor bessern. So wendet man eine 3fach- Diffusion an {ausgehend von p-leitendem Material), um die Isolierung der einzelnen Bauelemente gegeneinander zu verbessern. Durch das Burried- BUd G Schaltung des integrierten Verstärkers TAAlJl (Siemens) 95 ü} b) v) dl Bild 7 Hersidlungsschritte eines integrierten Verstärkers fSiemens, TA All!) Schraffiert ausgeführl sind die beim jetoriligcn JHffusimtsvorgang offen- liegenden Fenster im Oxid, gerattert ausgefiihrt sind die auf gedampften Aluletit erbahnen layer - Verfuhren verringert sich der Kollektorbalmwideretand, Eine weitere Verbesserung der Isolationsprobleme und vor allem eine höhere Grenz- frequenz bringt das Beum-lead* Verfahren, bei dem die metallischen Ver¬ bindungen stärker ausgefiihrt sind; das darunter befindliche nicht benutzte Silizium wird weggeätzt. Eine neuere Richtung der integrierten Sehai- tungsteohnik ist die Large-Scah-Integratimi (LSI), dabei handelt es sieh um integrierte Großschaltungen mit einer Vielzahl von Bauelementen in einem Kalbleiterblock, Bio bipolare integrierte Sckaltungsteclmik weist, einige Nachteile auf (schwerwiegendster: Isolationsprobleme zwischen den einzelnen Bau¬ elementen). Beshaib geht man heute dazu über, dafür die MOS-Techno¬ logie einzusetzen (vgl, Beitrag über MÖSFET-Transistören in diesem Jahrbuch S. 199), Es ergibt sich dabei der große Vorteil, daß keine zusätz¬ lichen Isolationszonen eindüTundiert werden müssen, weil alle MOS- Bauelemente vom Aufbau her schon gegeneinander isoliert sind, Bas be- 96 _ Stihsbaf ffj-Typ) _ EU Aluim'niümko/thikfe ^ p-typ-Diffusion ^ Safe -Gkfd-Jsakfm Bild & Aufbau eines MOSFET in monolithischer Technologie deutet eine wesentlich einfachere Topologie der integrierten Schaltungen und damit eine weniger aufwendige Herstellung, Die erreichbare Packungß- diclite ist eo groß, daß eie wesentlich beeinflußt wird vom Platz bedarf der LeitungsVerbindungen. Deshalb sind beispielsweise als LSI auf einem Chip 2000 MOS-Transistoren und in MQS-Technologie hergestellte Widerstände möglich (Bild 8). In der nächsten Ausgabe des Elektronischen Jahrbuchs werden wir einige Anwendungsbeispiele für integrierte Schaltungen aus der internationalen Amateurpraxis vorstellen. Literatur fl] BarlheUt E.: Mikroelektronik — die Elektronik der Zukunft. Elektronisches Jahrbuch 1067, Berlin: DMV 1060 [2] Beck, T.t Eleia — kleiner — am kleinsten. Elektronisches Jahrbuch 1060. Berlin: DMV 1908 [3] Schubert) Integrierte Halbleiteischaltungen von Tesla. Elektronisches Jahrbuch I960. Berlin: DMV 196S [4] Ehambatd) A.J. ; Einführung in die Mikroelektronik. Berlin: YEB % r erlag Technik 1006 [5] Tßgimgflbericht der VDE-Tagnng Elektronik 1968. Thema: Halblelter-Ban* Elemente und integrierte Schaltungen, Herausgeber: Deutsche Giesse- und Aus- stellungs-AG, Hannover 1968 [ö] Reference Data for Radio Engineers, 5. Auflage, Kapitel 20, New York: Ho¬ ward W. Sams «£ Co., lue. Iß 68 [7] Siemens, TechnischeMitteilungen Halbleiter. MF-Verstärker TAA111 und TAA 121» Nr. 2-6300-122 [8] Telefunken-Hülircn- und Halbleitcrmitteilungen, Entwicklungstendenzen der Halblelter-MikroßchaRkrelse, Nr. G5G3-115 [9] Telelnukeu-Röhren- und HalbleiteraütfceUahgeii, Integrierte Schaltung — 'SYcg und Ziel, Nr.0510-125 [10] Vom Btinnfilm-Netzwerk zur integrierten MOS-Schaltung, ÜRS-Kartei- blfttter TH 20. Österreichische Itadloflchau* Heft 4/1967, Seite 179—180 7 Blcktr» Jahrbuch 1970 97 — DOFIC — Sclialtkrcistecliuik der Zukunft In jüngster Zeit wurden Einzelheiten einer neuen Schaltkreistechnik bekanntgegeben. Sie zielt auf einen höheren Integrationsgrad der herkömmlichen integrierten Schalt¬ kreise ab. Diese werden bereits innerhalb der Halbleiterscheibe geprüft und bei Eig¬ nung im Kristall zusammengeschaltet, wobei das Errechnen der wechselnden elektri¬ schen Verbindungen jeiceils durch einen Computer erfolgt. Im angelsächsischen Sprachraum ist für diese Technik der Begriff DOFIC geprägt worden als Kurzform für Domain Originated Functional Integrated Circuit (in freier Übersetzung: aus mehreren Bezirken zusammengestellter integrierter Schaltkreis für umfangreichere Funktionen). Im Deutschen spricht man einfach von Großschaltkreisen. Solange die Elemente als einzelne Transistoren vertcendet werden, ist das nicht schwierig: Man mißt sie einzeln durch, sortiertste entsprechend und kann siedann meist alle noch je nach Qualitätsanforderung innerhalb einer umfangreichen Schaltung ein- setzen. Bei den integrierten Schaltkreisen wird es jedoch kritisch. Wenn von den vielleicht acht oder zwölf logischen Elementen eines integrierten Schaltkreises nur eins etwas aus der Reihe tanzt, dann ist der ganze Schaltkreis nicht mehr oder nur noch sehr bedingt zu verwenden. Dementsprechend liegen die Ausschußquoten bei integrierten Schalt¬ kreisen — zumindest in den europäischen Fertigungsstätten — immer noch erschreckend hoch. Man spricht von 50 Prozent und mehr. Man verzichtet nun auch auf das Auseinatuler sägen der einzelnen integrierten Schalt¬ kreise und versucht vielmehr, die Eigenschaften der einzelnen Kreise, noch während sic im Kristall beieituinder sind, auszumessen. Auf Grund dieser Meßwerte und der im Maschinenprogramm verankerten Aufgabenstellung errechnet dann ein Computer ein geeignetes Schaltschcma. Dieses wird sofort in die Form einer Maske gebracht, mit deren Hilfe sich dann die Schaltungswege duf die Siliziumscheibe projizieren lassen. Je nach den elektrischen Eigenschaften der verwendeten Schal lungskreise sieht jede Maske anders aus, und dementsprechend unterscheiden sich auch die für gleichartige Funk¬ tionen vorgesehenen Großschaltkreise in ihrer Schaltung voneinander. Jeder Großschalt¬ kreis ist also strenggenommen ein Unikat, und innerhalb seines Kristalls finden sich immer viele einfache Schaltkreise, die nicht mitverwendet werden. Bisher ist der Bau verschiedener Flipflop-Registeranordnungen mit einer Speicherfähigkeit bis zu 100 Bits unter Verwendung der DOFIC-Technik bekanntgeworden. 98 Ing. Er&sl Batike Der Thyristor und seine Anwendung Per Transistor revolutionierte die gesamte Elektronik. So ist die Technik der Datenverarbeitungsanlagen ohne ihn und seine Weiterentwicklung in Richtung der Mikroelektronik völlig undenkbar. Eine ähnliche Umwälzung, deren ganzer Umfang zur Zeit nur abgeschätzt werden kann, wird der Thyristor in der Starkstromtechnik bewirken. Prinzip Bild ] zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Siliziumthyristors, Wir er¬ kennen zwischen den Hauptanschlüssen A und K 4 Schichten mit wech¬ selndem Leitfähigkeitstyp in der Reihenfolge pnpn* Zwischen ihnen ent¬ stehen die Übergänge I, I [ und III, Legen wir an die Hauptanschlüsse einer derartigen Anordnung eine Spannung mit ihrem positiven Pol an K und ihrem negativen Fol an A, so wird der Übergang 1 in Sperrichtung, der Übergang TI in Durchlaßrich¬ tung, der Übergang ITT in Sperrichtung beansprucht* Der Thyristor sperrt in dieser Richtung. Kehren wir die Polung der angelegten Spannung um, so daß der posi¬ tive Pol bei A, der negative bei K anliegt, so werden die Übergänge I und 111 in Durchlaßrichtung beansprucht. Der Übergang JT arbeitet in Sperr- riehtung und nimmt die gesamte anliegende Spannung auf. Auch in diesem Zustand wird der Stromfluß durch den Thyristor zunächst blockiert. Charakteristisch dabei ist, daß dieser Blockieruugszustand durch einen Stromimpuls zwischen S und K, der den Übergang III in Durchla߬ richtung durchfließt, aufgehoben werden kaum Bild 1 Prineipietttr A nfbau einer Thgrütbrtabkite. Rechts tlas vorläufige Schaltzeichen für den Thyristor 99 Bei näherer Betrachtung von Bild 1 erkennen wir, daß die p-Schicht zwischen den Übergängen II und III gleichzeitig als Basis eines npn- Transistors (dessen Emitter der Übergang III ist) und als Kollektor eines pnp-Transistors (mit dem Übergang I als Emitter) angesehen werden kann. Der anslösende Steuerstrom Impuls tritt zunächst als Basisstrom des npn-Transistors auf und hat eine starke Erhöhung de$ Sperrstroms des (Kollektor-)Übergangs II zur Eolge« Dieser erhöhte Strom tritt im pnp- Transistor als Basisstrom auf und vermehrt abermals den Sperrstrom des Übergangs II, der dabei ebenfalls als fiktiver Kollektor wirkt. Der auf diese Weise mehrfach verstärkte Strom tritt dann erneut als Basisstrom des npn-Transistors auf. So schaukelt sich nach dam Anlegen des Auslöse- Impulses der Strom zwischen Anode A und Katode K des Thyristors lawinenartig auf, wobei gleichzeitig die Sperrfähigkeit des Überganges II verlorengeht* In diesem Durchlaßzustand werden die beiden mittleren Zonen de® Thyristors, die zwecks Erreichung hoher Sperr- und Biookiersp&unungen nur schwach dotiert sind, von den stärker dotierten Randzonen her völlig mit positiven und negativen Ladungsträgern überschwemmt. Unsere I Ulfs Vorstellung von der rückgekoppelten Kaskadeschaltimg eines npn* und pnp-Transistore besteht nicht mehr. Der Strom zwischen den Haupt¬ anschlüssen A und K fließt nach dem Abklingen des Auslösoimpulses weiterund kann von der Steuerelektrode her nicht mehr beeinflußt werden. In dieser Hinsicht ist das Verhalten des Thyristors mit dem eines Thy¬ ratrons oder eines anderen gesteuerten Oasentladwigsgefäßes zu ver¬ gleichen* Erst wenn die überschwemmte Mlttelzone von Ladungsträgern frei ist, gewinnt der Übergang II die Sperrfähigkeit wieder* Dazu müssen die sogenannte Hailespannung und der Haltestrom (Bild 2) unterschritten wenden. Das geschieht bei Wechselstrom im Augenblick des Nulldurch¬ gangs der Spannung. Da die Ladungsträger nur durch Rekombination verschw inden können, vergehen etwa 10 bis 100 |xs, bis die Blockier¬ fähigkeit in Durchlaßrichtung wiederhergeeteilfc ist. Diese Zeitspanne wird als Freitverdezeit des Thyristors bezeichnet. Dürchtaßsirom I F HüIfQstrQm } I- —^-- '■mg- Sperr- s P° ma 3 ( m ) Sperrsfrom i« 'Otti'chiaflkenniwie Blockkrkenntinis DvrrJilaß- spwtning 115-20} ^fp&j Sperr¬ spannung täiÜkipp- spannung -fr ■ HulfföpGflnung Bild 2 Typische Thyristorkmnli nie 100 pur oh die bei Wechsel et■rom betrieb auf die Durcldaßh alb welle folgende Sperrhalbperiode 1T j r d ein Teil der gespeicherten Ladungsträger abgesaugt Tjnd der Vorgang beschleunigt. Es entsteht dabei jedoch ein parasitärer Stromimpulß in Sperrichtung, der unter Umstünden im Zusammenwirken mit der Streu induktiv! tat. eines Transformators o.n, zu unzulässig hohen Sperrspann ungsimpulsen führen kann. Um das zu vermeiden, wird kleineren Thyristoren ein Kondensator, größeren eine fZC-Kombination parftllelgeschaltet ( Trägersixtu^ffektbesohalhmg) . Dabei nimmt der Kon¬ densator einen großen Teil der gespeicherten Ladung auf und verhin¬ dert damit, daß der Stromstoß in weiteren Teilen der Schaltung wirksam wird. Wichtigste Eigenschaften Aus dem im Bild 2 dargestellten prinzipiellen Verlauf einer Thyristor» kennlinie erkennen wir die wichtigsten Eigenschaften und die Bezeich¬ nung der verschiedenen Kennünienteile. In Sperrichtung entspricht das Verhalten genau dem einer Gleiehrichterdiocle. Auch beim Thyristor muß der Seheitelwert der höchsten im Betrieb auftretenden Wechsel Spannung einen hinreichenden Sicherheitsabstand von der DurchbriiGJi&pannmig haben. In der Blockierrichtung sollte der gleiche Abstand gegenüber der NulIMppspaimttng, deren Höhe durch den Sperrstrom des Übergangs II gegeben ist (Bild I), eingehalten werden, weil beim Einschalten durch Überschreiten der Nullkippspannung die Stromverteilung über die Tabletten flache sehr ungleichmäßig ist. Partielle Überhitzungen könnten den Thyristor zerstören. Neuerdings gehen die ThyristorhersteUer immer mehr dazu über, für einen bestimmten Thy- rietortyp keine Nenn Sperrspannung, sondern nur eine maximal zulässige Spitzen Spannung anzugeben, die 10 bis 20% unterhalb der Durdibrüeli- epannung und der Nullkippspannung liegt. Es bleibt dem Gerateent- wiekler überlassen, den Si eher he itefa iäör zum Scheitelwert der angelegten Wechselspannung festzulegen. Für Haus!) altsanwendun gen wird ein Faktor von 1,5 bis 2, für kommerzielle Anwendungen von 2 bis 2,5 emp¬ fohlen, Für den Betrieb am 220-V-Nefcz (Sekcitehvert 310 V) wäre also ein Thyristortyp mit einer Spitzenspcrrspnnnung von 500 bis 600 V aus¬ zuwählen. Der Anlagenentwickler, der mit höheren (in Tndusträenetzen durch Sehaitha Heilungen hervorgerufenen) Stoß Spannungen rechnen muß, wird im gleichen Anwendungsfall 700 bis 800 V Spitzensperrspan¬ nung fordern müssen, obgleich er gewohnt ist, Im pulsüber Spannungen durch eine Trafobeschaltung (UO-Glieder, VDR-Widerstände usvv,) ab- zubauen. Wie bereits erwähnt, wird aus den Betrachtungen zu Bild I über den Zündmechaniemus verständlich* daß die Nullkippspannung vom Sperr- 101 ström des Übergangs II abhängt. Da dieser exponentiell mit der Tem¬ peratur ansteigt, zeigt sich, daß die Nullkippspannung oberhalb einer Tablettentemperatur von 120 c C stark abfällt. Die maximale Tabletten - tempcratur von Thyristoren, die etwa der maximalen Sperrschichttem¬ peratur des Übergangs II entspricht, wird deshalb meistens auf 120 °C festgelegt. Nach dem Anlegen des Steuerimpulses an die Steuerelektrode S tritt der zuvor erläuterte Kippvorgang ein. Die Überschwemmung mit Ladungs¬ trägern breitet sich von der Steuerelektrode über die ganze Tabletten- fläche aus. Wählend dieses Vorgangs ist anfangs die Stromdichte noch sehr ungleichmäßig, und es kann, wenn der Hauptstrom nach dem Zünden zu steil ansteigt, in der Nähe der Steuerelektrode zu Überhitzungen und irreversiblen Veränderungen bestimmter Teile der Siliziumtablette kommen. Aus diesem Grund darf für jeden Thyristortyp eine bestimmte Stromanstiegsgeschwindigkeit (di/dt in A/p.s) nicht überschritten werden. Zur Begrenzung des Stromanstiegs ist es manchmal notwendig, in den Hauptstromkreis zusätzliche Induktivitäten einzufügen. Zuweilen ge¬ nügen hochpermeablc Ferritblöcke, die über die Stromzuführungen zum Thyristor geschoben werden. Im blockierten Zustand darf auch die Sjiannungsanstiegsgeschwindigkeit (du/dt in V/p.s) zwischen den Hauptanschlüssen des Thyristors nicht zu groß werden, wenn der Thyristor trotz Abwesenheit eines Zündimpulses nicht durchschalten soll. Das liegt an der Sperrschichtkapazität des ge¬ sperrten Übergangs II (Bild 2). Über sie kann bei zu großer Spannungs¬ anstiegsgeschwindigkeit ein kapazitiver Verschiebungsstrom fließen, der die gleiche Richtung und Wirkung hat wie ein Steuerstromimpuls. Bei großflächigen Thyristoren für höhere Stromstärken werden die zulässigen Spannungsanstiegsgeschwindigkeiten besonders kritisch. Durch einen negativen Steuerstrom zwischen S und K kann in manchen Anwendungs¬ fällen das du/d/-Verhalten wesentlich verbessert werden. Am Steuerkreis des Thyristors ist bemerkenswert, daß die Hersteller für die Durchlaß- und die Sperrkennlinie der Steuerstrecke (S — K in Bild 1) aus technologischen Gründen sehr große Streuungen zulassen müs¬ sen. Sie geben lediglich einen oberen Ziindslrom und eine obere Zündspan¬ nung an, die als Mindestwerte einzuhalten sind, damit alle Thyristor¬ exemplare im zugelassenen Temperaturbereich sicher zünden. Durch die zeitliche Verschiebung der Impulse (Bild 3b — 2) wird der Brennwinkel des Thyristors und der Mittelwert des Durohlaßstroms (Bild 3 b — 1) in weiten Grenzen verändert. Häufig liefern die transistorisierten Zünd¬ geräte auch eine Rechteckimpulsfolge (Bild 3b — 3), die während der gesamten Brenndauer an der Steuerstrecke liegt. Dadurch erfolgt die Aus¬ lösung besonders sicher. Bei Reihen- oder Parallelschaltungen von Thy¬ ristoren sind derartige Impulsfolgen unbedingt erforderlich. Die bei Gas¬ entladungsröhren oft angewendete Vertikalsteuerung durch einen veränder- 102 Bild 3 a Blockier- und Durchlaßkennlinie eines Thyristors; ist ein Steuerstrom vor¬ handen, so zündet der Thyristor beim Erreichen einer bestimmten Blockier¬ spannung in den Punkten A oder B;b — durch Steuerimpulse, die denThyristor zünden, uird eine Reglung des Mittel- und Effektivwerts eines pulsierenden Gleichstroms möglich (3 b—1) baren Steuerstrom, der gemäß Bild 3 a beim Erreichen eines bestimmten Augenblickswerts der Hauptspannung eine Zündung zur Folge hätte, wird bei Thyristoren nicht angewendet, weil Exemplarstreuungen und Tempe¬ raturabhängigkeit der Zündkennlinie zu groß sind. Wichtigste Grumlschaltumjen Bild 4 zeigt eine Antiparallelschaltung von 2 Thyristoren, die als Wechsel¬ stromsteller bezeichnet wird. Die Steuerimpulse kommen aus einem Impulsgenerator, der 2 getrennte Ausgänge hat. Durch zeitliche Verschie¬ bung der Impulse werden beide Thyristoren in einem bestimmten Augen¬ blick der positiven oder negativen Halbwelle gezündet. Auf der Ausgangs¬ seite ergibt sich ein pulsierender Wechselstrom, dessen Mittel- und Effek- Bild 4 Anti Parallelschaltung von 2 Thyristoren als W echsclstromsteller 103 Bild 5 Gesteuerte EirijthasenhriiekmsekdUungen mit I fM 1 ^ /V f r W 1 , N 1 Thyristoren tivwert vom Stromfluß Winkel abhängig ist. Mit einem derartigen Wechsel“ etromsteller konnte z. B, die Heiligkeit von Glühlampen und Leuchtstoff* lampen gesteuert werden. Der Kondensator C dient als Trägerstaueffekt* besehaltung. Er setzt außerdem beim Einschalten die Spannungsanstiegs* geschwind igkeit herab. Im Bild 5 sind 3 Varianten gesteuerter Brückenschaltungen dargestellfc* wie man eie z.B. für RegeJantriöbe verwendet. Die Schaltungen a und b werden als halbgesteurrte Brückensohaltungen bezeichnet. Sie sind zur Hälfte mit Gleidhrichterdioden bestückt. Die Schaltung a hat den Vorteil, daß beide Thyristoren aus einem Impulsgcnerator angesteuert werden können, der gegensinnige Zündimpulse liefert. Die (Belehrtchterdiode D wirkt bei teilweise induktiver Last (Motor) als Freilaufdiode. Sie über¬ nimmt während der Spannungskicken» in denen die Thyristoren gesperrt sind* den Lastfitrom* der dadurch geglättet wird. In der Schaltung b übernehmen die beiden Dioden des unteren Brückenzweigs die Funktion der Freilaufdiode. In diesem Fall muß der Impulsgcnerator 2 potential- freie Ansgange haben. Da gegenwärtige Thyristoren noch erheblich teurer sind als G leichriehterdlüden» wird die mit 4 Thyristoren bestückte Brük- kensehaltung nach Bild 5c nur selten verwendet. Bild ß « - Schematische Darstellung eines, Gleich»tromstellers mit Thyristor; b — Prinzip der Gleichst romp uIsse&aHuw; anstelle de» periodisch geschlos* eenen Schalters S tritt eine Thyristomnordnung; c — Primipechaltung eines Wechselrichters . Wenn Thyristor I Strom führt, und Thyristor U zündet, wird Kondensator C umgdaden, Thyristor I löscht 104 %nm Steuern und Regeln von Gleichströmen können Thyristoren nur njit flchaltungsteohnischen Hilfsmitteln verwendet werden, und zwar wie die Kunstschaltung nach Bild 6a zeigt* Schließt inan den Schalter S kurz- zeitig, so wird die Spannung über den Hauptanschlüssen des Thyristors infolge der umgekehrten Polarität des aufgeladenen Kondensators G kurzzeitig umgepolt* Er wird anschließend aus der Gleiehstromquelle in umgekehrter Richtung wieder aufgeladen* Die Vorschaltinduktivität L p verlängert diesen Vorgang derart, daß die Auf Jadezeit bis zum Erreichen der Haltespannung größer ist als die Freiwerdezeit des Thyristors. Dieser wird dann gelöscht und kann durch einen neuen Steuerimpuls gezündet werden* Als Ein/Ausschalter für Gleichstrom ließe eich die Schaltung nach Bild da bereits verwenden, wenn man durch eine Hilfsspannungsquelle den Kondensator 0 immer wieder auf die in Bild 6 a angegebene Polarität auf lädt. Wenn man Schalter S in einer speziellen Schaltung durch einen 2, Thyristor ersetzt, so wirkt die Anordnung, wenn sie mit 30 bis 400 J [z gepulst wird, als GkichstTOwwtßßer. Die Freilaufdiode 3> übernimmt den Strom während der Stromlückm. Mit derartigen Gleiclistromstellorn ist die nahezu verlost freie Regelung von Antriebsmotoren in Elektrokarren, Grubenlokomotiven und Straßenbahnen möglich* Es läßt sich eine Ener- gieeinsparung bis zu 25% erreichen. Bild 6 c zeigt eine Wechselrichtet^chalttmg mit Thyristoren* !h dieser Schalt ung übernimmt der Kondensator C die Löschung. Er kann, ebenso wie der in Schaltung nach Bild 6 a f um so kleiner sein, je kleiner die Frei- werdezeit ist. Die Thyristoren werden in diesem Fall aus einem besonderen Taktgeber abwechselnd angesteuert. Fassen wir einen Gleichrichter und einen Wechselrichter zu einer Ein¬ heit zusammen, so erhalten wir einen Umrichter* Er ermöglicht es, Netz¬ wechsel ström ohne rotierende Teile in Wechselstrom anderer Frequenz umzu formen. Dabei kann sowohl die Frequenz als auch die Spannung kontinuierlich verändert werden. Derartige Umrichter verwendet mau zur D rehzahl reg lung von Synchronmotoren, Nach dem gleichen Prinzip arbeiten Mittelfrequenzunmchter für induktive Erhitzung und Ultra echallgeneratoren bis zu Frequenzen von einigen Kilohertz, wenn Thy¬ ristoren mit hinreichend kleiner Freiwerdezeit zur Verfügung stehen. Im Rahmen der Zielstellung des Elektronischen Jahrbuchs, die Leser über die Fortschritte der gesamten Elektronik zu informieren, kann hier nur ein Einblick in Funktion und Anwendung&mögliehkcit des Thy¬ ristors gegeben werden. Daß seine Anwendung ein hohes Maß an Kennt¬ nissen erfordert, dürfte klargeworden sein* Wenn recht viele Leser an¬ geregt würden, dieses zukunftsträchtige Gebiet eingehender zu studieren, wäre der Zweck dieses Beitrags voll erfüllt. (Der Tabellenanhang bringt 2 Tabellen mit den technischen Daten sowjetischer und tschechoslo¬ wakischer Thyristortypen*) Druckempfindliche Diode Ein neuer druckempfindlicher Diodentyp wurde entwickelt, der hundertmal empfind¬ licher als eine konventionelle Diode ist. Während die Benutzung von Kupfer bisher bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen vermieden wurde, verwendet man es erfolgreich bei dieser neuen Diode. Der neue Halbleitcrbauteil ist einfach aufgebaut. Bei konventionellen Dioden schließt sich einer p-leitenden Halbleiterschicht eine n-leitende Schicht an. Beim Aufbau der MPS-Diode wird eine p-leitende Halbleiter Schicht durch Borzusätze formiert. Dieser Zusatz ergibt bei Silizium-Halbleitern eine Oberflächenverunreinigung in homogener Mischung. Auf diese Schicht wird oben in hoher Konzentration Kupfer aufgebracht (es ergibt tiefgreifende Verunreinigungen ): Ganz oben befindet sich ein metallischer Kontakt mit gleichrichtenden Eigenschaften. Die entgegengesetzte Seite der p-leitenden Halb - leiterschicht erfüllt einen metallischen „ohmischen“ Kontakt. Setzt man diese Diode einem Druck aus, so xoird eine große Ladung in der Schicht hervorgerufen, in der Verunreinigungen hoher Konzentration vorhanden sind, und der Widerstand der Diode sinkt beträchtlich. Ilufjgy träumt Vom Nutzen neuer ltuuclemente Ing. Winfried Müller Höliren mit kalter Katode: Kaltkatoden -Relaisröhren Die Kaltkatoden-Relaisröhre wird gern dort eingesetzt, wo ihre spezifischen Eigenschaften wie Temperaturunabhängigkeit, direkter Betrieb am Netz, hoher Eingangswiderstand, hoher Schaltstrom vorteilhaft ausgenutzt werden können; Die Kaltkatoden-Relaisröhre (KKR) ist ein elektrischer Schalter, der in den Wartezeiten keine Leistung verbraucht und sich außerdem durch den Wegfall der Heizleistung (und somit der Anheizzeit) auszeichnet. Zur Zündung der Röhre benötigt man nur sehr kleine Ströme, die auch bei relativ hochohmigen Steuerquellen verfügbar sind. Aufbau Durch die Edelgasfüllung der KKR entsteht im Betrieb zwischen den Elektroden (Reinmetallkatode und Anode) eine sichtbare Glimmentladung. Durch den Einbau von 1 oder 2 Starterelektroden ist in einfacher Weise der Entladungseinsatz, die Zündung der Röhre, bei relativ niedrigen Be¬ triebsspannungen auszulösen. Um unkontrollierte Ionisationscinflüsse der Röhre weitgehend auszuschließen (radioaktive Strahlung, Licht, hoch¬ frequente und magnetische Felder), wird durch eine Hilfselektrode eine ständige Vorionisierung erzeugt. Als zusätzliche Abschirmung dient ein innerer Wandbelag, der nach Bedarf geerdet wird. Für mannigfache Amvendungszwecke werden von den Herstellern der¬ artiger Röhren Typen mit unterschiedlichen Parametern gefertigt. So gibt es Röhren, die für Gleich- oder vornehmlich für Wechselspannungs¬ betrieb (220-V-Netz) gedacht sind. Sie unterscheiden sich u.a. durch die Höhe der Anodenzündspannung. Beide Gruppen können entweder für 107 negative oder positive Startorzündspannung ausgelegt sein. Eine Sonder- Stellung nimmt die auch als Glimmtriode b ©zeichnete KKR Z805W ein. Ihre Konstruktion ermöglicht es, die Röhre mit sehr niedrigen Spannungen, wie sie in Halbleiterschal tun gen üblich sind, anzusteuern. Dieser Beitrag befaßt sich jedoch mit den Typen, die die größte Be¬ deutung erlangten. Es handelt sich dabei um Röhren, die mit positiven Starteispannungen gekündet werden und für Gleich- und/oder Wechsel - spannungsbet rieb vorgesehen sind» Die Glimmtriode wird schal tungs- technisch erwähnt. Speziell© Hinweise dazu enthalten [1] und [2]* Funktion Die Hauptentladung zwisehen Katode — Anode erfolgt in der Weise, daß zunächst die Starter-Katoden-St recke gezündet wird. Diese Entladung führt, unter der Voraussetzung, daß ein bestimmter Starterstrom fließt, zur Zündung der Hauptentladung (Bild X). Am Starter selbst muß eine Spannung wirksam sein, die gleich (oder größer) der Starterzündspannung ist. Der Starter übernah me ström soll während der lonisationszeifc der Röhre (fj ^ 20 p.s) wirksam bleiben. Zündmö [fll ehkoi teil Direkt? Amtemrunff — Es ist nicht in jedem Fall notwendig, die erforder¬ liche Starterzündspannung F aa j in der gesamten Größe aufzu bringen. Eine Unterteilung der Starfeerzündspannung m eine Starter Vorspannung {z, B, 100 V) und in eine niedrigere Steuer span mmg bringt gewisse Ver¬ einfachungen mit sich. Die aufzuwendende Steuerspannung braucht dann nur zur Starterspannung ergänzt zu werden. 3DQ\ 250 ZOO m. üb ■ !■ r ■ q ■ ■ □ ■■ ■ H ■ ■ ■ m a ■ ■ ■ ■ in m ■ ■ a IM ■ ff ■ ■ A ■ I iw ■ flfl 9 ■ fl! u ■ ■ ■ ■ ü ■ m Al ■ ■ m fl ■ 1 m ilK 0 ■ ■ n fl fl □ m ff ■ ■ fl fli im ■ i i ■■ ■ ■ m m fl Rü ■ ■■ ■ j _ _j _ j _ fl! jtfitfslwsfi} I m m m m 5 qo 600 tos eoo sog m ifT CifsmlpA j ttubtzf/ß Büd i übernahmölbennlinimfetd Indirekte Ansteuerung — Hochohmige Steuerquellen im Starterkreis begrenzen den zur Einleitung der Hauptentladung minimal erforderlichen Starterstrom 7 g t ^ 50 p,A (Übernahmestrom). Die Zündung der Röhre wird dadurch unmöglich oder läßt sie unsicher erscheinen. Durch einen schaltungstechnischen Kunstgriff umgeht man diese Schwierigkeit. Ein Kondensator (200 bis 800 pF), parallel zur Starter-Katoden-Strecke ge¬ schaltet, wird durch die Steuerspannungsquelle bis zur Starterzündspan¬ nung aufgeladen und läßt über die gezündete Starterstrecke einen kräf¬ tigen „Übernahme 4 ‘-Strom fließen. Der Kondensator als Zündhilfe linearisiert außerdem weitgehend die Übernahmekennlinie. Dies wirkt sich günstig in einer weitgehenden Un¬ abhängigkeit des Übernahmestroms von der Größe der Anodenspannung aus (Bild 1). Löschung der KKR Die Entladung einer gezündeten KKR ist durch den Starter weder zu beeinflussen noch zu löschen. Das Verlöschen der Entladung kann nur durch Absenken der Anodenspannung unter den Wert der Brennspannung der Röhre oder durch Unterbrechung der Anodenspannungszuführung erfolgen. Mit Wechselspannung betriebene Kaltkatoden-Relaisröliren löschen bei Nulldurchgang der Anodenwechselspannurig automatisch. Eine Wiederzündung erfolgt, wenn die entsprechenden Starterzünd¬ bedingungen gewährleistet sind. Ist dies nicht der Fall, so kommt keine Wiederzündung zustande. Für mit Anodengleichspannung betriebene Röhren bietet sich für spe¬ zielle Anwendungsfälle die Löschung der Röhre durch einen Kondensator an. Der Kondensator liegt meist parallel zur Katoden-Anoden-Strecke und wird über einen hochohmigen Widerstand aufgeladen. Nach erfolgter Zündung dient der Löschkondensator für die Röhre kurzzeitig als Strom¬ quelle, bis er unter die Brennspannung der Röhre entladen ist. Mit Unter¬ schreiten der Brennspannung verlischt die Röhre. Relais [5] Für mit Gleichspannung betriebene KKR sind Relais geeignet, wie RII100, RH 102 (R = 4700 Q). Werden Relaisröhren mit 220 V W’echsel- spannung betrieben, dann sind geeignete, abfallverzögerte Relais zu verwenden. Herkömmliche Relais, wie die Typen RH 100, RH 102, sind für diesen Zweck durch Parallelschaltung eines RC-Gliedes in Reihen¬ schaltung (R = 1,6 kQ, C — 4 bis 6 |xF) verwendbar. 109 Die nachfolgend beschriebenen Schaltungen sind unverbindliche und keine sehallimgsbegrimdenden Empfehlungen ■ die Veröffentlichung er¬ folgt ohne BorüokÄiohtJgUJig der Schlitzrechtslage der angegebenen Schal¬ tungen, Anwe ncl u u rjs h eisp iele Steuergerät für ein ZweiteleMrönenbttizgeräl — Mit dem Zusatzgerät kann durch ein ,,Mutt-erblitzgetfät' 1 ein 2., separat arbeitendes Elektronenblitz¬ gerät über größere Distanzen ansgelöst werden (Bild 2). Die Stromver¬ sorgung für das Zusatzgerät wird dem Synehivmkabelansehluß des „Toch¬ ter blitzgeräts“ entnommen. Einem betriebsbereiten Blitzgerät, dessen Blitzelko auf etwa 500 V aufgeladen ist, können auf diese Weise etwa £00 bis 240 V entnommen werden. Allerdings läßt sich diese Spannung, auf Grund des hohen Innenwiderstands der Spanmmgsquelle, nicht direkt, für den Betrieb einer Kaltkatoden-Relaiaröhre und eines Relais verwenden. Aus genanntem Grund wird zunächst der Kondensator CI aufgeladen, der dann bei gezündeter Röhre als kurzzeitige und energiereiche Span¬ nungsquelle fungiert. Die Röhre verlischt, nachdem die Spannung von Gl unterhalb der Brennspannung der Röhre abgesunken ist. Die Aneteuerung der KKR Z&60 II erfolgt über die angeblitzte Fotozelle 4 79 HG, GPh V (Preßler). Der sich durch Lichteinfall ändernde Innen widerst and der Fotozelle beeinflußt den am »Starter wirksam werdenden Spannungsteiler und die an ihm abfallende Starters pannnng. Die gezündete Eelakröhre schaltet das im Anodenkreis liegende Relais. Der geschlossene Kontakt a liberbrückt für kurze Zeit den Synehronkabelausch!uß, wodurch zwangs¬ läufig die Blitzröhre zündet. Als Relais empfiehlt sich ein weich justiertes und von überflüssigen Kontakten befreites Kkinstunxpfrelais des Typs CBM301 (M — 83ül U) oder, was wesentlich eleganter ist, ein Geko- Schutzgaskontakt {JSeed-Kontakt}, Mit diesen Voraussetzungen ergeben sich Schaltverzögernngszeiten, die mit 2 bis 4 ms innerhalb der Öffnungs¬ zeit (1/30 s) des Kamera Verschlusses liegen, Bild 3 zeigt ein Foto des Zusatzgeräts* Bild 2 Schidimifj für die Zündung eines 2 * Blitegeräts HO SchaUaviomatik für am EinphasenwecJiseUtronmetz betriebene Dreh* #lro?nmotore — Es gibt Gründe, Drehstrommotors am Emphasen-Wechsel- Stromnetz zu betreiben. Üblicherweise erfolgt die Bereitstellung der Hüfe- phase durch einen Kondensator, Die Größe der Kapazität errechnet sich aus folgender Faustformel: _ P ■ 10 * CfiF ~~ ~Ü**2nf ' Meist ergibt sieh in der Praxis* daß durch das Zusammenwirken von Mqtorkondensator und Motorindukt-ivität eine unzulässige Spannungs¬ überhöhung an der Feldwicklung uuflreten kann. Dem wirkt man durch Reduzierung der errechneten Kapazität entgegen. In der Anlaufphase des Motors sollte aber im Interesse eines günstigen Anlaufdrehmoments die gesamte errechnet© Kapazität und, wenn not¬ wendig, ein Mehrfaches wirksam sein. Nack Erreichen der Drehzahl (mit dieser steigt auch die Spannung an der Feldwicklung des Motors) wird der Feil der Kapazität abgeschaltet, der zu unerwünschten Überspannungen an der Feldwicklung beiträgt. Die am Motor zur Erzeugung der Ililfs- phase verbleibende Kapazität muß man experimentell, unter Berück¬ sichtigung der maximal zulässigen Wicklungflspannung, feststellen. Die 111 Große der Kapazität ist von den Eigenschaften des verwendeten Motors abhängig (Bild 4). Bio Aufteilung bzw. Abschaltung der Kondensatoren erfolgt auto¬ matisch durch ein von einer Ke 3 aisröhre Z861X an getrieben ca Relais, Die Relaisrühre wird durch die an der Feldwicklung eich mit steigender Dreh¬ zahl vergrößernde Wicklungsspannung geschaltet. In der Anlaufphase sind die Kondensatoren Cl und C2 parallelgeschaltet. Erreicht die Wickiungs- spannung den kritischen Wert, dann zündet die KKR Z8G1X 7 so daß die überflüssige Kapazität 02 abgoschaltet wird» Mit R1 läßt sich der Zündpunkt einstelien. Das Gerät ist mit einer Drehstrom Steckdose aus* gestattet , so daß man den am Drehstrommotor vorhandenen Stecker bei- behalten kann. Damit kann der Motor ggf» ohne Umrüstarbeiten auch wieder am Dreh Stromnetz betrieben werden. 112 i Bild 5 Ausführung des Geräts nach Bild -4 Das Prinzip der Schaltung läßt, sich auch für andere Fälle als Über- gpannungssehutzeinrichtung ein setzen, Ionisalionsflaitrtmnühzrwacfoing — Mit der Schaltung nach Bild 6 ist es möglich eine Flamme mittels des IonisationsVerfahrens zu überwachen. Diese Methode der Flammenüberwachung nutzt die thermische Leit¬ fähigkeit und den hierbei auftretenden Gieiokrichtereffokt aus* Bei vor¬ handener Flamme erhöht sich die Leitfähigkeit der Strecke Brenner — Sonde, wodurch der Spannungsabfall zwischen Sonde und Starter abnimmt , aber der zwischen Katode und Starter zunimml. Der dadurch fließende Io nisatioUastrom lädt C r I auf. Über Hl gelangt die Spannung zum Kipp- kondensatcr C2 , Erreicht dessen Spannung den Wert der Zündspannung der Röhre, so zündet diese. Der Stcuerteil ist selbstüberwachend, d.h-, weder Kurzschluß noch Unterbrechung eines passiven Bauteils oder der Sonde kann eine Flamme vortausohen. S Elektr. Jahrbuch 1670 113 Bild 7 Schaltung zur NiMmtkontroUv von Flilmgkeitm j Niveau-kontrolle von Flüssigkeiten (Minimal j Maicimal-Stand) — Mit der Schaltung nach Bild 7 und mit einer in Flüssigkeit ein tauchenden Elektrode wird der Flüssigkeitspcgel überwacht. Sinkt er unter die Ein¬ tauchtiefe der Elektrode E n , dann hat der Starter kreis über E jn kein Massepotential; die wirksam werdende Betriebsspannung führt zur Zün¬ dung der Röhre. Steigt durch einen ansgelösten Pump vor gang der Pegel wieder an, so verlischt die Rohre erst, nachdem die Flüssigkeit Ej erreicht hat. Über Ej und Ejjj wird der Starter an Masse gelegt, dadurch verlischt die Röhre. Zuiu gleichen Zeitpunkt fällt das Relais ab; Kontakt it 1 schließt* Dadurch wird erreicht, daß der Aufpumpvorgang nicht bereits unterhalb von Ej, sondern erst bei E n einsetzt. Übemuchung einer Deslillalionsanlage — Die vorliegende Schaltung stellt eine Kombination aus Kontaktschutzrelais und Pegelkontrolle dar (Bild 8). Sie bietet, die Möglichkeit, eine zu destillierende Flüssigkeit ni- veau- und temperaturmäßig zu überwachen. Unterschreitet die Flüssigkeit das durch die Elektroden festgelegte Niveau, so schaltet sich die Heizung ab* Das gleiche geschieht* wenn die Temperatur einen vorgewählten Wert übersteigt. Beide Situationen können auch noch über Rclaiskontakte signalisiert werden. Für Aquarienfreunde läßt sich diese Schaltung in einfacher Weise übwand ein, indem die Zuleitungen der in die Flüssigkeit eintauehenden Elektroden überbrückt werden, so daß nur ci ne Tempera tu r- iib erwach ung erfolgt. Helhchdiiung (Bild 9) — Durch Beleuchtung der Fotodiode verändert die Parallelschaltung Fotodiode - R2 das Spannungsteiler Verhältnis so, daß das Gitter der KKR Z865 ff nahezu Xullpotential erreicht und die Röhre zünden kann. Die Hilfskatodo erhalt aus der Netz Wechsel Spannung eine negative Betriebsspannung. Über lil und R2 wird das Gitter der Röhre negativ vorgespannt. 114 zmx UM SWk Z2öp\ ftonfokfthsrmofngfsf' L Wäm&qtsslIe n li Bild S Schattunff zur Üb&rtpQC&vnf/ einer Dmlillationmnlaffe Z865IM r^nZ i f S my~ mm 9 Jlrii-Sehaltmng mit Fotodioite Bild 10 Du ji kd-ScMU unu mit Fotodiode 220k J i6PW 0 8B12Z imw rjnw fl ---- UM liir* E m/ m/ d's ßPW epffl um 8 * Da ton von Kaltkatadeji-Rel aieröhren {VE B Werk füi Fe rn^hc lektroni k, Berlin) IKi Dunkclscliallung (Bild 10) — Die Dunkelschaltung reagiert auf Licht¬ unterbrechung. Ira gesperrten Zustand der Fotodiode liegt über dieser eine Spannung von etwa 60 V, die aber durch eine Diode, parallel zum Widerstand Bl geschaltet, abgebaut werden kann. Literatur [1] Moramki, D.: Glimmtriode Z 865 W — Line neue Kaltkatoden-Relaisröhre. Radio und Fernsehen 15 (1966), Heft 13, Seite 393 [2] Müller, TF.: Einführende Schaltungs- und Anwendungstechnik für die Kalt¬ katoden- Rclaisröhre Z 865 TF. Radio und Fernsehen 15 (1966), Heft 21, Seite 643 [3] Müller , TF.: Kaltkatoden-Relaisröhrcn Z 860 X—Z 861 X—Z 660 W und einige Anwendungshinweise. Radio und Fernsehen 13 (1964), Heft 3, Seite 87, und Heft 4, Seite 115 [4] Müller, TF.; Oörsdorf, G.: Einfache Schaltungen mit Kaltkatoden-Relaisröhrcn, Radio und Fernsehen 15 (1966), Heft 7, Seite 201 [5] MüUer, TF.: Hinweise für den Betrieb von Kaltkatoden-Relaisröhren mit elektro¬ mechanischen Relais. Radio und Fernsehen 14 (1965), Heft 6, Seite 187 2000000 Transistoren je Quadratzentimeter Zwei Millionen Transistoren lassen sich mit Hilfe von Elektronenstrahlen auf einem ein Quadratzentimeter großen Trägerplättchen unterbringen. Nach der herkömmlichen Technik, die mit ultraviolettem Licht arbeitet, können auf dergleichen Fläche nur rund 4000 Transistoren produziert xcerden. Die neue Arbeitsweise, erlaubt es, sämtliche für einen Großcomputer erforderlichen Transistoren auf einem Bruchteil des bisher erforder¬ lichen Raumes unterzubringen. Die enorme Steigerung der Transistorendichte auf den Trägerblättchen wird dadurch erreicht, daß man bei der schichtweisen Herstellung der Transistoren kein ultraviolettes Licht mehr verwendet, um mit Hilfe von Hell-Dunkel-Masken an bestimmten Stel¬ len Kunststoß Schutzschichten zu erzeugen, sondern vielmehr ein leicht und genau steuerbarer Elektronenstrahl. Dieser Fortschritt, der eine ungeheure Steigerung der Präzision mit sich bringt, wurde durch die Entdeckung eines Methacrylsäureesters möglich, der sich durch Elektronenstrahlen polymerisieren läßt. 117 o o o o o o Ing. 1.6 pF 2?0V - CB/764 E-IGL 10589 166 & \L 3L_ Elektronische Zeitrelais WP für kurze und lange Zeiten • Treppenhaus-Automaten WP • Schutzgasschaltröhren mit Sprung- federcharakteristik bis 2A im Öff¬ ner- und Schließerprinzip • Kontaktthermometer • 63 Ilmenau Helnrich-Helne-Straße 6 Ing* Amost Lavante Ing. Karl-ffvinz Schubert Kurzes Kompendium des Feldeffekttransistors Schon seit 1928 existiert das Md effektpatent von Lilienfeld (USA), mir wurde es durch die stürmische Entwicklung der Elektronenröhre kaum beachtet. Ais die ersten. El ächentransistören entwickelt wurden, beschäf¬ tigte sich einer der Erfinder (SJtockhy) auch mit dem Feldeffekttransistor* Aber der PET wurde von dem Aufschwung, den damals der Flächen¬ transistor nahm, in den Hintergrund gedrängt. Erst nach 1960 begann man sich mit dem FET intensiver au beschäftigen. Honte kennt man den Sperr¬ schicht - Feldeffekttransistor und den Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate (MOSFET). Im Elektronischen Jahrbuch 1968 (Seite 105) wurde be¬ reits eine erste Einführung in die Problematik des Feldeffekttransistors gegeben. Arbeitsweise des FET Der FET ( Field-Effecl-Transistor) ist im wesentlichen ein steuerbarer Halbleit er wider stand. Beim herkömmlichen Transistor kommt es zur Übertragung der Ladung durch Verlagerung der Träger beider Polaritäten, beim PET wird die Ladung vor allem durch Verlagerung der Majori¬ tätsträger übertragen. Die Eigenschaften der PET nähern sich weit¬ gehend den Eigenschaften von Elektronenröhren (Pentoden), und zwar sowohl im Verlauf der Kennlinien als auch (annähernd) in der Steilheit sowie im Eingangs- und Ausgangsverhalten. Vom Gesichtspunkt der Produktionstech aologie haben sich 2 Varianten der feldgesteuerten Transistoren durchgesetzt. Der ältere Typ der FET hat nur eine Grenzschicht (Sperrschicht-PET). Der 2* Typ unter der Be¬ zeichnung MOSFET ist mit einer Isolat ionsschicht aus Siliziumoxid ver¬ sehen, die auf der Grundplatte aus metallischem Silizium gebildet wird. Davon wurde auch die Bezeichnung MOSFET (Metal Oxid Semiconduc- tör Field Effect Transistor) abgeleitet. Die Steuerung des Stromfiusses bei diesem Transistor übernimmt ein elektrisches Feld, das von der auf¬ gedampften MetaU&ehicht gebildet wird, die durch eine Oxidschicht völlig von der metallischen Grundfläche isoliert ist. Beim Sperrschicht-FET 119 übernimmt die Steuerung ein elektrisches Feld der Halbleiterschlaht, die hinsichtlich des Transistorgnmdmaterials umgekehrt beschickt wird. Dadurch entsteht eine Grenzschicht (ähnlich wie bei der Diode), sie wird in der gesperrten Richtung geschaltet. Die Grenzschicht verhält sich dann bei entsprechend gewählter Sperr spaunung als Isolator, Vom Gesichts¬ punkt der Verwendung weisen beide Trftnsistortypen ähnliche Eigen¬ schaften auf, so daß sie in der folgenden Darlegung nicht weiter unter¬ schieden werden. Bei der Erklärung der Funktion dos feldgesteuerten Transistors wird der Einfachheit, halber angenommen, daß er aus einem Halbleitermateriah körper in Quaderform angefertigt ist, der als Leiter wirkt und dessen Längswid erst and man mittels eines quer angelegten elektrischen Feldes steuert. Je nach der Art der Zusätze zur Legierung des Leitergrund- materiale kann der Leitweg (auch Kanal genannt) eine Leitfähigkeit des Typs n oder p haben. An den Längsseiten befinden sich Materialinseln umgekehrter Polarität, die durch Diffusion gewonnen werden (Bild 1), Diese Flächen dienen ab Steucrclektroden, Der grundlegende Längswiderstand des Körpers hängt — wie immer — von den geometrischen Abmessungen (l t b t h) und vom spezifischen Wider¬ stand £ ab, Bel gewählten Abmessungen des Körpers kann man seinen Grundwiderstand nur durch Verändern der Leitfähigkeit des Grandma- temls beeinflussen, also durch Konzentration der Beimengungen in der Grundlegierung. Wenn an die Elektrode G (Steucrelektrode) eine Spannung mit der Polarität gemäß Bild 1 (positive Polarität an die Elektrode S und negative Polarität an die Elektrode G) gelegt wird, dann entsteht, an beiden Seiten des pn-Übergangs eine Raumladung. Dadurch wird ein Teil der freien Ladungsträger des Grundmaterials gebunden und kann nicht als Strom - träger in der Längsrichtung des Körpers dienen. Die Leitfähigkeit des Materials wird vermindert und ist abhängig von der Menge der restlichen Maj orit ät sträger. sourc&j, S" dratn K Ü m Bild 1 Aufbau des Sperrschidit-FETs = k v ™ h) 120 Bild 2 V erteihüifj der Konzentration der Strom träger btim FBT Bild 2 zeigt eine vereinfachte Verteilung der Konzentration der Strom- träger im Querschnitt des Halbleitergrund blocke Die Eindringtiefe (die Dicke) der St.euereickl roden ist schraffiert angedoutet. Durch den Einfluß der zweckmäßigen Polarisation der Elektroden entstellt eine Baumladung, die in den Bereich des Leitkanals durch dringt. Freie Ladungsträger findet man nur im Eestbereich. ohne Raumladung, bezeichnet als reduzierte Kandlbretie* (Die ursprüngliche Kanalbreite ohne angelegte Stenerspan- mmg entspricht der Blockhöhe kd Die Breite des reduzierten Kanals kann man mit der an die Elektroden angelegten Spannung steuern. Mit anderen Worten gesagt; Das elektrische Feld der Elektroden steuert die Leit’ fähägkeit des Leitwegs* Die bisherigen Überlegungen setzten voraus, daß zwischen den Eick- troden S und D keinerlei Spannung angelegt ist. Legt man eine Längs- Spannung an, dann entsteht außerdem eine Längsverteüungdes Potentials* Ausgangspunkt der Betrachtung soll sein, daß die Spannung zwischen den Elektroden G und S gleich U ist und daß beide Elektroden mit der Span- ntangsquelie verbunden sind. Durch Erhöhen der Spannung zwischen den Elektroden D und S steigt anfangs der Strom 1 p. Der Halbieiterkorper verhält sich als Wirk widerstand. Mit zunehmender Spannung (mit zu¬ nehmendem Strom) wächst fortschreitend der Spannungsgradient im Kanal in der Stronifiußrichtung, Die Elektroden G sind jedoch mit der BÜd 3 Künalhiltlung beim FET mit Spannung ön b fr 121 Bild 4 Künalbihhmg beim BET mit den Spannungen Cds und Eos Elektrode S {mit dem Minuspol der Batterie) verbunden, Ihr Einfluß auf die Deformation des Gradienten innerhalb des Körpers wächst in Richtung zur Elektrode D* Dadurch bildet sieh eine Raumladung in gestreckter Tropfenform, die eine weitere lineare Zunahme der Stromintensität mit der Spannung zu begrenzen beginnt. Bei einer bestimmten Spannung kommt es sogar zur Sperrung des Leitkanals. Dabei fließt gerade ein so großer Strom i ß , daß bei ihm der kritische Spannungsabfall am Material- korper eintritt (PiT^cA-oj^-Spannung). Dieser Effekt geht aus den Kenn¬ linien IjjjUjyc hervör (Bild 5) + Der beschriebene Zustand entspricht dem Umknicken der Kennlinie für = 0, bei dein die Kennlinie in einen fast waagerechten Verlauf übergeht, wobei auch eine beträchtliche Erhöhung der Spannung U D& eine nur geringe Zunahme des Stromes J D bewirkt. Legt man nun zwischen die Elektroden G und S zusätzlich eine Pokri- sationsspaummg an, so entsteht eine Raumladung, die der Summe des Spannungsgradienten der Elektrode D und der Steuerspannimg entspricht. Bild G Vereinfachte Ersalzschaltung des FET Im Bild 4 ist dieser Zustand durch unterschiedliche Schraffur der Raum¬ ladungszonen A und B angedeutet. Die Raumladung A entsteht durch Anlegen des elektrischen Steuerfelds. Zur Raumladung A wird die tropfen¬ förmige Raumladung B hinzugezählt, die durch den Längsspannungs¬ gradienten hervorgerufen wird. Der Einfluß beider Felder wird addiert, und es kommt zu einer schnelleren Drosselung der reduzierten Kanalbreite und damit auch des durchfließenden Stromes. Der Einfluß der Spannung an der Steuerelektrode G ist auch gut aus Bild 5 ersichtlich, das durch den Verlauf der Kurven an die Kennlinien einer Pentode erinnert. Aus den Kennlinien der Elektrode D für den gegebenen Typ des FET lassen sich nach der für Elektronenröhren üblichen Methode Arbeitswiderstands¬ gerade, Steilheit im Arbeitspunkt u.ä. bestimmen, die für den Entwurf einer Schaltung erforderlich sind. Weitere Daten gewinnt man aus der Analyse der Ersatzschaltung des FET (Bild 6). Indem der Übergang zwischen der Steuerelektrode G und dem rest¬ lichen Material sperrend polarisiert ist, wird ein großer Eingangswider- stand des FET erreicht (10 10 n und größer). Parallel zum Eingangswider¬ stand liegt eine Eingangskapazität, die ihren Ursprung vor allem in der gebundenen Ladung in der Übergangsschicht hat. Deshalb ist die Eingangs¬ kapazität auch abhängig von der Spannung an der Elektrode G und vom Strom durch den Transistor. Bei gesperrtem Transistor ist die Eingangs¬ kapazität etwa 10 pF und erhöht sich proportional mit dem Strom / D bis auf das 1,5- bis 2fache. Bei höheren Frequenzen muß man auch mit einer Rückwirkungskapa¬ zität der Elektroden G—D rechnen, die zwar verhältnismäßig klein ist, aber bei größerem Belastungswiderstand (größerer Verstärkung) durch den Müler-W^kt sehr störend wirken kann. Sowohl die Eingangsleit¬ fähigkeit als auch die Rückwirkungsleitfälligkeit Ü r Q C k bilden außerordent¬ lich große Widerstände. Deshalb überwiegt schon von wenigen Hertz 123 aufwärts die kapazitive Komponente der Eingangs* und Rückwh'knngs- admittanz. Die Steilheit S liegt bei den herkömmlichen FET im Bereich 0,5 bis 5 mAj'Y, Die Frequenzabhängigkeit der Steilheit pflegt bis zu etwa 30 MHz relativ gering zu sein. Über dieser Frequenz sinkt der Anteil der realen Steüheitekomponenten, gleichzeitig steigt der imaginäre Teil (kapazitive Steilheitskompon eilte), ko daß man vorläufig geeignete FET zur Verstärkung bis zu einer Frequenz von etwa 100 MHz verwenden kann* Dabei muß der wachsende Phasenhub der Steilheit in Betracht gezogen werden. Die Ausgangsleitfähigkeit beträgt i 0 bis 5U kQ und bleibt bis zu etwa 1 MHz frequenzn nabhängig* Bei höheren Frequenzen über wiegt die kapa¬ zitive Komponente der Ausg&ngsleitfä-higkeifc. Die Ersatz Schalt ung des FET (Bild 6) gilt für Frequenzen bis etwa 30 MHz* Die Ersatzschaltuiig verleugnet nicht die Ähnlichkeit mit der Ersatz Schaltung der herkömm¬ lichen Transistoren. Durch Vernachlässigung der extrem kleinen Leit¬ fähigkeiten bzw. G r ü C ] ; erhält man eine Ähnlichkeit mit dem Vierpol einer Elektronenröhre* FET aus der DDR und der CSSR Von der Halbleiterindustrie der DDR wird ein Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate {MOSFET) angeboten. Es ist. ein Silizdum-n-Kanal-MÜS- FET vom Depletioi^-Typ (dcpletion = Entleerung, Drosselung oder Ver¬ armung) mit der Bezeichnung SM W2. Vom VEB Halbleiterwerk Frank¬ furt (Oder) werden etwa folgende Daten angegeben: Ei ngangs wider st a nd V or war tsstei 1 he it D rain-S onree -Spann ung fi e = lÖ**il(P Gfä = 20 V): Verlustleistung T *| = IHM 7 Verwendete Schaltzeichen für Felüeffpkltramittoren, links Sperrschicht' F FT, tefihts ,17 OS FE T Kleine ElT'Schaitimgssfliimdimg Zur Anwendung des Feldeffekttransistors werden nachstehend einige Beispiele aus der internationalen Fachliteratur angegeben* Dabei zeigt sich deutlich die Überlegenheit des FFT gegenüber herkömmlichen bipolaren Transistoren, Neben der Schalttings Vereinfachung ergeben sich dabei auch Einsparungen an Bauelementen. Audiomichaltmifj (Bild 8) - Bei der Gitfcergleichriohtung mit Elektronen¬ röhre wirkt die Strecke Steuergitter- Katode als Diode und richtet die HF gleich (Demodulation). Genauso verhält cs sieh bei der Gategleieh- riobtung, mir daß die Strecke Gate—Source die Diode bildet. Wie bei der Rökrenschalfcung, so ist auch die Schaltung mit FFT anfällig gegen zu große Eingangsspann ungen (Verzerrungen durch Übersteuerung), Dio Empfindlichkeit der Schaltung läßt sich durch eine Rückkopplung ver¬ bessern, An der Drainelektrode kann die Basiselektrode eines Transistors direkt angesehlossen werden, so daß der Bramstrom um den Faktor der Stromverstärkung des Transistors verstärkt wird. Den Kopfhörer schaltet man daun in den Kollektorkreis des Transistors [1]. SV , + 125 KlsinqregehcfuiUung (Bild LG)* — In hochwertigen NF-Verstärkern erfolgt die Klangregehing getrennt für Tiefen und Höhen. Das verwendete RC- Nctzwerk sorgt in der Mittelstellung der Potentiometer für einen gerad¬ linigen Frequenz verlauf der Verstärkung. Durch Verstellen der Poten¬ tiometer können fächerartig die tiefen und hohen Frequenzen aogehohen oder abgesenkt werden. Da durch die Anwendung von Feldeffekttran¬ sistoren dte Schaltung sehr hochohmig wird, kann man für das Kkmg- regel netz werk die gleiche Dimensionierung wählen wie für li Öhren- schaltungen. Die Ausgangsstufe ist als Sourcefolger (Drain-Basis-Stufe) geschähet, wobei das ausgangsseitige Potentiometer als Lautstärkeregler dient [3], Bild Id Klanffregetschaltuna mit FBT-EwQtnißs- mul FET-Änsgmgs&tufe 126 Elektronischer Zeitschalter (Bild 11) — An Einfachheit kaum zu über¬ bieten ist diese Schaltung mit der sich Schaltzeiten von 6 bis 60 s bei C = 2 bis 4 (jlF errn^hen lassen. Die Zeiteinstellung erfolgt mit dem Potentiometer 10 Wenn der Schalter S geschlossen ist, lädt sich der Kondensator C über die Widerstände auf. Mit zunehmender Spannung steigt auch der Strom durch das Relais, bis es bei einem Strom von etwa 1 mA anzient. An die Buchsen A—B wird die zu steuernde Einrichtung angeschlossen (beispielsweise Einschaltung des Vergrößerungsgeräts). Mit dem Anziehen des Relais wird der Stremweg A—B unterbrochen. Will man umgekehrt eine verzögerte Einschaltung erreichen, so muß B an den Arbeitskontakt des Relais gelegt werden. Bei geölfnetem Schalter S ent¬ lädt sich der Kondensator C über die Relaisspule nach 1 bis 2 s [4]. Kaskode-HF Verstärker stufe (Bild 12) — Wegen des hohen Eingangs¬ widerstands und des großen dynamischen Aussteuerbereichs sind Feld¬ effekttransistoren besonder:* für Eingangsstufen von Empfängern geeignet. Eine Neutralisation entfällt meist, da die Rückwirkungskapazität gering ist, beim MOSFET < 0,6 pF, beim Dual-Gate-MOSFET sogar < 0,05 pF. Die Schaltung nach Bild 12 entspricht im Aufbau der Röhrenkaskode (1. Stufe Katoden-Basis-, 2. Stufe Gitter-Basis-Schaltung) ebenso in den Eigenschaften. Das Rauschen wird vom 1. FET bestimmt, die Leistungs¬ verstärkung vom 2. FET. Soll der HF-Verstärker für andere Bänder be¬ nutzt werden, so ist der Schwingkreis entsprechend zu dimensionieren [o]. FET-Oszillatoren (Bild 13) — Im Elektronischen Jahrbuch 1969 (Seite 189) wmrden transistorisierte Versionen der Oszillatoren nach Vackar und Bild 12 K askode-H F- V orverstiirker mit FET fiir 20-m-Band 127 Mid 13 Mit FET bestückte Otziüatorschattungen, links nach Yackar, rechts nach Seiler Seiter angegeben; nachfolgend diese Schaltungen mit FET-Bestückung für den VE 0- Be reich 3,5 bis 4,t) MHz. Nach Angaben des Autors arbeitet der FET - Vackar - VFO (Bild 13 a) weit besser als Jemals ein zuvor gebauter YEO mit Bohren- oder Tr&nsistorbeatückung. Beim Tasten ist kein Chirp wahrnehmbar, ebenso keine Frequenzänderung. Betriebsspannungsände- rungen wirken sieh nur sehr gering auf die Frequenz aus (Variation von 22 V auf 9 V, ÄJ < 1 kHz). Genauso günstig Ist die Schaltung nach Seiler (Bild 13 b) [6]. VFO für 80-m-Band (Bild 14) — Um die Belastung der Oszillators tute geringzukalten, sollte man auf jeden Fall Trennettifen vorsehen. Dabei ist die Bestückung der 1, Trcimstufc mit einem FET wegen der geringen Rückwirkungskupazitüt besonders günstig. Anschließend können dann bipolare Transistoren verwendet werden. Die gezeigte Schaltung ist ein Clapp- VFO, den man mit einer stabilisierten Spannung von 9 V betreibt. Die Auskopplung an der Sourceelektrode erfolgt über eine Kapazität von nur 5,6 pF. Am Ausgang der Schaltung steht eine HF-Spannung von etwa 128 2 Y T zur Verfügung, die für die Ansteuerung weiterer Stufen völlig aus¬ reicht [7], FET-Spannungsmesser (Bild 15) — Tn diesem Jahrbuch wird ein FET- Spannungsmesser mit einer symmetrischen Brückenschaltung beschrie¬ ben. Aber auch mit nur einem Feldeffekttransistor läßt sich eine brauchbare Schaltung verwirklichen. Der Eingangswiderstand entspricht dem von Röhren Voltmetern, ebenso die Linearität der Anzeige. Der Eingangs¬ widerstand der gezeigten Schaltung ist 10 Mfl, der kleinste Spannungs¬ meßbereich 0,5 V. Unterteilt man den Widerstand 100 kli in 90 kY2 und 10 kH, so läßt sich noch der Bereich 500 V hinzufügen. Verwendet man ein Meßwerk 100 (xA, so sind die Spannungsmeßbereiche 1 — 10 — 100 — 1000 V. Wechselspannungen lassen sich mit einem vorgeschaltetem Tast¬ kopf messen. Das Meßprinzip nach Bild 15 entspricht ebenfalls einer Brückenschaltung [8]. Sjxmnungseichnonnal (Bild 16) — Zum Eichen von Spannungsmessern benötigt man definierte Spannungen. Bei der Schaltung nach Bild 16 fällt am Widerstand R eine konstante Spannung ab. Ändert sich die Betriebsspannung, so regelt der FET über die Gateelektrode den Source- MPF 103 2Nim 9 Elektr. Jahrbuch 1070 129 °-3V Bild IT Dip-Meter mit Fdd- efft'Äitran&wtor Strom wieder auf den ursprünglich eingestellten Wert* Damit die Bela¬ stung durch einen Spaimungsmesser geringgehalten wird* vermindert der bipolare Transistor diese etwa im Verhältnis 100:1. Am unterteilten Emit- terwiderstand kann man die einzelnen definierten Spannungen entnehmen* Di© Eichung auf den Wert 1 V erfolgt mit dem Potentiometer P, Alle Widerstände haben eine Genauigkeit von 1 bis 2% [0]* Gate-Dip- Meter [Bild 17) — Für den Funkamateur und den Radiobastler ist das röhren bestückte Gr Id-Dip-Meter ein vielseitig verwendbares Meß gerät. Bekannt sind auch mit Transistor oder Tunneldiode bestückte Aus¬ führungen. Der Bührenschaltungnahezu ä quivalent ist das mit einem Feld¬ effekttransistor arbeitende Gate-Dip-Meter* Da es sich um eine sehr hoch¬ ohmige Anzeigeschaltung handelt, kann man über die in der Schaltung rechts gezeigte Kombination auch ein Röhrenvoltmeter anschlleßen, das bei x eingefügt wird. Damit läßt sich die Schaltung als Yorsatzgerät für ein Röhren Voltmeter auf bauen. Verwendet man für den Doppeldreh- Kondensator eine Ausführung mit unterschiedlichen Kapazi täte werten (etwa aus einem Transietorsuper)* so wird die höhere Kapazität auf die Gateseite des Schwingkreises geschaltet [10]. MPf-lQ3 2NTJ78 Mid 18 100-k Hz- Mchpunktgele r mit YerzerrersUife 130 jOO-kHZ’Eichpunktgeber (Bild 18) Der FET arbeitet in der Colpitts- Sohaltung als Drain-Basis-Stufe, Von der niederohmigen Sourceelekfcrode wird das HF-frignal kapazitiv an die Basis des Transistors gekoppelt, Die Diode an der Basis begrenzt die positive Halb welle, der Transistor die negative Halb welle der HF-Spamiung, Im Ergebnis hat, die am Emitter airsgekoppelte DF-Spannung einen hohen Anteil an harmonischen Fre- Cjuomzen. Am Ausgang tritt etwa eine HF -Spannung von t/ ßS — 3 Y auf. Die Spule wird so abgestimmt, daß die Schaltung einen Strom von 400 bis 450 pA aufüimmt [II]. Literatur [i| Hatoker, P, au« denen die Transistoren auszuschneiden sind. Von der herkömmlichen HUnnfilmtechnik weicht das im Knttcidcl nngsstudiu m be¬ findliche neue Verfahren . erhebt ich ab. Nickt nur dm Substrat ist einfacher, sondern auch der FertitjvnffepraßeJi, da nur ein Vakuum-Arbeitsgang benötigt wird. Neben dem Subst m t werdint ah J /ntrr ialien he nötig t. Gold, Teil ur t A lmn iniu m a ml Glas. 1 ’orgesehen sind vollständige elektronische Schaltungen auf Substratbätidem, y* 131 TRANSFORMATOREN ÜBERTRAGER für die Rundfunk- und Fernmeldetechnik Gütezeichen des DAMW Bezug nur über den Fach¬ handel ! GUSTAV NEUMANN KG SPEZIAIFABRIK FÜR TRANSFORMATOREN Betrieb mit staatlicher Beteiligung 5903 CREUZBURG / WERRA THÜR. (DDR) pr. fl. E. Bauer, DM SA EC Liucarendsüi feil für SSB~BefrM> t , i \ Der moderne Amateurfunk läßt im internationalen Maßstab eindeutig die Entwicklung zur Einseifcenbandteohnik (SSB) erkennen, wobei die herkömmlichen Modulationsarten ihre Daseinsberechtigung zwar noch beweisen» jedoch zunehmend an Bedeutung verlieren werden. Lediglich der Telegrafiebetrieb dürfte weiterhin gleichberechtigt an der Seite des SSB rangieren. Bekanntlich wird bei einem SSB-Sender wahlweise das obere oder un¬ tere Seitenband mit dem Naekrlehteninhalt - ohne Träger — abgestrahlt. Hierbei kommt es natürlich auf die Einhaltung bestimmter technischer Parameter an, obgleich im Amateurfunk die Neigung zu größerer Toleranz besteht, was oftmals zu einer ziemlich kritiklosen Fehleinschätzung führt. Man könnte lange darüber streiten, wie hoch für den Normalamateur die Unterdrückung des unerwünschten Seitenbands sein soll* eine Einigung wird man in Amateurkreisen kaum erzielen. Die Unterdrückung muß jedoch so groß sein, daß sie die Nachbarfrequenz nicht stört! Das kann allerdings bei den im SSB-Betrieb heute üblichen Signalstärken eine ernst- zunehmende Forderung sein. Man sollte sich auch darüber klar sein, daß ein ohnehin schlechtes Signal eben durch eine Endstufe noch um einige Dezibel schlechter wird. Ein mehr oder weniger großer Restträger gehört heute ebenfalls nicht mehr zu einem guten Signal (auch auf 2 m). Im übrigen kommt es darauf an, bei der Gegenstation „laut und klar" aufgenommeii zu werden. Das kann man natürlich nur mit einer guten Endstufe, und bei näherer Betrachtung verbergen sich unter diesem etwas simplen Begriff nicht unbeträchtliche theoretische wie praktische Probleme, In allen Fällen geht es in erster Linie darum, das vorhandene S$B- »Signal in der Endstufe so zu verstärken, daß sich die Kur Yenform des zugeführten Signals von der am Ausgang der Endstufe entstehenden Kurve nur in der Amplitude unterscheidet, also eine lineare Verstärkung erfährt. Dieser Vorgang ist am ehesten mit einer NF-Verstärkung (Si-fi) zu vergleichen. 133 Dabei darf nicht unerwähnt bleiben, daß man bei einer Linearendarfcufe 2 Kategorien unterscheiden muß ■ — herkömmliche SSB-Endstufen als PA eines üblichen Ex eitere — mit Leistungen im Bereich 200 bis 300 W PEP; — Linearendstufen, die einem Exciter (50 bis 200 W) nachgeschaltet werden können und eine Leistung von I kW oder mehr auf weisen, .Alle diese SSB-Endstufen sollen Signale erzeugen, die nach Möglichkeit frei sind von Verzerrungsprodukten, wobei der Arbeitspunkt der PA-Stufe eine entscheidende Polle spielt* Bekanntlich ist dafür die Lage des Ar¬ beitspunkts auf der -Kennlinie maßgebend, und man unterscheidet A-, AB-, B- und (.'Betrieb, Im folgenden sollen die theoretischen Grund¬ lagen über Endstufen nur kurz urarissen werden, weitere Einzelheiten sind der einschlägigen Literatur za entnehmen. In der SSB-Technik wird aus hier nicht näher zu erörternden Gründen der AB r bzw, AB 2 -Betrieb bevorzugt, der bei befriedigendem Wirkungsgrad (50 bis 55%) ein opti¬ males Arbeiten der PA-Stufe zuläßt. Daneben existieren noch Spezia-1- schaltungen mit Regelrühren (Klasse C linear) usw. Beim AB-Betrieb wird die Gitter Vorspannung so eingestellt, daß die Leistungsaufnahme der End¬ stufe bei Signal 0 etwa 1 bis I der Anoden Verlustleistung der Röhre oder der Summe mehrerer Röhren ist. Der Anoden ruh estrom läßt sich allgemein nach folgender Beziehung ein stellen: , „ e a “ 2 Pf / a — Ruhestrom inmA, — Verlustleistung in W, Da — A u orlenspan nu ng mV, Im AB r Betrieb wird die Endröhre so weit ausgesteuert, daß noch kein Gitterstrom fließt. Es wird von einer sogenannten leistungslosen Steue¬ rung gesprochen; die Praxis beweist aber, daß infolge unvermeidbarer Verluste Im Treiber usw. doch eine gewisse HF-Leistung bereit gestellt werden muß, AB £ -Betrieb stellt eine Aussteuerung bis zum Auftreten positiver Gitter- spannnngeu dar, so daß Gitterstrom auftritt, Die notwendige Steuer¬ leistung läßt sich zwar ebenfalls berechnen (i%teuer — Ggi ■ /gi), ist aber in der Praxis auch höher anzusetzen. Durch die Ansteuerung in positive Gitterspannungsbereiche sind natürlich die Verzerrungsprodukte größer als bei der AB 2 -Einstellung, hieben Wahl und Einstellung des richtigen Arbeitaptmkt-s einer Linear- endstufe wird ihr optimales Arbeiten auch noch durch andere Faktoren mitbestimmt. Bedingt durch die fmpulsartige Belastung der Endstufen- röhren erfordert das Besprechen des Mikrofons hochkonetante Strom- Ycrsorgungsgeräte (niederohmig, Siliziumdioden usw*}. Die Anoden- und Schirmgitter Spannung dürfen bei Belastung nicht wesentlich absinkcn. In ganz besonderem Maß gilt dies für die negativen Gitter vors p am Hingen bei Hochleistungsendstufcn (I kW), sofern keine Gitter - Basis-Schaltung be¬ nutzt wird. Sowohl für die Schirmgitterspannung als auch für die Gitter- Vorspannung bieten sich elektronische Regelungen an. Allerdings können bei Endstufen um 1 kW Leistung die auftretenden, teilweise erheblichen Güterströme Probleme der Dimensionierung aufwerfen. Weiterhin hat die Höhe der HE-Steuerspannung besondere Bedeutung* Übersteuerungen einzelner Stufen (gilt nicht nur für PA) führen zur Aus¬ bildung von kräftigen Harmonischen, so daß ein sehr breites Signal Spek¬ trum die Eolge ist* Neben der exakten Einstellung der Spannungen hat natürlich auch die Anpassung der Endröhre an ihren. Außenwiderstand einschließlich seiner Transformation auf die Anteimenimpedanz größten Einfluß* Die optimale Endetufenleistung wird nur bei richtiger Dimen¬ sionierung der Taukkreise und Filter an die Antenne abgegeben. Eekl- anpassungen führen neben einer deutlichen Leistungsminderung zur Verschlechterung der Signalqualität und zum Auftreten von 'BGI und TVL Fragen der Neutralisation sind bereits früher mehrfach erörtert worden und sollen nicht mehr diskutiert werden* Nur soviel sei gesagt, daß man bei SSE unter allen Umständen versuchen sollte, zugunsten der Signal - qualität eine saubere Neutralisation der Endstufe vorznne hm en. Die Leistung einer SSB-Endstufe läßt sieh mit amateurmäßigeii Mitteln nur annähernd bestimmen, da sie während der Modulation des Senders um einen Mittelwert pendelt* Man ist überein gekommen* vor allem die Spitzenleistung eines SSB-Senders zu definieren, die sich relativ einfach messen läßt. Bei der Modulation des Senders mit einer Sinusfrequenz (Eintonaussteuerung) wird die HF-Spannung, die an einem der Antennen¬ impedanz angnpaßten induktionsfreien Widerstand (70 Q) von entspre¬ chender Belastbarkeit entsteht, mit einem Röhrenvoltmeter (HF-Tast¬ kopf) gemessen. Die Leistung läßt sich dann wie folgt berechnen; 1 pep “ # ' Wird zum Beispiel eine Spannung von Z/ e jf — 70 V an einem La st wider¬ stand 50 i - gemessen, so beträgt die Spitzenleistung etwa 100 W* Mit zunehmender Zahl der Modulationsfrequenzeu (2-Ton-Test usw.) bleibt zwar die PEP-Leistung konstant, die Durchschnittsleistung jedoch sinkt ab* Bei Sprachmodulation also liegt die Durchschnittsleistung er¬ heblich unter der Spitzenleistung, so daß in der Regel nur die Spitzen¬ leistung einer Endstufe angegeben wird, da die Durch sch nittsleistuiig schwer zu erfassen ist. Linear! tätsprüfungen. bei Endstufen müssen mit einem entsprechenden Oszillografen vorgenommen werden, bei denen kein Meßverstärker vor- 135 ■zur Neutralisation am Treiberanodenheis 10 Pi - n~ L *< “Ä | Dr : !\ ~E- 7n A 1 I Dp 3,3n 2kV i > Dr,\ 100p ^ jeisop HH 3,3n IkV -U 3 7 PA itvm 45V +200V +750V stab. Rö - 2x 6106 (QE 06/00) Dr - 0,2 CuL auf $13 und SO lang (Mit dem linken Schalter wird nur der Kondensator 100 pF bei „80 m“ dem Drehko 150 pF parallelgeschal- tet; mit dem rechten Schalter wer¬ den die entsprechenden Spulen¬ anzapfungen geschaltet und der Kondensator 800 pF bei „80 m‘\) Bild 1 Die , .klassische" SSB-PA-Stufc mit 2^6146 handen zu sein braucht, da ja die PA genug HF-Spannung abgibt. Auf diese Weise können an Hand der Abweichungen von den normalen Kurvenformen Rückschlüsse auf falsche Einstellung der Betriebswerte gezogen werden. Bei den folgenden praktischen Schaltungen von SSB-Endstufen darf natürlich die nun schon fast klassische PA-Stufe mit 2x6146 oder PL36/PL500 nicht fehlen. Bild 1 zeigt diese Schaltung. Zur Ansteuerung reicht eine EL83 im Treiber aus. Bei Verwendung der PL36 muß die ab¬ weichende Dimensionierung des Tankkreises beachtet werden: anodensei¬ tiger Drehko etwa 700 pF. Durch die dadurch bedingte sehr kleine In¬ duktivität können auf 15 m und 10 m Schwierigkeiten entstehen. Diese Schwierigkeiten lassen sich umgehen, wenn man eine Röhre wählt, die für höhere Frequenzen gebaut wurde. Obgleich sie keine be¬ sonders gute SSB-Röhre ist, sollte man auf die SRS4451 zurückgreifen. Sie eignet sich für Anodenspannungen um 600 V (Spannungsverdopplung aus dem Netz!), und durch den oben liegenden Anodenanschluß ergeben sich sehr günstige Aufbaumöglichkeiten. Bild 2 zeigt diese Schaltung, die in [5] veröffentlicht wurde. Obgleich Röhren dieser Serie nicht speziell fürSSB-Betrieb gebaut wurden, läßt sich doch ein brauchbarer Wirkungsgrad erzielen, wenn man sich mit einer Ausgangsleistung von 70 bis 90 W zufriedengibt. Das dürfte aber in den 136 meisten Fällen zur Ansteuerung einer größeren Endstufe (Gitter-Basis- Schaltung) ausreichen. Die Betriebswerte der Endstufe sind wie folgt festgelegt: Anodenspannung 600 V, Schirmgitterspannung 250 V und Gittervorspannung —30,5 V; der Anodenruhestrom beträgt dabei 35 rnA. Bild 3 zeigt eine bedeutend kräftigere Endstufe. Es werden 2 Röhren SRS551 verwendet, die bereits eine Ausgangsleistung von 200 W abgeben. Zwar ist die Stromversorgung dieser PA schon anspruchsvoller und auf¬ wendiger. Allerdings wird die Stabilisierung der Schirmgitterspannung in¬ folge der hohen Spannung und auf Grund des großen Querstroms etw T as problematisch; für die Anodenspannung müßte eine entsprechende Trafo¬ spannung zur Verfügung stehen, die man dann verdoppelt. Alle übrigen Daten sind aus der Schaltung ersichtlich. Der Wert der angegebenen Anodenspannung sollte im Interesse eines guten Wirkungsgrads und guter Linearität nicht unterschritten werden. Wer von vornherein eine höhere Ansteuerleistung zur Verfügung hat und Schwierigkeiten bei der Neutralisation und auch hinsichtlich stabi¬ lisierter Versorgungsspannungen umgehen will, der baue eine Endstufe in Gitter-Basis-Schaltung (Bild 4). Es werden in diesem Fall 2 der bekannten OU 50 (LS50) benutzt, w^obei mit etwa 200 W Input zu reohnen ist. Die Steuerleistung von Gitter-Basis-Endstufen beträgt etwa 1 / 10 der Ein¬ gangsleistung. Diese aufgewendete Steuerleistung geht allerdings nicht verloren, sie erscheint am Senderausgang, wird also durch die PA-Stufe „hindurchgereicht“. Gitter-Basis-Schaltungen sind auch bei Endstufen mit größerer Leistung beliebt. Die obige Schaltung ist ohne einen auf die etwa 301V stab . Bild 2 Endstufe mit der Röhre SRS 4451 137 Bild 4 Eitte in Gitter-Basis-Schaltung einfach aufzubauende Endstufe mit etwa 200 IF PEP Bild 5 Schaltung mit der SSB-Endröhre SRS461 bzw. QE 08/200 Bild (i Beispiel einer kommerziellen Endstufe der großen Leistungsklasse mit 2 fr EP (HMter Bandit 2000 J } Betriebsfrequenz abgestimmten Eingangskreis angegeben» Nach ameri¬ kanischen Literaturangaben hat diese S ehal tun gavari ante jedoch einige wesentliche Nachteile. Der Intermodulationsabstand ist um 5 bis 10 dB schlechter, die erforderliche Ansteuerleistung höher, die Ausgangsleistung geringer. Daher empfiehlt sich unbedingt die Anordnung eines Schwing¬ kreises im Katodeneingang* Eine ideale Linearendatufe der Mittelklasse wird im Bild 5 gezeigt, Ideal deshalb, weil dabei erstmals eine für SSB-Betrieb konstruierte Endröhre verwendet wird: di $S}tS461 oder QE08j200. Diese Bohre liefert Lei einer Anodenspannuog von 750 V und einer Schirmgitterapannimg von 310 V eine Ausgangsleistung von 500 W bei 30 MHz. Durch den oben herausgeführten AnodenanscijiJuß liegen gleichfalls sehr günstige Aufbau- bedingimgen vor. Die erforderliche HF-Kteuerspannung liegt mit Ü e ff — 32 V in. der Größenordnung anderer Köhren, z.B. der 6146. Es müßten also auch herkömmliche Treiberstufen V er Wendung finden können. 140 Auch ein Vertreter von Mochleistungsendstufen (1 kW und mehr) soll gezeigt werden ( Bild 6). Übliche Endstufen dieser Art liefern eine Signal¬ verstärkung von etwa 8 bis 10 dB; allerdings ist der Aufwand nicht un¬ beträchtlich. Es sind vor allem die »Stromversorgungsgeräte, die teuer werden, nachdem man das Glück hatte, passende Röhren zu bekommen. Wie das Schaltbild zeigt, wurde bei diesem kommerziellen Gerät auf eine Parallelschaltung von 4 Röhren UE572B zurückgegriffen, die in Gitter- Basis-Schal tung betrieben werden. Die Anodenspannung gewinnt man durch Verdopplung einer Trafospannung, wobei an den Transformator beträchtliche Anforderungen gestellt werden (er dürfte daher nicht billig sein). Da die Röhren beträchtliche Wärme entwickeln, sind sie mit zwei Ventilatoren zu kühlen. Die HF-Steuerspannung wird mit einer spe¬ ziellen Anordnung in den Heizkreis eingespeist. Allgemein betrachtet, sollte man gründliche Überlegungen anstellen, ob der wesentlich höhere Aufwand einschließlich Stromkosten den Bau derartiger Leistungsstufen (1 kW u.m.) rechtfertigt, da man sie wohl lediglich bei Contesten wirklich voll ausnutzt. Natürlich dürfen solche Endstufen nur im Rahmen der Amateurfunkgesetzgebung betrieben werden. Literatur [1] HiUebrand, F.: Einscitcnbandtcclmik für den Funkamateur. Radio-Praktiker- Büclierei. München: Franzis-Verlag [2] Brauer , //.: Einseitenbandteclmik. Reihe „Der praktische Funkamateur'*, Berlin: DMV [3] Buminowitsch , C.: SSB-Handbuch. Moskau: Verlag DOSAAF [4] Koch, E.: Endstufen für SSB-Scnder. Funktechnik (1964) Heft 24 [5] Arnold, J.: Die SRS 4451 in der KW-PA. Funkamateur (1968) Heft 9 [6] Zeitschrift „Das DL-QTC“, Jahrgang 1965 und 1967 % 141 Gedruckte Leiterplatten - die Grundlage für moderne und rationelle Verdrahtung Wußten Sie schon, weiche Vorteile sich aus der Verwendung gedruckter Leiterplatten er¬ geben? • Automatisierungsmöglicbkek bei der Geräteverdrahtung • Steigerung der Arbeitsproduktivität e Vermeidung von Verdrahtungsfehlern • Einsparung an Raum und Gewicht 9 Verbesserung der Servicemüglichkeiten Wir fertigen für Sie Leiterplatten mit verschiedenen Bearbeitungsmerk- malen, wie Rückseitendruck, Lötstoplack und verschiedenen Oberflä¬ chenveredlungen (Ag, AuPdAu, Rh)- Besonders hohe Bauelementepackungsdichte können Sie bei Leiterplatten mit durchkontaktierten Löchern erreichen- Ausführliche Informationen erhalten Sie durch unsere Applikation. eiecrronic VEB Elektrogerätewerk Gornsdorf 9163 Gornsdorf {Erzgeb,) Karl-Marx-Straße Telex 074461 Drahtwort Eltgeräte Gornsdorferz Telefon 4SI Amt Meinersdorf Karl Rothammdy DM2 ARK UHF-Superbreitband antennen Für den Empfang im 70-cm-Amateurband sind überwiegend nach dem Yagi -Prinzip aufgebaute Längsstrahler im Gebrauch. Es handelt sich dabei zumeist um Antennen in Lang- To^i-Bauweise. Die stetig zunehmende Senderdichte im UHF-Bereich wird häufig die Möglichkeit schaffen, meh¬ rere UHF-Sender zu empfangen. Eine zukunftssichere UHF-Antennen- anlage sollte deshalb für den Gesamtbereich IV/V brauchbar sein. Beim Funkamateur besteht außerdem oft noch der Wunsch, mit derselben An¬ tenne auch das 70-cm-Amateurband empfangen zu können. Das würde eine Bandbreite von 430 MHz bis 790 MHz erfordern. Solche Superbreit¬ band-Eigenschaften lassen sich mit normalen Yagi -Systemen nicht ver¬ wirklichen. Ersetzt man jedoch den gespeisten Halbwellendipol des Yagi- Systems durch einen dicken Ganzwellendipol, dann gelingt es, bei geeigne¬ ter Bemessung die Bandbreite stark zu erhöhen, so daß der Gesamtbereich IV/V überdeckt wird. Extrem breitbandige Längsstrahler entstehen außer¬ dem durch den Einsatz eines logarithmisch-periodischen Erregerzentrums [1]. Die guten Eigenschaften einer solchen Superbreitbandantenne müssen allerdings mit relativ großem mechanischem Aufwand erkauft werden. Mit verschiedenen Formen von Querstrahlern kann man im UHF- Bereich ebenfalls extrem große Bandbreiten erzielen. Solche Flächen¬ antennen sind weitgehend unkritisch in der Bemessung und haben nur geringe Längsausdehnung. Sie eignen sich deshalb gut für den Selbstbau. Das Grundelement solcher Breitband-Querstrahler besteht in den meisten Fällen aus einem Ganzwellen-Spreizdipol, wegen seiner Form bezeichnet man ihn auch als Schmetterlingsdipol (Bild 1). Die elektrische Länge von 1 A wird wegen der flächigen Ausführung mit relativ großen Endkapazi¬ täten in Abhängigkeit vom Spreizwinkel > re izdip ü ? torwand, auf deren Winkel halbierend er sieh der Dipol befindet (Bild 6), Unter der Voraussetzung, daß der Dipol etwa im Brennpunkt der winkel¬ förmigen Reflexionafläclie angeordnet ist, wird ein Großteil der die Deflektor wand treffenden Strahlung zum Dipol reflektiert- Natürlich hat der Winkelreflektor mit seinen ebenen Flächen keinen definierten Brenn* punkt, dazu müßte eine parabolisch gekrümmte Fläche vorhanden sein. Jedoch lassen sich auch mit dieser unvollkommenen Art der Strahhmgs- konzentration ansehnliche Antennen gewinne erzielen. Üblich sind Uffnungswinkel ß der gewinkelten Reflektor wand von 90 * seltener G0° und 45°. Die Breite B (Bild öa) soll mindestens I A — bezogen auf die mittlere Wellenlänge — betragen. Der optimale Dipolabstand D ist vom Üffnungswinkel ß abhängig; dabei gilt, daß D um so größer sein muß, je kleiner ß wird. Die Schenkellänge L soll mindestens dem doppelten Dipolabstand I) entsprechen, größere Längen erhöhen den Gewinn. Bild? skisziert eine solche Breitbandausführung für denBereich47öMHz bis 790 MHz. Die Rcflektorwand ist In diesem Fall mit einem ÖShrmgB- winkel ß von 45 ausgeführt, Ihre Breite Zf, die aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist, beträgt mindestens öüO mm. Der Ganz wellen-Spreizdipol (Spreizwinkel ot — 4ö°) wird axial auf 45^ abgewinkelt, wie aus Bild 7 her¬ vorgeht. Der Speisepunkt widerstand beträgt rund 240 Q symmetrisch. Bei einer Rück dämpfung von mindestens 24 dB steigt der Antennen¬ gewinn von rund 10 dB am Band an fang frequen zabhängig bis zu maximal 14,5 dB in der Nähe des hochfrequenten Bandendes, Der Eckenreflektor kann auch mit einem Öffnungswinkel ß von 60° ausgeführt werden. In diesem Fall muß der .Dipolabstand B = 24 S mm betragen, und man kommt mit einer Schenkel!äuge L von fr 500 mm aus. Bei dieser 60 5 * Ausführung wird aber gleichzeitig auch der mögliche Maxi- malgevinn auf 12,5 dB begrenzt. Die Verwendung von Langdraht-Antennenformen im UHF-Bereich ist durchaus nicht so abwegig, wie es manchmal dargestellt wird, V- und Bhombusantennen zeichnen sich beispielsweise durch guten Antennen- gewinn bei großer Bandbreite aus und sind mit geringem Aufwand einfach 148 berzustellom Ihr Einsatz ißt besonders dann sinnvoll, wenn mehrere Sender aus annähernd gleicher Richtung empfangen werden und gleich¬ seitig der Wunsch besteht, diese UHF-Antenne auch als gute Behelfs- Antenne für den VHP- Bereich zu nutzen, Bdd S zeigt eine gestockte V-Antenne, die zum Empfang des 70-cm- Aniateurbands und der UHF-Fernschbereiche IV/Y gut geeignet ist. Für diese Antenne benötigt man 2 Stück 10-mm-Alu-Rundmaterial, und zwar je 355 cm lang. Sie sind so zu biegen, daß 2 U-förmige Antennen teile ent¬ stehen, deren Schenkel je IGO cm lang sind. Beide Teile werden unter einem Spreizwinkel a von 50° so zusammengefügt, wie im Bild Sa dar- gestellt* I >abei müssen die beiden 35 cm langen senkrechten Abschnitte einen Mittenabstand von 5 Cm aufweisen. In der geometrischen Mitte dieses Para 11 e I drahtahschn i tt s befinden sich die Speisepunkte XX, An dieser Stelle kami eine symmetrische Speiseleitung mit 240 bis 300 Q Wellen widerstand angeschlossen werden. Zur Halterung der Antennen- teile ist ein geeignetes Holzgcrüst zu konstruieren. Bild Sb zeigt den Frequenzgang des Gewinns in Dezibel (bezogen auf einen abgestimmten Halbwellendipol). Daraus geht hervor, daß innerhalb des 70-cm-Amateurbands mit einem durchschnittlichen Gewinn von 8 dB gerechnet werden kann; die Schenkel länge beträgt für diesen Bereich rund 2,3 A. Im Kanal 21 (Band IV) ist bereits ein Gewinn von 8,7 dB vor¬ handen, der bis zum Kanal 50 (Band V) auf maximal 12,2 dB an steigt* Bei diesem Gewännmaximura ist die Schenkel länge etwa h Bis zum Bandende (Kanal 60) fällt der Gew inn wieder bis auf 10,5 dB ab* Der gewählte Spreizwinkel a von 50° ist für eine Schenkellänge von 3,S A op- i imal, daher ergibt sich auch im Bereich um 700 hl Hs der größte Gewinn. Der Stockungsabstand hat im 70-cm-Amateurband den Mindestwert von A/2 (35 cm); bezogen auf das hochfrequente Bandende beträgt er rund 0,85 /.. Da es sieh bei dieser V-Antenne um eine Kompromißlösung für Bild 8 Gestockf# V-Antenne für den CHF-Empfan/j; a — Bemee&unosskizze; h — Gewinn in Abhängigkeit von der Beiriebsfrequenz 149 ZSOQm !n Frequenz in M.Hz Bild D Bhombusat^rnne für dm UHP- Bereich:, a — Bern «u ngtokizze, b — Gewinn in Abhängigkeit von der Beiriebsfrequenz Broitban clanwendung bandelt, muß innerhalb de* angegebenen Arbeits¬ bereiche mit Ire quenzahh äugigen Schwankungen der E lugangsimpedanz und mit NcbenkeuU n i in R ichtdiagramm gerechnet werden > Diese gestockte V*Antenne kann außerdem noch als 35 mpfangaan tonne für den UKW- Rundfunk zusätzlich genutzt werden, Da sic in diesem Bereich als ab¬ gewinkelte Ganz welle nanterme wirkt, zeigt ihr Horizontaldiagramm an* nähernde Rund Charakteristik, Die vorhandenen Doppel Schenkel bewirken eine gute Bandbreite, die auftrefcende Fehlanpassung (maximal etwa 1:3) ist beim FM-Rundfunk praktisch ohne Bedeutung, In manchen Fällen kann auch ein UHF-Rhoinbus nach Bild 9 a von Interesse sein. Auf Drehbarkeit, einer solchen horizontalen Drahtantenne braucht man nicht unbedingt zu verzichten, denn ihre axiale Ausdehnung beträgt nur rund 2,60 m. Sie kann deshalb auf einem leichten, waagerecht ten Holzkreuz montiert werden* das über einem senkrechten Tragemast horizontal drehbar ist. Die ganze Antenne besteht aus 6 m Kupferdraht (Durchmesser beliebig) und einem 470-I UKolilesch icht, widerstand, dessen Belastbarkeit für Empfangszwecke ohne Bedeutung ist (kein Draht wider¬ stand!), Mit den angegebenen Abmessungen erreicht dieser Rhombus frequenzabhängige Gewinne zwischen 7,5 dB und 12 dB (s, Bild 9 b). Der für eine Khombusantonne verhältnismäßig kleine Abschlußwider* stand von 470 Q wurde gewählt, um eine möglichst n iedrige Eingangsimpc* da uz zu erhalten (etwa 400 Q). Somit kann die Antenne über eine symme¬ trische 300-fl-Leitung gespeist werden, wobei das StehweUenverhältniB über den Gesamtbereich <2:1 wird. Wie ans Bild 9 b her vergeht, liegt der Maximalgewinn mit der ange¬ gebenen Seitenlange im hochfrequenten Teil des DHF Fernsehbereichs (Kanal 30), wobei die relative Seitenlange rund 4 X beträgt und der ge¬ wählte Spreiz wjnkel von 50° optimal ist. Auch im VHF*Fern sch bereich III bringt diese Rhombu&antenne noch brauchbaren Empfang, da ihre rela- tive Seitenlange hier etwa 1 ?. beträgt. Da sich fiir diesen Betriebsfall ein zu kleiner Spreizwinkel ergibt, muß mit Nebenkeulen im Richtdiagramm gerechnet werden. Bei abgeschlossenen Antennen ist der Frequenzgang des Fußpunktwiderstands sehr gering, deshalb besteht auch im Bereich III noch eine gute Anpassung an die symmetrische Speiseleitung. Besonders günstige Speiseverhältnisse bestehen, wenn 2 gleichartige UHF-Rhomben vertikal übereinander gestockt werden. Für die Ver¬ wendung in den Fernsehbereichen III, IV und V kann der Stockungsabstand etwa 800 mm betragen, dabei wächst der Gewinn um rund 2,5 dB. Jede Ebene erhält einen Abschluß widerstand von 600 fl, die Speisep unkte beider Ebenen werden durch eine nichtüberkreuzte Paralleldrahtleitung (Wellenwiderstand etwa 500 fl) miteinander verbunden. An der geo¬ metrischen Mitte dieser Verbindungsleitung befinden sich die Anschlu߬ punkte für eine symmetrische Speiseleitung von 240 bis 300 fl Wellen¬ widerstand. Bei den beschriebenen UHF-Antennen handelt es sich um ausge¬ sprochene Breitbandformen mittleren Gewinns, die in ihrer Bemessung nicht kritisch sind und die teilweise als Univerealantennen für gut ver¬ sorgte Empfangsgebiete eingesetzt werden können. Literatur [1] Spindler, E .: Antennen, Abschnitt 4.2. Berlin: VEJi Verlag Technik 1068 [2] Jasik, H.: Antcmia Engineering Handbook, Chapter 24. McGraw-Hill Book Comp. Inc., New York 1961 151 DDR 8021 Dresden, Dornblüthstr. 14, TeL: 34241 fertigt für Sie: • Strahlungsmeßgeräte für Laboratorien • Kernphysikalische Meßgeräte für die Industrie • Radiometrische und dosimetrische Meßgeräte • Industrielle Zähler • Meßgeräte zur Meßwerterfassung und 'Verarbeitung • Geräte zur Kabel- und Freileitungsfehlerortung • Meßgeräte zur elektrischen Messung mechanischer und akustischer Größen Schwingungsmeßgeräte Laufruheüberwachungsanlagen ln{f. Jöftf BttddL DM 2DB0 Kleinsonder für die Fuchsjagdpraxis Zur IV. Deutschen Meisterschaft der DDK in der Fuchsjagd* durch geführt 1068 in Frankfurt (Oder)* wurden erstmals alle Fuohsaendei von einer Zentrale aus automatisch ferngesteuert. Die beiden Kameraden in der Zentrale hatten deshalb weiter nichts zu tim. als mit dem Empfänger die ausgestrahlten Sondcsignale zu kontrollieren. Alle erforderlichen Gerate wurden von einem Kollektiv erfahrener Kameraden (DM 2 ATE, Jü 12 CFO ? DM2DB0) im Labor des Rddioklubs der DDE. entwickelt und gebaut. Nachfolgend veröffentlichen wir die Bauanleitungen für die beiden ver¬ wendeten Fuchsjagdsender. 5-W-Trnm?istorseniler für Sfl-m-Fiii-Jisjarp] Für die Fuchsjagd soll der Sender klein und leicht transportierbar sein. Als Losung empfiehlt sich daher eine Halbleiterbestückung. Fs wurden für diesen Zweck einige Trinisistortypen durchgemessen, Die endgültige Be¬ stückung konnte mit DDR-Transistoren und Transistoren aus der UdSSR realisiert werden. Daß man für die Stromversorgung Akkus benutzt* kommt dem trans¬ portablen Einsatz sehr entgegen. Die HF-Ausgangsleistung des quarz- gesteuerten Senders beträgt bei einer Betriebsspannung von 12 V etwa 5 W. Es ist Telegrafiebctrieb vorgesehen. Eingebaute Verlängerungsspulen gestatten das Anpassen des Senders an Langd rali tauten neu von 3 m bis 15 m Länge, Dev Sender ist auf einer Platine aufgebaut, die den Nachbau erleichtert. SchaUungsbeschreibung* Der Ctapp -Oszillator mit TI (npn) ist quarz- gesteuert. Die Schaltung wurde so ausgelegt* daß der Oszillator maximale Leistung bei größter Frequenzkonstanz abgeben kann. Über Li wird der in Basisschaltung arbeitende Treibertransistor T2 angesteuert. Aus ther¬ mischen Gründen liegen die Kollektorelektroden von Treiber- und PA- Stufe auf Massepotential. Diese Schaltungsart wird oft bei höheren Fre¬ quenzen gewählt. Hierbei ist der Kollektor HF-mäßig kalt und kann direkt 153 auf dem Kühlblech montiert werden. Die Kollektorkapazität (sehr wich¬ tig bei UKW-Transistoren) vergrößert sich dadurch nicht. Der Treiber mit T2 wird über S4 von der Rufzeichenmaschine oder von einer Handtaste getastet. Dafür ist noch ein Umschalter S2 (Hand/Automatik) vorge¬ sehen. Der Treiberkreis mit L2 hat 2 gleiche Auskoppel Wicklungen für die im Gegentakt arbeitende Endstufe mit T3/T4. Man muß auf den richtigen Wickelsinn der Auskoppelwicklungen achten. Der PA-Kreis L3 ist für die Transistoren angezapft, damit er nicht übermäßig durch sie bedampft wird. Die Betriebsspannung der PA wird über eine niederohmige Drossel zugeführt. Damit die Übertragungs¬ verluste für die Auskoppelspule gering bleiben, ist die Spule L3 ein Ferrit¬ ringkern. Der Kondensator von 470 pF an der Auskopplung senkt den Oberwellenpegel ab. Der Stromwandler mit L4, D2 usw. dient zur HF-Anzeige beim Sen¬ der. An Punkt 6 der Platine könnte man eine unsymmetrische 60-Q-An- tenne anschließen. Da bei einer Fuchsjagd nur kurze Langdrahtanteuhen verwendet werden, sind zusätzliche Verlängerungsspulen (LJ, LJ'mit Anzapfungen) in den Sender eingebaut. Der Sender kann ferneingeschaltet werden. Dazu ist ein selektiver Schaltzusatz mit dem Relais Reil notwendig. Die Stromversorgung wird von einem 12-V-Akku (25 Ah) gewährleistet. Der Sender (mit Ruf- zeiohenmaschine, Z-Diode, Relais) nimmt maximal 0,9 A auf. Abgleich des Senders — Der Oszillator wird mit LI zum Schwingen ge¬ bracht; der Kollektorstrom von T2 steigt an. Danach wird L2 mit dem Eisenkern auf Resonanz gezogen. Jetzt muß die Endstufe einen größeren Strom ziehen (0,2 bis 0,4 A). Vorher wird natürlich der Sender an Punkt 6/3 der Platine mit einem öO-H-Abschlußwiderstand versehen. Der Vor¬ widerstand vom 1 -m A-Instrument wird auf seinen geringsten Wert ge¬ stellt, damit schon kleine HF-Spannungen angezeigt werden. Nachfolgend werden die Spulen L1/L2 wechselseitig auf maximale Aus¬ gangsleistung getrimmt. Die Kreise liegen breit, da die Transistoren bei diesen Leistungen sehr geringe Eingangs- und Ausgangsimpedanzen haben. Der PA-Kreis wird mit dem Trimmer auf maximale Leistung abgestimmt (dabei die HF-Spannung mit einem KW-Empfänger selektiv abhören). Der parallel zum Trimmer liegende Kondensator muß empirisch er¬ mittelt werden, da die Spule L3 sehr streut (Kondensator so wählen, daß auf 80 m maximale Leistung am Abschlußwiderstand vorhanden ist). Anschließend werden die Verlängerungsspulen angeschlossen. Mit einer 8-m-Langdrahtantenne und einem Gegengewicht von etwa 4 m wird der Sender eingeschaltet. Dabei wird mit dem Instrumentvorwiderstand der Zeigerausschlag auf etwa 2 / 3 der Skala begrenzt. Mit LI und L2 kann jetzt der Feinabgleich vorgenommen werden. Aufbau des Geräts — Der Sender ist auf einer Platine aufgebaut. Der Stromwandler mit L4 wird folgendermaßen aufgebaut. Ein Draht vom 155 PA-Kreis zu Punkt 6 fährt durch einen Zy\ tnrlerringtern* Der Ringkern selbst wird auf der Platine fest geklebt* Die Auskoppelwickhing L4 (Auf- wärtstransformation) wird nun auf dem iestgeklebten Ringkern aufge¬ bracht* Alle Spulenkörper werden ebenfalls auf der Platine fest geklebt (außer Verlängerungsspulen L5 und LG). Die Rufzeichennia söhme besteht aus einem kleinen 6-V-SpIeIzeugmotor mit Untersetzungsgetriebe, der mit einer stabilisierten LSpanmmg (6 V) betrieben wird. An dem Getriebe ist eine auswechselbare Scheibe aus luipferka schier tem Halbzeug befestigt* Diese Scheibe stellt das Rufzeichen dar, da auf dieser entsprechend dem Rufzeichen Kupfersegmente vorhanden sind. Ein schleifender Gegenkontakt, der über die Kupfersegmente läuft, stellt den Schalter S4 dar* Die Lei st ungst raus S stören sind zwischen 2 Aluplatten befestigt* Eine Platte dient als Rückwand des Sendereinschubs, Auf dieser Aluplatte Ist auch die Senderplatme befestigt. Die Kühlfläche (etwa 300 cm 2 ) für die Transistoren ist völlig ausreichend. Eine merkliche Erwärmung fl er Fläche Bild 2fi Frontansicht des Sö-m- Fuchsjogäsenäertt MM 2 b Blick in das Gehäuse des *0-m-Fuch*j(igd- sendent 156 Iiiljt sich auch bei Dauerbetrieb des Senders nicht feetsteUen* Das Haupt- ehassis und das Gehäuse sind aus 1-nmi-Sta hl blech aufgebaut; es wurde punktgesch weißt, kadmiert und anschließend lackiert. Die äußeren Ab¬ messungen des Senders betragen 1235 mm x 130 niniX 130 mm. Die Ausgangsleistung von 5 W ist. für den Duell sjagdeinsatz völlig aus reichend. Der Sender kann als Variante auch als QRP- Station für den Ama¬ teurfunk verwendet werden. Er Hißt sich vereinfachen, da die mechanisch aufwendige llufeeichemnasohme entfällt. Auch für den mobilen Einsatz kann mau den Sender verwenden. Eine KolIektorspaunungsmodulation ist möglich. Die Betriebsspannung sollte dabei, aus Sicherheitsgründen für die Transistoren, nicht mehr als 9 Y betragen. Die PA- und die Treiber¬ stufen müssen gleichzeitig moduliert werden. Ist nur Telegruflebetrieb vorgesehen, dann kann man die Betriebsspannung auf maximal 18 V er¬ höhen. Die Ausgangsleistung erreicht dabei Werte bis zu 10 W* Allerdings sind damit die Transistoren überlastet. Wird der Oszillator als Puffer- stufe (A-Betrieb) geschaltet, dann kann man einen VDO davorschalten. Mit Versuchsmuster {5 W HF) wurden an einem SO-m-Dipol zahlreiche C\V* QSOs im Umkreis von 500 km abgewickelt. Die Rapporte waren durchweg ausgezeichnet. 2-ni-Fiteh$jagdseniier mit einem luput von ö W Ausgehend von einigen vorhandenen Bausteinen [Modulator, Transverter) ergibt sieh eine mit Köhren und Transistoren gemisehtbestückte Kon¬ struktion, Der Sender ist für Amplitudenmodulation vorgesehen. Es be- Bilrt 3 ElftcJcschaltbUd des gm i best Holden Sendet* für die 2-m-Ptichsjaffä 157 steht die Möglichkeit, ihn von Hand (intern.) bsw* automatisch (extern) über eine HF-TonfVcqiionzsteuerung zu betätigen. Durch den Automatik¬ betrieb kann der Sender abgesetzt (also auch getarnt) arbeiten. Die Strom¬ versorgung erfolgt ans 5 Stück Sammlern 2,4 V/25 All (12 V). Transverter — Da-der Sender mit Rohren arbeitet, ist eine Anodonspau- nung von etwa 160 V erforderlich. Diese Spannung wird mit einem Transverter ans der IS-V-Betriebaepannnjig erzeugt. Der Transverter stammt aus nicht mehr reparierbaren Fm-Ö f 25-*S tati on en. Durch Lide¬ rungen der Schaltung konnte der Transverter mit 12 V (original G V) be¬ trieben werden. Die T ransv er ter fre qu enz, die der Anoden Spannung über¬ lagert ist, wird durch eine zusätzliche Siebung auf ein erträgliches Maß verringert. Das Schaltbild zeigt die Einschaltung des Transverterbausteins. Modfclaior — Zur Modulation des Senders wurde der NE-Verstärker des Rundfunksprechers [Js J TL-FF) verwendet. Da ein dynamisches Mikro¬ fon zur Yerfügung stand, konnte der Impedanzwandler der Originalpla¬ tine entfallen. Der NE-Verstärker bietet keine Besonderheiten, wenn man von dem speziellen Modulationsübertrager absicht. Dieser w urde speziell für X atodenmodulation der PA-Röhre QQEÜ2;5 berechnet, Sender — Der Sender ist quarzgesteuert. Im Oszillator erregt der Tran¬ sistor TI den 36-MHz-Qnara. Im Kollektor wird die doppelte Frequenz ausgesiebt und der Verstärkerstufe mit Röl/f zugeführt. Die Giifccr- vorspammng kann mit RI so eingestellt werden, daß sich ein optimaler Betrieb ergibt. Das verstärkte 72A[Hz-Signal wird der Anode entnommen und kapazitiv dem Steuergitter des 2, Systems von Röl 11 sugeführt. Mit R3 kann die Gitter Vorspannung auf besten Verdopple!-betrieb ein¬ gestellt v- erden- Der Anodenkreis mit L3 und der Gitterkreis mit L4 bilden ein induktiv gekoppeltes Bandfilter für 144 MHz. Der Arbeitspunkt der Eudrökro wird auf AB Betrieb gelegt. Dabei ist in diesem Fall die größte Ausgangs¬ leistung etwa 2 W. Die Endstufe arbeitet im Gegentakt. Den Anodenkreis stimmt man mit CI auf maxi male HF-Anzeige ab. Der Trimmer C2 dient der kapazitiven Anpassung des A/2-Dipols. Er w ird nur einmal ein¬ gestellt. R5 begrenzt den Zeigerausschlag des Instrumenta (bei maximaler Ausgangsleistung) auf jjj der Skala, Die Anzeigespaimung wird aus einer Diode Dl gewonnen, die Ln der Nähe der Kreise mit L5 und L6 liegt. Die Modulation erfolgt als eine teilweise Modulation der Anode bei gleichzeitiger Mitmodulation des Steuergitters (über .Anzapfung und 2,2 uE). Diese Art w ird als Katodenmodulation bezeichnet. Eine Auoden- Schirmgitter-Modulation. wäre wirkungsvoller, aber die benötigte NF- Leistung ist daun wesentlich größer. Der Arbeitspunkt der Endstufe sow ie auch im geringen Maß die Moöulationsqualität wird mit R4 eingestellt. Die Heizung der Röhren erfolgt aus der 12-V-Betriebs^ßnuiig. Dabei macht es sich erforderlich, daß die Rö I (PCC'tfS-Heizung 7 V) über einen 1Ö8 Röl PCC8S RiZ QQE02I5 159 Bild 4 Schaltung des 2-m-Fuchsjagd8enders \>2Qn + o- T>20n | 7 MÖmlzkrfor Transverter 7 fctisSfofmfi/QfflZ -j msv} +7WV/SßmA + 25W (Leerlauf) Bild .5 Prinzip der Erzeugung der Betriebsspannung 160 V Vorwjderstanü R2 betrieben wird. Der Vor widerstand ist einstellbar, damit di© Heizspannung exakt auf den erforderlichen Wert eingestellt werden kann. Fun kl io n s b eschre ibwig des Geräts — Nach Anlegen der Betriebsspan lumg von 12 V an Bu I kann man den Sender mit S1 einschalteai* Die Röhren Rö 1 und B<52 werden geheizt* Jetzt wählt man mit S 2 die Betriebsart. Im Handbetrieb zieht RelJ an, Transverter und Modulator bekommen über Beil/1+2 ihre Betriebsspannung, Der Oszillator des Senders wird mit Rel 1/4, das externe Magnetbandgerät [Bändi - modifiziert) über Rell/3 eingeschaltet. Das NF-Signal dos Magnetbandgeräts kann auf Bim ä b Blick in dm Gehäuse des 2-m-Fuchsjagdsenders 160 p e n NF-Eingang Bu4 gegeben werden. An Buchse Buö stellt die HF- ^ggangßleistnQg des Senders zur Verfügung. Bei automatischem Betrieb bringt man S2 in die entsprechende Stellung (extern)» und über Btt 2 wird dev gesamte Sender geschaltet. Die Siche¬ rungen Sil und Si2 sollten die Bausteine schützen* Aufgehaul wurde der Fuchsjagdsender in einem StallIbleohgeMüsc. Er stellt bis auf das Fernschaltgcrät und den Akkumulator eine komplette Einheit dar. Transistorisierter Fuchs jfiyriseml^r für 145 MHz Per nachfolgend beschriebene Fuchsjagdsender ist als Traming|gerat gedacht. Durch sein geringes Volumen und seine eingebaute Automatik laßt er sich sehr leicht verbergen. Der Sender wird mit 4 Flachbatterien (18V) betrieben. Die wählbaren Betriebsarten sind Al, A2 und A3, Bei Al- und A 2-Betrieb beträgt die Ausgangsleistung etwa 70 mW. Die maxi¬ male Leistung bei A3 ist 50 bis 60 mW. Das Gerät besteht aus 2 Platinen (Sender und Modulator mit A2-Zusatz und HF-Anzeige). Schaliun/fsbeschreibung — Der Obertonoszillator mit Xi erregt den (i- M Hz-Quarz. Am Kollektorkreis von TI stehen 1$ MHz zur Verfügung. Die nachfolgenden Vervlelfachcrstufen arbeiten alle in Basisschaltung und CbBetrieb. Die Transistoren T2/T3/T4 verdoppeln jeweils die über L2 L4jL6 eingespeisten Signale auf 144 MHz. Der letzte Verdopplet (T4) dient gleichzeitig als Treiber für den PA-Transistor T5. Über ein 7 C-Filter und ein zusätzliches Bandpaßfilter gelangt das 144-MHz-Signal an den Ausgang (Bu2), Beide Filter unterdrücken eventuell auftretende Sub- harmonische und Oberwellen des Senders. Bei A L Betrieb wird die Koilektorspanmmg des Treibers (T4) getastet. Die Betriebsart A2 dient dem automatischen Betrieb des Senders. Dabei schaltet der Multivibrator (Th/T 10) mit kleiner Frequenz (etwa 2 Hz) den Tongeuerator (Tll), Über den Trafo K31 wird der Treiber moduliert. Wird der Sender ampl i tudenmoduIiert (A3), so liegt der Treiber direkt am Minuspol. Der PA-Transistor, der bei AI/A2 IS V Ko11 ekterepanxtung erhält, bekommt bei A3 seine Spannung über den als veränderlichen Widerstand geschalteten Transistor X7. Dieser Widerstand (Transistor T7) bewirkt, wenn er NF-mäßig ausgesteuert wird, eine Kollektorstrom- modulation des PA-Transistors. Die Spannung, die das Kohlemikrofon liefert, wird in TS verstärkt und steuert T7 aus. Mit RI kann der Arbeite- punkt von T8 und T7 verändert werden. Dadurch ergibt sich eine Ver¬ änderung der Modulationstiefe. Der Widerstand soll so eingestellt werden, daß etwa die halbe maximale Ausgangsleistung als Grund- oder Träger¬ leistung auftritt. Die Modulation ist dann positiv. Mit dem im Mikrofon eingebauten Schalter läßt sich der Sender bei A3 ein- und ausschalten. Elektr, Jahrbuch 1070 161 Die relative HF-Anzeige (iu.it Dl/Tß) gestattet eine Kontrolle der HF sowie dcE' Modulation. Mit dem eingebauten Umschalter am Instrument kann auch die Betriebsspannung überprüft werden. Diode D2 verhindert bei Falschpolung der Batterie eine Zerstörung der Sen de rtrans i h t oren. Bauteile für den [JO-m-FuelisjjaciiIsender T 1 SF 122 e, d; SF 227c, d; 2N 1803 ; MM 1613 T2 n Ml; n 605 o.ä. T 3/T 4 n 605: ET 606 Ä o.iü PI QY 120 P 2 GA 100 p 3 SZ 555 L i etwa 4 pH, 19 Wdg., 1 T 0-inin-CuL ? ö-min-Körper mit KW-Ei senkern, als Aüskoppluug 3,5 Wäg, auf L 1 L 2 etwa 2,2 uH, 15 Wdg,, 1,0-inm-CuL, fi-numKürpcr mit KW-Eisenkcrn, als Auskopplung 2x2 \Ydg, auf L 2 /' l etwa 10 pH, 14 Ydg. P auf HF-EiseiKRmgkcrn (Tmicndurchmr&sir B miu, Außendurelunesser 11 mm, etwa 12 mm hoch)* mit Anzapfungen bei 3* 7 und 11 AYdg,, als Auskopplung für 60 O Lastimpedanz auf gegöntlber¬ liegender Seite des Efngkerus 9 Wdg. L i etwa 7 Wdg., auf Ringkeru (wie L3), über eine Brücke auf der Platine (Stromwand 1 e rpr \ m ip) L 5 etwa 20 uB, auf Kcr&mikkürper 20 mm Durchmesser L ü etwa 48 pH, auf Kerannkkürper 20 mm Durchmesser, Anzapfungen bei 4 r 8,12, 10, 20 und 34 pH Dr Mehrkammer-Trclitulkürpcr mit eingedrehtßm HF-Eigenkern mit ÜA-mm- CuL voll wickeln AntenneuverhingenmgserpuJe (bei einem Gegengewicht von 4 m Länge): Antenneniäuge mm 3 4 5 5 7 8 10 12 Induktivität in pH 08 54 40 36 32 28 24 20 limited Jo für jjeniisclitbcslücldeu S-m-Fiitdisjugdseiider Sender LI L 2 L 3 L 4 4.5 AYdg.j 0,5-mm-CuL, Sticfelkorpcr mit HF-Eiscnkcrn 5 Wdg., 0*5-mm-CuL, Stiefel kürper mit HF-Jüisenkem 4 Wdg., 1,0-mm-CuAg, Stiefelkürpcr mit HF-Eisenkern 6 Wdg., 1,0-mm-CuAg, Stic tel kör per ohne Kern, Abgteich durch Ziehen oder Zusammcndrückcn 4"Wdg, t 2,0-mm-CuL, 15inm Durchmesser, 20 mm Jang 2 AYdg., 0*5-mm-Schaltdraht, ln L 5 eintauchend A/4-Öiuesei 0,5 m lang, O.U-mm-C.'nt. auf Widerstand 1MQ 0,25 \Y X 5 L 6 IV 1(53 Modulator: komplette Platine NTL-NF {üliau Impedanzwand tr: r) vom T' K W-Fu nksprccli gerät A ußgangHii b er träger T r 1 Kern M liü, wechselseitig geschichtet primär 2x 120 AYdg., 0 P lS-mm-CuL sekundär 610 Wdg„ 0,12-mm-CuL, Anzapfung hei 100 Wdg. Achtung! Seudcrechaltungen dürfen nur auf gebaut und in Betrieb ge¬ nommen werden, wenn eine Genehmigung dev Deutschen Post vorliegt3 Neue Bnlwlckluiif[srie!ituiifjen in der Bickfilmleelmik Die iHclcfÜmtßchnxk ist die am längsten erprobte und am weitesten automatisierte Tech¬ nologie der Mikroelektronik. Ihre einzigartige schaltutigstecknische Flexibilität und Q ualität, Einfachheit und Wirt$chafUichkeit bei allen Serien#roßen haben in den letzten Jahren und Monaten zu Ihrer sprunghaften Verbreitung und stürmischen WeitemU- wkMunu geführt. Dichtere, komplexere und großflächigere SchaUungsmmtcr durch Feindruckpasten, Metallschabloneimebe, Ätztechnik, höhere Ausbeute in der Fertigung, Mikromlkn- fenit-, BeO-y Titanat-, Floxal-Sonderaubst rate, gelochte, ■eorbeärurkte und laminierte VieIschickt-Suh3trate ; höhere Oberflächengüten, Haftfestere, tempemtur- und feuchte- stabilere, unkritischer verarbeitbare, billigere Leiter-, Widerslands- und dielektrische Pasten mit besseren elektrischen, z, T. toleranz-garantierten Eigenschaften: Trimmer, Thermistor- und Jlalbleiterpasten (für MOSFETS z. II CdS), Präziseres, reinem r berühr ungsfreies Abgleichen durch Laser mit TV-Mlkroskop-Kontrolle, Anlagen und Programme zum computer-gceUuerten SchaUung&mtwurf, Abglckhen und Prüfen der Filmelemente und kompletten Schaltung, Verbesserte Form, Größe, Qualität und Kon¬ taktierung der EinbauelsmenU (UI), SÖT, beam iead, ball , bump-Halbleiier, z, T. mit hermetischer Glasur- und Si 2 K t -Passivierung J, CompatibU Chip- Kondensatoren, -Widerstände und Spulen. Mehr schiebt-Plast ikkapselung; elastische Keramikmasse. Die Applikationstendenz der Dkkßlmtechnik in der militärischen „ kommerziellen und industriellen Elektronik ist besonders stark bei Leistungsstufen, tem-pvwer-, strahiungt f- festen und speziellen D igital-Schult unfien ; auch als „gedruckte Sc halfterte' 1 für Multi¬ chip LSI; revolutionierend in der MikrmeUentechuik (..mkrostrrp", TFM ; MERA- Prujekt richtungweisend}, Wegen Wirtschaftlichkeit rusche Zunahme in Konsumekk- sonik (Auto, Foto, TV, Radio, Phono, Magnetton), 164 f)ipl.-Ing. Bernd Felarmann, ;)M2ST0 SSB-Betrieb im 2-m-Amateurband Dieser Beitrag befaßt sich zuerst mit der Situation im 2-m-Band, um daun einige Wege aufzuzeigen zum 2-ni-S SB-Signal. Abschließend werden Beispiele für SSB-Transponder von 14 MHz bzw. 21 MHz auf 144 MHz besah riehen. Wenn man heute die im 2-m-Band ausgeübte Beiriebstechnik mit der im Kurzwellen bereich üblichen vergleicht, kommt man sich gewisser¬ maßen in die Steinzeit versetzt vor» Weder VF0-Betrieb noch SSB konn¬ ten bisher bestimmenden Anteil am UKW-Geschehen gewinnen. Dabei dürfte jedoch die Klasse S, die ohne Te 1 egrafieprüfung zur Lizenz führt, Einfluß haben. Eine Besserung ist allerdings zu erkennen. Die An* zahl der Stationen mit VFÖ nimmt zu, wenn deren Stabilität auch teil¬ weise zu wünschen übrigläßt. Die Einrichtung eines Telegrafie teils im 2-m-Band steigerte ebenfalls die Aktivität in dieser Betriebsart, Gerade aber im meist recht „toten* f 2-m-Band sollte ein dem Stand der Technik angemessener Betrieb durchgeführt werden, um die Reichweite durch SSB, evtl* auch CW, zu erhöhen und die Chancen für eine Verbin¬ dung durch VFO-Retricb zusätzlich zu vergrößern* YEO-Betrieb hilft außerdem, bei Contesten Zeit zu sparen und das dabei auftretende (oft unnötige) QRM zu verringern* Außerdem wird es auch möglich, mit schwächer einfallenden Stationen ein QSO zustande zu bringen. Ober die Vorteile des E in seiten bau dbetrieba (SSB) braucht man wohl nicht zu diskutieren. In diesem Zusammenhang sollte für die Zukunft von allen ÖMs zumindest gefordert werden* daß sie CW und SSB ohne Schwierigkeiten empfangen können. Das bedeutet, jeder 2-m-Einpfänger muß einen BF0 besitzen, der auch eine für die Demodulation von SSB- Signalen ausreichende Amplitude aufweist und sieh auf die entsprechend richtige Frequenz abstimmen läßt. Die Erfahrungen der im 2-in-Band in SSB arbeitenden Stationen zeigen leider, daß cs für sie nieäst einfacher ist, AM Stationen auch in AVI anzurufem So antwortet z*B, eine Station auf einen Anruf in SSB nicht, kommt jedoch auf einen AM-Anruf zurück, kann bei einem darauffolgenden Test aber das SSB-Signal einwandfrei aufneh- 165 men* Das zeigt* daß verschiedene Stationen gar nicht mit einem SSB- Signal im 2-m-Eand rechnen. Andere wiederum können ihren Empfänger nicht so bedienen* daß SSB lesbar wird. Beim Absuchen des Bandes sollte deshalb immer der BEO eingeschaltet und seine Frequenz für SSB-Emp¬ fang richtig eingestellt sein. Dabei ist die erforderliche Frcquenzkon stanz auch mit einem Empfänger zu erreichen* der nur einen (allerdings sach¬ gemäß) aufgebauten* frei schwingenden ersten Oszillator besitzt, wie ver¬ schiedene Tests bewiesen. Der Empfänger muß jedoch in jedem Fall ge¬ nügend fein und spielfrei verstellbar sein. Will man ein 2-m-BSB-Signal erzeugen, so muß man zuerst einige Lite¬ ratur studieren und die notwendigen Anforderungen festlegen. Tm YHF- Bereich kommt es nicht wie im Kurz wellen bereich auf gute Seiten band - und Trägerunterdrückung an, denn hier wird selten eine Station durch das unerwünschte Seitenband gestört. Mehr als 35 bis 40 dB Seltenband¬ unterdrückung sind wegen der Intermodulationsverzerrungeii in der End¬ stufe ohnehin nicht erforderlich. Auf 2 m kommt es nun praktisch sogar nur noch darauf an. die Hauptenergie des Senders auf ein Seitenband zu konzentrieren. Tut man das zu 98 %* so ist lediglich eine Seitenband- bzw. Trägerunterdrückung von jeweils 20 dB notwendig* Dies wären für den Beginn etwa die Mindestanforderungen. Durch die Beste des unerwünschten Seitenbands wird die Empfängeremstellimg allerdings etwas kritischer. Eine Seitenbandumsckaltung ist nicht not¬ wendig* da im 2-m-Band vereinbarungsgemäß nur das ohero Seitenband gesendet wird. Verzernmgsfreihcit und absolute Froquonzknn stanz dürfen allerdings nicht geringer als bei Kurzwelle sein, Meist steht zuerst weht die Material frage im Vordergrund« Dabei spielt es eine wichtige Rolle, ob bereits ein SSB-Exciter für Kurzwelle vorhanden ist. Durch ihn verringert sich der Aufwand erheblich« Daraus ergibt sich dann die geeignete Konzeption. Will man einen SSB-Sender ausschließlich für VRF bauen, so führt man die SSB-Aufbereitung am besten auf einer 1 möglichst hohen Frequenz durch. Günstig sind z. 13. Frequenzen um 9 MHz, Es kann auch fl io Phasonmethode benutzt werden, denn sie liefert hei einer festen (Hoch ) Frequenz durchaus gute Ergebnisse* Wichtig ist jedoch, daß mir der (Nieder-) Frequenz bereich 300 Hz--3 kHz an das Phasennetzwerk ge¬ langt, Deshalb muß davor unbedingt ein NF-Filter vorgesehen werden, das nur diesen Frequenzbereich durchläßt. Den Frequenzbereich des VFO beschränkt man auf 500 kHz* da bei einem größeren Bereich die Einstel¬ lung zu kritisch wird und die nachfolgende Wolektion Schwierigkeiten be¬ reitet. Man müßte die nachfolgenden Kreise mit abstiiümen, aber so kömmt man schon mit Banrffilfcem aus* Anschließend wird dann in das 2-m-Band gemischt. Das geschieht mit 4 Quarzfrequenzen, die« entsprechend vervielfacht, 4 Mischfrequenzen mit je 500 kHz Abstand ergeben* so daß das gesamte 2-m-Band erfaßt wird. im m... m,s miiz _i_ ±*» 31 fe * Jz §*£ ,53 -K iS Qu ^ 5-.*; i£ E ■^3 • J t 13 p 1 “S- -5 CQ ^ n c ,.* 11 , ^ C 11 r ] £-L r-fe 167 Der Vetvielfachuny»fdktot kämt von den vorhandenen Quarzen ab. Eventuell kann man sieh auf 1 Bereich beschranken, so daß i Quarz ge¬ nügt* Der Bereich der Bildfrequenz sollte daun aber die SSB Frequenz 145,41 MHz mit erfassen. Ein solcher Sender konnte z.B, nach der Prin- zipschaltung Bild 1 aufgebaut sein. Arbeitet man nach der Phasenmethode und beschränkt sich auf den Bereich 145 145,5 MHz, kommt man mit 2 Quarzen aus* Die Frequenzen können in gewissen Grenzen den vor¬ handenen Quarzen angepaßt werden* Führt man die S8B-Aufbereitung bei niedrigeren Frequenzen ( bei 500 kHz) durch, dann sind zusätzliche Mischstufen mit Quarzoszillatoren vorzusehen. Damit wächst aber die Gefahr von Neben wellen im Band, So erhält man bei 500 kHz Anfangs- frequenz in 5ÖG kHz Abstand vom Nutzsignal einen (theoretisch unmodu- lierten) Träger und in ] MHz Abstand ein Seiten band Signal in der Kehr¬ lage (unteres Seitenband), Selbst bei einer Dampfung von ÜG dB und mehr sind diese Signale im Orts bereich oft noch sehr gut zu empfangen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Mischung mit dem YFO nicht im SSB-Zweig* sondern im Zweig des 2* Oszillators durchzuführen* Die VFÖ-Freqnenz kann dann entweder mit der vervielfachten Quarz- frequenz oder mit der Quarzgrundfrequenz gemischt werden. Mischt man mit der Grundfrequenz, dann wird die VFO-Fraquenzdrift mit verviel¬ facht, Man müßte also, um die gleichen Eigenschaften wie vorher zu er¬ reichen, die VFO-Frequenz um den Vervielfachungsfaktor kleiner machen. Tn jedem Fall werden jedoch die Verhältnisse der zu mischenden Fre¬ quenzen größer, bzw. der Abstand der jeweiligen Nutzfrequenz von der Oszi11atorfrequenz verringert sich, so daß auch die Nebeawellenfreiheit ungünstiger wird. Das fällt besonders bei der VFO-Frequenz beim Ver¬ gleich mit Bild 1 auf. Bild 2 und Bild 3 zeigen diesen geändertenSchaltungs- 9 MHz ms MHz Bild 2 Mischung mtt.'h dem Fit:mizer-Prinzip; Mischung tmch der 1 "erlfmfmng Bild 3 Mischung nach dem Premixer-Prinzip; Mischung vor der Vervielfachung 9MHz m... m t S MHz □ cn cu □ II II ausschnitt von Bild 1; im Bild 2 ist die Mischung mit der vervielfachten Oszillatorfrequenz, im Bild 3 die Mischung mit der Grundfrequenz dar- gestellt. Der Vervielfachungsfaktor wurde als Beispiel mit 5 angenommen. Das System ähnelt dem Premixer-System in der Empfängertechnik. Um wieder auf günstigere Verhältnisse zu kommen, müßte besonders die VFO- Frequenz etwas erhöht werden, wodurch sich allerdings die Stabilität verringert. Eine andere Möglichkeit wäre die Anwendung einer weiteren Mischstufe. Die Verhältnisse vereinfachen sich wesentlich, wenn bereits Kurzwellen- SSB-Exciter und 2-m-Sender vorhanden sind. Man benötigt dann lediglich eine Anordnung nach Bild 4 bzw. Bild 5. Bild 4 Blockschaltbild eines Umsetzers bei vorhandenem K urzwel len-SSB-Exci ter (500 kHz breiter Bereich) und 2-m-Sender M..MJ5MHz WJ5..MMHz m..M t 5MHz m,S..MMHz 169 f : >ngmgy m Bniame- Wischer Ausgang f-C 2m -S$B m.,m,1MHz 'mm Frequenz - \v3ivicffoeter Co L_J I xtül z.8. ttßBVMz 4 Bild 5 Blockschaltbild eines Umsetzer* bei vorhandenem Kurzwei len-8SB-Bzciter {mi t toi lern 10-vi -Band) und 2 - m-Sender Am Eingang speist man ein Kurzwellen-SSB-Sigaal ein, das im Gerat auf eine Au&gangsffequenz im 2-m-Band gemischt und dem Ausgang an¬ geführt wird. Die notwendige Misekfrcquenz gewinnt man im Gerat durch Vervielfachung einer Quarzfrequenz. Als Eingangsfrequenzbereieh wird meist das 14-MHz-Band oder das 28-MHz-Band benutzt* In den meisten ÄS B-Geraten dürfte der im Exciter erzeugte 14-MHz-Frequenzbereich 500 kHz breit sein., so daß auch in diesem Kalt wieder 4 Quarze zur Er¬ zeugung der Mißchfrequenzen notwendig sind, wenn inan im ganzen 2-m-Band senden will (Bild 4). Bei einem kleineren Bereich sind dann eventuell noch mehr Quarze notwendig. Geht man vom 28-MHz-Band aus* so benötigt man nur eine Misch- irequenz, um fast das gesamte 2-m-Band zu erhalten (Bild ö), Allerdings muß dann am Eingang des Geräts eine Abstimmung vorgesehen werden, um den ganzen Bereich ohne große Einbußen übertragen zu können, wäh¬ rend man beim 500-k Hz* Bereich mit einem Band hl ter anskommt* Pie meisten Kurzwei len-SßB Gerate haben den Nachte! I, daß sie nicht das ganze IQ-ni-Band erfassen r so daß man doch auf die erste Methode zurückkommt* Dabei findet man, wie gesagt* 14 MHz als meistbenutztes Eiügangsfrequenzband, Es Ist bei fast allen Sendern vorhanden (9-MHz- Methode)* Natürlich kann auch hierbei das 21-MHz-Band oder ein 28- MHz-Bereick benutzt werden. Das auf diese Weise erzeugte 2-m-ßSB- ßignal wird nun dem vorhandenen 2-m-Sender zu geführt* von dem man nur Treiber- und Endstufe benutzt. Deren Arbeitspunkte müssen dazu jedoch so eingestellt werden* daß eine Linearverstärkung möglich ist (A-Betrieb für die Treiberstufe, AB-Betrieb für die Endstufe), Kehlt nun der KW-SSB-Sender oder UKW-Sender* so müssen die feh¬ lenden Teile (siehe erster Teil des Beitrags) hinzugefügt werden* so daß man entweder einen kompletten 2-m-Ex eite r bzw. einen 2-ni-Nachsetzer erhalt. Nun noch ein Wort zur Wahl der Quarzfrequonz bzw. der Quarz- frequeuzen für den letzten irischer. 170 Günstig sind auch dabei möglichst hohe Grundschwiiigfrequenzen. Aru besten benutzt man 0bertonquarze, deren Frequenz dann nur noch ver¬ doppelt bzw. verdreifacht zu werden braucht. Dadurch vereinfacht eich die Schaltung, und die Gefahr von Nebenaufetrahlungen verringert sich, Öbertousohaltungen haben jedoch den Nachteil etwas geringerer Fre¬ quenzkonstanz gegenüber Schaltungen mit Grundwoilenerregung. Die Frequenzdrift laßt sich jedoch durch zweckmäßigen thermischen Aufbau durchaus in den erforderlichen Grenzen halten, freist wird man sieh bei der Wahl des „Frequenzfahrplans*" jedoch nach vorhandenen Quarzen richten. Das ist natürlich bei einer Frequenzaufbereitung ohne KW-Sen- der einfacher, du man bet der Frequenz wähl der Quarze größere Freiheit hat (besonders auch durch die Möglichkeit, den VFO-Frequenzhereich in bestimmten Grenzen beliebig festzulegen). Alle angeführten Systeme eignen sich neben ihrer eigentlichen Be- stimmung natürlich dazu, frequenz variablen Betrieb in CW bzw. durch End stufen niodulation auch in AM durch zuführen. Zu diesem Zweck genügt ein einfacher CW Kurzwellensender als Exciter. Zum Schluß wird noch ein vom Verfasser gebauter Transponder be¬ schrieben, dessen erste Variante den Bereich 14,0 MHz ■** 14,35 MHz auf 144,0 MHz *-* 144,35 MHz um setzt. Bild 6 zeigt das Blockschaltbild. Um das ganze Band zu erfassen, wurden einige Quarze erworben und eine Änderung entsprechend dem Blockschaltbild Bild 7 durchgeführt. Der . Ausgang Bild 6 Blockschaltbild eines Transponder-x von U MHz bis 14,35 MHz auf 111 MHz bis 114,35 MHz 171 Eingang Z!.2l5MHz >] M-Äfer 2xFL85 > EF85 i 3- M FF 80. Co FCC 85 > £$$7 723 Wfc 1U5 MHz m MHz MHz Sl5MHz -8175 MHz 62 MHz 8225MHz 113 12,35 MHz MHz Xi m ms MHz MHz ' 2m Bild 7 Blockschaltbild eines Transponders von 21 MHz bis 21,5 MHz auf 144 Milz bis HÜ MHz in 4 Btrtichtn Bereich 21 31 Hz--21,5 MÜz wird in 4 aneinander anschließende Bereiche umgesetzt, so daß im gesamten Band gearbeitet werden kann. Pas Eingangssignal entstammt jeweils einem Exciter, der etwa 1 W HF abgeben kann. Das ist zur An Steuerung (mit Eeserve) ausreichend. Die entstellende Ausgangsleistung (ohne S-m-Verstärkeretufe) kann eine End¬ stufe mit SÜS4451 (über eine vorgeschaltete Treiberstufe mit 2XELS3) bis etwa 100 W PEP-Input aussteuem (E/ a -- 650 V). Bild S und Bild 10 zeigen die vollständige Schaltung für die Variante nach Bild 6, Bild 0 dagegen zeigt die Schaltungsänderungen für die 21 *MHz-Variante. Der folgende Teil entspricht dem ab Anodenkreis der E(G)FS2 im Bild 8. Als Mi sch stufe wurde eine Gegen taktstufe vorgesehen, um eine aus¬ reichende MischfrequenzUnterdrückung zu erreichen. Die 2 x EL95 gelten etwas mehr Leistung ab als übliche II F Pentoden. Die EL95 hat außer¬ dem recht gute UKW-Eigenschaften; besonders hervorzu heben sind ihre geringen Kapazitäten. Es eignen sich bestimmt auch gut die QQE03jJ2 und eventuell die QQEQ2jö, die in der gleichen Leistungsklasse liegen und einen symmetrischen System auf bau haben. Die Gegentakt misch stufe wird nur etwa mit der halben zulässigen Gleichetromleiatung betrieben. Die 172 JJitd & Schollung für einen Transponder nach dem Blockschaltbild Bild 6. Die Werte in Klammern gelten für den Transponder entsprechend Bild 7; der Teil vor dem Anodenkreis der B(C}F82 wird dufch die ScltaItung JHld 9 ersetzt in Bild ff Geänderte ÜberißfferungsfreguenzattJhercihmg Jilr de?i Transponder ent¬ sprechend Blockschaltbild (Bild 7). Diese Schaltung er seht den Schaltung-steil links des Anodenkreises der H(U)F82 von Bütt H ATiRnhajiAnrtimg wird beiden Steuergitlem im Gleichtakt angeführt, die Eingangsfrequenz im Gegentakt ebenfalls den St euer gittern. Der Anoden - kreis ist symmetrisch aufgebaut, so daß man die Mischfrequenz unter¬ drücken kann. Die Symmetrie hißt sich durch gegensinnige Vorspannungs- änderung an den Steuergittern mittels P2 eins teilen. Es fließt im Betriebs- zustaud ein Cesamtanodenstrom für die Stufe von etwa 25 mA. Der Ruhestrom Hegt bei 15 bis 20 niA (ohne Misckfrequenzan Steuerung), Dieser kann mit P3 im Netzteil (Bild 10) eingestellt werden. Die Emgangefrequenz wird über ein Bandfilter angeführt* das so ab- gestimmt ist, daß cs etwa den Frequenzbereich 14,014,35 MHz (21 MHz ■■ 21,5 MH/j durch laßt* Mit PI kann die Ansteuer ung beeinflußt 174 werden, da man den Exciter am besten so weit aussteuert, wie es ver¬ zerrungsfrei möglich ist. Das kommt der Träger- und Seitenbandunter- drückung sowie der Neben Wellenunterdrückung zugute. Der Transponder darf für lineares Arbeiten nur so weit ausgesteuert werden, daß sich beim Sprechen der Anodenstrom der Mischstufe nicht oder nur ganz wenig ändert. Die Signalumsetzung nach Bild 6 erfordert eine Mischfrequenz von 130 MHz. Man erzeugt sie mit Hilfe eines 26-MHz-Quarzes, dessen Fre¬ quenz zur Mischfrequenz verfünffacht wird. Als Oszillator wirkt das Triodensystem einer ECF82 , deren Anodenspannung stabilisiert ist; das Pentodensystem übernimmt die Vervielfachung. Eine Stufe mit der EF85 verstärkt diese Mischfrequenz, damit für die Mischstufe eine aus¬ reichende Amplitude zu erreichen, gewährleistet wird. Außerdem hat diese Stufe die Aufgabe, die (auf Grund des recht hohen Vervielfachungs¬ faktors von 5) stark auftretenden anderen Harmonischen zu beseitigen. Diesem Zweck dienen auch die Bandfilterkopplungen zwischen Verviel¬ facher und Verstärker sowie zwischen Verstärker und Mischstufe. Ferner erlaubt diese Stufe eine Regelung der Mischfrequenzamplitude mit P4. Dabei muß allerdings der Gitterkreis etwas nachgestimmt werden, denn trotz des unüberbrückten Katodenwiderstands (30Q) gelingt es nicht, die Änderung der dynamischen Eingangskapazität zu beseitigen. Um eine möglichst hohe Güte zu erreichen, werden die Spulen der Bandfilter ohne Kern aufgebaut. Zur besseren Entkopplung sind die Kreise mit L4 und L5 oberhalb des Chassis angebracht. Die Kreise werden mit TESLA- Tauchtrimmern abgestimmt. Zur Erzeugung der Mischffequcnz für die Aufbereitung nach Bild 7 dient die Butler- Obertonoszillatorschaltung, die sich in verschiedenen Projekten ausgezeichnet bewährt hat. Lll dient zur Neutralisation der Quarzkapazität und ist nicht sehr kritisch. Der Anodenkreis (BIO) muß für jede Oszillatorfrcqucnz optimal eingestellt werden. Um eine genügend feine Abstimmung zu erhalten, wird eine Teil- ankopplung der Trimmer angewendet. Die Vervielfachung, in diesem Fall nur auf die doppelte Frequenz, übernimmt eine EF 80. Es ist dabei viel leichter, eine ausreichende Misclifrequenzamplitude für die Misch- stufe zu erhalten. Das Einfügen einer Verstärkerstufe mit einer ECC91 empfiehlt sich, wenn sich die Leistungsübertragung an die Treiberstufe durch längere Kabel und durch Fehlanpassung verschlechtert. Sie bringt in der auf¬ gebauten Form nur eine relativ geringe Verstärkung, die aber eine genü¬ gende Reserve zur Aussteuerung der PA ergibt und die Verzerrungen durch weite Aussteuerung der Mischstufe (2 XEL95) herabsetzt. Der Aufbau dieser Stufe ist dementsprechend verhältnismäßig unkritisch. Man kann sie gegebenenfalls ohne Änderung von L8 und L9 weglassen. 175 Bild 11 Frontansicht des S$B- Transpwnders für das ü-mSand. Links aben Qsz 1 1 lator-Einschn l ter . rechts oben Ne tzschal ter und Netzkontrolle, unten links HF-E inga ng. Reglerfüf HF- E in.gm 7, Regler für Sym me l r U\ recht* unten HF-Ausgang Durch ein Relais werden bei Empfang der Oszillator und die Verstärker- stufe außer Betrieb gesetzt. Es wird aus der Spannung betrieben, die bereits zur Sende-Empfangs-Umschaltung vorhanden gewesen ist. Aus S tabi 1 i t ä ts grün den ist besonders beim Oberfeonosaillator ein Durchlaufen des Oszillators günstiger. Es muß dann im KW-Exciter uingesehaltet werden. Das Einpfeifen erfolgt, wie gewöhnt, in beiden Fällen mit aus- geschalteter Treiber- und PA-Stufe sowie mit auf „Empfang“ gesehai- tetern Anteimenrelais, Dev den Relaiskontakten parallelgeschaltete Kipp - Schalter dient diesem Zweck* BlicJc auf das Chassis des 2-m-Transponders Den Verfasser würde es freuen» wenn dieser Beitrag die Zunahme des Emsei fcenband und VFO-Betriebs iui 2-m-Band unterstützte. Ti Spulendatcn für die Transponder nach Bild 6 und Bild 0 (alle Spulen außer LJ3 [6 mm Durchmesser] auf Stiefelspulenkörper aus Polystyrol mit 8,5 mm Außendurchmesser) Spule Wäg. Draht Länge/üim Kern Ll 13 OjD-mm^CuL 16 Ferrit L2 1 1,0-mm-CuAg 3 — L3 5 l t Q-mm-CnAg 3 —- L4 5 1,0-mm-CuAg 8 — L5 5 1,5-mm-CuAg 9 — LG 23 0,45-ram-CuL 11 Pulvere iaen L 7 20 ü.fo-mm-CuL 10 Alu LG 6 1,5-mm-CtiAg 13 Pulvereisen LO 3 Q,&mm-GuP über L S L 10 7 l,D*3H3u-CiiAg 12 Pulvere Isen L 11 2 0,S-mm-CuP über L 10 - L12 7 0,S-mm-€n 15 Alu L 13 18 0,3-mirt-CuL 9 — LU 16 0 T 45-nuu-CuL 10 Pul vereisen L 15 16 0,45-ram-CaX. 10 Alu L 1 — Anzapfung bei 4 Wdg. vom Gitter LS, L 11 — CuP = Kupfer mit PolyüthylenisolattOii I- Elektr. Jahrbuch 1970 177 Haid flaeho Fernsehgeräte? Die alte Idee, flache Bernschempfanger wie Bilder an die Wand zu hängen, hat durch eine amerikanische Entwicklung netten Auftrieb erhalten. FFt« bekanntgegeben wurde, sei die Züchtung $on flüssigen Kristallen gelungen, deren optische Eigenschaften durch elektrischen Strom leicht zu beeinflussen seien. Das gelte vor altem für ihr Vermögen. Licht zu reflektieren, Diese Eigenschaft, auf elektronische Einwirkungen sofort zu reagieren t mache die Kristalle zum idealen Material für einen Fernsehschirm oder andere elektronische Bi läsch reib ec in rieh t ungen . Flüssige Kristalle kommen als Mischformen in der Matur häufig vor. Es sind orga¬ nische Verbindungen milden Eigenschaften gewöhnliche)- Flüssigkeiten — sie lassen sich wie Wcteser gießen —, und sie haben eine geordnete Eristall$truktur wie Quarz- Die durchsichtigen Gebilde bestehen aus Millionen von winzigen Zigarren förmigen MotekUten, die wie Streichhölzer in der Schachtel zusarnmengepackt. sind. Wenn Strom angelegt teird, geraten sie in Unordnung, und die Durchsichtigkeit des Kristalls geht-in¬ folge der Streuung des Lichts verloren. Er wird erst wieder klar „ wenn der Strom abge¬ schaltet In Laborversuchen hat man nU# inzwischen flüssige Er ist alte hergeeMlU die stabil bleiben und in einem breiten Temperaturbereich elektronisch „steuerbar““ sind. Damit sollen sieh Möglichkeiten zeigen, eine Kristall fläche mit Flächen von transistorisierten Festkörpersehattkreisen so zu verbinden, daß ein bewegliches Fernsehbild erzeugt wer¬ den kann. Zu diesem Zeitpunkt hatte Ilugyy noeh nicht die*,Amateur- tecbnologle“ vom DMV gelesen *., I 178 Transistortips für den Ku rz wellenamate u r Dipl^Phys. IIan s-J nach ini Fischer In den folgenden Abschnitten sollen einige praktische Probleme behandelt werden, wie sie beim Entwurf transistorisierter »Stufen der KW-Technik Auftreten, Im einzelnen sind das: Temperaturkompensatiojj' von Ver- stärkerstufen mittels Thermistors, Einfluß der Zuleitungsinduktivitaten und GeMusekapazitäten bei HE-Transästorcn, Entwurf eines mit Si- Transistoren bestückten Empfängers und ein Rauschspannungsnomo- gramm. Temperaturkompensation mit Thermistor Die üblichen Maßnahmen zur Festlegung des Arbdtspunktes bei schwan¬ ke Eider Umgebungstemperatur sind niederohmiger Basi&spannttUgsteiler, großer Emitter wideret and und möglichst Gegenkopplung der Stufe, Es gibt aber Fälle, wo sich diese Methoden nicht anwenden lassen, wie in Leistungsstufen o.ä. Bild i zeigt den Einsatz eines Thermistors zur Emii- teratromregelung. Die Schaltung enthält 2 Spannungsteiler, El -j- E4 sowie 112 -f i? t . An El entsteht eine Vorspannung in Durchlaßrichtung, an R2 eine in Sperrichtung, jedoch im Betrag kleiner als die an RI. Mit steigender Umgebungstemperatur würde sich bei einem unstabil isierten Transistor der Kollcktorstrom erhöhen. Diesen Stromanstieg kann man nun kompensieren, wenn man die Vorspannung an der Basis mit steigen¬ der Temperatur verringert. Dadurch, daß R^ mit wachsender Temperatur Büd 1 Kompensation einer Verstärker* stufe mittels Thermistors (Thermistor = EJ fß 10p HF Eingang v Wu_ -Ml T—T- “Wi fi» 'v/fk ♦ Ausgang 10p Thermistor -mr 12 * 179 Thermistor Bild 2 Kompensation mitte!}; Thermistor* Bild 3 Kol lek lorsi romverla uf als Funktion der Temperatu r (stabilisiert und w nstäbilisiert) kleiner wird» fließt ein größerer Qnerstrom durch den Spannungsteiler E2 E^, die Einitterspannung wird negativer, was den Transistor mehr in Sperrichtung vorspannt. Die gleiche Wirkung hat die bekanntere Schaltung nach Bild 2, bei der der Emitter direkt geerdet ist und der Thermistor im Basiakreis liegt.Man spart einen Spannungsteiler ein, hat jedoch bezüglich der Dimensionierung geringere Freiheit» Die über if t stehende Spannung in Durchlaßrichtung nimmt, mit steigender Temperatur ab (der TK des Thermistors ist nega¬ tiv), damit wird der Kollektorstrom nahezu konstantgehalten. Bild 3 zeigt den Verlauf des Kollektor'Stroms mit der Temperatur mit und ohne Thermistorkouipeiisation, Bei letzterer ergibt sieh eine S-förmige Kol lek- toretromken nli n i c» ZuleJ (uiigsinduktivitöt Bei höheren Ejusatzfrequenzen spielen die Zuleitimgsindukfcmtäten zum Halbleiter plättchen eines Transistors eine Bolle. Basis- und Küllektor- indiiktivität können vernachlässigt werden, während die Enritterinduk- tivitat zu berücksichtigen ist. Zusätzlich zur Induktivität der Zuleitungen ISO Spielen der Skrneffekt, Wirbelströme und dielektrische Verluste eine Bolle- Betrachtet man den Aufbau eines Transistors im üblichen Metall - gehanse A dann führt ein dickerer Anschlußdralit über eine Glaseinsckmel- ins innere und von dort über den dünnen Gold- oder Silberdraht an den Kristall Für die Induktivität eines geraden Drahtstücks gilt: L = 2 • IO -3 ® ^ 2,3 lg y - 0,73 ) . Dabei ergibt sich L in [JtTI s wenn x = Draht länge und d = Drahtdur Ch¬ inese er in cm eingesetzt werden* In einem HF-Transistor (Gehäuse TO 18) kann für den inneren Draht d — lQ _3 om und x = Clio cm an genommen werden. Das ergäbt L - 3 . 1 Bflfwi&rette /£ 177a, ,/lttiSa#/. i/f jtftim-j W — 10; J J — Anzapf, primär bei 1/7, sekundär lft€ t Zp = t kü t f ££2, Ql — 00, 7,6 kUt 2F-FiUer 2 - Zp = 1 kn, ßj, - I £11, Ql = 3S, Anzapf, -primär l/l& t ii - in : I Dies Demodulatorcüode (ebenfalls Si-Xyp, SÄY11) wird mit 0,54 V vorgespannt und dient sowohl zur Signaldemoduiation als auch zur Er¬ zeugung der SchwtindregelSpannung für die HF-Vorstufe sowie für die ZF-Stufe, Die HE-Stufo hat einen Kollektornihestrom von Q f 7 inA, die ZF-Stufe einen von 2,5 mÄ, deshalb wirkt die Schwundregelung zuerst auf die HF- und nur bei starken Signalen auf die ZF-Stufe. Als ZF- Transistor wird der Miniplasttyp SF215 eingesetzt (auch für Misch- und für HF-Stufe). Mit einem ß von 150 ist die ZF-Verstärkung 40 dB, Es wird ein sei bst schwingender Mischer in Emitterschaltung (für den Oszillator in Basisschaltung) mit 1 mA Kollektorruhestrom benutzt. Die Oszillator- amplitude soll etwa 120 mV betragen. Als Misch Verstärkung ergibt sich dann 27 dB* Der HF - Vorverstärker in Emitterschaltung bringt eine Stufen¬ verstärkung (ohne Neutralisation) von 20 dB* Die Ferritantenne hat eine Leer laufgüte von 200 bei S0Ö kHz und eine Primärmduktivität von 375 pH. Bei 9 V Batteriespannung hat die Schaltung eine HF-Empfind- Iichkeit von 30 p.V/m. Die ZF-Unterdrückung beträgt 33 dB* der Schwund¬ regelgewinn 63 dB* Die Gesamtstromaufhahme aus der Batterie (ohne Signal) beläuft sich auf 12.5 mA (das entspricht einer Euhdeistungs- aufhahme von 112 mW)* Die hohen Stufen Verstärkungsfaktoren führen zu einer einfachen, wenig Aufwand erfordernden Schaltung, Das Gerät arbeitet — natürlich mit Empfindlichkeit sein büße — sicher bis zur halben Batteriespannung. Durch die HF-Vorstufe erhält man hohe Empfind¬ lichkeit und gute Schwundregel ei gensebaften. Als gewisse Komplizierung des Auf bans kann der 3fadi-Abstimmdrehkondensator gelten. Er könnte jedoch auch durch Kapazltatsdiodeu ersetzt oder auch durch eine Vario¬ meterabstimmung umgangen werden. Dabei sind den konstruktiven Ideen des Erbauers keine Grenzen gesetzt* Das Gerät läßt sich klein und kompakt aufbauen, 4 > R a us ehs p amiunf | sn o m o jj ra tj i ln 1 Für die Ermittlung der Grenzernpfmdlichkeit von Empfängern und Ver¬ stärkern ist die Fest legung der Größe des Eigenrauschens von Bedeutung. Die Kauschspannung kann nach der A yqicisl -Forrijtel berechnet werden: U^zUkTRdF . Dabei ist, U die Rauscliapanirnng am Widerstand in uY, k die Boltzmann- Konstante — 1,38 ■ 10™ a *J/ o K, T die Temperatur des Elements in C K P R die Größe des Widerstands in Q und dF die Bandbreite in Hz. Damit man nicht jedesmal die Wurzel neu berechnen nmß, ist im Bild 5 ein Rausch sparnrnngsnomogramm angegeben. Ein gezeichnet ist folgendes Beispiel: Rauschspanming eines NF-Verstärkers bei Zimmertemperatur 1 Siehe auch Beilege „lieche natab 1 '. 184 mit einer Bandbreite von 20 kHz und einem Emgaaagswideratand von 10 .Mß* Zunächst verbindet man die Skalen für T und R (300' K und 10 Mii), dann den Schnittpunkt an der Hilfslinie ra mit der Bandbreiten- skala dF und best den Wert für U = 57 [jtV ab. Nach dieser Anleitung sind auch beliebige andere Fälle mach zu lösen. Es ist allgemein festziisfcellen, daß in der heutigen Zeit auch derElektro- nikbaetler ohne mathematisch-physikalische Hilfemittel nicht mein* aus* kommt . Der Amateurkonstrukteur berechnet eine Schaltung erst grob, ehe er sie auf baut* mißt sie nach dem Aufbau exakt durch und optimiert sie dann. Der erhöhte Zeitaufwand lohnt sich, denn die auf diese Weise ent¬ wickelten Geräte haben größeren Wert und bessere Zuverlässigkeit, 185 Houston (AHN) — Erst fünf Tage nach der Landung der amerikan ischsn Astro¬ nauten, auf dem Mond gab da .s UBÄ-Raum fahr tkontroltz&itrum in Houston bekannt* daß es bei dieser Phase des Fl uges zu iechn ischen Komplikationen kam * die die Besatzung der Mondjahre in ernste Gefahr brachten* Nach Angaben von Apollo''-Direktor Phi¬ lippe und Flugleiter Kraft gab der Bordtomputer der Mondfähre während des Anflugs zur Landung pausenlos Alarmsignale* toeiler von den zahlreichen Aufgaben überlastet war. Unerwartetbeanspruchte allein das Landeradar 15 Prozent der Kapazität de* Com¬ puters. Armstrong mußte schließlich die Kontrollen selbst Übernehmen* als die automa¬ tische Steuerung die Fähre auf ein Felsengewirr zulenkte, während Äldrin Kontakt zur Fluffkitung hielt, (He Anweisungen übermittelte. Kraft betonte, zu dieser Zeit sei der völlige Ausfall des Computers befürchtet worden* was den Abbruch der Ländeoperation bedeutet hätte. Eine weitere Schwierigkeit vor der Landung trat auf, als die horizontale Geschwindig¬ keit (kr Fähre so groß wurde, daß sie sieh der Gefahren grenze näherte. Schließlich brach bei Aid eins Wiedereinstieg in die Mondfäh re der Bedien ungsknopj für das Entsichern des Aufstiegsantriebs der Landefähre ab* Armstrong und Aid rin lösten dieses Problem, indem sie die Sicherung mit einem Schreibstift herausdrücktciK Ätzverfaliren zur Sclbstherstellung Dipl-ing. Klau& Schhnüg von Leiterplatten Die Leiterplatte gekört heute beinahe so selbstverständlich wie jedes andere Bauelement zu den Mitteln aus denen auch der Amateur moderne elektronische Geräte aufbaut. Es dürfte daher schwierig sein, den „alten Hasen“ noch Neues zu bieten. Man betrachte deshalb die folgende Zu- sammcnstellung als eine Übersicht, aus der hauptsächlich der Anfänger die ihm zweckmäßig erscheinende Variante aus wählen kann. Sie erhebt auch keinen Anspruch auf Vollständigkeit* Vielleicht wird sogar irgend jemand durch diesen Beitrag herausgefordert, weitere Möglichkeiten vor¬ zustellen. Die ätzfeste Deckschicht Gemäß Themeneingrenzung gehören die Arbeitsgange und Gesichtspunkte vom Entwurf bis zur Fertigstellung des Leitungsmusters nicht zu diesem Thema (Bild 1), Es äst jedoch notwendig, die verschiedenen möglichen Deckschichten zu unterscheiden. Bezüglich der Art, wie eine solche ätz¬ feste Abdeckung in Form des Leitungsmustera auf der Foliefläche an¬ gebracht wird, unterscheidet man im Amatcurbereich 3 Verfahren; a — Zeichnen; b — Drucken; c — fotomechanisches Verfahren. ln dieser Reihenfolge ist wachsende Genauigkeit des Musters zu er¬ warten. Vom Aufwand her rangieren b und c nahezu gleich, jedoch hat b den Vorzug, daß nach einmaligem Durchlaufen ähnlicher Arbeitsgänge wie bei e (Beschichtung, Belichten, Entwickeln des Drucksiebs) eine (in Grenzen) beliebige Anzahl von Platten bedruckt werden kann, während die genannten Arbeitsgänge bei e auf der jeweiligen Halbzeugplatte not¬ wendig sind* Die Wiederholbarkeit liegt dort lediglich in der beliebig häu¬ figen Verwendung des gleichen Fotonegativs. Dafür kommt man ohne den bestimmte Fähigkeiten erfordernden Zwischenträger „Drucksieb“ aus. Angesichts des für b und c nötigen Aufwands (.Schleuder zumindest für die billigen Lacksorten — T Kopiereinrichtung, Lampe mit UV-Anteil, Entwicklerküvette u*ä.) verzichtet der nur gelegentlich Leiterplatten ent- 187 mechanische Bearbeitung Montage Lötzinn, Flußmittel Bauefemente Prüfung Leiterplatten- mbnirf Schoffuosts enfmr Erprobung der l krsuchs- schshng Bild I Arbeitsgävtte beim Amateur bis zur fertigen Leiterplatte (die gerasterten Teile sind Inhalt dieses Beitrags) werfende Amateur meist auf denYorteil der schnellen Wiederholbarkeit und zeichnet seine Lei tun genauster direkt auf die Folie* Fs erhebt eich nun die Frage nach der Art der Deckschicht. Klammern wir den Siebdruck aus, dann lassen sich a und c in gleicher Weise be, handeln. Das resultiert aus der Tatsache, daß man auch mit den für das fotomechanische Verfahren geschaffenen Decklaeken recht gut Leitungs- muster zeichnen kann. Allerdings haben diese Lacke dann etwas andere Eigenschaften: Während beim fotoraechanisehen Verfahren eine chemische Vcrände- rung der Schicht erfolgt (bei den klassischen Kopier! acken in Form des Gerbungseffekts, den die unter Lichteinfall — [speziell von UV-Licht] — Elektronen abgebenden Chromioneu des Sensibilisators hervormfen), benutzt man zum Zeichnen Klöco- oder Roeo-Kopieplack im allgemeinen unmittelbar aus der Flasche, also nicht chromiert, Er trocknet dann ledig¬ lich an, wird aber auch dadurch erfahrungsgemäß für übliche Öeanspru- 188 chungen ätzfest. Vorheriges Anfärben mit etwas Kopierstiftmine (in Spiri¬ tus als Zwischenträger gelöst) ergibt eine gut sichtbare Schicht. Nicht ganz so gut verhält sich Kolophonium-Spiritus-Lösung, die man auf gleiche Weise färben kann. Beliebte Mittel sind auch Nitro- oder Nagellack, Polyurethanlack u. a., ja sogar einfache wasserfeste Tusche (1), die aber nur in unbewegtem Eisen-LLl-Chlorid einwandfrei deckt, während sie in Ammoniumpersulfat schnell abblättert. Hauptsache, der Lack ist für die Verarbeitung im Zeichengerät genü¬ gend flüssig und widersteht, wenn er getrocknet ist, dem Ätzbad. Man zeichnet mit Röhrchen- oder Redisfeder (Strichbreite um 1 mm, größere Flächen auch mit Pinsel), frei Hand oder mit speziellen Schablonen (vgl. Elektronisches Jahrbuch 1967), Während mau sich beim fotomechanischen Verfahren bemüht, die Folie bis zur Verarbeitung blaiikzuhalten (nach Abscheuern mit ATA Trocken¬ reiben mit Tuch), erzielt man beim Zeichnen eine bessere Haftung dadurch, daß die durch Scheuern (unter Waschmittelzusatz) und Spülen in warmem Wasser mit Netzmittelzusatz (z. B. Fit oder Otroc) fettfrei gemachte Ober¬ fläche an der Luft getrocknet wird und dadurch wieder eine leichte Oxid¬ haut erhält. Ätzmittel Kupfer läßt sich durch eine ganze Reihe von Salzlösungen und Säuren in Lösung bringen. Den Amateur interessieren chemische Vorgänge höchstens am Rande; er braucht nur die Ergebnisse. Die Anzahl der brauchbaren Substanzen wird durch die folgende Forderung begrenzt: Die gelöste Sub¬ stanz soll zwar das frei liegende Kupfer möglichst rasch in Lösung bringen, darf jedoch die Deckschicht für das spätere Leitungsmuster nicht angreifen. Die Industrie hat sich inzwischen meist auf Eisen-III-Chlorid speziali¬ siert, mit dem entsprechende Maschinen innerhalb von etwa 5 min For¬ mate zu ätzen gestatten, deren Größe nur von der Maschinenfläche ab¬ hängt. Wird die Ätzzeit im Laufe der Gebrauchsdauer des Bades zu hoch, so hilft man sich mit einem vorsichtig dosierten „Schuß“ Salzsäure. Der Amateur sollte aber keine solche Maßnahme anwenden. Eisen-IH-Chlorid ist billig, und auch die nicht ganz einfache Kupferrückgewinnung aus dem Bad (durch Ausfällen eines Zwischenprodukts oder durch eine spezielle Elektrolyse) ist für ihn völlig bedeutungslos. Weit unangenehmer sind die Folgen unachtsamen Umgangs mit der meist als „Pulver“ kleiner Kristalle erhältlichen Substanz. Das beginnt mit dem versehentlichen Einatmen, das die Geschmacks¬ organe vorübergehend lähmt, setzt sich fort in gelben Flecken auf Haut und Kleidung (die man oft erst sieht, wenn sie feucht werden und sich nicht mehr entfernen lassen) und endet in der ebeoso zählebigen Gelb- 189 färbung des Ausgußbeckens, Dafür erreicht man mit FeO s sehr kurze Ätzzeiten, wenn ein entsprechender Aufwand getrieben wird (s.u.)* Um Größenordnungen angenehmer arbeitet es sich mit Ammonium- persidfat, einem weißen, meist durch Luitfeuchte zusammengebackenen Salz. Man löst es nach der Regel; 1 gehäufter Eßlöffel auf 250 cm 3 Wasser, das während des Ätzens möglichst auf etwa 40 "C gehalten wird. Das wirkt beschleunigend, denn es hat sich gezeigt, daß zusätzliche Maßnahmen, wie sic bei Eisen-III-Chlorid erhebliche Zeitraffung bringen, bei diesem Salz wenig nützen» Man überläßt daher die Platte am besten sieh selbst, bis man in der klaren Lösung erkennt, daß sich das Kupfer an den frei liegen den Stellen vollständig gelöst hat. Dieser Vorgang kann allerdings bis zu 2 Stunden dauern, doch wird der Amateur darin selten einen Nachteil sehen — andere Arbeiten füllen diese Zeit wohl immer aus. Solange die Losung noch klar ist, läßt sie steh jederzeit wiederverwenden. Die Ätz* geilen werden aber um so länger, je mehr sich der Kupferanteil der Lösung erhöht* Das entstehende Kupfersulfat (CuS0 4 ) ist bekanntlich blau, und diese Earbe nimmt auch die Flüssigkeit an* Sic signalisiert damit den Grad ihrer Erschöpfung. Gewisse Vorsichtsmaßnahmen bei der Auf¬ bewahrung sind geboten, denn „Kupfervitriol“ ist giftigl Es empfiehlt eich daher doch, immer nur die benötigte Menge anzusetzen und nach dem Atzen sofort wegzugießen — man verliert dadurch kein Vermögen. Atzverf ähren Beginnen wir mit dem einfachsten, das für den Amateurgebrauch heute als das empfehlenswerteste erscheint: Ein der Plattengroße ungepnßtcs Gefäß wird mit Ammoniumpersulfatlösnng in der genannten Konzen¬ tration gefüllt r dann legt inan die Platte hinein und kontrolliert? nach etwa lh zu in I. Mal, danach im Abstand von 15 mini Zwischendurch Ab- spülen kann nicht schaden. Erfahrenere und weniger geduldige Amateure lösen dagegen unter Be¬ achtung der genannten Gefahren eine ähnliche Menge Eisen -ULChlorid in ein wasserfestes und mechanisch stabiles Gefäß (z.B, in eine gut gesäuberte Bohnenvachsdose aus Preßstoff Typ 31 o. ä.) und stellen die Platte schräg hinein* Gummihandschuhe sind zu empfehlen. Mit einem in einer PVC Eotoklammer gehaltenen Wattebausch, voligesogen mit Eisen- XIDChloi'Idlösung, fährt man nun vorsichtig wiederholt über die gesamte Platte tn Eadrichtung (Bild 2)* Die Lösung darf keine festen Stoffe ent¬ halten, da solche Eremdkörper, gelangen sie in die Watte, leicht zu Leiterunterbrechimgen infolge zerkratzter Deckschicht führen {daher am besten die Lösung vorsichtig umfüllen, Bodensatz weggießen). Nach etwa 5 min wird die Platte in Wasser gespült; danach ätzt man weiter* Meist sind kleine Platten schon nach 10 bis 15 min fertig* Das Nachätzen mit 190 Bild 2 j Ebenso einfache t eie wir- kunQsmllß Ätzm&thode für FeGl z ; Wattebausch t#i Fotokla,7mner Wattebausch empfiehlt sich übrigens auch für , „maschinell“ nahezu fertiggeätzte Platten, die nur noch wenige Kupferpartien aufweisen. Lediglich für Arbeitsgemeinschaften oder für den „Profi“mit größeren Formaten bei mittleren Stückzahlen lohnt sich größerer Aufwand, Von We&tftd und Hase wird z.B. dafür die Verwendung einer Aquariumpuinpe vorgeschlagen» Dazu stellt man eine Lösung etwas höherer Dichte her, und zwar in einem Gefäß, dessen Öffnung mindestens so groß wie die Leiterplatte ist» Die Pumpenöffnung kommt unter den Flüssigkeitsspiegel, ihr Luft ström und die Lösungsdichte Borgen dafür, daß die mit der Kupfer- aeäte auf die Ätzftüssigkeit gelegte Platte dort schwämmt, umspült von dem durch die Luft bewegten Ätzbad (Prinzip s» Bild 3). Auch dabei sollte man zwischendurch abspülen und kontrollieren, oh überall gleichmäßig geätzt wird* Es zeigt sich bei solchen Kontrollen auch, wenn irgendwo zu ätzende Stellen unbeabsichtigt,z*B* von Laekresten, abgedeckt bleiben; diese legt man durch Abkratzen mit dem Messer frei. Luftdurchsetztes, bewegtes Bad ist bei Verwendung von FeClrj Haupt- bedingung für schnelles Ätzen und gleichzeitig Wegspülen der sonst die weitere Ätzung hemmenden Rückst ände» Daher kann man alle diese Ver¬ fahren letzten Endes auf diesen Effekt zurückführen. Besonders originell ist z» B. der Vorschlag von Frtcks, das Atzgefäß auf einen großen» mit Netz- frequenz erregten Lautsprecher zu stellen, wo cs kräftig vibriert (Bild 4)* Mid 3 Ätzmaschine nach Wesifal md Hme: ÄQuariumptimpe Bild 1 LüUtspreckeri'ibratüi- nach Pricks m r vw dar Pumpe Ähwanns (PifC-Fotoschale} Labhp.whtr (P>2.W) —zm , Ntiztrafö (U%V^W L ) 191 Abzug Ätzgut .Deckt / Kunstdoff- eimer Läftrchrchen Sfutibswger Vorder- seife Bild n Jtorfcm an > t - AUvor rieh t im a Von Bork mann ist. die Anregung bekannt* den ausgestoßenen. Luftstrom eines Staubsaugers zu benutzen* den man über ein Paßstück in ein System von Kunststoff- oder Glascöhrchen an den Ätzgefäßboden führt (Bild 5)- Da auch bei F©Cl.j Bader wärmung den Prozeß beschleunigt, könnte man dieses Verfahren mit einer Heißluftdusche modifizieren, vorausgesetzt, deren Förderleistung reicht für die vorgesehene Radgrößc ans, nnd statt eines schwerer herzustellenden Kunststoffrechens empfiehlt sich ein Ver¬ such mit einem Schlauch entsprechenden Durchmessers, vorn zugeklam¬ mert und mit kleinen Löchern versehen* Zwischen ihm und dem Ätzgut muß man allerdings in das Gefäß (z. R. einen Kunststoffeimer) einen Kunst- Stoffrest zum Niederhalten emsetzen. Bei alten diesen Luftstrom verfahren ist für gute Lüftung des Arbeite rau ms zu sorgen, da das Einatmen der Dämpfe die Gesundheit nicht gerade fördert. Das gilt vor allem für langen Betrieb und größere Mengen. Die Einrichtung muß aber auf jeden Fall so dimensioniert wei den, daß der Luftstrom das Ätzbad nicht in die Umgebung verteilt. Der Anfänger sollte sich also, wenn er überhaupt mit FeCl.^ arbeitet, besser auf die Watte¬ bau Schätzung beschränken. Nachbehandlung Es gibt ein einfaches Mittel, die in der KJebeschicht zurück bleibenden Ätzbadreste so weit zu entfernen bzw. zu neutralisieren, daß sie später keinen Schaden mehr anrichteu können; Man scheuert die Deckschicht mit salmiakheltigern ATA fein ab und spült gründlich in warmem Wasser. Danach sofort mit einem trockenen Tuch abreiben und mit lötfähigem Lack dünn bestreichen. Auch dafür noch ein Tip: Haarlackspray hat sich als bequeme Methode erwiesen, schnell einen Anlaufschutz auf der Platte anzubringen, bevor sie weiterverar beitet wird. Beim späteren Löten wird ohnehin noch etwas Flußmittel (WFF, Löttinktur Nr, 23 o. ä, der Fa, Otto, Magdeburg) aufgebracht, und abschließend wäscht man sie mit Spi¬ ritus ab. Danach sollte man nochmals schütz lackieren. Wenn dieser Beitrag bei den angesprochenen Newcomers unter uns die Scheu vor dem Selbst her stellen einer Leiterplatte überwinden hilft, dann hat er sein Ziel erreicht. Weit mehr über Herstellung sowie Entwurf und Einsatz von Leiterplatten findet man in den entsprechenden Kapiteln des Buches Amateurtecknologie in der Reihe AmüleurbiblwtkeJe des Deut¬ schen Militärverlages, 192 ivf?. Karl-Heinz Schubert, DM&AXE [ Jni versalleit er jilatten für Elektron tkamatcurc Zinn Entwerfen von Leiterplatten gehört einige Erfahrung,, über die der Anfänger unter den Elektronikiima teuren meist noch niulit verfügt. Es soll deshalb eine Methode dargestellt werden, die es auch dem Anfänger gestattet, elektronische [Schaltungen auf Leiterplatten auf/ai bauen. Es handelt sich dabei um universell verwendbare Leiterplatten, die sich beliebig bestücken lassen. Einige Beispiele zeigen, wie man die vorhandenen Leiterzüge ausnutzt, um die verwendete Schaltung imtorzubringen. Diese LTn i versa Ile i terplatten kann man fertig beziehen (allerdings ufigeJocht) von D* Borhnmnn. 1195 Berlin, Erich-Lodein ann-Straße 47. Wer eich diese Universalleiterplattcii seihst hersteilen will, findet Hinweise im Beitrag „Ätz verfahren zur Sei bet her Stellung von Leiterplatte!!*" (S. 187), L i dversallelterpla I le mich |2] Für eine Leiterplatte ist das Grund ras termaß. 2,5 mm vorgeschrieben [1], Das bedeutet, alle Bohrungen liegen in den Schnittpunkten eines Gitter¬ netzes, bei dem die einzelnen Linien einen Abstand von 2,5 mm haben» Die Industrie wendet dieses Grund rastermaß an, und alle für gedruckte Schaltungen kontaktierten Bauelemente sind danach ausgelegt. Für den Elektronikamateur, der oft noch herkömmliche Bauelemente aus seinem Vorrat zur Bestückung der Leiterplatte verwendet, ist das Raetermaß 5 mm günstiger. Nach TGL beträgt der Lockdureh inesser 1,3 mm; in der Amateurprnxäs genügt aber meist schon ein Lochdurcbmesser von 1,0 mm. Bei den in diesem Beitrag beschriebenen Uui versaIIeiterplatten sind Kupferbahnen nebeneinander an geordnet, Bild I a zeigt die Maße für die Bild 1 Abstände, Leiterbreite urut Loeh- abMand b&im Ras termaß ö mnt (et) und beim Veroboard-SyHem (b) 3n} ™ Ö 37 I 5-mm-Sy$fam Vsroboord -System [Ith fjnch} - T‘ 25/f-mmJ aj bj 13 Elektr. Jahrbuch 1A70 193 0 Bild 2 UmversalleiterpUUU nach [2]. Abnmsmigm NO mmx 70 nih Universalleit^rplatte nach [ß]. Die Kupferbahnen sind 3 mm, der isolie¬ rende Zwischenraum Ist 2 nun breit Damit wird der senkrechte und der waagerechte Loehabstand 5 mm. Die Bemaßung in Bild 1 h gilt für das noch zu besprechende Yeroboard -System, das sich ebenfalls gut für die Amateurpraxis eignet. Das Eiastermaß (etwa 3,75 mm} ergibt sich aus der in den angelsächsischen Ländern üblichen Längenein heit (l An — 1 Inch “ 1" — 25,4 mm}. Bild 2 zeigt die komplette UniversalIeiterplatte nach [2]; die Abmes¬ sungen betragen 140 mm X 70 mm. Es sind 2 gleichartige Leit er Systeme nebeneinander angeordnet. Für kleinere 8c ha I tun gen kann man die Leiter¬ platte auch trennen (je 70 mm x 70 mm). Reichen für eine Schaltung die vorhandenen 13 Leiterbahnen nicht aus, so sind je nach Bedarf einzelne Leiterbahnen einmal oder mehrmals zu trennen. Dafür genügt schon ein scharfes, spitzes Messer, mit dem man eine etwa 1 mm breite Trennlinie einkratzt. Die Anordnung der einzelnen Bauelemente kann liegend oder auch stehend erfolgen. Bild 3 BesttickKng&beispiele zum Beitrag „Transistorisierte yF-Vorverstärker-Bmi- sleine'\ link* zu Bild -X rechts zu Bild 6 des genannten Beitrags in diesem Jahrbuch, 8. 204 194 v rstarke l bauete t ue! \ (S. 204) untergebracht* Bild 3 zeigt ; nach Bild 3 (8. 194), rechts Ule Widerstände und Kit k- . Die Transistoren können h Transistor Fassungen ver- austeine s Grimdraaternmß 2,5 mm. er elektronischer Bausteine. ;rende Zwischenraum etwa rechte Lochabstand beträgt n der Universallciterplatte: Leiterplatte OrigiiViügröße Up 1021 Up 1022 Up 1023 Up 1024 25 nun x 20 nun 25 mm x 20 mm 40 mm x 25 mm 40 mm x 25 mm Bei den Leiterplatten Up i022 und Up2024 sind bereits einige Leiter- bahnen getrennt, die Leiterplatten Up 1023 und l plÖ24 lassen sieh auch halbieren, so daß man je 2mal die Leiterplatten Up 1021 und Up 1022 erhalt. Bedingt durch das enge Rastermaß müssen alle Bauteile senkrecht angeordnet werden. Bei Widerständen eignet sich dafür besonders gut die Ausführung mit radialen Drahtanschlüssen. Größere elektronische Schaltungen unterteilt man in Baugruppen, so daß jede Baugruppe daun einen Baufitein bildet* Zur Gesamtsehaltung kann man die einzelnen Bau¬ steine nebeneinander oder übereinander anovdnen. Bei dem Aufbau neben¬ einander lassen sich die fLeiterplatten liegend oder stehend montieren; die Anschlüsse können über eingelötete Kuntaktstifte erfolgen, die in Feder¬ kontakte gesteckt werden. Das Vc rci h oard- Sys l cm hi Bild 1b sind die Maße der Kupferleit, gl- auf der Leiterplatte für das Veroboard+System angegeben. Die eigentlichen Leiterplatten werden in verschiedenen Größen hergcstcllt, man kann auch kleinere Leiterplatten durch Teilen größerer gewinnen* Der Vorteil dieser Leiterplatten liegt darin, daß sie bereits gelocht sind (Loehdurchmesser 0,05 in). Das Trennen der Leiterbahnen geschieht mit einem kleinen Werkzeug, einer Art Zapfensenker, auf sehr einfache Weile [4]. Bild $ zeigt dieses Werkzeug und die damit mögliche Trennung der Leiterbahn, Hersteller des Veroboard -Sy Sterns ist die englische Firma Yero Electronics Limited, ■Southampton. Die Anfänger unter den Elektronikamateuren sehen an den folgenden Beispielen, wie vorteilhaft die Anwendung solcher Uni- versa]leiterplatten ist* Obwohl diese Beispiele für das Verob&tmkS ystei^ gelten, lassen sich auch Leiterplatten mit einem Rastermaß von 5 mm verwenden* Alultivtbrn lor Bild 9 zeigt die Schaltung* Als Transistoren eignen sich alle ICleinleisttöigs- typen, wobei HF-Transistoren vorztizichcn sind. Die Au$gai) göspann ung ist nahezu rcchtcckförmig; die Frequenz der Ausgangsspannung hängt ab ISO Bild s Werkzeug and L-c i terantrrbrechmnj beim I 'srohoard-System Bild D Scfiattunff ciim 3 Falti&ibrators für PrUfzwecke; Tl(T2 etwa GB100 von den Werten <1 #2 und 02jM3* HMit der angegebenen Dimensionierung ergäbt sich eine Frequenz von etwa 5 kHz. Vorteilhaft ist der hohe über- wellen ge halt der Ausgangssponnung* so daß man den Multivibrator viel¬ seitig in der Amateurpraxis verwenden kann. So lassen sich u.a. damit NF-Verstarker und llimdfimkempfänger auf ihre Funktionstiichtigkeit hin überprüfen. Bild 10 zeigt die Bestückung der Leiterplatte; links die benötigten Löcher» rechts die Lage der einzelnen Bauelemente. Die Leiter¬ platte hat eine Größe von etwa 36 mm X 40 mm [4]. Schul LpJ iU (cn vor Verstärker Viele Plattenabspielgeräte sind mit einem Kristallsystem im Tonarm bestückt. Hat der zur Wiedergabe verwendete Verstärker einen hoch¬ ohmigen Eingang* so ist keine Frequenzgangkorrektur (Entzerrung) er- 197 A B C D E F 6 H I IH6FE0C8A Bild 10 Vcroboard-Lciterplattc und Bestückung für den Multivibrator nach Bild 9 forderlich. Bei einem hochohmigen Abschluß verhält sich ja die Wieder¬ gabecharakteristik des Kristallsystems umgekehrt zur Aufnahmecharak¬ teristik der Schallplatte. Jedoch ist bei Transistorverstärkem der Ver¬ stärkereingang meist niederohmiger, so daß jetzt das Kristallsystem unter anderen Bedingungen arbeitet. Für diesen Fall eignet sich die im Bild 11 dargestellte Schaltung, da sie eine entsprechende Frequenzgangkorrektur vomimmt. Mit diesem Vor¬ verstärker kann man also ein hochohmiges Plattenspieler-Kristallsystem an einen Verstärkereingang anschließen, der eigentlich für ein Magnet¬ system vorgesehen ist. Als Transistoren werden rauscharme NF-Klein- Bild 11 Schaltung eines Schallplatten - Vorverstärkers mit Frequenzgang - korreklur; TlfT2 etwa GC101 198 BiId 12 Teroboard*Leiterplatte und Bestückung für den Vorverstärker nach Bild 11 leistmigstypen benutzt* Beide Transiatorstufen sind direkt gekoppelt; die Erequenzgangkorrektur erfolgt zwischen Basis und Kollektor von Transistor TL Zur Stabilisierung der Schaltung tragen die Stromgegen- kopplung über R2 und der unüberbrüekte Widerstand 116 bei. Bild 12 zeigt oben die Leiterplatte mit den benötigten Löchern und den erforderlichen Trennstellen. Darunter erkennt man in der Skizze die Lago der einzelnen Bauelemente* Die Leiterplatte hat eine Größe von etwa 46 mm X 36 mm [4], Imp e itanzwandler Die Firma Amroh (Niederlande) bietet für verschiedene Schaltungen sogenannte Uni-print -Baupakete an* bei denen bei der Leiterplatte eben- 11 falls das Fcro&oard-System benutzt wird. Bild 13 zeigt die Schaltung eines sogenannten Impedanz Wandlers. Das heißt, man kann damit ein hoch¬ ohmiges Kristall- oder Keramikmikrofon an einen niederohmigen Ver¬ stärkereingang anschließen, wie es bei Transistorverstärkern oft erforder¬ lich ist. Für die Schaltung nach Bild 13 werden folgende Werte an¬ gegeben : Eingangsimpedanz Ausgangsimpedanz Verstärkungsfaktor Frequenzgang Betriebsspannung Stromaufnahme etwa 7,5 MO (bei 1 kHz); etwa 100Q (bei 1 kHz); etwa 0,98; 15 bis 50000 Hz dr 0,5 dB; 9 V; etwa 0,6 mA. Als Transistoren eignen sich NF-Kleinleistungstypen mit geringem Rauschen. Bild 14 zeigt links die Bestückung der Leiterplatte, rechts die benötigten Löcher sowie die erforderlichen Trennstellen in den Leiter¬ zügen. Beide Transistorstufen arbeiten in der Kollektorgrundschaltung; zudem sind beide Transistorstufen direkt gekoppelt. Der Basisspannungs¬ teiler zur Schaltungsstabilisierung belastet den Eingangswiderstand nur unerheblich, da 6r nicht an der Basis liegt, sondern parallel zum Emitter der 2. Transistorstufe. Über den Widerstand RI ist der Spannungsteiler (R2/R3) gegen die Basiselektrode von Transistor TI entkoppelt. Diese Schaltungsart findet man häufig bei Impedanz wandlerstufen. Die Leiter¬ plattenabmessungen betragen etwa 43 mm X 76 mm [5J. Adapterverstärker Der im Bild 15 gezeigte Transistorverstarker ist geeignet für den Anschluß eines niederohmigen Telefonadapters, so daß man ein Mithörgerät auf¬ bauen kann. Schließt man eine Aufnahmespule an, so arbeitet diese Schaltung als Empfänger für induktives Hören über eine Ringleitung. Da bei dieser Schaltung die tiefen Frequenzen stark unterdrückt werden, kann man ein niederohmiges Mikrofon damit an einen niederohmigen Ver- 200 7 2 3 k 5 6 7 8 3 10 TI V 10 3 8 7 6 5 R k 2 eine nach hohen Frequenzen um etwa 12 dB je Oktave abfallende Veratärkungakcnnlmie. Hier durch wird die bei der Herstellung der Schallplatten erforderliche Vor Verzerrung, d*h* Anhebung der hohen und Absenkung der tiefen Frequenzen, wieder kompensiert, was bei Kristalltonabnehmern schon automatisch geschieht* Da die von magnetischen Tonabnehmern abgegebene Spannung wesentlich kleiner ist als die von Kristallsystemen, wird eine höhere Verstärkung als bei letzteren notwendig* Diese gegenüber den Verstärkern nach Bild 5 und Bild 6 we¬ sentlich höhere Verstärkung erreicht man durch Weg Essen der Gegenkopp¬ lung vom Kollektor der 2. Stufe zum Emitter der L Stufe* Deshalb ist auch der Eingangs widerstand trotz eines nicht überbnickten Emitter- wjderstands kleiner als hei den Verstärkern nach Bild 5 und Bild 6, er erreicht nur etwa 100 kQ, bei entsprechend großer Stromverstärkung natürlich auch mehr* Auf Schaltersteilung linear (Kristall) wird aus der ff equeusabhängigen eine praktisch ffe quem unabhängige Gegenkopplung (27 kQ in Reihe mit o jxF)* Die Gesamt Verstärkung sinkt, der Frequenzgang wird nahezu linear* Vit der relativ hohen Ausgangsspannung eines Kristalltonabneh¬ mers kann beispielsweise dieser Verstärker leicht übersteuert werden. In solchen Fällen kann das Eingangssignal durch das Vorschalton eines festen hochohmigen Spannungsteilers von 10:1 bis 30:1 auf den maximal zulässigen Wert verringert und der Eingangs widerstand auf die erforder¬ liche Größe erhöht werden. In Anbetracht des gegenüber den Schaltungen Bild ö und Bild 6 kleine¬ ren Eingangs Widerstands, der größeren Verstärkung und geringeren Sta¬ bilität sollte die Schaltung in der Regel nicht für Plezoquellen, sondern nur für magnetische Tonabnehmer verwendet werden. Die Schaltung eines nur für magnetische Tonabnehmer geeigneten Entzerrer vor Verstärkers ähn¬ lich [5] zeigt Bild S* Er hat daher keinen hochohmigen Eingang und ver¬ stärkt die von einem Magnettonabnehmei abgegebene Spannung von etwa ö mV auf etw a 500 mV* Sie erreicht damit ungefähr die Höhe der Aus¬ gangsspa rinimg eines Kristalltonabnehmers und kann w ie diese mit dem Verstärker (nach Bild 5 oder Bild 6) weiter verarbeitet werden* Die Ent- zerrerke null nie wird durch eine frequenzabhängige Gegenkopplung zwischen dem Kollektor der 2. und dem Emitter der 1, Stufe realisiert* 214 XI ei rlebsspaumtny Als Betriebsspannung wurde für di© meisten Verstärker 12 V gewählt. Dies stellt einen Kompromiß zwischen einer für Batteriebetrieb gewünsch¬ ten möglichst kleinen Betriebsspannung und der bei netzbetriebenen Ge¬ raten üblichen Spannungen bis zu 40 V dar. Mit Batt erie lassen sich 12 V durch die Reihenschaltung von S Monozcllen realisieren. Andererseits funktionieren die Schaltungen euch bei 13,5 V (3 Flachbatterien) und bei evtl, erforderlicher Änderung einzelner Spannungsteiler auch bei 9 V (2 Flachbatterien oder G Mono zellen). Die für 9 V angegebenen Schaltungen arbeiten auch mit 12 V; gege¬ benenfalls wird die Spannung durch Einfügen eines Sie Widerstands und eines El kos auf 9 V verringert. Bei Netzbetrieb strebt man im Interesse einer hohen Aussteuerbarkeib des Vorverstärkers und hohen Sprechleistung sowie Leistungsveistarkung derEndstufen eine höhe Betriebsspannung bei möglichst kleinen Strömen an. Die angegebenen 12 V entsprechen dieser Forderung so weit, wie der ebenfalls gewünschte Batteriebetrieb es erlaubt. Gegebenenfalls können bei höheren Betriebsspannungen der Endstufe die Vorstufen mit einer durch Siebglieder verringerten Spannung betrieben werden. Der versierte Amateur kann diese Schaltungen durch Vergrößern einiger Spannungs¬ teiler und Kollektor widerstände einer eventuell gewählten höheren Be- tr i c bsspaiinung an pass en, KI&Dfi*- und Lautstärkeregler Die einfachste Ausführung eines Klangreglers stellt die Tonblende (M2Q3 und C101 in Bild 2) dar. Ihre Wirksamkeit beschränkt sich dabei auf ein Beschneiden der Höhen, wobei diese Schaltung außerdem den Nachteil hat, daß die mittleren Frequenzen ebenfalls mit abgeschwächt werden, Bild in Kombi ukrtvs Klang- and La nteUirkerqjelf/tied zur getrennten EinsUtMunff dtr Hohen and Tiefen im Gegensatz zu den Schaltungen nach Bild 4 und Bild 10, hei denen in jeder Stellung der Höhen- und Tiefenregler der Pegel der mittleren Fre¬ quenzen etwa erhallen bleibt. Den gleichen Nachteil weist die Schaltung nach Bild 9 auf, die ebenfalls Im Eingang eines Krlstallplattenspicler- verfltirkers zu finden ist» Hiermit ist zwar eine getrennte Hohen- und Tiefenabsenkung möglich . Da aber gleichzeitig die mittleren Frequenzen beeinflußt werden* entsteht der subjektive Eindruck, daß man bei Ver¬ stellung der Klangregler ebenfalls die Lautsfcärkeeinsfcellung verändern muß, damit man wieder die gleiche Lautstärke erhalt» Den Nachteilen steht der Vorteil dieser einfachen Schaltungen gegenüber, daß bei voll „aufgedrehten“ Klangreglern praktisch keine Verluste auftreten im Gegen¬ satz zu den nachstehend beschriebenen Schaltungen; Echte Kl angrcglersc ha Hungen, bei denen der Pegel der mittleren Fre¬ quenzen unabhängig von den Reglerstellungen erhalten bleibt, wurden in [6] beschrieben. Auf die Verhältnisse bei Transistorsehaltimgen bezogen, sollen die Schaltungen möglichst niederohmig sein, um die Beeinflussung durch die angesehlossencn Transistor vorstärker geringen halten. Die Schaltung nach Bild 10 entspricht dem in [6] beschriebenen Typ I und dient zur Abschwäehung bzw, Anhebung der Hohen bzw, Tiefen von IG bis 20 dB wie bei den meisten Klangrege!Schaltungen, Stets ein wenig größer ist die Grunddämpfong solcher Schaltungen* die durch einen nach- geschalteten Verstärker wieder ausgeglichen werden muß. Bet Mittelstellung des Höhen- und des Tiefenreglers ist die überlra- gimpkemilinie (Bild II) etwa eine Waagerechte. Es werden die Wechsel - Spannungen aller in Frage kommenden Frequenzen auf etwa ein Zehntel ihrer Größe am Eingang des Klangreglers abgesenkt (Grunddämpfung). Durch „Aufdrehen 4 ' des Tiefenreglers wird diese Abschwächung der Tiefen teilweise vermindert, es entsteht auf diese Weise der Eindruck einer Tiefenanhebung. Ebenso verhält es sich bei den hohen Frequenzen und dem Höhenregler. Werden die Tiefen andererseits „zugedreht“, dann erfolgt eine weitere Absenkung der tiefen Frequenzen. Bei den Schaltungen nach Bi kl 10 und Bild 4 erfolgt beim Verstellen der Höhen- bzw, Tiefenregler am Tr> w 10 Ö -10 -w \ _ fm 7 -— s_ ' \ m m im wooo f/hz Bild H Übrrt mgm gsken nlin irrt der Klangreffelßlieder des Typs 1 {entsprechend prinzipiell für die ScJtaltutigm Bild 10 und Bild -1 216 Bild 12 ÜöärlrvQunwkennUnie der Älangiagelgliedcr des Typs 2 {entsprechend Id] h Qilt prinzipiell auch filr die Schaltung Jiild 3 XfdB eine Verdrehung der Kennlinie um einen Drehpunkt im Bereich der mittleren Frequenzen, wobei der Winkel von der Stellung des Einsteil¬ reglers abhängig ist {Bild 11). Der Einfluß des Abschluß wider Stands auf die Eigenschaften der Klang- rege!schalttmg läßt sich verringern, wenn Eingang und Ausgang mitein¬ ander vertauscht w erden. Es ergibt sieh dann eine Schaltung entsprechend dem Klangiegelglied von Bild 4. Bei dieser Schaltung ist es jedoch er¬ forderlich, daß der Ausgangswiderstand der Vorstufe nicht zu klein wird. Daher eignet sic sieh nicht zum Anschluß an Verstärker mit niederoh¬ migen Ausgängen (Bild 5 und Bild 6). Es genügt meist eine vorgeschaltete stromgegengeköppelte Emitterstule mit möglichst großem Kollektor- widerstand (Bild 4), die sich auch als Abschluß des Klangregelglieds eignet* Die Klangregeiung erfolgt in der Schaltung nach Bild 3 durch frequenz- abhängige Gegenkopplungen. Dabei wird die Neigung der Überlragungs- kennlinie nicht durch die Stellung der Einst eil regier geändert, sondern durch die Entfernung des Schnittpunkts des schrägen Teiles der über- trägMgskennlinie mit dem waagerechten Teil* Mit anderen Worten ge¬ sagt: Durch „Aufdrehen 1 der Tiefen verschiebt sich der schräge Teil oberhalb der Kennlinie von links nach rechts. Bei Mittelstellung des Keg¬ lers ist er praktisch verschwunden und taucht beim „Zudrehen“ der Tiefen unterhalb der Waagerechten wieder auf* Analog verhält es sich mit den hohen Frequenzen* Die Schaltung entspricht prinzipiell der in [6] beschrie¬ benen Böhrensehaltnng des Typs 2* Als Vorteil dieser Schaltung wird vielfach eilt für das Ohr angenehmerer Eindruck angegeben. Dem steht iler Nachteil der in das Klangregelnetzwerk einbezogenen Verstärkerstufe gegenüber* kaufst iirkeein s t cl 1 u n j \ Zur Einstellung der Lautstarke werden Potentiometer mit logaritlimischer Kennlinie verwendet. Zum Ausgleich der geringeren Öpipfuidliciikeit des menschlichen Ohres bei kleinen Schalldrücken und tiefen Frequenzen verwendet man möglichst Potentiometer mit Abgriffen für gehörrichtige 217 Bild 13 Kollektorstufe mitnachgeschaltetem Lautstärkeregler mit Schaltung zur gehörrichtigen Lautstärke¬ regelung, Drehwiderstand mit 2 zuverlässigen Abgriffen . 10 1 / Bild 14 Lautstärkepotentiometer mit einem zusätzlichen Abgriff und angeschlossenem RC-Glied zur gehörrichtigen Lautstärke - regelung nach einer slromgegen - gekoppelten Emitterstufe Bild 15 Eine für niederohmige Verhältnisse umgerechnete Schaltung nach [6] zur gehörrichtigen iMutstärkeregc- lung mit linearem Drehwidersland ohne besondere Abgriffe Lautstärkeregelung und den entsprechenden Zusatzelementen (Bild 13 und Bild 14). Während der Drehwiderstand (nach Bild 13) 2 Abgriffe zum Anschluß der Entzerrerschaltung für gehörrichtige Laut Stärkeregelung aufweist, kommt die Schaltung im Bild 14 mit nur 1 Abgriff und i?C-Glied aus. Steht kein Potentiometer mit Abgriff zur Verfügung, so muß man sich ent¬ weder mit einer einfachen Ausführung mit logarithmischer Kennlinie be¬ gnügen, oder man benutzt eine der Schaltungen nach Bild 15 mit einem 218 linearen Dreh widerstand. Die Schaltung wurde [6] entnommen und auf die niederohmigen Verhältnisse der Transistorschaltung umgerechnet. Die angeschlossenen i?(7-Glieder verwandeln das lineare Potentiometer nähe¬ rungsweise in ein logarithmisches mit Korrektur der Übertragung der tiefen Frequenzen zur gehörrichtigen Lautstärkeregelung. Der nach¬ geschaltete Verstärker sollte einen Eingangswiderstand von mindestens 100 kfl aufweisen. Bei der Festlegung der Lage des Lautstärkereglers im Signalweg des Verstärkers zwischen Eingang und Endstufe muß berücksichtigt werden, daß — die vorgeschaltete Quelle (z.B. Verstärker, Kristalltonarm) möglichst wenig belastet wird; — die eingestellten Signalspannungen wegen des Rauschens und anderer auftretender Störspannungen nicht zu klein werden; — man die Verstärker nicht übersteuert. Aus den ersten beiden Gründen legt man daher das Lautstärkepoten¬ tiometer möglichst nach „hinten“, und zwar so weit, wie es die Sicherheit gegen Übersteuern (Grund 3) erlaubt. Das Lautstärkepotentiometer wird man deshalb möglichst hinter einer Verstärkerstufe anordnen, und sei es nur eine mit geringer Spannungsverstärkung oder Kollektorstufe (Bild 13 und Bild 14). Ebenso kann das Lautstärkepotentiometer direkt Verstär¬ kern (wie im Bild 5 und Bild 6) nachgeschaltet werden oder sich gleich am Ausgang des Klangrcgelglieds befinden (Bild 10). Bei weniger anspruchs¬ vollen Schaltungen ist der Lautstärkeregler auch am Eingang des Ver¬ stärkers zu finden (Bilder 2, 3 und 9). Sclilußbctraclituny Mit den beschriebenen Bausteinen lassen sich bei sinnvoller Zusammen¬ stellung nahezu alle monotonen NF-Vorstufenprobleme lösen und auch anspruchsvollere Anlagen aufbauen. Bei Kombination zweier symme¬ trischer Verstärkerzüge und bei Berücksichtigung der phasenrichtigen An¬ steuerung sowie Einfügen eines Balancereglers lassen sich mit den an¬ gegebenen Bausteinen auch Stereoanlagen ausrüsten. Der Aufbau auf Universalleiterplatten ist leicht möglich. Im Beitrag „Universalleiterplatten für Elektronikamateure“ (S. 193) sind für S al- tungen nach Bild 3 und Bild 6 Beispiele angegeben. 219 Literatur fl] Kvhnt, H<: Ncvmmtti, S.: Zipbona P 20-78 KW. Hadio uml Fernsehen IG (l 907), ii. 10, S. 311 [3] SdhaUplatten-Vorfülirltombiiifltian ,,YK 5“, Fimkteobnlk 20 (1995), 1L 23, 3. 942 [3] B&utngartiftt F*: Hi-fl-Stereo-Verstärker „SV 50", Funktechnik 10 (1994), H. 6, S. 174-177 [4] Wiesner, G *: Hi-fi-Phoiiovcrstäxker 327 mit Translatoren, Funktechnik ftf (1994), H. 9, S. 302 [5] Hamte, II. 1,: Stereo-Entzcrrerrar Verstärker TYY 43, Funktechnik 10 (1004), Hi 3, b, 322 [0] Schubert, K, IL: Electronicum. Kapitel K Jeder Frequenz Verstärker. S. SOG—368, Berlin: DMV 1DG7 Iluujiy veischlüsselt auf seine Art n Karl Rößler Signalverschlüsselimg bei Fcrnsteiicranlagen Die Industrie verwendet bei Funkfernsteueranlagen Schaltungen, die ein Verschlüsseln der Signale ermöglichen. Damit wird verhindert, daß eine solche Anlage von zufällig auf der gleichen Frequenz betriebenen fremden Sendern betätigt werden kann. Selbstverständlich ist bei einer Fern¬ steuerung von Krananlagen eine solche Schaltung unbedingt notwendig, damit Unfälle vermieden werden. Doch auch Modellbauer, die ihre Modelle mit Funkfernsteueranlagen ausrüsten, klagen oft darüber, daß ihre Modelle während des Trainings auf fremde Signale reagieren. Es ist auch schon vorgekommen, daß Flugmodelle regelrecht entführt worden sind. Das kann durch Verschlüsseln der Steuersignale sicher vermieden werden. Die nachfolgend beschriebene einfache Schaltung zur Verschlüsselung der Fernsteueranlage geht davon aus, daß die Steuerkanäle erst durch einen Schlüsselkanal freigegeben werden müssen. Man könnte für jeden Steuerkanal einen Schlüsselkanal vorsehen. Das würde jedoch eine Ver¬ dopplung der benötigten Kanalfrequonzcn erfordern. Einfacher ist es, einen Schlüsselkanal für sämtliche Schaltkanäle zu verwenden. Sendet ein fremder Sender die Schlüssolfrequenz aus, dann werden zwar die Schalt¬ kreise an den Eingang geschaltet, aber da die Schaltfrequcnz fehlt, reagiert das Modell nicht. Kommt dagegen eine Schaltfrequenz an, so sind die Schaltstufen nicht betriebsbereit. Es ist unwahrscheinlich, daß ein Störsender zufällig beide Frequenzen richtig aussendet. Empfänger Die Umschaltung des vom Verfasser in Heft 5/196S der Zeitschrift FUNK- _ _ _ _ • AMATEUR beschriebenen Empfängers zu einem Schlüsseltonempfänger ist sehr einfach, wenn man in den Schaltstufen mit Schaltrelais arbeitet. Ein» Relais wird dann lediglich dazu verwendet, die Tonfrequenz an die übrigen Schaltstufen zu schalten, die vorher mit dem Eingang an den Pluspol geschaltet werden und deren Relais aus diesem Grund nicht flat¬ tern können. Bild 1 zeigt die erforderliche Schaltungsdämpfung. Bei der Leiterplatte im bereits beschriebenen Empfänger ist lediglich der 221 Kanal 7 GA 100 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 4-Kanal-bmpfünger mit Schlüssel tonschaltung (NF-Teil) DX MY nitkontakt Ruhekontakt Bild 2 Tjeiterplatte für den Schlüsselton- empfänger gemeinsame NF-Eingang zwischen den ersten beiden »Schaltstufen auf¬ zutrennen. Bild 2 zeigt die notwendigen Änderungen. Die Empfänger mit Schalttransistoren lassen sich nicht so einfach mit der »Schlüsseltonschaltung betreiben. Man kann für den Schlüsselkanal ein Relais verwenden und für die Steuerkanäle Schalttransistoren. Der Emp¬ fänger mit Transistorschalt stufen wurde in Heft 8/196S des FUNK¬ AMATEUR beschrieben. Sicher lassen sich für sämtliche Stufen Tran¬ sistoren verwenden, jedoch hat der Verfasser selbst dazu noch keine Ver¬ suche unternommen. Sender Ais Sender für das Schlüssen ton verfahren eignen sich nur simultan ge¬ steuerte, da zu jeder Schal tfrequenz die iSchliisselfrcq Lienz mitgesendet werden muß. Benutzen kann man Doppel- oder 3fach-Modulation mit ein em outsprechend h era bgeaetzton Mod u I atio nsgrad od er Z ei timd ti * plesaaiodulation. Bei der letzteren ist die Modulation in Sinus- oder Redht- eckform möglich, wahrend sie für erstgenannte in Slnnsfor:in erfolgen muß. Das erste Beispiel zeigt die Sfaeh-Modulation. Da sich nur die Sinus form der Signale eignet, muß die Schaltung des Modulators vom bereits be¬ schriebenen Sender abweichend Der Hochfrequenz teil wird annähernd bei¬ behalten. In der PA-Stufe sind allerdings 2Transistoren parallel zu gehalten. Diese Schaltfmgsart laßt sieh auch für den schon früher beschriebenen einfachen 4-Kanal-Sender verwenden* Bild 3 zeigt die Schaltung für diesen Sender* Leider geht bei getastetem Sender die Leistung zurück, man spricht von einer Abwärtsanodulation ( Do\o ra-Modu 1 ation). Eine Aufwürtsmodu- Jation, bei der die Ausgangsleistung der PA-Stufc erhalten bleibt, ist bei Transistor.sc ha 1 tungen schwieriger zu erreichen als bei Röhren sc lud tu eigen. Bild 4 zeigt, w ie sich eine Aufwärtemodulation (Up-Modulation) erreichen laßt. Der Oszillator w ird zu diesem Zweck ebenfalls moduliert. Im Sender werden 3 voneinander una Ijhängige HP-Generatoren ver¬ wendet, che man in der Weise schalten kann, daß Generator 1 jeweils seine Prequenz mit sendet, wemi ein anderer Generator getastet, wird, Gene¬ rator / liefert dann den Schlüsse]ton. Es besteht die Möglichkeit* mit einem Umschalter die 3 »iodenlertuug an eine 2. Spule des Generators 1 zu legen und eine 2. Schlüsselfrequenz auszustrahlen* Damit könnten 2 Mo- 1 Siehe „Funkamateur“, Heft 10* 1948* 223 Bild 4 SchliteMltoimtider mtt AvfutlrtsmoduWim Bild $ U m schaUeitiricht mg für den Moäulakicmsgrad de31e mit den gleichen Kanalfrequenzen, aber unterschiedlichen Schlüsse] - frequenzen gleichzeitig gesteuert werden. Mit einem Umschalter JS1 ent¬ steht aus dem Schlüsseltonsender ein l2-Kanal-3fach-Siniultan-Sender r wenn der Generator 1 mit 4 Frequenzen ausgestattet ist, d,h,, wenn man ihn wie Generator 2 aufbaut. Wird die Schaltung zwischen Transistor T 7 und T8 nach Bild 5 verändert, so kann der Modulationsgrad von 33% in 50% oder 100% umgewandelt w erden. Damit ließe sich ein außer Kon¬ trolle geratenes Modell eventuell wieder zurückholen. Beim Schliissel- tonverfahren ist nur ein Modulationsgrad von 50% möglich, bei der Ver¬ wendung als 12-Kanal-Sender aber auch einer von 100%. Dabei darf aller¬ dings nicht mehr simultan gesteuert werden. 15 Elektr. Jalubucli 1970 225 Die Bilder G bis S zeigen die 3 Leiterplatten, des Senders, und zwar Bild 6 die Platte mit dem HF-Teil und dem Generator 1, Bild 7 die Leiter¬ platte mit den Generatoren 2 und 3, Bild S den Modulator. Die Platten werden mit 2 durchgehenden LSehrauben übereinander an geordnet, und die herausragenden, eingeuieteten Lot Ösen miteinander verbunden. Die mit Bild y Noticmdiuü Änderungen am Sen¬ il emach W'iegmami fß j , wenn der Sender als SchUissdtmsender be¬ nutzt teer den soll einem t ,S“ versehenen Anschlüsse führen zu den Drucktasten oder K mipjj ei- schal tern, dagegen die mit 3 jMo“ bezeiclmeten Anschlüsse zum M odulations- gradumschalter. Der Modulationsgrad wird bei einem Sender gemäß der Schaltung Bild 3 oder Bild 4 mit den Potentiometern der Tongeneratorcn auf jeweils 33% eingestellt> Benutzt man die Sehaltung nach Bild 5, 15 * 227 dann stellt man den Sender auf 100% und regelt diese mit den Potentio¬ metern der einzelnen Generatoren nacheinander ein. Es ist möglich, im Empfänger die Zahl der Schaltkanäle mit der gleichen Frequenz 2- oder 3mal vorzusehen und jeweils einen anderen Schlüsselkanal vorzuschalten. Über einen Sender mit 4 Kanälen und 4 Schlüsselkanälen lassen sich dann 16 Funktionen steuern. Dabei werden nur S Kana-lfrequenzen belegt. Über den beschriebenen 12^Kanal-Sender kann man mit 8 Schaltkanälen und 4 Schlüsselkanälen 32 verschiedene Schalt funkt ionen steuern. Einfach ist die Verschlüsselung der Signale bei einem Sender mit Zeit- multip los verfall rem Ein 12-Kanal-Sender dieser Art wurde von b . Wieg- männ im Elektronischen Jahrbuch 196$ ausführlich beschrieben . Aus diesem Grund sieII nur auf die Verschlüsselung eingegangen werden. Bild 9 zeigt die in der Schaltung von Wiegmann notwendigen Änderungen. Es können natürlich auch alle 4 Frequenzen des Tongenerators ITC zur Verschlüsse¬ lung lierangezogen werden. Das ergibt wiederum 4xS Schaltmöglichkeiten. Mit diesem Sender ließe sich auch eine 13 fache Verschlüsselung auf bauen. Dabei verringert sich zwar die Zahl der Schaltkanäle auf 4, und eine Siimiltansteuerung wäre nicht mehr möglich, aber die Zahl der Kombi¬ nationen würde wachsen. Es ließen sich 64 verschiedene Schalt befehle übertragen. Meßmethoden Bei der Anwendung der Sinusmodulation im Sender ist die Messung des Modulationsgrads wichtig. Eine Möglichkeit besteht darin, die größte und die kleinste Amplitude der ausgestrahlten Frequenz auf dem Bildschirm eines Oszillografen zu messen (Bild 10). Der Anschluß des Oszillografen an einen, Absorptionsfrequenzmeeser ist in diesem Fall nicht möglich, da in ihm eine Gleichrichtung der HF vorgenommen wird. Bild 11 zeigt eine Schaltung* bei der man eineu auf die Sendefrequenz&bgestimmten Sch whig¬ kreis an den Y- Eingang des Oszillografen anschließt. Anstelle des 2-pF- Kondensators, der unbedingt an die Antennenspitze des Senders (Span- Bild 10 Messung des Modulati&nsgrcufs Bild n Sichtbarmachung der ModulaUonsfrequenz am Osziiloffrafttt L-1QW OMm-ÜuL 7 -mm-Spute mit Kern 228 uimgebstuch) anzusehlteßen lat, kann auch ein isolierter Zuleitungsdraht treten, der einige Male um die Antennen spitze gewickelt wird. Der Moduifttionßgrad läßt sich nach der Formel m — a — b a + h -100% berechnen. Diese und andere Möglichkeiten der Berechnung sind in [I] und [2] angegeben. Sehr wichtig ist auch das Messen der Ausgangsleistung des Senders« Zwischen Antenneiifußpnnkt und Masse (-[-) wird ein Lämpchen, 3,5 V/ 0,07 A oder 4 V/0,1 A, geschaltet* Mit einem Fettfleckfotometer oder durch einfachen Vergleich, eventuell mit einein Be lichtungsmesser, bringt man eine 2. Lampe mit gleichen Anschluß werten auf gleiche Helligkeit. Bei dieser Lampe (mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben) werden Strom und Spannung gemessen, und die Leistung wird berechnet* Diese ist dann gleich der HF-Leistung des Senders. Die L Lampe hat einen Widerstand von 50 Q, die 2. einen von 40 Q* Das gilt natürlich nur für Lämpchen, bei denen der Glühfaden nicht gewandelt ist, da sonst bei einer Frequenz von 27*12 MHz der Widerstand beträchtlich zunimmt. Geeignet sind Soffitten- lampen mit langgezogenem Glühfaden. Der Wert des Anpassungswiderstands der Antenne fällt selten mit dem Widerstands wert dieser Lämpchen zusammen. Aus diesem Grund muß die Anpassung mit der Vtriängerungsspule so lange geändert werden, bts die Lampe ihre größte Helligkeit erreicht. Den Widerstand einer verwendeten Stabantenne kann man, wenn eine Verlänjgeningsspule eingebaut ist, folgendermaßen berechnen: A e ff — effektive Antennen höhe. Sie beträgt bei Antennen mit Verlängerungsspule 0,58 mal verwendete Antennenhöhe h . Wesentlich günstiger ist eine längere Antenne. Bei einer /; 4-Antenne beträgt der Faktor 0,636, bei Verwendung einer noeh längeren Antenne mit Yerkürzungskcmdensator sogar 0,76. Fine besondere Länge ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, wenn man eine sogenannte Wendel- antenne benutzt, wie eie oft bei tragbaren Funkgeräten verwendet wird. Auf einem isolierstab (Kunststoff, Balsa oder Bambus) von etwa 2 cm Durchmesser und 60 cm Länge werden (bei einer Frequenz von 27,12 MHz) 7 m Kupferdraht von 1 mm Durchmesser gleichmäßig verteilt aufgewik- kelt. Diesen Antennen st ab schließt man mit einem abstimmbaren Konden¬ sator an den Sender an. Dieser Anschluß hat an einem Spannungsbauch zu erfolgen, d.h. an einem heißen Spulenendc. nicht an einer Anzapfung, Setzt man die Werte für eine einfache Stabantenne in die Rechnung ein, 229 300 >- 2* 30k r ■ ■ w I— t .übe VJSV \RiZlOOOOQfV Bild 12 Leistungsmessung mit einem Diodenvoltmeter so kann man feststellen, daß der Anpassungswiderstand relativ hoch ist (200 bis 300 Cl). Will man die Leistung messen, ohne die Anpassung wesentlich zu ver¬ ändern, dann ist es erforderlich, den Ersatzwiderstand für die Antenne, an dem die aufgebrachte Leistung gemessen werden soll, möglichst eben¬ so groß wie den Anpassungswiderstand zu wählen. Der Ersatzwiderstand sollte homogen, d.h. seine Kohleschicht nicht spiralenförmig gefräst sein. Ein gewickelter Drahtwiderstand ist ebenfalls nicht zu empfehlen. In beiden Fällen wirken die Widerstände wie Spulen. Mit kleinen HF-Leistungen kann man eine Glühlampe auf die beschrie¬ bene Art nicht zum Leuchten bringen. Ihre Leistung läßt sich mit den nachfolgend beschriebenen Geräten messen. Bild 12 zeigt eine Schaltung, die der eines Dioden Voltmeters entspricht. Mit ihm wird der Spannungs¬ abfall an dem Antennenersatzwiderstand gemessen. Hat die angelegte HF-Spannung Sinusform, so ergibt sich für die Leistung Anstelle des Voltmeters kann man auch einen Oszillografen verwenden. Da dieser nur Spitzenspannungen anzeigt, erhält man Eine Genauigkeit von il0% ergibt sich bei der Leistungsmessung mit einem Bolometer. Dieses Gerät hat den Vorteil, daß es in Milliwatt geeicht und nach erfolgter Kullpunkteinstellung zur direkten Leistungsmessung benutzt werden kann. Es handelt sich um eine Brückenschaltung, wie sie Bild 13 wiedergibt. Die Brücke besteht aus den Widerständen RI, R2 , M TNM 290 RS Pot 10k /in R6 Pot 1.5k lin CI 200p 230 Bild 13 Schaltung eines Bolometers R3 und Ri. Vorteilhaft ist es, RI bis R3 gleich groß zu wählen. R4 , ein temperaturabhängiger Iialbleitorwiderstand (Thermistor), sollte bei Zimmertemperatur einen etwa 10% höheren Widerstand haben als die Widerstände RI bis R3. Wird ein Strom durch die Brücke geschickt, dann erwärmt sich der Widerstand R4 y und sein Widerstandswert nimmt ab. Mit R6 wird dieser Strom so eingeregelt, daß der Widerstand R4 den Wert der Widerstände RI bis R3 annimmt. Das geschieht, wenn die Brücke im Gleichgewicht ist. Das Mikroamperemeter (am besten eines mit Nullpunktlage in der Mitte der Skala) dient dabei zur Anzeige des Brückengleichgewichts. Der für das Gleichgewicht erforderliche Strom 7 0 wird am Milliamperemeter abgelesen. Legt man nun über CI eine HF-Spannung an, dann erwärmt sich der Widerstand R4 y und die Brücke kommt aus dem Gleichgewicht. Mit R6 wird dieses wiederhergestellt, und den jetzt fließenden Strom Ij mißt man mit dem Milliamperemeter. Die HF-Leistung des Senders wird nach der Formel P = (V — V) i(inW, A, Ü) 4 berechnet. Sorgt man durch geeignete Wahl der Widerstände RI bis R3 dafür, daß die Differenz der Ströme / 0 — I x = AI sehr klein ist gegenüber 4. so kann auch die einfachere Formel . R P AI- — 2 verwendet werden. Hat man die HF-Leistung auf diese Weise berechnet, dann kann man auf die Wiederherstellung des Brückengleichgewichts verzichten und mit R5 das Mikroamperemeter so eichen, daß sich an ihm die HF-l-eistung des Senders in Milliwatt ablesen läßt. Damit erhält man ein universelles HF- Leistungsmeßgerät, das bis zu höchsten Frequenzen benutzt werden kann. Bauelemente zu Bild \ Widerstände */,<, W: Kondensatoren 63 V: R 29, R 30 10 n C 7 20 pF R 4, R 6 50 0 CI 30 pF R27 100 Q C 5 60 pF R3, R21 500 Q C 8 100 pF R6 t R8,R 10, R 25 2 kn C 2 1 nF R7, R9, R 11, R20 3 kQ C 3, C 4 5 nF R26 5 kn C 13, C 14 66 nF R 19 8 kn C 11, C 12 100 nF R2, R24 io kn C 9, C 10 220 nF R 22 20 kn C 9 bis C 14 je nach Frequenz 231 R 15, 11 16, E 17 R 23 R IS R 1 R 12, R 13, R 14 R 28 30 kn 015 50 kG C IS SO kil ü 19 loo kn C 20 Einstellregler 5 kG Thermistor 120 0 C IG, 0 17 5 jiF/20 V 10 fxF/20 V ao eaf /20 v IOO [äF/20 Y Verwendbare Transistoren: TI LFSS1 1 GF 120 -132 T 2, T 3 LF SSI, GF 120 - 125 , GF 140-143 T 4— T S NF-Transiator 1£Q mW* GO 115 —123 T 9, T10 NF-Transistor 400 mW* GC SOI Tr 1 Treibertrafo K 30 Tr 2 Eem M 3Q{7, Lyru-Blech IY, 0,35 mm dick* Lu 1 Up alt 0,5 mm, wechsel¬ nd tig geschichtet n 4 ~ n& — 120 wdg., 0,3-mm-C'uL, biftiar gewickelt n 6 = n 7 — 80 Wdg,. 0.3-mm-CuL LI L 2 L3 Li LS 10 Wgd., 0,5-min-Du L, 3 Wdg., Ü r 5-mm-Cul. SWdg„ 0,5-mrn-CuL, 3 Wdg„ 0,6-mm-CuL* 20 Wdg.. 1,0-mm-CuL, | Spulenkörper 7 nun mit Ecru Abgriff 3. Wd*. j SpulenbSrpsr 7 mm mit Kern Spulendurchmesser 1 0 mm, freitragend Lp je nach Autenngnlita&e 10 bis 20 Wdg., 0,3-mm-CuL, 7mm mit Kern Literatur [ 1 ] Fricke, H. W.: Der Katodenstrahtcszmograf, Seite 206* Leipzig: Fachbuch¬ verlag I960 [2] Czech, J,? Oszillografen-Meßtechnik, Seite 518, ßerltn-Borsigwaldc: Verlag für Radio-Foto-Einotechnik GmbH [3] Lehmann, G.: Einführung in die Hochfrcqucnzmeßtechnik, Seite 200* Berlin: DMY I960 [4] Autorenkollektiv: Amateurfunk, Seite 404. Verlag Sport und Technik 1956 £5] Bruss* H.: Transistorseoder für die Fernsteuerung. München: Fr&nzisverlag 1963 [6] TT.: 12 Kanäle — ein Sender für die Funkfernsteuerung, Stach simul¬ tan gesteuert, mit Zeitinultrplexmodu 1 ation 1 Elektronisches Jahrbuch 1908, Seite 24S* Berlin: DMV 1967 232 Ing, Amost Lavante Elektronisches Voltmeter mit MOSFET-Bestiickung Funktion und Schaltung Bevor wir die Möglichkeit der Bestückung eines elektronischen Voltmeters mit FET-Traneistoren [oder MOSFET-Tran6ästören) einschätzen, ist es von Nutzen, uns einige Besonderheiten der elektronischen Spannungs- messung in Erinnerung zu rufen* Die Ähnlichkeit der Kennlinien der FET mit den Kennlinien von Elektronenröhren könnte den Gedanken hervor- rufen, eine Schaltung gemäß Bild 1 anzu wenden. Diese Schaltung ist aber nachteilig, weil sich der Arbeitspunkt A irgendwo in der Mitte der Kenn¬ linie befindet, analog bei Röhren der Kennlinie* Durch das Me߬ instrument Hießt dann ständig ein beträchtlicher Ruhestrom, Diesen Nachteil beseitigt die Bruckenschaltutig nach Bild 2, in der das Meßwerk in die Diagonale der Brücke eingeschaltet Ist. Die vollständige: Brücke besteht aus den Widerstanden zu den Elektroden & (i£ gl undif ga , entspre¬ chend bei Röhren die Katodenwiderstände) und aus den beiden Tran¬ sistoren, Das Meßgerät ist in die eine Diagonale der Brücke* die Strom- versorgungsquelle in die andere Diagonale eingeschaltet. Durch Anlegen positiver oder negativer Spannung zwischen der Elektrode G und der gemeinsamen Verbindung des Kreises kommt es zur Erhöhung oder Ver¬ minderung des Stromes der Elektrode D des 1. FET. Diese Veränderung Bild 1 Voltmeter Schaltung mit einem Peldetfckttmns i stör fa J« Kennlinie für FetÜtßektLransisto r (b) 233 Bild 2 V ol t meter-Brilcken- schaltung mit 2 Feldeffekt¬ transistoren ruft auch eine Veränderung des Spannungsabfalls am Widerstand R^\ und damit einen Stromdurchfluß durch das Meßwerk hervor. Der Aus¬ schlag des Meßwerks ist dann der Ausdruck der angelegten Spannung, wo¬ bei die Stromflußrichtung die Polarität der gemessenen Spannung angibt. Den Begrenzungsfaktor dieser Schaltung zeigt die relativ geringe nutz, bare Länge der Kennlinie. Stabilität des Kreises (Stabilität der Nulleinstellung), Linearität und Länge der Kcimlinienausnutzung kann durch die Wahl großer Wider¬ stände i? gl und i? g2 wesentlich erhöht werden; aber durch bloße Wahl großer Widerstände würde der Stromdurchfluß durch die Elektrode D wesentlich vermindert, und es käme zu einer Reihe anderer Nachteile. Man wählt deshalb eine Schaltung nach Bild 3, bei der zwar im Eireis S große Widerstände vorhanden sind, jedoch die Elektroden 0 beider Transistoren am Abgriff eines Spannungsteilers liegen, der an der Strom¬ versorgungsspannung angeschlossen ist. Die Wahl des Abgriffs am Spannungsteiler bestimmt gleichzeitig den resultierenden Strom beider Elektroden D und die gesamte Stabilität des Kreises (wie bei der Stabili- 30 V Bild 3 Verbesserte Voltmeter-Brückenschaltung mit 2 Feldeffekttransistoren 234 Bild 4 Prinzip der Widerstatidsmessuntf mit dem elektronischen Voltmeter I R 0 1 T i Vi 6 - üekhonrsches Voltmeter sierung des Arbeitspunktes eines Transistors durch großen Emitter- widerstand und Spannungsteiler an der Basis). Damit der durch das Meßwerk fließende Strom bei Nennspannung am Eingang ausreichend grüß wird und kein übermäßig empfindliches Meß- werk erforderlich ist, muß auch der Ruhestrom der Elektrode D aus¬ reichend sein. In unserem Fall wird ein Strom von etwa 1 inÄ gewählt. Bei Verwendung eines Meßwerks für IGO pA (entsprechend abgeändert mit dem Nullpunkt in der Mitte) ist die Grtmdempfindlichkeit größer als 0,5 V bei vollem Ausschlag. Dieser Ausschlag wird mit Hilfe eines Eich Wider¬ stands ES reguliert und eingestellt. Bei diesem Zustand entsprechen die Spannungen den Angaben im Bild 5, Man erkennt-, daß träte der großen Widerstande E die Ärbeitspunkte in den üblichen Bereichen liegen» Die gleichzeitig starke Gegenkopplung, die an den Widerständen au ft ritt, gewährleistet eine gute Stabilität des Voltmeters, Faßt man die bisherigen Erkenntnisse zusammen, dann sieht man, daß mit Hilfe der FEX wirklich eine Schaltung mit großem Eingangs wider¬ stand, guter Empfindlichkeit und Linearität erzielt wird, wie das die Ab¬ sicht war* Zum Messen größerer Spannungen als 0,5 V verwendet man einen Teiler, der aus Widerständen der Standardleihe besteht. Der Wider¬ stand 68 Q ist in der Reihe E vertreten* Schlechter steht es mit dem Wert 195 Q. Diesen kann man mit ans reichend er Genauigkeit durch ParnL lelschalten der Widerstände 200 £1 und 1,8 kD kombinieren. Auf ähnliche Weise erhält man auch die weiteren Widerstände, die im Bild d angegeben sind. (Den Widerstand 18 MD bildet man durch ScrienschaJfcung der Widerstände 10 MD und 8,2 MD*) Der Gesamtwiderstand des Teilers beträgt 9,72 MD* Hmzugereelmet wird der Widerstand 0,27 MD in der Sonde, so daß der Geeamteingangswid erstand in allen Bereichen bis 500 V dann 10 MD beträgt* Der Meßbereich des Voltmeters wurde mit Rücksicht auf die Sicherheit der Bedienung bis 500 V gewählt. Für das Messen größerer Spannungen besteht die Möglichkeit, eine Sonde mit einem eingebauten Spannungsteil er 1:1000 zu verwenden. Der Widerstand 1000 MD setzt sich aus in Serie geschalteten Widerständen 200 MQ bis 25Ö MD zusammen* Mit Rücksicht auf die Sicherheit ist der Widerstand 1 MD dieser Sonde immer vor dem 235 V 1QQ V*4* *% V ( + / - 1 •>* k - ? 0,3 jr. J5iM tf der .SfrfWti^sortfunp /tfr dits äeMArte&äns FoJfrjie&r Messen, von Hochspannung über das Kabel und sind die Kontakte des Verbindungssteckers 1 und 2 sowie die „gemeinsame“ Verbindung am Chassis des Gerätes zu erden. Die Anzeige des Meßwerts muß man beim Messen mit der Sonde mit 1GÜ0 multiplizieren. Gemessen werden maximal Spannungen bis 20 kV, und zwar an sogenannten „weichen“ Quellen, wie an der Hochspannuiigstpielle von Fernsehgeräten* Die einzelnen Bereiche werden mit einem llpoJigen MiniaturSchalter umgeschaltet* Die eine Sektion (T) schaltet den Eingang des Verstärkers auf den entsprechenden Abgriff des Teilers um, die zweite Sektion (II) den entsprechenden Korrektur widerstand (Eich widerstand) mit dem Meßgerät in Serie (Bild 7). Von der Gesamtanzahl der II Stellungen des Umschalters werden zum Messen 7 Stellungen ausgeiiutzt; die restlichen 4 dienen zum Messen von Widerständen. Das Prinzip der Wideratandsmessung zeigt Mid 7 Ansicht des Ein/janffSBpa7inung$- umsckülters Bild 4. Über den Serien widerst and E {} schaltet man parallel zum zu nies- «enden Widerstand die Spann ungsquölle U ein (eine Monozelle 1*5 V). Der unbekannte Widerstand R x und der Serien w ido re tand R {] bilden den Span¬ nungsteiler, an dem m it dem Elektronenvoltmcter die Spannung gemessen wird. Durch geeignet© Wald der einzelnen Serien widerstände E Q können di© Meßbereiche verändert werden. Da es genügt> die Widerstände lediglich informativ zu messen, wurde ©ine Widerstandsreihe im Verhältnis 1:100 gewählt. Zur Genauigkeit der Messung im Rahmen der Ablesegenauigkeit an der Skala des Meßwerks genügt es, für den Spannungsteiler EIS bis E21 ganze Werte der Wider- stände zu wählen. Damit die Sicherheit der MQSFET bei zufälligem Einschalten einer unzulässig hohen Spannung am Eingang nicht gefährdet wird, ist der Ein¬ gang mit einer Glimmlampe überbrückt, die Ln dem Augenblick zündet, da die Spannung den Zündpunkt erreicht. Das erfordert eine Glimmlampe mit möglichst niedriger Zündspannung und kleinen Abmessungen. Es eignet sich entweder eine Miniatur-Spezialgli mm lampe (Bild 8) oder eine beliebige kleine Signalglimmlampe mit einer Zündspannung unter 70 V (die Mehrzahl der MOSFET einschließlich des Transistors Tesla KF52Q vertragen diese Spannung zwischen den Elektroden 0 und 8 J. Die Glimm¬ lampe schützt den Transistor vor allzu großer Spannung in der Sperr¬ richtung. Auch in Durchlaßrichtung tritt kein Schaden auf, weil der Widerstand El (2,2 MQ) den Strom In Durchlaßrichtung auf die zulässige Größe begrenzt. Die Verwendbarkeit des Geräts wird noch durch eine einfache Dioden¬ sonde zum Messen von Wcohselspannungen erweitert. Eine German i um- diode GA 204 in der Sonde verhindert das Messen von Wechselspannimgen über etwa 50 V. Für die laufende Praxis genügt das jedoch, umsomehr, da der Trennkondenaator 20 nF für eine Betriebsspannung von wenigstens iOOG V gewählt wird, so daß eine Gleichspannung am Meßpunkt big zu 500 V betragen kann. Bild * Ansicht der bestückten Leiterplatte des VoUmeter- ] f er stärk crteils; im Kühl- Mock die beiden MOSFET 23S Stromversorgung des Voltmeters Dfia Gerat braucht zu schier Funktion eine Spannung von 30 l\ was für Transistorgeräte ungewöhnlich hock ist (Strombedarf etwa 3 mA ). Der Batteriebetrieb setzt, wenn er sparsam und wirtschaftlich sein soll, zu¬ gängliche und betriebssichere Batterien voraus* Ideal wäre die Verwendung von Flachbatterien, Es ist jedoch nicht gut möglich (Abmessungen!), einen Komplex von 7 Flachbatterien zur Speisung des Geräts zusammen- Tustellen, und zwar vor allem un Hin blick auf die Sp a nnung sminderung der Batterie wahrend des Betriebs* Es ist also klar, daß die Realisierung des Voltmeters mit MOSFET mit einer geeigneten Spannungsquelle steht und fällt* Als eine der einfachsten Lösungen bietet sieh eine gewöhnliche Flachbatterie mit Transverter an. Versuche enthüllten jedoch die unangenehme Tatsache, daß keiner der bekannten Transverter die gestellten Bedingungen erfüllt. Eine Lösung bietet schließlich der aus der Fernsehteehnik bekannte Blocting- Oszillator (Sperrschwinger), Die Stromversorgung nach Bild 6 arbeitet so, daß nach Einschalten mit Schalter S1 (Bild 5) über die Diode D2 der Kondensator CIO auf die Batteriespannung aufgeladen wird.. Gleichzeitig fließt der Strom durch die Diode D3 und durch eine Wicklung des Transformators Tri (Transistorausgangstransformator, Primärwicklung)* Durch diesen Strom wird in der Sekundärwicklung von Tri ein Strom induziert, der den Transistor T3 öffnet. Nach dem Einschalten fließt daher ein ständig zunehmender Strom durch den Transistor T3 bis zum Augenblick seiner Sättigung. Danach kommt es wie beim Sperrschwinger zura Blockieren von T3. Die im Magnetfeld des Transformators gespeicherte elektrische Energie verursacht Einsehwingen wie im Zeilcntransformator eines Ferm eehempfängers. Die entstandene Spaiumngsspitze lädt den Kondensator Cll und über den Filter widerstand auch den Kondensator CIO auf. Damit die Ausgangsspannung von der Spannung der Speisebatterie unabhängig ist, wird der Kreis durch eine Stabilisierungsbrücke vervoll¬ ständigt, bestehend aus den Widerständen R34 ? R35 , R3G und aus einer Zenerdiode Di* In die Diagonale der Stabüisierungsbrücke ist der Tran¬ sistor T3 geschaltet. Die Spannung am Emitter wird von der Zenerdiode Dl konstantgehaltem Die Spannung an der Basis greift man vom Wider* Stands Spannungsteiler ab; sie schwankt übereinstimmend mit der Span- nung der Stromquelle* Der Transistor Ti steuert die Verstärkung des Transistors T 5, und dieser bestimmt den Arbeitspunkt des Transistors T3 * Damit ist der Kreis der Stabilisierung geschlossen. Am Ausgang wird eine konstante Spannung von 30 V gehalten* Der Widerstand R31 begrenzt den Maximalstrom der Basis des Transistors T3 * Der Kondensator C12 blockt die Rückkopplungswickluug des Transformators ab* 239 Einzelteile um! erzielte Ergebnisse Die verwendeten Transistoren hatten durchweg einen Verstärkungsfaktor ß größer als 50, Wichtig ist, daß der Transistor T 5 wirklich einen minimalen Reststrom / CE0 aufweist* Es wurde ein Transistor OC45 {OC169} mit dem Strom (q-£q kleiner als 15 pA verwendet. Bei der Zenerdiode Dl ist es sehr wichtig, daß sie die Zenerspannung bei minimalem Stromdurckfluß erreicht. In dem beschriebenen Kreis wurde eine Diode verwendet, die die Zenerspannung bereits bei einem Strom von etwa 2 mA mit Sicherheit erlangte. Aus Betriebsgründen wählte man jedoch einen Querstrom von etwa 2 raA. Die Ausgangsapnnnung der Stromversorgung kann man durch den Abgriff am Spannungsteiler Ü34 und JR35 an der Basis des Transistors T4 wählen. Bei einer Ausgangsspumiung von 30 V und einer Strom¬ entnahme von 3 mA arbeitet der Kreis zuverlässig schon bei einer Batte- riespannung von 2,5 V» Die Stromentnahme aus der Batterie betrug IIOrnA bei einer Spannung von 2,Ü V; sie verminderte sich auf 50 mA bei der Spannung 4,7 V einer Rischen Batterie, Die Welligkeit des Aus- gange ströme wird bei der Spannung einer frischen Batterie unter 30 mV, bei einer Batteriespannung von 3 V unter SO mV gehalten. Man kann so¬ mit behaupten, daß es gelungen ist, eine beinahe ideale Lösung des Strom- versorgungsproblems zu linden. Die konstruktive Lösung geht aus den Fotos hervor. Der Verstärker {Bild 5 — strichlinierte Begrenzung) befindet eich auf einer selbständigen Leiterplatte (Bild S). Die Anschlüsse zur übrigen Schaltung befinden sich am Rand. Die Leiterplatte wird an den Klemmen des Meß Werks fest- geschraubt* Das Meßwerk ist entstanden aus einem 109-pA-Meß werk, in dem man den Nullausschlag in »die Mitte der Skala verlagerte. Damit entfiel das Umschalter! der Polarität des Geräts auf die Polarität der an¬ gelegten Spannung, Eine positive Eingangsspammng bewirkt einen Zeigerausschlag von der Mitte nach rechts, eine negative Eingangs* Spannung Ausschlag nach links. Die Meßwerkskala hat eine zweifache Eichung, und zwar bis 5 und 15 Einheiten (in beiden Richtungen). Unter der Spannungsskala befindet sich die Skala für die Widerstande messung. Die Übertragung für die Widerstandsmessung hinsichtlich des Verlaufs der Spannungsskala ist in der Tabelle angegeben. Alle Einzelteile (mit Ausnahme der Flachbatterie} sind mechanisch auf dem Gehäusedeckel (Deckelabruessungen 160 mm x 95 mm, Gehäuse¬ höhe 65 mm) befestigt, der aus Blech von I mm Dicke besteht. Das ganze Gerät besteht aus 3 Teilen, die angefertigt, einzeln geprüft und erst dann montiert werden, und zwar sind es: Verstärker (am Meßgerät angeschraubt — Bild 8 und Bild II), 30-V-Strom Versorgung (auf einer getrennten Leiter¬ platte montiert), die am Gerät mit 3 Distanzstücken aus Plastwerkstoff befestigt ist (Bild 9 und Bild 10), und Einzelteilkomplex rings um den 240 Tabelle Eich punkte für die Widerst andaakaleneichung Spüiinungsskala Widers tandsskala Spauaungask&la Widers tandfrakals 1,4 0,1 7,1 0,0 2,5 0,2 7.5 1,0 3,4 0,3 0,0 U5 4,3 0,4 10,0 2,0 5,0 0,5 11,3 3,0 5.6 0,6 12,0 4,0 f,2 0,7 12,5 5,0 0 t 7 0,S 13,6 10,0 15,0 oo Eingangaspaimungärteiler {alle werden vorher an den Umschalter montiert — Bild 7 und Bild 10), Die restlichen Einzelteile, d.h. Buchsen, Unterteil der Steckverbindung und Knopfpotentiometor, werden direkt am oberen Deekelrand angeschraubt (Bild 11). Die als gemeinsame Buchse benutzte und mit „ü“ bezeichne te Buchse ist eine Trenn buch sc. Mit dem Um- Bild u Ansicht der bestückten Leiterplatte für die Strcnn- rersorgmiff Bild 10 Blick auf die Frontplatte des Vollmeters; die Leiter- platteder Stromversorgung (i-ird an den $ Kumtstoff- abstandBvtücken befestigt 16 Elektr. Jahrbuch 1070 241 Bild n Ansicht der anderen Seite der Frontplatte mit Buch¬ sen und Knopfpotentio- meiern; ganz links die Batterie zur Widerstand** me&sunp ken des entsprechenden Bananensteckers ein- und ausgeschaltet (durch Einstecken des ^kalten* 1 Endes des Zuleitungskabels). Alle Einzelteile sind gegen dos Gehäuse isoliert montiert- Das Gerät hot eine sogenannte schwimmende Erde, was eine Hei he von Vorteilen hinsichtlich der Einsotziüögliohkeit des Geräts bietet- Der Anblick des Geräts wird wesentlich verbessert durch eine Deck- R32 TS 03 R3Q R31 Bild 12 Leiterplatte für die Stromversorgung 243 Ansicht des kompletten elektronischen Voltmeters mit MÖSFET~Bei € x P-IT, pF / kHz {xH, pF / kHz 1000 604 2700 307*8 0800 193,5 1100 470 3000 291 7500 133,5 1200 450 3300 273 3200 1753 1300 442 3600 265 0100 167 3 500 412 3900 2553 10000 159 1600 398 4300 241 12000 145,1 1800 376 4700 232 15000 130 2000 356,3 5100 223 18000 1183 2200 341 6000 212,6 20000 112,4 2100 325,9 6200 202,3 25000 100,2 Messung klein er Kapazitäten Bei L x wird die Normalspule 100 pH, bei CJ der zu messende Kondensator angesehlossen. Den Drehkondensator bringt man auf minimale Kapazität (Drehkoanfangskapazität etwa 10 pF), Mit dem ari geschlossenen Prüf¬ generator wird im Bereich 0,5 - •* 5 MHz die Resonanzfrequenz des Schwing¬ kreises gesucht. Das Meßwerk 100 (jtA zeigt dabei einen maximalen Zeigerausschlag, Läßt sich am Prüfgenerator die Frequenz 050 kHz ab¬ lesen t so entspricht das nach Tabelle 1 einer Kapazität von 600 pF, Davon zieht man noch die Drehleoanfangskapazität (10 pF) ab, so daß G x = 600 pF — 10 pF - 590 pF, Es ist auch möglich, den Kondensator C x bei der eingestellten Resonanz¬ frequenz abzu klemmen und durch Abstimmen mit dem Drehkondensator erneut die Resonanzstelle zu suchen. An derKapazitateskala kann man dann einen 'Wert ablesen, der dem von C x entspricht. Nach der Thom- ^ottschen Schwingkr eisforme l ist n _ 253 * 10 s L-P~ in pF, [xH und kHz, Bei L — 100 |xH (Normalepule) ist dann 253 * iÜ* C *~ f in pF und kHz. Messung größerer Kapazitäten Man verwendet bei diesen Messungen ebenfalls die Normalspule 100 p,H. Der Drehkondensator w ird auf einen Wert von 100 pF eingestellt, der Prüfgenerator im Beieich 100 bis 500 kHz benutzt. Mit der Tabelle 2 be- 248 stimmt man mit Hilf© des abgelegenen Frequenzwerts den Kapazitäfcswert des unbekannten Kondensators. Es gilt für Zwischen werte die Formel 253 ■ 10* ~7 r in pF und kHz. Messung der Induktivität >10 jjII Der Drehkondensator ist auf 95 pF einzustellenj so daß gleichzeitig die Wieklungskapazität der Spule berücksichtigt wird. Für die Schwingkreis- kapazität gilt dann der Wert 100 pF. Bei Berücksichtigung dieses Wertes ergibt sich r 253 * 10 6 L x — p in pH und kHz. Mit der abgelegenen Resonanzfrequenz findet man den Induktivitäts¬ wert für/> 500 kHz in Tabelle 1, für / < 500 kHz in Tabelle 2. Messung der Spul enwicklungskapa zitat. Mit einem beliebig eingestellten Kapazitätswert. (z.B* C } — 4S0 pF) stellt man bei angeschlossener Spule die Resonanzfrequenz ein (z.B .f J = 725 kHz). Nun wird der Prüfgenerator auf die doppelt© Frequenz (/ 2 = 2 x 725 kHz = 1450 kHz) abgestimmt. Mit dem Drehkondensator sucht man wieder die Resonanzstelle (z,B. 0%= 110 pF)- Zur Berechnung der Spulcnwicklungskapazität gilt die Formel C L = - 1 in pF» Für das Meßbeispiel erhält man 480 — 4 110 ~Y~ 430 — 440 ~T~ Messung der Induktivität 1 bis 10 juII Obwohl dieser Bereich in den Tabellen nicht enthalten ist, kann man Spulen in diesem L-Bereich messen. Der Meßvorgang entspricht dem der Messung der SpnlcnWicklungskapazität* Für die Berechnung gilt die Formel 19000 fr f i - OJ in ßH t MHz und pF- 249 Ein XC-Meßgerät [4], [5] ? das nach dem HF-Resonanzverfahren ar¬ beitet, zeigt Bild 3. Der zu messenden Induktivität bzw. Kapazität liegt ein entsprechend dimensionierter HF-Schwingkreis parallel. Die von einem abstimmbaren Oszillator (linke Röhre EFSO) erzeugte Frequenz wird im Resonanzfall als Resonanzspannung mit einem Röhrenvoltmeter (rechte Röhre EF 80) gemessen. Der mit dem Oszillator erfaßte Frequenz¬ bereich ist 300-•• 600 kHz. Neben der XC-Messung in den Meßbereichen 10•••100 (jlH, 100.•• 1000 fxH, l-.-lOOmH; 0 * • • 100 pF, 0 • • • 1000 pF, 0... 1 nF kann das Gerät als unmodulierter Prüfgenerator (mit Oberwellen bis 3 MHz), zur Bestimmimg der Kernkonstanten k von HF-Eisenkernspulen (mit Probespule mit 100 Wdg.) und zum Gütevergleich bzw. Abgleich von Schwingkreisen im Bereich 300* “600 kHz verwendet werden. In Stellung 1 des Schalters Sla/Slb liegt die Oszillatorfrcqucnz an den Buchsen L x JC xt so daß Messungen an Schwingkreisen bzw. Abgleich¬ arbeiten möglich sind. Die Schalterstellungen £••• 4 dienen zur X-Messung, die von 5* *• 7 zur C’-Messung.Für die angeschalteten Meßkreise gibt Tabelle 3 die entsprechenden Werte an. Da sich die Skalen für die einzelnen X- bzw. C-Bereiche decken, genügt eine Skala für die X-Messung und eine für die G-Messung. Dazu kommt eine Skala für die Kernkonstante k und eine Fre¬ quenzskala. (Werte dafür in den Tabellen 4,5 und 6). Zur Eichung der Fre¬ quenzskala kann man die Frequenzen bekannter Rundfunksender benut¬ zen. Außerdem sollte man folgende X- bzw. C-Werte mit guter Genauig¬ keit zur Verfügung haben: 10 {xH, 100 p.H, 1 mH, 100 pF, 1 nF und 10 nF. Bei der Messung von Induktivitäten bzw. Kapazitäten sucht man die Resonanzstelle, man stimmt also auf maximalen Zeigerausschlag ab. Zu berücksichtigen bleibt lediglich der eingeschaltete Multiplikationsfaktor des Meßbereichs. Um Induktivitäten < 10 (xH messen zu können, schaltet man eine Induktivität von L2 = 10 [xH mit der zu messenden Spule L x in Reihe. Es wird L x = LI —L2 = LI — 10 (xH, X j — gemessene Induktivität der Reihenschaltung in [xH. Tabelle 3 Spulen - und Kapazitätswerte der Schwingkreise (Bild 3) Bereich 2 Bereich 3 Bereich 4 Bereich 5 Bereich G Bereich 7 10—100 pH LI = 30 pH CI = 9400pF 4x13 Wdg. 0,2-mm-CuL 100 —1000 pH L2 = 300 pH C2 = 940 pF 4 x43 Wdg. 0,2-mm-CuL 1 —100 mH L3 = 3 mH C3 = 94 pF 4 xl34Wdg. 0,1-mm-CuL 0 •••10000 pF L4 = 21,2 pH C4 = 3333 pF 4x11 Wdg. 0,2-mm-CuL 0 —1000 pF L5 = 212 pH CS = 333 pF 4 x 30 Wdg. 0,2-mm-CuL 0 •••100 pF L6 = 2,12mH C6 = 33,3 pF 4 x 114 Wdg. 0,1-mm-CuL Verwendet wird ein 4-Kammer-Spuienkörper mit HF-Abgleichkern. X 0 = 4 x 52 Wdg., 0,2-mm-CuL, Anzapfung bei 17. Wdg. vom kalten Ende. 251 Tabelle 4 Kernkoitetante k in Abhängigkeit vom L - Wert (Bereich 100 -■ ■ 1000 [jjli Probespuh mit 100 Wdg.) L K L Uli K L &aII K 1000 100 309 180 14S 260 S26 110 277 100 137 270 004 120 250 200 127 280 501 130 226 210 119 200 510 140 206 220 m 300 444 150 ISO 230 104 310 390 160 173 240 346 170 160 250 Tabelle 7 Skahnwi rle zur Messung von Induktivitäten < I0 all / kHz L x pH / kHz PH / kHz L x pH 602 0 5]G 6 452 14 531 i 502 7 441 16 563 2 4ÖG 8 433 IS 5-IS 3 433 9 426 20 533 4 476 10 522 5 464 12 Für den Meßbereich IÜ- 'lüGjiB gibt Tabelle 7 die bereits umgerecli- neten Werte an* Bei Induktivitäten ^>100 mH schaltet man eine Induk¬ tivität L-, = 1 mH parallel zur Induktivität L x , Es wird r xi -m * ~ lT=L2 in mH, LI — gemessene Induktivität der Parallelschaltung in mH* Ebenso verfährt inan bei der Messung von Kapazitäten > 10000 pF {10 nF), man schaltet zum Kondensator C x einen Kondensator C2 = 10 nF in Reihe, Es gilt G 1 - C 2 CI — 02 in nF- CI — gemessene Kapazität der Reihenschaltung in nF. Um bei einem HP-Spnleukörpor mit HF-Eisenkern die Windungazahl für eine bestimmte Induktivität feetzulegen* muß man die Kernkonstante k kennen* Es gilt w h — Kemkonstante; w — Windlmgszahl; L - Induktivität in mH. Wickelt man auf den HF-ßpülenkörper w — 100 Wdg,, so ist 100 Zur Messung der Induktivität dieser Probe spule benutzt man den Me߬ bereich 100--1000 p.H, den man nach Tabelle 4 auch in /--Werten eichen kann. 253 Schaltungen zum Empfiinflerabfjleich Für Abgleicharbciten bei Empfangsgeräten dient der Prüfgenerator. Da ein Anfänger über dieses Gerät meist noch nicht verfügt, sollen 2 einfache Halbleitcrschaltungen vorgestellt werden, mit denen Abgleicharbeiten durchgeführt werden können. Beim Superhetempfänger arbeiten im ZF- Verstärker alle HF-Kreise (Einzelkreise bzw. Bandfilter) auf einer Fre¬ quenz, z.B. 470 kHz. Am Eingang des ZF-Verstärkers muß man also ein moduliertes Signal dieser Frequenz einspeisen, damit alle ZF-Kreise auf diese Frequenz abgestimmt werden können. Bild 4 zeigt die mit 2 Tran¬ sistoren bestückte Schaltung eines ZF-Prüfgenerators [6]. Die Sohwing- kreisspule des ZF-Oszillators ist ein Einzel- bzw. Bandfilterkreis aus einem Transistorsuperhet. Die Modulationsspannung gelangt über einen Über¬ trager (z.B. Treiberübertrager K20) an den Kollektorkreis des ZF-Oszil- lators. Die zur Modulation erforderliche NF-Spannung wird mit einem JRC-Generator (1000 Hz) erzeugt. Die Modulation läßt sich abschalten ( S ), regelbare Ausgänge sind für die HF- und die NF-Spannung vorgesehen. Je nach verwendetem Abstimmdrehkondensator (etwa 200 bis 300 pF) liegt der überstrichene Oszillatorfrequenzbereich zwischen 420 kHz und 480 kHz. Mit Steckspulen ausgerüstet ist der kleine Prüfgenerator, dessen Schal¬ tung Bild 5 zeigt [7]. Die mit dem Transistor GC116 erzeugte Modulations¬ spannung gelangt über einen kapazitiven Spannungsteiler an die Basis des Oszillatortransistors. Die Rückkopplung der Oszillatorschaltung erfolgt durch den Kondensator 47 pF. In den niedrigen Frequenzbereichen ist über eine Spulenanzapfung noch der Kondensator 1 nF parallelgeschaltet. st \50p xV- X J ö ^ r '47* ._ U -I m 5.6k LJ Bild 4 Schaltung eines transistorisierten ZF-Prilfgenerators für den Abgleich von AM-ZF-Verstärkern 254 Bild J SchaUwiQ für einen einfachen, tmmütorisierten Prüfgenerator ztim Ahgleich von Rundfunkempfängern Die HF-Außfeopplüng geschieht durch. Aiinähem der Steckspule des Prüf¬ generators an den abzugl eichenden Schwingkreis. Bereich Frequenz Wdg.-Zahl Anzapfung Draht I 0,15 i+ - 0,3 MHz 200 20, Wdg. O.Lmm-CuL n 0.3— 0.75 MHz 140 15. Wdg. 0,1-mm-CuL m 0,75 ■■■ 1,6 MHz 100 0. Wdg. 0,1-mni-CuL IV 1,6-4 MHz 50 ohne 0,3-nmnCuL V 4 — 10 MHz 11 ohne 0,5-mm-CuL Pür die Bereich© I***IV: HP Spule nkörjicr S mm Durchmesser, mit HE Abgleich kern. Pur Bereich V: Spulenkörper 15 mm Durchmesser, ohne HF-Abgleichkern, Für den ^ÖT-Ü bei träger verwendet man einen Trafokern 3130 , Wicklung I 2ÜÖ bis 400 Wdg., 0,1-mm-CuL, Wicklung IX 1000 bis 1500 Wdg., 0,1-mm CuL. literatur tl] Lehrgang für Anfänger, Teil 26. Amatdrskü Radio 11/3MG, S. 7 [2J Pribil, J.: Meßtechnik für die Praxis. Radlovy Konstruktor 3/1065. 50 [3] Pachomoic, J.: Zusatzgerät für Prüfgenerator zur LC- Messung, Radio ö/J 961, S. 53 [4] Horaeek , J.: Meßgerät für Induktivitäten und Kapazitäten. Amatärakß Et ad io 10 / 1907 . S. 2 öS [5| ScMlhom* G*: j&C-Meß gerät nach dem HF-Resonanzprinzip. BndidlehaiE 3/IQ 63, S. 112 [6] Svobodug, Z*: Reparatur von Rundfunkempfängern, Radiovy Konstruktor 3/1067. S. 6S [7] Puirovsky, V Transistor-Prüfgenerator. Amatärskd Radio, 0/1064, S, 255 255 Ing. Klaus K> Streng Dekoder für HF-Siereofonie Immer mehr wächst die Zahl jener musikbegeisterten Elektronikamateure, die sieh mit der MF- oder Kundfunkstereofonie befassen. Obwohl dieses Gebiet gute Voraussetzungen für den Selbstbau hat, hört man immer wie¬ der berechtigte Klagen, es seien zuwenig Schaltungen zum Nachbau da. i ; ie folgenden Ausführungen sollen helfen, diesen Mangel zu beheben* Im Bild I wird eine einfache Matrix-Dekoder-Schaltung mit Emechalt« schwelle gezeigt [1]. Es handelt sich um eine Tcicfunken-Entwicklung, die leicht, geändert und auf diese Weise für unsere Bauelemente angepaßt worden ist. Dekoder wie der gezeigte schalten sich automatisch erst ab einem bestimmten Pegel der NF-Spanmmg ein; schwächer einfallende Sender weisen einen für Stereoempfang zu geringen Signa 1/Kausch-Ab¬ stand auf. Dieser ist etwa 20 dB schlechter als bei Monoempfang des gleichen Senders. Deshalb werden die schwacher einfal lenden Sender besser monofon empfangen. Die Wirkungsweise der Schaltung nach Bild I ist folgende: Das Multi¬ plex signal gelangt zur Basis des Transistors T J, An seinem Kollektor wird das Summen Signal abgenommen, an seinem Emitter die ßeitenbänder des Differenzsignals und über Ol dem Ringdemodulator (4 Dioden GA10Ö o.ä,, besser das Diodenquartett 4GÄ114) zugeleitet. Gleichzeitig erhält das Diodenquartett über T2jT$ den 38-kIIz-Hilfsträger. Der Weg des Hilfsträgers: fn einem auf 19 kHz abgesfcimmten HE-Transformator im Kollektor¬ kreis (Tri) von Tl wird der Pilottou ausgekoppelt und der Basis von T2 angeführt* Hinter dieser Verstärkerstufe befindet sich das bekannte Di¬ oden-Frequen z verdopple!’-Netz werk (DljD2), Er stellt den 3S-kHz- Hilfsträger wieder her* Dieser wird in TS nochmals verstärkt und der Diodenmatrix zugeführt. Diese Hilfsträger Spannung ist außerdem von der Diode DZ im Kollek¬ torkreis von TZ gleichgerichtet. An C2 entsteht eine negative Gleich- Spannung, deren Größe von der Amplitude der Hilfe träger Spannung ab¬ hängig ist. Ein Tei! dieser Gleichspannung wird der Basis von T2 zu¬ geführt; sein Wert läßt sich an B2 einstelien. 256 Die Größe des Hilfsträgers bzw.dcr aus ihm en(standener i Glleicli- Spannung öffnet folglich melir oder weniger den Transistor T2. Jtu Ex - tremfall der Monosendimg, also bei fehlendem 3tilfsträger, ist 2'2 ge. sperrt* .Das jetzt allein zmn Dioden quartett gelangende NEdSignal wird in gleichen Teilen auf die beiden Stereokanäle A und B aufgeteilt, denn die Dioden sind über US und Ri in Durchlaßrichtung geschaltet, Schwach einfallemieSender, also solche, die nicht „stereowiirdig“ empfangen werden, bewirken nur eine kleine Gleichspannung an 02* Sie öffnet den Tran¬ sistor T2 nur wenig, und die an die Dioden matrix gelangende Hilfsträger- spannung ist zu gering* um die Vorspannung der Dioden Di bis DG aufzuheben* Erst stark ein fallende Stereosender bewirken eine so große Gleich¬ spannung an C2 f daß der Transistor T2 völlig öffheti Er verstärkt jetzt voll, die Gleichspannung an T2 wächst dadurch weiter usw* Gleichzeitig äst die Hüfeträgerspannung an den Dioden so groß, daß ihre Vorspannung aufgehoben wird. Die Dioden demodulieren jetzt das umgeaetzte Diffe- renzsignal (Seitenbänder 4 Milfstmger). Durch Addition zum von Iit kommenden Summensignal entstehen die ursprünglichen Stereoinfor- mationen an A und B* wie flies der Wirkungsweise eines Matrixdekoders entspricht [2]* Wichtig ist die weitgehende Unterdrückung des 3S-kHz-Hilfsträgers am Ausgang des Dekoders* Dies wird durch bifilarc, also streng symme¬ trische Wicklung der Sekundürseite von Tr3 und durch gleiche Kenn- Innen der Dioden Di bis JJ7 bewirkt. Eventuell kann dem Ausgang des Dekoders noch ein Tiefpaßfilter nach geschaltet werden, nie es im Bild 2 zu sehen ist. Besonders bei einem angeschlossenen Stereomagnetbandgerät ist dies zu empfehlen, damit Reste des Hilfsträgers ]licht mit der Yor- magnetisierungefrequenz unerwünschte Differenz frequenzen bilden kön¬ nen. Der Rest der Dekoderschaltumg ist leicht erklärt; An Bl wird die größte Übersprechdämpfung beider Kanäle eingestellt* Mit SJ kann der Dekoder auf Mono geschaltet werden, wenn bei Stereosendungen einmal kein Stereoempfang gewünscht wird* Der Schalter schließt die Hilfs- trägerspannmig im Basiskreis von 7'3 kurz. Dio Dioden werden wie bei Monoempfang durch die Vorspannung über R3 und R4 in DurchJaßrich- ßild 2 Schaltung des Tiefpaß- filters hinter dem Stereo- dekoder zur Unterdrüc¬ kung von Besten des Hilfst rügerx 25S Bild J Stereoanzeigevorrfcht u nu zu dem beschriebenen Dekoder tußg gepolt, und das NF-Signul erscheint wie bei Münoempfaug zu gleichen Teilen an den Ausgängen .4 und B> Schließlich stellt die Schaltung Eild 3 eine einfache zusätzliche Stereo- anzeigeVorrichtung dar: Der KoUekfcor&trom von T2 (eigentlich sein Emitterstrom) bewirkt an Bö einen Spannungsabfal 1, der klein bei ge¬ sperrtem oder wenig geöffnetem« groß bei geöffnetem Transistor ist, also bei Stereoempfaug* Diesen Umstand nutzt man ans, indem man eine an f?rj abgegriffene Tellspannung der Basis des Schalttransistors T4 zu- fübrt (Punkt #). Bei Stereoempfang öffnet die Gleiohspanmmg den Tran¬ sistor Td, und dio Glühlampe in seinem Kollektorkreis zeigt, diesen Zu¬ stand durch Aufleuchten an. Zu den mit dem gezeigten Dekoder erreichten Werten einige Daten: Die maximale Eingangespaimnug darf höchstens 2 V betragen. Die Über- sprechdämpfting wird mit 40 dB bei 1 kHz angegeben (ein völlig zufrieden¬ stellender Wort), der Klirrfaktor bis Frequenzen von 10 kHz kleiner als ] % und die Stromaufnahme mit 10 mAbcifl V (ohne Anzeige vorricliümg). Über die Wickeldaten gibt die Tabelle Auskunft, Tabelle Induktivitäten im Dekoder nach Bild 1 Übertrager Tri (19kHz) sekundär 15,4 mH, Anzapfung hei 1/8 der Windtingsmh! primär b% (= 1/20) der SekuiuhinvIndtmgSüaliE t) 1 rar trii ger Tr 2 (10 kHz) sekundär 15,4 mH, Anzapfung hei der Hälfte der WlndnugszaM primär b% (--1/20) der Sekundärefndung^ahL Übertrager Tr3 (38 kHz) primär 3*8ä mH sekundär gleiche Windungsznhl wie primär, mit Mhteknzapfimg, bifilar gewickelt Dis Anfänge der‘Wicklung afnd im Schaltbild mit einem -f gekennzeichnet Pi*' Win- dungszahl errechnet man aus den Kennwerten des verwendeten HF-Topffcerus, 17* 259 Der Rundfunkempfänger* dem der beschriebene Stereodekoder nach- geschaltet werden soll, muß selbstverständlich hierfür geeignet sein, Seine ZF-Bandbreite soll größer oder gleich 250 kHz sein; cs darf möglichst kein Deemphasisglied vor dem Dekoder Liegen* und die Zuitkonstante des Amplitudenbegrenzers im ZI 1 '-Verstärker soll klein sein gegenüber der kleinsten ]S lodulati onsfre quenzd auer. Literatur [1] Stcreodekoder mit Emschaltscliwclle. Eunfeschau 39 (1907) 5, 135 u. 130 [2J Streng, K. K.: H F-Stere o (qnie empFang. Reihe „Der praktische Funkamateur“* band 53. Berlin: DMV 19SO jludi Bunzel Die Kurzwellenhörer und ihr „Vater“ Neulich fragte ich den Leiter des Radioklubs der DDR, welches sein aktivstes Referat sei. Die Antwort kam ohne Zögern: „Das Referat Jugend¬ arbeit.“ Diese Worte ließen mich aufhorchen, denn schließlich denken wir prognostisch, und eine Perspektive ohne Jugend wäre nur eine halbe Sache. Also bohrte ich weiter und erfuhr, das sei so, weil die, die das Referat leiten, mit ganzen Herzen dabei sind. Und so kam mir der Ge¬ danke, den Leser mit dem Mann bekannt zu machen, der dem Referat vorsteht. Aber schließlich kann ich nicht voraussetzen, daß jeder Leser Bild 1 Die jüngsten GST-Mitglieder bauen unter Anleitung von Kamerad Klaffke ihren ersten Detektorempfänger 261 Bild 2 Viele Fragen haben die J unendlichen. Oft sitzt der Referatsleiter am Schreibtisch in seiner Greifsivalder Wohnung , ton sie alle zu beantworten weiß, was es mit der Jugendarbeit des Radioklubs der DDR auf sich hat. Deshalb zunächst zur Sache, bevor wir zur Person kommen. Wer heute Funksendeamateur werden will, muß einige Voraussetzungen dazu mitbringen. Von ihm wird ein gutes Staatsbewußsein verlangt, denn im internationalen Amateurfunkverkehr ist er in erster Linie Vertreter seines Landes, also der Deutschen Demokratischen Republik, und erst an zweiter Stelle der Amateurfunker Schulze, Müller oder Lehmann mit dem Rufzeichen D3I3XYZ. Natürlich braucht er auch gute technische Kenntnisse, um seine Station in Schwung halten zu können, und nicht zuletzt muß er einen einwand¬ freien Funkverkehr abwickeln. Kann er das nicht, so ist das für ihn und damit auch für sein Land blamabel. Darum sollte ein junger Mensch sich erst einmal als Funkemjrfaiigs- amaXeur betätigen. Denn während dieser Zeit hat er Gelegenheit, sich mit den Gepflogenheiten des Amateurfunkverkehrs vertraut zu machen, ja er ist sogar berechtigt, empfangsseitig aktiv daran teilzunehmen, wenn er im Kreisausbildungszentrum eine Prüfung abgelegt hat und als DM-SWL registriert ist (SWL heißt Short- Wave-Listen er, also Kurzwellenhörer. DM ist der Landeskenner für die Deutsche Demokratische Republik). Er kann sich eine SWL-Karte drucken lassen und sie, mit einem Empfangs- 262 bericht versehen, an Stationen absenden, die er mit seinem Empfänger gehurt hat. Wenn der Bericht gut gewesen ist, bekommt er dafür eine ßestätigungskarte von den gehör ten Stationen. Die ersten Kura wellenhör er gab es schon 1954. Doch in den 60er Jahren hat diese Bewegung, nicht zuletzt dank dem rührigen Referat Jugend¬ arbeit, einen enormen Aufschwung genommen. Beim Radioklub sind jetzt über 5000 SWL registriert. Die meisten von ihnen haben sieh einer Klub¬ station angeschlossen und lernen dort unter Anleitung erfahrener Sende- amateure das ABC des Amateurfunks. Trotzdem ist eine zentrale Anleitung unumgänglich. Daher wird in diesem Jahr bereits zum 7, Haie der DM- 8WL-Wettbewerb veranstaltet, der zur Aktivierung der - Hörerbewogung dient. Der Bezirk Frankfurt (Oder) hat den Gedanken aufgegriffen und führt ebenfalls schon seit einigen Jahren mit ständig steigendem Erfolg Hör er wettkämpfe durch. In der Zeitschrift FUNKAMATEUR bekommen die Hörer auf den Seiten Unser Jugend-QSO Hinweise für ihre Weiterbildung, und der Bosteingang beim Rcferatsleiter Egon. Klaffke beweist das große Interesse an diesen Veröffentlichungen. Jeden Sonntag gegen 9.15 Uhr sendet eine eigene Arnateurfunkstation unter dem Rufzeichen DM0 SWL auf dem 80-m-13and Nachrichten und Bild 3 An seiner Station DM 2 BFA ist er selten zu finden. Die Jugendarbeit nimmt ihn zu sehr in Anspruch 263 Bild l Die R«ndspruchstat ion DM 0 SWL (Standort Greifswald) sendet jeden Sonntag für die KW- Hörer Informationen für die SWL und bestätigt jeden ordentlichen Hörbericht mit einer Karte. Vieles ließ sich über die Jugendarbeit des Radioklubs der DDR sagen, sei es über das Sachgebiet Technik unter Leitung von DM2AXA, Emst Fischer , der schon viele praktische Hinweise für die Verbesserung der Funkempfangsanlagen gegeben hat; sei es über das Sachgebiet SWL- Meister, das DM2BTA , Kamerad Winfried Wilhe , leitet; sei es über die Arbeit der anderen ehrenamtlichen Mitarbeiter in fast allen Bezirken der Republik. Stellvertretend für siegle wollen wir den Mann vorstellen, der nach dem III. Kongreß der GST die Leitung des Referats Jugendarbeit übernommen hat und es zum besten des Radioklubs machte: Egon KlaffJce, DM2BFA. Heute 42 Jahre alt, ist er doch mit der Jugend jung geblieben. Beruflich hat er sich vom Lehrer bis zum Stadtrat für Volksbildung emporgearbeitet. In der Freien Deutschen Jugend groß geworden, gründete er 1947 einige Grundorganisationen im Kreis Ueckermünde und die erste FDJ-Gruppe an der Universität in Greifswald, seiner zweiten Heimat. 1959 stieß er zur Gesellschaft für Sport und Technik und verschrieb sich dem Nachrichten¬ sport, weil er darin zunächst eine Möglichkeit sah, sein elektrotechnisches 264 Interesse zu befriedigen, denn einen entsprechenden Beruf zu ergreifen bliel> ihm ^ U£ gesundheitlichen Gründen versagt. Von Jahr zu Jahr ver- [vnid er diese persönlichen Intereisen mehr mit den gesellschaftlichen, f IL geisterte seine Schüler dafür, gründete Arbeitsgemeinschaften der Pio- j u e rorg arns at i on, schuf gemeinsam mit anderen Kameraden KEubstai Ionen [, ;r OST und bildete schließlich selbst viele junge Kameraden ans, von denen heute bereits einige ihren Ehrendienst in Nachrichteneinheiten der \-d ionalen Volksarmee absolviert haben. Sie sind ihm dankbar für das, was , r ihnen mit auf den Weg gab und was sie in ihrer Dienstzeit so gut ver¬ wenden konnten. Heute gesteht er mit einem lachenden und einem weinenden Auge, daß ihm für seine persönlichen Ambitionen kaum noch Zeit bleibt- Die Jugend¬ arbeit „frißt dm auf”. Doch das ist kein Grund zur Beunruhigung — er hat noch etwas zum Zusetzen l ' Fotos: GSTfHem (3 } t Sajonz (1) - (fpfctfx } 827 stellte Anyos Jedlih t Lehrer am Gymnasium von Gyiir (Ungarn), uu$ den spärlichen Mitteln der Schute das erste „elektrisch-maffnetische Drehtet ri:’ der Welt her — um die Erfindung mit dem heutigen Namen zu nennen, den Fiektromotor. Dreißig Jahre später, jedoch noch Jahre vor Werner von Siemens erfa td er den Dy¬ namo, den , >Einpoiar-Elektroanlasser", me er ihn bezeichnet^. Mit Hilfe des von 0. JHdthy, M. D6?y und K. ZApenmcsky mtw ekelten Trans¬ formators funktionierten 1200 Glühlampen bereits im Jahre 1885, und zwar tadellos. 265 MMM-Kaleidoskop: Exponate (1er NVA Die schöpferische Mitarbeit der Soldaten, Unteroffiziere, Offiziere und Zivilbeschäftigten wurde Ln der 14jährigen Geschichte unserer Nationalen Volksarmee zu einem untrennbaren Bestandteil bei der Erhöhung der Kampfkraft und Gefechtsbereitschaft. Das findet nicht zuletzt seinen Niederschlag in den Ergebnissen der Neuererbewegung. So winden im Ausbildungsjahr 1967/08 insgesamt 6651 Neuerervorschläge eingereicht, von denen 5491 (also 82,5%) nutzungsfähig waren. Dieser hohe Prozent¬ satz an brauchbaren Vorschlägen, mit dem sich die NVA auch im Vergleich zur Volkswirtschaft sehen lassen kann, ist in erster Linie das Resultat der sich in immer stärkerem Maße durchsetzenden sozialistischen Ge¬ meinschaftsarbeit in der Neuererbewegung. Eine zunehmende Anzahl stabiler und leistungsstarker Neuererkollektive arbeitet zielgerichtet auf der Grundlage exakter Themenpläne. Diese Entwicklung spiegelt sich jährlich in den Exponaten der NVA auf der Messe der Meister von Morgen wider. Die Redaktion delegierte Huggy, den Elektronenraben, zum Aus¬ stellungsteil der NVA auf der XI. MMM. Huggy flatterte einige Male durch die repräsentativ gestaltete Messehalle und ließ seinen Radarblick schwei¬ fen. Schließlich pickte er einige der über 200 Exponate für unser MMM- Kaleidoskop heraus. Die Redaktion mußte sich inzwischen zwar sagen lassen, daß Huggy durchaus nicht die wichtigsten und militärisch be¬ deutungsvollsten Exponate gefunden habe; einen Eindruck von der schöpferischen Arbeit der jungen Neuerer der NVA dürften sie dennoch vermitteln. 1. Zählgerät für Fernschreibleitungen Neuererkollektiv Major Ing. Wiersbin Für die perspektivische Planung von Fernschreibkanälen sind Aussagen über die Kanalauslastung der vorhandenen Fernschreibkanäle wichtige Ausgangsangaben. Dabei interessiert vor allem, wie viele Fernschreib¬ zeichen in einer bestimmten, längeren Zeiteinheit übertragen werden. 266 Bild 1 Zählgerät für Fernschreibleitungen Für derartige Messungen wurde das in Bild 1 dargestellte Zählgerät ent¬ wickelt. Es ist ausgelegt für 8 Zähleinheiten, so daß 4 Fernschreib-Duplex- Kanäle in beiden Betriebsrichtungen gleichzeitig gemessen werden können. Die Anzahl der auf den einzelnen Leitungen übertragenen alphanume¬ rischen Zeichen ist direkt ablesbar. Bild 2 zeigt die Schaltung einer Zähleinheit. Jedes Fs-Zeichen hat eine konstante Übertragungszeit von ISO ms. Mit dem Startimpuls wird TI gesperrt, T2 leitend und das A-Relais erregt. Der ö 2 -Kontakt schaltet den Zähler um eine Stelle weiter. Durch den geöffneten a x -Kontakt, kippt nach 130 ms der monostabile Multivibrator in die Ruhelage zurück, wodurch die Schaltung für einen erneuten Startimpuls aufnahmebercit ist. Bild 2 Schaltung einer Zähleinheit (TI — GClOOb, T2, T3 — GCllOc, Dl - OA900, D2 — GA 100, A — Relais GBR311, 12 V) (Kontakt öj wurde versehentlich offen gezeichnet.) 267 Bild 3 Prüfgerät für TJKW-LdetungsUrUiirker (links j 2. l i rtiJTi|eriil für UKW-Leisliingsvcrstnrkcr Neuererkollektiv Oberleutnant lug. Hcinlzschd Die Nachrichteneiuheiten der NVA sind mit transportablen UKW- F unkstat ionen ausgerüstet, die zur Erhöhung der Reichweite mit spe¬ ziellen, separaten i stn n gs verstärken t betrieben werden können« Bei Instandsetzungen und technischen Überprüfungen war die Nonmvert- kontrolle dieser Leistung« Verstärker bisher nur mit den entsprechenden Funkstationen möglich. Das wiederum setzte eine Normwertkontrolle der Funkstationen voraus, ergab Wartezeiten im Instandsetzungsprozeß und erschwerte die Aufstellung einer Technologie. Das vorn Neuererkollektiv Oltn* Meintzsehel entwickelte Gerät (Bild 3 links) bildet die Ausgangs- parameter aller diesbezüglichen UKW*Funkstationen nach (Ausgangs¬ leistung 1,2 W/50Q). Die ö einstellbaren Frequenzen (22, 26 : , 30, 36 und 45 Ml fz) gestatten 2 Messungen (Anfang und Ende des Frequenzbereichs) pro Lei stungsverstärkertyp. 3. Ladezustundspriifcr für offene und qasdir-jite frK-Snmmlcr Neuererkollekti v Hptm. Ing* Franz Der interessierende Teil der Entladekurvc von NK-Sammlern verläuft relativ flach zwischen 1,25 ■■■ 1,15 V/Zelle, Bei einem linear anzeigenden 26 S Bild 4 Ixideiustandsprllfer mit den Adaptern für verschiedene NK-Sammlertypen Meßinstrument entspricht dieser, für Ladezustandsbestimmungen aus¬ schlaggebende Bereich etwa 7% des Meßbereichs. Von dieser Tatsache sowie dem Fehlen jeglicher spezieller Zellenprüfer für NK-Sammler aus¬ gehend, entwickelte das Neuererkollektiv einen Prüfsatz, mit dem erstmals eine hinreichend genaue Ladezustandskontrollo aller in der NVA ge¬ nutzten NK-Sammler ermöglicht wird (s. Bild 4 und 5). Der Prüfsatz besteht am mehreren „Prüfspitzen“, deren Schaltung and konstruktiver Aufbau den zu üherprüfenden Sammlern angepaßt ist, und einem anf- steck baren Meßgerät. Je nach Kapazität und Art der Sammler werden in einem Meßvorgang Einzelteilen oder komplette Batterien unter Normal- last auf ihren Ladezustand geprüft . Besonders eindrucksvoll ist die durch Zenerdiode erreichte Spreizung des Meßbereichs, wodurch einzig der interessierende Teil der Entladckurve (1.1 *..1,3 V Zelle) gemessen wird und direkt Rückschlüsse auf den Ladezustand des entsprechenden Sammlers möglich sind. Der Prüfsatz ist zudem erweitern!] gsfähig, unter anderem auch ftir RI ei Sammler! 4* Automatische A uni Ikon 1 rolle für UKW-Punkatnlion Neuer erko Ile kt i v Sta bs feld we bei Ste rz Bei dem Betrieb von L K W -F unkb e z iehtmgen erweist es sich oft als nachteilig, daß die Stationen ständig überwacht werden müssen. Außer¬ dem ist der überwachende einem ständigen Rauschpegel von etwa 0 dB aufgesetzt, was bei mehrstündigem Betrieb eine relativ große psychische Belastung darstellt. Das Neuererkollektiv Stabsfeldwebel Sterz entwickelte ein Zusatz¬ gerät (a. Bild 6), das mit wenigen Handgriffen an der zu überwachenden Station abgeschlossen werden kamt und durch ein akustisches Signal an- zeigt, daß die Gegenstelle sendet. Bild 7 zeigt die einfache Schaltung des Geräts. Die in jeder frequenzmodulierten Funkstation anfallende und nur beim Senden der Gegenstelle entstehende Begrenzerspannung führt man über einen 3 stufigen Gl eich ström Verstärker einem Wecker und einer Kon¬ trollampe zu. Mit PI wird der Schwellwert der Schaltung je nach Stärke Mid G A utornütische A nt uf- kontrol le für VK 11 r - Funkstation 270 des einfall enden Signal? eingeregelt. Die Stromversorgung erfolgt durch 2 Flachbatterien BDT4 r 5, die durch dio geringe Ruhestromaufnalune von etwa 6 mA eine hohe Botnehsdaner ermöglichen. ■1 , Fe n »s dm l tpr ii fy erii i Neuererkollektiv Stabsobermcister Lechelt Bei Störuugon an FernschaltSeräten war bisher auf Grund des Fehlen« geeigneter Prüfmittel der Einsatz eines ausgehildeten Fernschreib- inechanikcrs erforderlich. dessen oftmale weiter Anfahrtsweg die Ausfall¬ zeit der JVVerbindung unzulässig erhöhte. Mit dem vorliegenden Prüf¬ gerät {s, Bild ö) hat nun der ausgebildofce Fernschreiber eine Möglichkeit* Mild S Gerät zur Überprüfung von Fernschaltgeräten (Ws-Tecknik) 271 selbst die Überprüfung und Fehlereingrenzung sowie einfache I nstand- Setzungen am Fernßchaltgcnit durchzuführcn, Das Gerät bildet für die Zeit der Kontrolle TelexausohltiÜ und FSM nach. 0. Elektroitisdio LeituUf|$weielie Neuerer Meister Perlcberg Die aus technischen Gründen notwendige räum licke Trennung von Sende- und Empfangs teilen größerer F unk zentralen fordert für Modu¬ lation und Fernbedienung eine größere Anzahl von Übertragungskanalen. Bei der gleichzeitigen Arbeit von 10 Sendern war deshalb nicht selten ein tÖOpaarlges Kabel zwischen Empfangs- und Sendestelie. notwendig. In den vergangenen Jahren wurde dafür u, a. ein Frequenz-Multiplex- System eingesetzt, das für diese Aufgabenstellung nur I Kanal je Sender benötigt. Damit können Sendestellen über Postleitungen und mehr als 100 km Entfernung fernbedient werden. Diese Gerate gestatteten bisher nicht, von 2 verschiedenen Empfangsstellen aus nur einen Sander fevn- zubedienen. In solchen Fällen war die Zuordnung je eines Senders für jede Empfangsstello notwendig. Durch die von Meister Perleberg entwickelte ,,Leitungawciche* 4 (s, Bild 9) wurden die technischen Möglichkeiten der Fernbßdiendnrichtungen Wesentlich erweitert. &J Bild 9 KUki vonische Leitungs michefür die Fern¬ bedienung von Sendern 272 Hlld W Stf^tmersorgunffs- imd Prüfgerät zur Ivwtemdsetzimff von Funkstationen 7* St rom versorg trags- und Prüff|er;i] für die lusfundsctzuinf von Funkstationen Neu ererko 1 lektiv Leutnant Pesch he Der Zeitaufwand bei N ormwertüberprüfungen und instand Setzungen transportabler Funkstationen ist relativ hoch, da nahezu für jede Messung eine neue Meßanordnung aufgebaufc werden muß. Das in Bild 10 darge¬ stellte Gerat erlaubt den Anschluß und die wahlweise Zusammenschaltung aller für diese Messungen (Leistung, Frequcokhu b, Treffsicherheit, Emp- fLndliehkeit) notwendigen Meßgeräte (Meßgenerator, Frequenzmesser, Frequenz hubniesser, Röhren Voltmeter nsw.). Außerdem stellt das Gerät für die Zeit der N arm wer tkont rolle die Stromversorgung der zu unter¬ suchenden Funkstation sicher. Wichtigste Vorteile des Geräts sind kürzere Instandsetzungszeifcen und exaktere Meßergebnisse. ß. Komplcxmcssung elektrischer Parameter 1 i ei naejjricbtentechHiselicn Gerä i eil 11 re] i sichten Neuererkollektiv Stabsfeldwebel Beyer Bei Nornrwertkontrollen lind Instandsetzungen fahrbarer Funk* Stationen war es bisher erforderlich, die gesamte Meßtechnik zu den ein¬ zelnen Funkstationen zu transportieren und an Ort und Stelle die ent- 18 Elektr. Jahrbuch 1070 273 sprechenden Meßschaltungen aufzubaucn. Das war verbunden mit einem hohen Zeitaufwand, der beschränkte Raum innerhalb der Funkstationen war hinderlich, und Schäden an den Meßgeräten durch den Transport blieben nicht aus. Das vom Neuererkollektiv Stabsfeldwebel Beyer ent¬ wickelte Gerät gestattet den Aufbau geeigneter Meßplätze in Werkstatt¬ fahrzeugen bzw. stationären Werkstätten. Über eine Anzahl von Me߬ leitungen sowie über eine Dienstverbindung zwischen Meßplatz und zu überprüfender Funkstation kann die Normwertkontrolle jetzt in über¬ raschend kurzer Zeit vorgenommen werden. 9. Xetzersatznnlafje WSR~30U Neuererkollektiv Major Fleischmann Die Netzersatzanlage WSB-300 ist ein thyristorgesteuerter Wechsel¬ richter, der bei Netzausfall eine 24-V-Batteriespannung in 220-Y/50-Hz- Wechselspannung umwandelt. Die Umschaltung erfolgt automatisch. Durch den Einsatz dieses Geräts wird die ständige Betriebsbereitschaft spezieller Nachrichtengeräte sichergestellt. Durch die geringe Umschalt¬ zeit von 0,3 s von Netz- auf Notstrom betrieb und umgekehrt treten keine Informationsverluste auf. 10. Stufenloses Mmjuetbamlrecjehjerät RG-01 Neuerer: Gefreiter Bamm Das Gerät ermöglicht die stufenlose Regelung der Bandgeschwindig¬ keit bei Magnetbandgeräten und erleichtert damit die Ausbildung von Funkern (Hören). Ein Magnetband, das z. B. mit einem Tempo von 80 Morsezeichen je Minute bespielt wurde, kann durch stufenlose Re¬ gelung der Bandgeschwindigkeit beim Abspielen jedes Tempo zwischen 50 bis 110 Zeichen/min wiedergeben. Die Wirkungsweise des Geräts beruht auf der separaten Stromver¬ sorgung des Magnetbandgerätemotors, dessen Drehzahl sich mit der Be¬ triebsspannungsfrequenz ändert. Zu diesem Zweck hat das Zusatzgerät einen durchstimmbaren RC-Generator (40 bis 110 Hz) und einen sich daraif anschließenden 25-W-Verstärker. Naturgemäß erfordert der An¬ schluß einen geringfügigen Eingriff im Magnetbandgerät. % 274 Aus der Ge^elmhte der JVaclirichSenteeliiiik (IV) Nach 1830 hatte sich der Schrei btelcgraf von Morse, allgemein durchge- setzt, "Das klopfende Geräusch des Elektromagneten führte dazu, daß immer mehr Telegra listen die Telegramme nach Gehör Aufnahmen und den Papioretreifen lediglich zur Kontrolle verwendetem Da sich dabei die Telograftcrgeschwmdigkelt erhöhte, konstruierte man Telegrafenappa- rate ohne Papierstreifemchreiber, die sogenannten Klopfapparaie, Morsehetrieb wird heute noch von vielen Funkdionsteil dmchgeführtj da er technisch einfach zu realisieren ist und ausgezeichnete Übertra¬ ge ngseigenach affcen hat. Bild 1 Moritz Hermann Jacob i (1801 M» 1875) Bild 2 Prinzipschema dm Type mir uck fe lr(/rtlf('» vmi Ja-WM fJStiO) Die weitere Entwicklung der Telegrafie verlief In der Dichtung, die heute von der Fern Schreibmaschine beherrscht wird. Damals ging es darum, das Verschlüsseln einer Nachricht in die Pmikt-Strich-KombinatioiLen der Morseschrift zu umgehen. Das gelang mit dem Typendri ick tekgrajen , fler 1855 der Öffentlichkeit von dem englischen Physiker David Edward Hughes [ ISS) bis 1.ÖÜ0) voi gestellt und 1868 verbessert auf in ter vationalen Telegrafen liniert eingeführt wurde. Doch der eigentliche Erfinder war nicht Utt g fws* Bereits 1S50 stellte in Petersburg der Physiker und Ingenieur Moritz Ih r mmn Jaoohi (1301 in Potsdam geboren, älterer Bruder des bekannten Matbemai ikpmfesHors Carl Gustav Jacohi, der mit dem Physiker Franz Neu mann die sogenannte „KonigsbCrger Schule* 1 gründete, 1874 in Petersburg gestorben) cfinen r l'ypendrucktclegrafen vor, dessen Prinzip später auch Hughes verwendete (Bild I). M. II. Jtzcobi war 1837 nach Petersburg berufen worden und seit 1S47 Mitglied der Petersburger Aka¬ demie der Wissenschaften und russischer Staats rat. Obwohl er 1839 einen brauchbaren Sehreibtclcgrafen! entwickelte, 1860 den Typend nick- telegrafeil erfand und zusammen mit JL F. JE Lenz elektromagnetische Maschinen konstruierte, verdankte er seinen eigentlichen Ruf der Er¬ findung der Galvanoplastik, Das Prinzipschema des Typendrucktelegrafen von Jacobi zeigt Bild 2. Auf einem Rad sind die Buchstaben, Zahlen und andere Zeichen eingra- vierfc. Die Räder der Senderseite und der Empfäügerßeite drehen sich syn¬ chron. Betätigt man also den Sendermagneten, so erregt, der Stromstoß auch den Empfängermagneten, so daß der Papierstreifen an den ent¬ sprechenden Buchstaben gedrückt, wird. Da das Rad ständig mit Farbe bedeckt ist, kann der Buchstabe auf dem Papierstreifen abgedruckt wer¬ den. Mit dem Hutfiies - Type n d ruckte! egraffen (Bild 3) lassen sich mit 28 Tasten 56 verschiedene Zeichen übermitteln (mit positiven bzw. nega¬ tiven Stromstößen), Die Tasten lieben einen rotierenden Kniehebel an, der den Stromkreis für Sender- und Empfängermagnet schließt. Der Rugh es-Apparat ermöglichte die Übertragung von 150 bis ISO Buch¬ staben je Minute. Damit war das erreicht, was sonst 2 Telegrafisten 276 mid 3 TtfpvtuhHckieleymf i:on iimjhi-f (1855) schafften. zudem entfielen die VerschlüßBehingsarbeiten» Einige Schwierig¬ keiten bereitete nur der erforderliche synchrone Lauf der beiden Typen räder. Da sich üm die Mitte des vorigen Jahrhunderts die industrielle Produk¬ tion stürmisch entwickelte, wuchs auch der Handel entsprechend, und damit stieg natürlich auch der Bedarf an N ajehri ehten - Übe r tv agungs- möglichkeiten. Denn Nachrichten bedeuteten Geld, Man beförderte ja nicht nur Privattelegramme, sondern gab vor allem Preise von Waren, Angebote und Nachfragen nach Waren usw. durch. Ständig wurden neue Telegrafen)inien eröffnet, zum Teil über riesige Entfernungen (England — lud ien). In diese Zeit fällt auch das Verlegen der ersten lhitcrwasscrka.be I (1851 Dover—Calais). 1853 und 1857 scheiterten die Versuche, ein Trans- ozeankabel von Amerika nach Europa zu verlegen, und das 1S5S verlegte Kabel hielt nur 25 Tage, daun war es unbrauchbar. Wenn man die Kosten dieser Kabel Verlegung auf die übermittelten 400 Telegramme um- rechnet-, so hat eines der übermittelten Telegramme 2ÖOÜO Taler gekostet. Erst 1866 kam ein kontinuierlicher Telegrammaustaugeh zwischen Europa und Amerika zustande. Bei den Morseapparaten u i id den Typöndrackapparaten hing die Anzahl der Wörter, die je Stunde übertragen werden konnten, voll der Geschick¬ lichkeit des Telegrafisten ab. Um jedoch die teuren Telegrafenlinien besser au »nutzen zu können, mußte die Telegrahergeschwindigkeit weiter er¬ höht werden. Tür diesen Zweck konstruierte 1S75 der englische Physiker Charles WJieatdone (1 Vheaistowsche Drücke) den SchndUekgmfm. der auf der Senderseite mit einem Lochstreifen arbeitete. Übertragen wurden Morse Zeichen, also Punkte (kurze Stromimpulse) und Striche (lange Strom Impul¬ se), so daß auf der Empümgsseite die üblichen Morseschreiber eingesetzt werden konnten, Whcatstone ging von dem Gedanken ans, daß man den verhältnismäßig langsamen Handbetrieb auf der Senderßeite beschleu- 277 Bild 4 Lochstreifen des Senders (oben) und Morseschrei¬ ber streifen (unten) des I Vheatstoneschen Sch nell- t elegrafiemppa ra tes nigen könnte, wenn man einen Lochst reiten verwendete. Ein solcher Lochstreifen erlaubte Tclegrafiergeschwindigkeiten bis zu mehreren hundert Buchstaben je Minute. Bild 4 zeigt oben einen solchen Lochstreifen, in dessen Mitte sich die Führungslöcher befinden, damit das Lochband mittels eines gezahnten Transportrads gleichmäßig bewegt werden kann. Die obere und die un¬ tere Lochreihe dienen zur Festlegung der MorseLmpulse. Ein Punkt wird gegeben, wenn sich die Löcher oben und unten gegenüberstehen, ein Strich, wenn sie versetzt zueinander stehen. Im Bild 4 ist auch der Emp¬ fangsstreifen zu sehen, den man mit dem Morseschreiber erhält. Das Prinzipschema des HV/eate/oweschen Lochstreifenseuders zeigt Bild 5 (die beiden Fühlhebel muß man sich allerdings mit ihrer Tastspitze neben¬ einanderliegend vorstellen). Je nach Zeichen werden auf die Leitung kurze oder lange Strom im pulse gegeben. In dieser Form jedoch konnte sich das H7 01 Gadebusch 02 Schwerin-Stadt 03 Schwerin-Land 04 Stemberg 05 Bützow 00 Güstrow- 07 Hagenow 08 Ludwigslust 09 Parchim 10 Lü bz 11 perleberg XeubrandenbiiTfi (C) 01 Teterow 02 Malchin 19 Elcktr, Jahrbuch 1970 03 Dcmmin 04 Altentreptow 05 Anklam 06 Ueekermünde 07 Waren OS Neubrand enburg-T^and 09 Strasburg 10 Puaewalk 11 Kübel 12 Neustrelitz 13 Templin H Frenzlau 15 Neubrandenburg-Stadt Potsdam (D) 01 Fritz walk 02 Wittstock 03 Neuruppin 04 Gransee 05 Kyritz 06 Rathenow 07 Nauen 08 Oranienburg 09 Brandcnburg-Sta dt 10 Brand enburg-Land 11 Potsdam-Stadt 12 Potsdam-Land 13 Bel zig 14 Jüterbog 15 Luckenwalde 16 Zossen 17 Königs Wusterhausen 2S9 Frankfurt/Oder (E) 01 Angerinünde 02 Bernau 03 Eherswalde 04 Bad Fraieuwftlde 05 Strausberg 00 Seelow 07 Fürstenwalde 03 Frankfurt/Oder 00 Bceskow 10 Eise nb Ütte ns tadt~ Land LI Eisenhüttenstadt-Stadt 12 Schwedt-Stadt Cottbus 01 Jessen 02 Herzberg 03 Lucitau 04 Lübben 05 Wilhelm- Pieck-Stadt Guben 06 Finsterwalds 07 Ca l im OS Cottbus-Stadt 00 Cottbus-Land 10 Forst 11 Bad Liebenwerda 12 Senftenbcrg 13 Sprcmberg 14 Hoyerswerda 15 Weiß wasser Maßdeburg (G) 01 Salz wedel 02 Ostcrbtirg-5 gebauten, 04 Havelberg 05 Klötze oo Kalbs 07 Stendal 03 Garde legen 09 Tangerhütte 10 Gchthin 11 Haldensleben 12 Woimirstedt 13 Burg 14 Halberstadt 15 Gschcrs leben 16 Wanzleben 1" Magdeburg IS Staßfurt 10 Schönebeck 20 Zerbst 2 1 Wernigerode 04 Bernburg 05 Küthen 06 Dessau 07 Boß lau OS Wittenberg 09 Sangcrhausen 10 Eisleben 11 Halle-Stadt 12 Saal krei s 13 Bitterfeld 14 Gräfenbalnlcfceh 15 Artern lö Querfurt. 17 Merseburg 18 Nebra 10 Weißenfels 20 Naumburg 21 Hohenmölsen 22 Zeitz 23 Halle-Neustadt Erfurt (1) 01 Helilgenstadt 02 Worbis 03 Nordhausen 04 Müh mausen 05 Soudershausen 00 Eisenach 07 Langensalza 08 Sömmerda 00 Gotha 10 Erfurt-Stadt 11 Erfurt-Land 12 Weimar-Stadt 13 Weimar-Land 14 Apolda 15 Arnstadt Gera (J) 01 Eisenbcrg 02 Jena-Stadt 03 Jena-Land 04 Stadtroda 05 Gera-Stadt 06 Gera-Land 07 Budolstadt 08 Pößneck 09 Zeulenroda HO Greiz 11 Saulfcld 12 J.obemtein 13 Sch! ei z Halle (11) Suhl (K) 01 Ascherslcben 01 Bad Salzungen 02 Quedlinburg 02 Schmalkalden 03 Heüstcdt 03 Meiningen 290 04 Su.hM.and 05 Ilmenau 06 Hildburgbausen 07 Neuhaua OS Sounebers 09 Suhl-Stadt Dresden (L) 01 Edesa 02 Großenhain 03 Kamcnz 04 Bautzen 05 Dresden-Stadt 06 Dresden-Land 07 Nie sky OS Meißen 0 0 Bischofswerda 10 Löbau 11 Görlitz-Stadt. 12 Görlitz-Land 13 Freital 14 Sebnitz 15 Dippoldiswalde 16 Pirna 17 Zittau Leipzig (M) Ol Delitzsch 02 EUenbutg 03 Torgau 04 Leipzig-Stadt 05 Leipzig-Land 06 Wurzen 07 Oschatz ÖS Borna 00 Grimma 10 Döbeln 11 Altenburg 12 GeJthiiäii 13 Schmölln Karl -Marx-S t ad t (N) 01 Kochlitz 02 Hainichen 03 Freiberg 04 Werdau 05 Glauchau 06 Hohenstein-Ernst tal 07 Karl-Marx-Stadt-St ar 1t OS Karl-Marx-Stadt'Land Ü0 Flöha 10 Zwickau-Stadt 11 Zwickau-Land 12 S tollberg IS Zschopau 14 Malienberg 15 Braud-Erbiadorf 10 lleiciicnbaeh 17 Aue 18 Schwarzenberg 19 Annab erg 20 Plauen-Stadt 21 Plauen-Land 22 Auerbach 23 Oelsnitz 24 Klingenthal Berlin (O) 01 Pankow 02 Weißensee 03 Prenzlauer Berg 04 Mitte OG Erlcdriehshain OG Lichtenberg 07 Treptow 0Ö Köpenick Treten Sie näher heran, damit Sie besser lesen können. Jawohl, Hobo Le¬ ser, Freunde, Bastler, OMs und solche, die es werden wollen 3 Unsere große Auktion mit vielen Raritäten und Seltenheiten, die ich, der bekannte und beliebte Huggy, aus aller Welt zusammengetragen habe, beginnt in wenigen Zeilen. Elle ich zum ersten, zum neuen Preisausschreiben komme, möchte ich Ihnen einiges vom letzten Preisausschreiben zum besten geben. Wünscht jemand ein paar statistische Angaben? Na bitte, da hinten in der sechzehnten Reihe meldet sich ja einer; und schon geht’s los; 8% aller Jahrbuchbesitzer beteiligten sich am Preisausschreiben. Zum ersten wurden damit, die Badewannen und Waschkörbe voll Lösungen meines Vetters, der „Eule", haushoch geschlagen. Und zum zweiten die Attraktion: Nur 47 der eingesandten Lösungen waren falsch. Da hat Rolf Mi sehn er aus Dresden wohl recht; er ist der Meinung, diese Aufgabe war zu einfach. Also biete loh in diesem .Jahr eine schwerere. Und keine in Spiegelschrift, denn Andreas Hufnagel aus Trebsen fragte nach dem Grund* Verzeihen Sic, ich taffe ohne Grund, nur so zum Spaß! Und Spaß scheint es tatsächlich gemacht zu haben, denn es schrieben mir diesmal wieder jung und alt, der Jüngste 9, und der Älteste, Herr Ki esc wett er aus Ahrensfelde, 79 Jahre, Besonders gut lagen diesmal die Frauen im Rennen: es waren 81 im Alter von 14 bis GO Jahren. Das bedeutet gegenüber dem Vorjahr eine Steigerung um über 2800%* Und damit — obwohl auch Omas sich in die moderne Technik stürzten — Ende der Zahlenakrobatik, IComrne jetzt zu den größeren Beträgen, Da kamen weit über die Hälfte aller Postkarten mit anfgeklebten Briefmarken, obwohl jedem Absender volle Portofreikeit zugesichert war; aber sicher ist sicher, sagten sich sicherlich viele. Demgegenüber gibt es schön beschriebene Postkarten, bei denen das Wichtigste fehlte: der ÄbseTtder, Von Bernd Pawloski aus Görcnz kamen gleich 4 Postkarten. 292 Wo er die wohl hör hat? Harald Jobst aus Augustusburg um Eite sich zur Lösung eist einen Spiegel kaufen, deshalb wurde ihm, wie er schreibt, dieses Preisausschreiben zum teuersten seines Lebens. Na f er ist erst iS Jahre n Et und braucht sieh daher wohl noch nicht zu rasieren. Ein mir artverwandter Spaßvogel scheint Josef LSemer aus Radibor zu sein. Er wünschte sich, bevorzugt behandelt zu werden. Aber: gleiches Recht usw. Als nächstes zeige Ich ihnen einen seltenen Vogel: die Postkarte von Klaus-Peter Seefehifc aus Wolgast. Er beschwert sieh, daß unsere Jahr¬ bücher von Jahr zu Jahr immer weniger Seiten haben. Das ist sehr traurig, aber für Herrn Seefehlt, weil er mir im vorigen Jahr entweder nicht zugehört oder mich nicht verstanden hat. Ich erwähnte das dünnere Pa¬ pier, den kleineren Schriftgrad und den daher objektiv doch verstärkten Umfang, Das dürfte auch eine Beruhigung für Frieder Janietz (12) aus Schreiersgrün sein, dessen Postkarte folgendes Gedicht enthält: „Dies Buch, das las ich blitzesschndl und wurde daraus klug und hell* Doch ist es zierlich und so klein, es könnte etwas dicker sein Für die Zukunft biete ich außerdem eine wiederum höhere Auflage, So werden sich 5000 neue Leser ein Buch ersteigern können. überhaupt wurden viele Leserwünsche, Meinungen und Bosch werden schon in diesem Jahrbuch berücksichtigt, andere beantwortet oder für das nächste Jahrbuch vorgesehen. Es gab derer aber auch zu viele. Das begann mit der Elektronik für Modelleisenbahnen, Halb und Ecliogcräten u.a. Schaltungen für Unterhaltungselektronjk, mit Fuchsjagden, 20-Watt- Leistungsvarstärkern, „Kompjutortechnild* (wie einer schrieb), Fabrik- Schaltbildern, para metrischen Verstärkern für das 2-m-Band und endete mit der Bitte, einen Bio-Enzepkalographen zu beschreiben, Kaum zu beschreiben sind noch weitere Angebote, die ich hiermit meist¬ bietend zu versteigern habe. Also, da wäre etwas besonders für den Deutschen Fernsehfunk Ge¬ eignetes, Die Forderung, mehr Sendungen aus dem elektronischen Wissens¬ gebiet für die Jugend zu bringen, ist nicht neu! Und angesichts der starken Beteiligung von Jungen Pionieren, Arbeitsgemeinschaften und Schulen biete ich hiermit dem DFF erneut an, solche Sendungen, und zwar mög¬ lichst nicht ins Nach tprogra nun, aufzunehmen, Zumai der GST, den Schulen und Pionier Organisationen Ausbilder fehlen. In einer Sendung könnten mit einem Ausbilder 1 Millionen Jugendlicher erreicht werden 1 Zumal es in der „Kramkiste” schon längst nichts mehr zu kramen gibt. Ah vorletztes Angebot etwas für Liebhaber von Versprechungen, die nicht cingekalten werden. Nachzulesen auf der Drucksache V 192 Mg 1 Ich helfe gern aus, wenn die Tele-BZ mit Elektronikscngs nicht genügt. 293 319 6S f zu finden in den Bastlerbeuteln für Halbleiter, verpackt von der Firma Moritz Hadrieli KG Saalfeld, Erst ein Basti erfreute!-Sortiment für NF-Sclmltungen ist im Handel. Die auf obiger Drucksache angekündigten weiteren sind nirgendwo zu entdecken. Kurios ist hierbei noch, daß jeder Käufer dieser Bastlerbcutel ein Anleitungsheft {ruit keineswegs duden¬ gerechtem Text) mit kaufen muß. Nun kenne ich einen, der hat bereits mehrere Anleitungshefte und wartet auf eine Anleitung, w r ie er sie bereits vor der nächsten Huggy- Auktion wieder los werden kann , , , Damit kommen wir zum Schluß und zum Höhepunkt ries heutigen Ta¬ ges. Verehrte Huggj- und Auktionsfreunde! Ich lege Ihnen etwas ganz Exklusives auf den "fisch des Funkhauses, Dieses Angebot ist besonders für Leute gedacht, die manchmal schielen, mit einem Auge, nach dem Westen. Ich zitiere den wissenschaftlich-technischen Bücherkatalog eines westdeutschen Verlages mit ergötzlichen Bemerkungen, Davon einige Kostproben: „Wer die einfachen radlo technischen Grundlagen beherrscht und dieses Wissen in Hobby und Beruf auwenden will oder muß, wer ein Buch sucht, das noch nichts von Transistoren, gedruckten Schaltungen und integrierter Schattungstechnik weiß, der kann auf dieses verzichten. Es spricht nämlich nur davon ..." Und hat genug davon. „Hit Hilfe dieses Buches läßt sich ein transistorisierter ZF-Verstärker spielend auf dem Papier entwerfen, und wenn er daun in der Praxis gebaut wird, funktioniert er auch „, /' Nicht zu fassen. Ich hätte eher vom ZF-Verstärker die Speiseeis- Herstellung erwartet, ,,,. .,Alles über gedruckte Schakungen' kann man zu diesem Buch sagen, Bin Fachmann aus der Industrie hat sieb hier ausgelassen..." Hoffentlich ist er nicht ausgelaufen. Damit bin ich mit meiner Angebots liste zu Ende. Zum Schluß möchte ich noch dem Kanonier EcginaldKuleScha aus Abtshagen und Bernd Kühn aus Rade borg, stellvertretend für viele andere Freunde aus der NVA, für ihre besonderen Grüße an mich herzlich danken. Ich hoffe, damit alles Gute und Schlechte richtig an den Mann oder die Frau gebracht zu haben. Ihr Huggy (auf dem Erdboden bekannt als Hans-Werner Tzschichhold). PS: Bald hätte ich’s vergessen: die Preisträger I9G9 und das ne uq P reisausschreiben I 294 Und das sind sie, die Steuer: 1, Preis - Dieter Mat&ckke, Berlin, 2, Preis - Uffz. Lekkseriwj, S tra Qgräbs ob en, 3, Preis - Margot Müller, Oräfentonna, 4, Preis - Feier Sipka, Dresden, 5, Preis - Christoph Ptt er, Weißen born. Sonderpreise wurden verliehen. der ältesten weiblichen Teilnehmerin Erika Eilschmann, 0bereder- witz (60) t der jüngsten wei blichen Teilnehinür in Helga Vollerer* Blanken burgfl 4), dem ältesten männlichen Teilnehmer Ernst Kieseicette* Ahrensfeld(79), dem jüngsten männlichen Teilnehmer Peter Liepelt* Seelingstädt (91!!). Die Lösungen bereiteten beim Auswertett einen RiesenspaB, denn sie reichten von der lakonischen Mitteilung En 3 Buchstaben: RVM bis zu mehrzelligen kleinen Fortsetzungsromanen aus 25 Wörtern. Wiederum liegt die neue Karte mit der Preisfrage bei, von der Huggy hofft, daß sie diesmal doch nicht ganz -dine Kopfschmerzen zu lösen sein wird, Schließlich muß er selbstkritisch zugeben, daß zum richtigen Ergebnis der vorigen keine Ingen ieurreife erforderlich u ar. ABER - nun macht Huggy es sich leicht: Für die Preisfrage, die im Jahrbuch 1971 erscheinen soll, wird ein Sonderpreis ausgesetzt und außerdem bei Veröffentlichung ein Honorar gezahlt 1 Also heran, Elektronenan Länger, tüftelt etwas Raffiniertes aus und sendet es an die auf der Karte genannte Anschrift, Vorgesehen ist die Anschaf¬ fung eines Mini-Computers für die Auswertung der bergeweisen Einsen¬ dungen ,. ♦ Doch nun noch ein ernsthaftes PS: xeus, xcus, xeus - cs wurde tatsächt ich zu Recht die Lösung des vorigen Preisrätsels angemahnt (Eljabu 68, S. 29S). Hier ist sie nachträglich m Kurzform : L Fischer Transistortechnik; 2, Jakubaschk, Elektronikbaetellhucfa; 3* Schubert, Radiobastel buch. Es war weder die Angabe der Auflage noch Vermerk der Seite erforderlich. Nun noch schnell vor meinem Abflug die neuen Bedingungen: Ein Sendeschluß - 1. April 1970, teilnahmeberechtigt - vom Säugling bis zum Opa (bzw* Oma), vorgesehene Belohnungen - 1* Preis: Transistorgerät und Bücher aus dem DMY im Werte von 25,- M; 2, Preis: Bücher im Werte von 75,- M; 3* Preis: Bücher im Werte von 50,- M; 4.-10. Preis : jeweils Bücher im Werte von 25,- M. 55 - 73 - 55 - 73 - 55 - 73 - 55 - 73 - 55 - 73 - 55 - 73 - 55 - 73 295 Kleines Lexikon iiir den Newcomer I. Allgemeine Ausdrücke SchaU — Mechanische Schwingungen und Wellen eines elastischen Mediums, ins- besoutierc im Frequenzbereich des menschlichen Hörens (16 Hz bis 20 kHz)* Infraschall — Mechanische Schwingungen und Weilen eines elastischen Mediums unterhalb des Frequenzbereichs des menschlichen Hörens* Ultraschall — Mechanische Schwingungen und Welten eines elastischen Mediums oberhalb des Frequenzberciclis des menschlichen. Hörens, SchaUsthwintfUtuj — Bewegung von. Teilen eines elastischen Mediums um eine Ruhelage. Die ÄbmcBäungen der Telle sollen dabei klein sein gegenüber der Schal] - Wellenlänge, aber groß gegenüber den MoteküIabmcEsungcn, Grundperioie — Kleinster Wert einer unabhängigen Variablen (Zeit, Weg, . , für die eine periodisch schwankende Große sich selbst wiederholt. Sinusförmige Schwingung — Hie vollständige Folge von Werten einer sinusför¬ mig schwankenden Größe, die während einer Grundperlode umftreten. Harmonisch g, harmonisch — Eine simiEformige Schwingung heißt Harmonische oder harmonisch, wenn ihre Frequenz ein ganzes Vielfaches einer Grundfrequenz ist, auf die sic bezogen ward. Die Grimdschwingung wird. 1. Harmonische, die nächst¬ folgende 2„ 3. uaw. genannt. iStthharmtmischc , Rubharmonisch — Eine sinusförmige Schwingung heißt Sub- harmoniscVie oder subharmonisch, wenn ihre Frequenz ein ganzer Bruchteil einer Grundfrequenz ist, auf die sie bezogen wird. j Rauschen — Ungeordneter S eh wtugungs Vorgang, der nach keiner erkennbaren Gesetzmäßigkeit ab läuft und nur mit Hilfe statistischer Kenngrößen beschrieben werden kann. In der Akustik ist es üblich, nnr dann vom Rausehen zw sprechen, wenn das Spek¬ trum in den hörbaren Frequenzbereich fällt und die einander folgenden Änderungen des Augenblickswerts vom Öhr zeitlich nicht mehr getrennt werden. Weißes Bauschen — Kauschen, dessen in einet verhältnismäßig kleinen Band¬ breite festgestellte Spektraldichte In einem verhältnismäßig breiten Frequenzbereich Frequenz unabhängig Ist, Geräusch — Schalk dessen Teiltonabstände kleiner als Iß Hz sind oder der nur durch ein kontinuierliches Spektrum beschrieben werden kann. Stoß — Anregung eines sehwingungafähigen Systems ln sehr kurzer Zeitdauer, ohne daß die anregenden Augenblicks werte einen Rieh tungs Wechsel erfahren. Schallspektrum — Angabe eines Schalles durch Komponenten (Amplituden, Phasen, Energie, Intensität oder deren Spektraldichte) als Funktion, der Frequenz. Begriffe der Elektroakustik Zusammen gestellt von Prof , Dr.-Ing. Walter R&icMrdt 256 Lmienspeklnim — Schnllapektrum, dessen Komponenten aus einer Anzahl be¬ stimm tcr Frequenzen bestehen. Kontinuierliches Spektrum — Bdhfitispektnim* dessen Komponenten kontinuierlich über einen Frequenzbereich verteilt sind. Schwebungen — Periodische Änderung der Amplitude eines Schw 1 ngungsvor garuf«, die durch die Addition zweier sinusförmiger Schwingungen der gleichen Art, aber etwas unterschiedlicher Frequenz entstanden ist, Wöbbeltm — Sinuaschwingmig, deren Augcnblicksfrcquenz periodisch um einen Mittelwert schwankt, Filter — Übertragimgssystem, das nur in einem (oder mehreren) Frequenzbän¬ dern übertrügt und in allen anderen Bändern sperrt. Tief paßftlter, Tiefpaß — Filter, das alle Frequenzen unter einer bestimmten über¬ trägt und alle höheren sperrt, 1 lochpaßfUter t Hochpaß — Filter, das alle Frequenzen über einer bestimmten überträgt und alle tieferen sperrt. BandpaßüUer, Bandpaß — Filter, das alle Frequenzen zwischen zwei bestimmten übertrügt und alle anderen sperrt. Edrfrcquenz — Frequenz* die den Übergang zwischen Ubertragungsbereich und Sperrbereich eines Filters kennzeichnet. Frequenzanatyse —- Messung des Schallspektrums durch Aus filtern der Kompo¬ nenten eines Schall Vorgangs in verhältnismäßig kleinen Bandbreiten veränderlicher Mittenlrequcnz, SchaUfeld - Vom Schall durchsetzter Raum. Freies Schallfeld — Schallt cid, in dem die Begrenzung des Mediums cinc-n vemuch- htssigbaren Einfluß auf die Schallschwlnguog hat. DiUuser Schall — Schall Schwingung, bei der die Energiedichte des Sehallfelds gleichförmig und dhe mittlere Schallintensität aus allen BlnfaflarichUmgen gleich isi. Dämpfung — Entzug von Energie bei einem schwingenden System im Verlauf der Zeit oder mit dem Ort, 2. Sc hwinflrnijjssys lerne Schwingungssysteme — Abgeschlossenes System von Elementen, von denen min¬ destens zwei Energiespeicher (mit Masse* Kachgiebigkeit, Kapazität, Induktivität) gegenseitig Energie aus tauschen können. Mechanische* System •— Sflähwingungsayetem, das nur Massen, Federelemente oder mechanische Reibung enthält. System, hei dem die Syetcmgleichüiigon durch Aus¬ tausch der Formelzcichcn für die Elemente und für die Koordinaten ineinander übergehen. Analoges System — System, bei dem die Systemglelchungen durch Austausch der Formelzeichen für die Elemente und für die Koordinaten ineinander übergehen. Erzwungene Schwingung Schwingung, deren Frequenz durch ein erregendes System bestimmt wird. Freie Schwingung — Fine Schwingung In einem System, ohne daß während ihres Verlaufs irgendein äußeres System energieliefemd beteiligt ist. Hemmiz — Wenn bei jeder* besonders sehr geringfügigen Änderung der Errc- gungsfrequeivz, sich die erzwungene SchwingtingsampHtude vergrößert, spricht man von Resonanz, Kritische Dämpfung — Dämpfung, die heim Ausgleich zu einem Ruhestand als Grenze zwischen einer Schwingung und dem aperiodischen Vorgang auf tritt. Reim einfachen Schwinger Hegt, diese Grenze bei einem Dämpfungsgrad von ö = 6fa 0 = l. 297 3, S(*h nltau sli re i i u n y Wille — Änderung im physikalischen Zustand eines Mediums* die sich infolge einer Örtlichen Störung ausbreitet. WeUznfr&ni — Front einer fortschreitenden "Welle Im Raum (auf eluerFläche), in der eine Fläche (Linie) zur gleichen Zeit gleiche Phase hat, Schalletraftl — Linie In Ausbreitungen chtung des Schalles, die zur bildlichen Dar¬ stellung des Schalhvegs dient* Xahfdd — Teil des freien Schnllfelds unmittelbar vor einem Schwinger, in dem der Schall einen wesentlichen Anteil Blindenergie enthält* Femfdd — Teil des freien Schallfelds, ln dem sich der Schall ohne wesentliche Bltndcnergic ausbreitet. Ebene Welle — Weile, in der die Wcllenfronten parallele Ebenen bilden und somit senkrecht zur Ausbreitungsrlchtung stehen* KvvdvüUe — Welle, deren Wellenfronten konzentrische Ku gelobe rßächcn sind, Lim&Uutfinalu'dle — Welle, bei der die Anslenkung jedes Mediumteilchens in der gleichen Richtung wie die Ausbreitung der Welle bzw. senkrecht zur Wellcnfront erfolgt* Sie ist im elastischen Medium wirbelfrei, kann daher auch als teirbdfreie oder rotnUonefreie Welle bezeichnet werden. Im Innern schubspannungsfreier Medien tritt sie nis einzige ebene Welle auf, TrameersaheeUe — Welle, bei der die Auslehkung jedes Mediumteilchens senk¬ recht zur Ausbreitiingsriehtimg oder parallel zur Wellenfront erfolgt. Sic kann nur in elastischen Medien Auftreten, die der Übertragung von Schubspannungen fähig sind» Sie ist qnellenfxci und kann daher auch als dilaf-atiomfreie- Welle bezeichnet worden, <5 uaei-Zon&itudinalwelle, Vehmcetle — Symmetrische Weile, die aufeinanderfol¬ gende Dehnungen und Stauchungen in Platten, Stäben oder Röhren hervorrnft, deren Werkstoffölekc klein im Verhältnis zur Wellenlänge ist. Bei ihr ist die Quer¬ kontraktion nicht verhindert. Biegiittfüe — Asymmetrische Welle, die aufeinanderfolgende Biegungen In Platten, Stäben oder Rohren hervorruft, deren Dicke klein ist Im Verhältnis zur Wellenlänge mit aufeinanderfolgenden Biegungen. Oberflächsttweüs — Welle, die parallel zur freien Oberfläche eines elastischen Me¬ diums verläuft und deren Amplituden senkrecht von der Oberfläche zum Inneren ab nehmen* Etiyteig.-h-Welle — Oberflächenwclle eines festen Mediums, die als Überlagerung eines wirbeifreien und eines quellenfrelen Anteils besteht, die steh mit gleicher Ge¬ schwindigkeit parallel zur Oberfläche fort pflanzen, aber mit verschiedenen Dftmp- fungamaßen nach dem Innern ubklingen. Dispersion — Änderung der Wellenform in einem Medium, in dem die Scbalh vveliengeschwindigkelt sieh mit der Frequenz ändert. Phasenffe^chmndU/keü — Geschwindigkeit in der Aiisbrcitungsrichtting einer fort¬ schreitenden, sinusförmigen Welle, mit der sieh ein Punkt konstanter Fhase der Schwinggröße forfcpflanzt* GruppenQfäCkwindiQkeU — Geschwindigkeit in der Ausbrei tu ogsrichtung einer Wellen gruppe, mit der sich ein charakteristisches Merkmal im Zeit verlauf, z.B. das Maximum oder die mittlere Auabreltung&geschwindigkeit der Energie einer Gruppe aus Teilwcllen benachbarter Frequenzen, fortpflanzt. Sie lat c ST = dtu/djS, Die Gruppengeschwindigkeit unterscheidet sich nur in einem Medium mit Dispersion von der Ph äsen geschwind ägkclt. Interferenz — Räumliche Verteilung des Schal]drucks oder der Schallschnelle in¬ folge Überlagerung fortschreitender Wellen der gleichen oder nahezu gleichen Fre¬ quenz, 29S Stehmde Welle — Feste, räumliche Verteilung der SchaUachwingungen, die durch Interferenz fortschreitender Wellen gleicher Frequenz und Art entstanden ist, cha¬ rakterisiert durch Knoten und Bäuche, Jfnoten — Punkt, Linie oder Fläche in einer stehenden Welle, in denen eine Schall¬ feldgröße *mmer 0 ist. Bauch — Punkt, Linie oder Fläche in einer stehenden Welle, in denen eine Sehali- feldgröße immer ein Maximum hat* Befie^on — Rückwurf einer Schallwelle an der Trennfiäche zwischen zwei Medien unterschiedlicher SchflJlkennimpedan z , Brechung — Änderung der Ausbreit ungarlchtüng einer Schallwelle infolge unter¬ schiedlicher Schal Iwel len geschwindigkeit zweier angrenzender Medien, Beugung — Änderung der Ausbrcltimgsrlchtung einer Wellcnfront infolge eines Hindernisses oder anderer Inhomogenitäten in einem Medium, aber nicht infolge Reflexion oder Brechung. — Unregelmäßige Reflexion. Brechung oder Beugung von Schall In verschiedene Richtungen. 4. Sctmlitihertraflung Übertragungssystem — System mit akustischen, mechanischen oder elektrischen Gliedern, das in einem vorgegebenen Frequenzbereich am Ausgang Schwingung^ gTÜßcn abgibt, die den am Eingang erzwungenen proportional sind* Nach den betei¬ ligten Gliedern spricht inan von elcktroakustäsehen, elektromechanischen, rein aku¬ stischen oder rein mechanischen, mechanisch-akustischen uw, Übertragungs- systemen. Frequemgang — Abhängigkeit des Übertragungsfaktors oder des Übettragungs- maßea eines tTbertragungasyatanis oder eines Wandlers von der Frequenz, Aufnahme — Umwandlung eines akustischen Vorgangs in elektrische Signale (u. U* einschließlich deren Speicherung). Wiedergabe — Rückverwandiung (Hörbarmachung) einer zeitlichen Folge elek- triachcr Signale in das entsprechende akustische Ereignis, Stereofone V bertragungsanlage — Gbcrtragungssystem, bei dem mehrere Mikro¬ fone, DbertragUDfeskanäle und Lautsprecher oder Kopfhörer so angeordnet sind, daß dem Hörer die räumliche Verteilung der Schallquellen übermittelt wird, Gnuulgeräusch — Summe aller Geräusche ln einem System, das zur Erzeugung, zum Nachweis, zur Messung, Aufzeichnung oder Wiedergabe von Signalen dient, ohne diese Signale, Störfestigkeü — Die Störfestigkeit von Geräten kennzeichnet die Grenze ihrer einwandfreien Funktion beim Einfluß äußerer Störgrößen, die nicht unmittelbar mit den Aufgaben des Geräts Zusammenhängen, Zur Kennzeichnung der Störtesttgkeit können die äquivalente Eingangsgröße, die Grcuzstorgröße und der Störquotient dienen. Gr enzstörgröße — Die Grenzstörgröße von Geräten wird durch den maximalen Effekt!wert der Störgröße angegeben, der das Gerät ausgesetzt werden kann, um folgende Bedingungen zu erfüllen: a) hei Geräten, die aus physikalischen Gründen auch ein für die Anwendung wesent¬ liches Grundger flusch am Ausgang auf weisen, eine Vergrößerung der effektiven Amplitude des Grundgeräuschs am Ausgang um 3 dB; b) bei Geräten, bei denen keine Ausgaugsspaunung erkennbar ist, z,]L Meßge¬ räten mit Skala, Einhalten der für das Gerät angegebenen Funktionstolerauzen unter den Nennbedingungen. 299 Verzerrung — Veränderung der Schwingungsform oder des Amplituden verlauf 3 einer Schwingung- Lineare Vetter: ung — Verzerrung, die durch Änderung des 1'berImgungsf aktora mit der Frequenz bedingt ist. ArbeitsfyeQucmhereieh — Der Frequenzbereich, innerhalb dem der l) b er trage ngs- faktor eines Geräts in anzugebenden Toleranzen bleibt. NicMHneare Verzerrung — Verzerrung, die durch nichtlinearen Zusammenhang zwischen den Augenblicks werten der Eingangs- und Ausgangsgröße (oder einem nicht ampl i tudeiikon&t ante» Überferagn&gsfaktor) vemraacht wird. Sie ist auch charak¬ terisiert durch die Erzeugung harmonischer Frequenzen, wenn das System stationär mit einer sinusförmigen Schwingung konstanter Amplitude erregt wird, J usstemnmgsbereick — Amplituctenbeieteh der Eingangsgröße, innerhalb dem der Ubertragim gsfaktor von einem bestimmten an zugebenden Bezugswert um nicht mehr als einen zu nennenden Prozentsatz abweicht- oder innerhalb dem ein nicht- lineares Verzemmgsinaß einen auzugebenden Bezugswert nicht übersteigt. Grenzbelastung — Die Höchstwerte einer SchwlngimgsgröÖe, che aus konstruktiven oder festdgktitsbcdmgten Gründen nicht überschritten werden dürfen, wenn kein Schaden am Gerat entstellen soll, 5* Wandler Wandler — Ubortragungssystcm, deren Eingangs- und Ausgangsgrößen Signalen entsprechen, bei dem ein möglichst konstanter Übertragungafaktor und eine verlust¬ lose Umwandlung angestrebt wird. Nach den beteiligten Elementen spricht man in der Elektroakustik von elektroakritischen, elektromechanischen, mechanisch- akustlschen Wandlern. A ufvithmeuatuHcr — Wandler, die Schal lenergie auf nehmen, z.B. Mikrofone. Wiede rgabtieandler — Wandler, die Sehallenergie ab geben, z.B. Lautsprecher, Kopfhörer. Passiver Wandler - Wandler, dessen Ausgaugseuergie ausschließlich von der am Eingang zugeführten stammt. Aktiver Wandler — Wandler, dessen Ausgangseuergie nur zum Teil oder gar nicht am Eingang zugeführt wird, Reversibler Wandler — Wandler, der in gleichem Maß Energie vom Eingang zum Ausgang überträgt wie umgekehrt. (Effektiv} akustisches Zentrum — Punkt eines Sehallscnders, von. dem Weilen zu divergieren scheinen, die ln genügender Entfernung {vom akustischen Zentrum) als Kugel wellen betrachtet werden können. EauptrieMung Richtung der symmetrischen Struktur oder des größten Über- tragungakoeffizienien oder Übertragungsfaktor eines Sehnllscnders oder Schwin- gungsamnehmcTs. Die Hauptsache dient als Ursprung eines Koordinatensystems, das die Richtcharakteristik des Schallsenders beschreibt. Hauptachse. — Achse eines Schwingungsfiufnehmers für Eotationsschwingungen* in der der Aufnehmer seinen größten Übertragungsfaktor besitzt. Richtcharakteristik — Beschreibung (meist grafische) des mit einer Kenngröße Im Femfeld bestimmten Übertragungsfaktors oder übertragungömaßefi eines ächall- wandlers als Funktion der R ichtung des einfaüenden oder abgestrahlten Schalles In einer bestimmten Ebene durch das akustische Zentrum und bei einer bestimmten Frequenz. Piezoelektrischer Effekt — Bei bestimmten Kristallen, die polare Achsen, aber keine Symmetriezentren besitzen, treten bei Deformation an ausgezeichneten Grenzflächen elektrische Ladungen auf, und umgekehrt erleiden solche Kristalle Deformationen, wenn man sie einem entsprechend gerichteten elektrischen Feld aussetzt. 300 6. AnfnalDnewandler Mikrofon -- Tilektroakustischcr Wandler, der akustische ln elektrische Größen übertragt* Druckmikrofoii — Mikrofon, das vorwiegend auf den ScliaJ Id ruck anap rieht, J)tiwkgradis*ilenmikrcf 250 MHz F 8,2 8 dB ^CBmax —20 —20 V *Cmax —10 —10 mA Ä tta 0,75 0,75 Grd/mW ft v Jmax 90 90 °C Auch die Sockelschaltung beider Transistortypen ist gleich, so daß einem Austausch von dieser Seite nichts im Wege steht. Der relativ späte Be¬ ginn der UHF-Fernsehtechnik in der DDR erlaubt es, bestehende Ent¬ wicklungstrends im Weltmaßstab richtig einzuschätzen und zu berück¬ sichtigen. Man kann die „Verkaufsargumente“ deutlich von den echten, technischen Neuerungen trennen und letztere gegebenenfalls übernehmen. Seit etwa 1966 kennt man die vollelektronische Abstimmung auch im UHF-Kanalwähler: An Stelle von mechanisch veränderlichen Drehkon¬ densatoren liegen bei dieser Lösung sogenannte Kapazitätsdioden in Sperr¬ richtung parallel zu den einzelnen Leitungskreisen. Die Sperrschicht¬ kapazität der Dioden hängt ab von der angelegten Gleichspannung. Durch Bild G Allbereichtuner mit elektronischer Abstimmung (Foto: Grundig) 306 enge Toleranzen in der Diodenfertigung und .Serien- sowie Parallelkapazi- taten läßt sicli mit ausreichender Genauigkeit Gleichlauf zwischen den einzelnen Kapazit&tsdioden im Kanalwähler erreichen. Die Abstimmung des Kanalwählers auf die einzelnen Sender erfolgt einfach mit einem Potentiometer, das eine meist stabilisierte Gleichspannung mehr oder weniger teilt. Der Vorteil dieser elektronischen Abstimmung gegenüber der bisher im UHF-Kanalwähler bekannten liegt auf der Hand: keine mechanisch be¬ tätigten Abstimmungsorgane mehr (außer dem erwähnten Potentiometer), einfache Möglichkeit einer Fernbedienung der Abstimmung (das Poten¬ tiometer kann beliebig weit entfernt vom Kanalwähler angebracht sein), Möglichkeit einer automatischen Scharfabstimmung usw. Es dürfte außer Zweifel stehen, daß sich auch unsere Fernschempfängerindustric dem internationalen Entwicklungstrend zur elektronischen Abstimmung an¬ schließen wird. Die Technik bleibt nie stehen. Selbst ein Kanalwähler mit elektro¬ nischer Abstimmung, d.h. mit Kapazitätsdioden (Bild 6), enthält noch mechanische Kontakte für die Umschaltung UHF/VHF oder Band 1/ Band 1II. Die Frage drängt sich auf: Kann man diese mechanischen Kon¬ takte nicht auch noch durch eine elektronische Lösung ersetzen? Die Theorie bejahte diese Frage, und die Praxis bestätigte diese Überlegungen. Es ist bekannt, daß sich eine Diode mit emer Gleichspannung vom lei¬ tenden in den gesperrten Zustand schalten läßt. Zwar beträgt auch im leitenden Zustand der Durchlaßwiderstand der Diode nicht Null wie annähernd beim mechanischen Kontakt, auch ist der Sperrwiderstand nicht unendlich groß wie beim geöffneten Schalter. Immerhin, ein Verhält¬ nis von Durchlaßwiderstand: Sperrwiderstand von über 1:1000 läßt sieh ohne weiteres mit der Diode erreichen. Diese Widerstandsänderung genügt, um die Umschaltung im Kanal¬ wähler vorzunohmen. An Stelle von je einem getrennten Kanalwähler für VHF und UHF gelangt man auf diese Weise zum vollelektronisch um¬ schalt- und abstimmbaren Kombinationskanalwählcr. Dieser technischen Lösung dürfte im Fernsehempfänger die Zukunft gehören. UHF -Fernsehen — Vor 2 Jahrzehnten war es eine selbst von Fachleuten skept isch bewertete Utopie, vor I Jahrzehnt begann man erste Versuche zur Verwirklichung. Wohl selten wird der stürmische Fortschritt der Technik so sichtbar wie auf diesem Gebiet. Und wer gern „technisch träumt“: Ein weltweites Satelliten-Fernsehen (Mondovision) wird sich aller Wahrscheinlichkeit nach auch imUHF-Bereich abspielen. Einige Jahre werden allerdings noch vergehen. Größere Raketen müssen Sender von einigen Kilowatt in eine Satellitenumlaufbahn bringen, die UHF-Fernsch- empfänger müssen einfacher und weniger aufwendig werden. Aber beeilen wir uns mit den Träumen — der Nachrichtensatellit Molnija weist bereits den technischen Weg, der einzuschlagen ist. 20 * 307 — “ < ’-r-f’-i 3 3 Ci os — o O «4 -h «M Ö -— 3 C 3 —' -L^ 3t i-i " _ 3 r ' O > {i^ p-“ ES " i £^' B3 Et « sä ra i ti fai er- 25 K »■ — r^, K ifl 1_r‘ JBtf 5 i™ S - , ir m l« iß iß irr iß iß o iß iä iß iß 3 3 O 3 3 3 MS iß iS tß L- [T 1 - I — l — : — I — i-r i". j _ |>w |> cs ßs cs n a a L-v L~ 1- I“ ■3 iß iß iß —, — -k. ™ ™ -r —' Ö Ö 3 " O 3 3 ö D — 3 3 *> *> ■ i — 3 a I [ I CI iß iß iß O Xi _ , , . . Iß iß _ _■ ■ *■ * * i" I ■» I "■ L -* I ■» i. r""i i i,. o o o o c 3 — _r * _r i ] — ?i ■ ^ U - l-I-■ I-I-— ^ ■ _ : _ _ -t CJ -i r” ■* ^ --V O C? GC iß iß iß o O O O o d o ~ o o o c o 0 3 3 3 0 0 iß iß iß cs ?c cc cc sc so — — ™■ -« *S iß iß GO X5" ö 3 “gö =' « A 3 ®. A A uaa ■_■ i_i iß iß 33 303033 -3 .-' 3 Lß a? (J-1 "i 3 ci 3 3 ^ ß* -f l'. — t— CI CI — H ^ 3 3 3 iß iß iß 3 3 3 3 3 3 3 3 - ßl ß] ä - ,ß ,ß L.ß iß 3 TG iß IG 3 ^ — CI 1—1 * | C] Sß iß i—• --H i—t — 3 3 iß Gl GS 3 iß Lß s.ß iß 3 3- 3 ß- — Gt 3 Lß .ß GL ßl -J< Ö A 0 3 3 i* iß' iß 3 i-i lS - IÄ M si rt ’t 3 3 ß iß 3 3 iß O iß iß iß .ß .ß 3 3 3 cß GS 3 3 3 «S ß 5-1 fl 01 fl Ol Ol Gl ß iß ß CO SQ 300 t-H >— 1 t—i r-l i—I i—I rl X X X _:__ 3 3 3 Uß -r -r — Iß Iß Iß X iß iß O O O 3 3 0 3 rl —i — iß iß .ß .ß Gl Gl Ca ßl iß iß iß iß iß __ O 3 O O 3 3 3 — 1- — -r 3 3 — ci 3 3 Gl Ci Gl 3 3' X 3 3 3 0 iß Lß CI iß iß Gl Lß 3 0 3 3 iß ß] GI ß ß ß K K G Ol -- — — — -- ;; ß] ß] Sß CL CI 0-1 CI ß! — ü ß> b L *5 >1 5 S. t; i 5 -t — —l G i O 5 ; !- I- I-, t- f*. 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M — pi ■PI PI q c o Q o o 1TJ < 35 g o g c c Tl z 'S* *+ iß PI (M d V V V V V £ t- M 'X n J'E% kß kß lO « PS ■^7 o o Hf ■*1 *■ J_i ps r-i g d d o* o o d o o a o o o o o c o o o o o 3 o o irs »o kß US G ö o o I# ri -3< C I US Lp — US 1-4 i" ’-t IÖ -T ■H- PS PI Th i—i -* Hl W .“1 pH ■r-* r~f <— rH —*' 1—1 T^+ TH f-H iH RJ 1 *f 1 . ! + 1 + 1 + 1 _J_ + + : + + + + 1 H- 1 + 1 1 1 US ifS » c o c io o *fr- TI l’- iS D 1-“ o H- c US T—• P—^ pH p] l ÜUO^fJ kß O lI o o o o o Ö oo o < PI ■** K kO I— c o PJ ■ST 1—1 HÄJ tH us o o c? to o < iH PS t- Q TO XI oö 6p G o o o C o ."1 o C o o 3 o Ci cß o o c o G c o O s X o s Q c O > [-, »H r - ^ T-i i X o io 1— - ■l-H •*! ■f V o Cs ■* » r .■£ 1 ■ US g g o C5 3 15 c c CI US US c CM k-p ki> ■G o rnrndn-rj o — *1 ■c ri Cs ßl > 1» r T o iß 1-0 PS 1- t’r “S 1-0 TS- OS gS >CJ G 'S 3Sh & Cm 'iS > p-^l cp o ■X 1 Zr L. ■PH b b h_. JO ] C 1 ] 'S PH I ^4 Os Pl 1 Oi Cs TS l-H b CS b b “ *-- i— s Pl *1 K. h_ H—■ b Zr- t- tl =pk W 312 CO CO CO c0 g i; 'f ÄS w 0=1 4 C = £ 3 43 S 'Ö © sA rH Q L-O Hi o o Ol Q o 0 -T CJ o CO Q rH © rH © iH o rH O H IÄ ■»—r 1« T— 1 *0 1— ■43 !—• P e^H P * 2 f | 'ö 'gm Pl ^ ft- _ ^ ci ög Q Ol o 03 J i ^p r :aC:t.Cj q T CO Cp * 20 ■o- OS CO l> co _yji = fij * - 3 G m ■" E-i ^ .aw^NüS'g'o J 3 ^ *4 _ tt <. O CS 3 cp =1 30 o 00 c kO I- ! pH t- i—1 L-- rH E- tH E> *— S ; c- Ol C Ol O 01 ’c* *>J- ^ 03 cs O ,_ _ iH -il- -*J ' 3 s »-1 tH ■o *4 ^-i E- < Oi '■0 * «o. ■o fc-J. 4 ■= CH J«h £** ■-H J-, El * i -i —i K 1- '< Oj ■r ti* CH **! =o 'r l- h tel L 43 - ^ S % x sfv« ? > s g „ £ S ^ ?» 2 ^ 5 w lC ^4 Eh 313 Amerika iiiscjie imil ennllsr.be Drahtfeii reti Lehre Nr. i- Imperial Britbli Standard AVitrc Gauge, S. W, fl-. Britische 8 fcandarri-Bralitlclirc American Wirc Gauge/Brown and Sharpe B.cfe S. raht lehre Gold und Sil verWIre Gange Gold- und Silber- Drahtlehre Piatinum Wire Gauge Platin- DralitMtre 5,766 0*101 — 5,563 — — 5*385 — —■ 5,258 — — 5,182 — — 5,100 — —- 5,055 — — 5,UÜ4 — — 4,928 — — 4,852 0*61 2,091 4J75 -— 2,311 4,690 — ■ 2,058 4,023 — 1.826 4,572 — 1,026 4.521 " — 1,447 4,445 —- 1,297 4.300 —- 1,143 4,207 — 1,041 * 4,166 — 0,914 1,000 1,701 0,813 3,988 — 0,730 3,937 — 0*600 3,880 — 0*581 3,836 — 0,508 3.759 — 9*457 3,709 — 0*406 3,032 —* 0*350 3,531 — 0*330 3,404 — Ü*292 3,220 3*190 0*254 3,048 — 0*229 2,921 — 0,293 2,845 —- 0*178 2,704 — 0*106 2,743 — 0*142 2,093 1,237 — 2,016 — 2,565 — “ 2,515 — — 2,464 — — In den Ländern, in denen das Zollsystem benutzt wird, werden Querschnitte von Adern und Intern häufig wie folgt an¬ gegeben : I circular miJ IF1 äc he eines Kreises von 1 mil Durch¬ messer = —/4 mil 2 = 0,000506 mm 2 ; 1 square mil = 10 -e Zoll 2 = 0,000645 mm 2 - 645 \x 2 Hechenscliieber „EnuscMaktor f( (Beilage) Die Telle dies Kechenschlebora sind auf Pappe zu kleben, und damit wird der Äechenschiebet)- auf gebaut. Die beiliegenden Skalen für die Verhält niese 'X7°F S 0 K/Fd& und L^istung/Spannung werden auf die Rückseite des Ke] riebe rs geklebt. Formeln FUr Diod&n-Ra uscfigenerator: *a = 10 log 20 I R Für Gaientladungs-Ravschgenerator und eint' FezugBfvmperatur fT 0 ) von 290 V K: F iB = 10 log ( Y t -1) -1°i°e <*’ -1) Dabei ist T 2 die Betriebsbemperfttur der Quelle in E, Wenn T* - — i = T T B ™ die Überschüssige Bausch leis hing der verwendeten Gas röhre ist, dann äst i01oy l ) ~ Folglich ist FjB = ^(dS> — (*' ” 1 )dn ■ Für Heiß-Kalt-Rauschgentrator: ^3 = 10108 ( 0,784 + r ^~) T, = 77 °K und T : = 378 °K. Für eine effektive Ramrhtemperstur T v ; F äB = 10 Iogf-^--l) oder für zwei willkürliche Temperalureu Dabei ist T 1 die niedrige Temperatur und T a die höhere Temperatur. Für dUmiMHz; (für dB unter 1 mW) dBm = 10 log 310 Dabei ist P, — 1 mW, M H z und l:, die zweite Leistung iu mW/M Hz, Bemerkung; Für andere Bandbreiten als 1 MHz ist der Wert der Bandbreite in dB (Leistung) hinzuzu Fügen. MeEtvftrlaliren A . 3 -dB- Verfahren {nur für tempenUurbegrenzte n lode): U Km Empfängetausgangs-BcziigBpegel ist bei unsgeschaltetem ütauschgenerator einziiH teilen* 2. Die Empfängctfausgaugsleistung Ist unter Verwendung eines Präxi aionsdämpfungs- gUedcs um 3 d B zu reduzieren. 3. Der Diodenstrom äst so zu erhöhen, daß der ursprüngliche Bezugspcgcl erzeugt wird- 4- Auf dem Recheüscliiebei wird der .Diortenstrom unter den entsprechenden Dioden- quelhvider&t&ud gestellt und Fan oder T e am entsprechenden Pfeil abgelegen. Bemerkung; Die erhaltenen Rauschfaktor- und Temperaturablesungen setzen voraus, daß keine Nebenrcsonanzea des Empfängers innerhalb der Bandbreite des verwendeten Eapschgeneratora unftreten. .ft- Y-Faktor- Verftth rca * 1. Diese Stufe tsi nach dem 3-dB-Verfahren uuszufüliren* 2, Die Jtauschquelle ist in Betrieb zu setzen. S* Die Empfängerausgangsleistung ist mit Hilfe eines regelbaren Dümpfungsgliedes so einzusteilcn, daß der ursprüngliche Bezugspegel erzeugt wird. Die Däinpfimgs- änderung äri dB ist der Faktor V. 4. Der Faktor V ist gegenüber dem geeigneten jr«{dB)fjfar die verwendete Gasquelle oder gegenüber dem Pfeil bei einem He iß-Kalt-Kauachgenerato^ einzustelEm und Füb oder ist am entsprechenden Pfeil sbzulcscn* C. Korrektur für Verluste: Falls Edue Dämpfung zwischen der Eauschytielle und dem zu prüfenden Empfänger vorhanden ist und sich das Dämpfungsglied bei einer Temperatur von 29Ü °K be¬ findet. dann Ist wie folgt zu verfahren: 1. Die Messung ist unter Anwendung der oben Angeführten Stufen A oder B durch- zuführen, 2, Die tatsächliche Rauschtemperatur oder der Bauschfaktor Fan ist gegenüber der tatsächlichen Dämpfung (Verluste) auf der Verlustkorrckturskala in dB ab- zulesciu üeretlimiitD der ol'ickiKen Itausehspumiuiiy L, Der gemessene Rauschfaktor des zu prüfenden Gerätes wird am entsprechenden Fenster eingestellt, 2, Gegenüber dem tatsilehliehen Q u ei [widerstand w ird die effektive Itauschspan- nung/MHz Bandbreite abgelesen. Das ist die effektive Kauschspannimg an den Eingangsklcmmcn einer angepaßten Schaltung, w r elche den gemessenen Rausch¬ faktor hat, wenn sie von einer Quelle bet einer Temperatur von 290 : K gespeist wird* 3* Bei anderen Bandbreiten als 1 MHz ist die effektive Rauschspanmmg mit der Wurzel aus der Bandbreite in MHz zu multiplizieren. 317 Das Mu{jnpll)uiici 720-m-Baml 9.5 kp 355 mm x 325 mm x 105 mm 110 und 220 V/50 Hz ± 10 % maximal 45 VA Mikrofon: 3 mV an 100 kH Tonabnehmer: 300 mV an 1 Mft Rundfunk: 3 mV an 100 kQ Vorverstärker: 1 V an 15 kft Endverstärker: 0,15 V an 100 kft 2.5 W bei k = 10% 318 Fre*jue ] lüg: i ] ] ge. gemeine u am, Hpaimimg&TLUfigrmg über Baud Betriebas t örabstand f gemessen am Ver&tftrkerausgang Löschfreqncm Tonblende Lautsprecher 60 bis 4000 Hk dJJ bei 0.5g eni/s CO bis 7000 Hz ^ jj]‘j bei 4,70 cm/s 60 bis 3500 Hss + ? ^ bei 2,SB em/a —50 dli bei 9,54 cm/s —48 d B bei -1,76 em/s —45 dB bei 2,88 em/s SGkltK ±10% bai Wiedcrgaln.; stmVntos regelbar, 10 dB Abschwliohmm bei 5 kHz 15 Qß V A Ilidsesiiiier Stern-Laut |iincj (Text zu Faltblatt) Tech n i&ch e Baten Technische Bezeichnung lt 13H W eb enb ere iche UKW &7,5 bis 100 MHz KW 5,SS bis 7.55 5111 k MW 520 bis 1605 kHz Bestückung 1 GF 132 UKW-Vorstufe 1 GF 131 VKW-Misehstme 3 GF ISO AM-Htaflutafe, AM-E’M-ZF 1 GC 117 Kb-Vorstufe 1 GC US OT-Voratufe 1 GC U J Treibers tute 2 GC SOI Endstufe 319 Stromversorgung 7.5 V, 5 Monozellen 1,5 V, Typ /? 20 Ausgangsleistung 500 mW bei k = 10% Zwischenfrequenz AM 455 kHz FM 10,7 MHz HF-Kreise AM 6, davon 2 kapazitiv veränderlich FM 8, davon 2 kapazitiv veränderlich rauschbegrenzte UKW 03 dB (m 5,4 jxV an 60 Q) Empfindlichkeiten KW 70 dB 316 fiV/m) nach TGL 200-7041 MW 62 dB (£ 700 \iVJ m) HF-Selcktion AM 26 dB FM 26 dB Demodulation FM Katiodetektor mit Subminlaturdioden AM Diode Anschlüsse Ohrhörer, Autoantenne (nicht schalt bar) Antennen MW Ferritantenne KW Ferritantenne und Teleskopantenne UKW Teleskopantenne Lautsprecher Ovallautsprecher 8 Q/1,5 VA Abmessungen 272 mm x 168 mm x 70 mm Gewicht etwa 2,2 kp Besonderheiten automatische UKW-Scharfabstimmung (AFC), automatische Verstärkungsstabilisicrung (AGS). Autoantennenanschluß für alle Bereiche, Frequenzdri f t kompensat ion DRINGENDES TELEGRAMM: STICHWOERTERVERZEICHNIS MUSSTE LEIDER ENTFALLEN — STOP — PLATZMANGEL — STOP — BETRUEBTER HUGGY VERSPRICHT, NAECHSTES JAHR DAMIT ZU ERSCHEINEN Lautsprecher t / 1 Ubertragungskopf, \ i~ monofort/'scAe/’ Kopf i k —| Kondensatortyp l . f • ‘ ’ N» ' * * i • Magnettyp f Tauchspub oder Bändchentyp ( l. • ' l“ /VS Dreheisentyp r i p ■ . * Wiedergabe * (die Pfeil punkte in Richtung der Energie¬ übertragung} Aufzeichnung m m und Wiedergabe o II Handapparat Kopfhörer ; -1—| einseitig ' ‘ - '• \ _ *• f P , , y 1 Nadelkopf, ' ' x l~ monofonisch \ . Si : h , • Aufzeichnungs- 1 (Schreib-) Kopf, ^ - 1 - piezoelektrischer /A 1_ Aufzeichnungs- Z' T 1 wfer Wiedergabe - ' köpf mit Stift ^ \ /tö/?/ 1 Magnetspur y" ß?/^ Kopf für *J Magnetwiedergabe ■ magnetischer lösch - ^ A köpf (vereinfachte v y Form)