WunderlichA

Liebe Forumsteilnehmer,

zusätzlich zum bereits gezeigten Artikel über die Wunderlich Röhre erschien im November 1934 in der "Electronics" noch ein weiterer Artikel über eine Anwendung der Wunderlich Röhre [1].
Die gezeigte Schaltung soll die stabile Erzeugung von Audiofrequenzen nach dem Überlagerungsprinzip ermöglichen.
Es wird darauf hingewiesen, dass in konventionellen Schaltungen die Stabilität der dabei verwendeten beiden Oszillatoren nie genau die gleiche sein kann, da die Parameter der dabei verwendeten getrennten Röhren nicht exakt die gleichen sind.
Es kann bereits ein Temperaturunterschied bei den beiden Röhren oder auch unterschiedliche Drift, Alterung etc. zu unterschiedlichen Abweichungen der beiden Oszillatoren führen.
Selbst die Reaktion auf unterschiedlich hohe Betriebs- bzw. Heizspannungen die gleichzeitig an den beiden Röhren anliegen kann zu unterschiedlichen Abweichungen führen. Infolgedessen leidet darunter auch die Stabilität der erzeugten Frequenz.
Die Autoren versuchten mit ihren Experimenten, bei gleichzeitiger Beibehaltung eines weiten Arbeitsbereichs und relativ kleiner Schaltungskonstanten, eine zweite Oszillatorröhre und eine separate Mischröhre einzusparen.
Ausserdem sollte die Schaltung möglichst unabhängig von Temperatur und Betriebsspannung werden.
Das wurde durch Verwendung einer Wunderlich A -Röhre mit ihrer gemeinsamen Kathode, Anode und ihren exakt symmetrisch angeordneten Gittern erreicht.
Zwei anodenstabilisierte Hartley-Oszillatoren erzeugten dabei je eine fixe und eine variable Hochfrequenz. Jeder der beiden Hochfrequenzoszillatoren nutzte die gemeinsame Anode und jeweils eines der beiden gleich aufgebauten Gitter.
Die beiden erzeugten Radiofrequenzen wurden dabei im gemeinsamen Anodenkreis gemischt und erschienen dadurch als Audiofrequenz im Ausgangskreis.
Da sich jede Spannungschwankung oder Parameteränderung auf jeden der beiden Oszillatoren gleichermassen auswirkt, bleibt die am Ausgang erezugte Differenzfrequenz praktisch konstant und unabhängig von jeder Drift.
Ein Beispiel:
Angenommen der eine Oszillator schwingt auf 500 kHz und der zweite auf 501 kHz, so entsteht am Ausgang eine Differenzfrequenz von 1 kHz.
Wenn die Anodenspannung sich so weit ändert, dass eine 1 prozentige Änderung der beiden Radiofrequenzen stattfindet, dann wären die beiden neuen Frequenzen jetzt 495 kHz bzw. 495.99 kHz.
Die resultierende Differenzfrequenz ändert sich also von 1 kHz auf 990 Hz, was nur 1% Änderung entspricht.
Die Frequenz eines der beiden Schwingkreise ist charakterisiert durch:

wobei die in der Schaltung gezeigten Symbole verwendet wurden. Durch gleich Machung von Cp=C_T1 und durch einen Kopplungskoeffizient zwischen L1 und L2 gleich 0 wird eine maximale Unempfindlichkeit gegenüber Spannungsschwankungen erreicht und gleichzeitig die optimale Phasenbeziehung zwischen den beiden Hochfrequenzkreisen hergestellt, die für maximalen Audio-Output sorgt.
Die Schaltung sollte folgende Vorteile haben:
Die Schaltung soll unempfindlich gegenüber Änderungen des Lastwiderstands sein.
Die ursprünglichen Radiofrequenzen werden ohne Einsatz von Filtern im Ausgang eliminiert.
Die Schaltung soll den gesamten Audio Bereich überstreichen.
Der Aufbau soll einfach und kostengünstig sein.

Ein Fragezeichen taucht da allerdings schon auf:
Der in der Schaltung gezeigte Bias Resistor ist nicht an der Kathode angeschlossen, dafür gibt es zwei Gitterbatterien, die die jeweilige Vorspannung erzeugen.
Ob das nicht auch funktionieren würde mit dem Bias Resistor in der Kathodenleitung, aber dafür ohne die beiden Gitterbatterien?
Zumindest hat sich das wohl schon früher jemand gefragt, es sind schwache Bleistiftspuren an der Kathodenanschlussleitung zu erkennen, die auf Hinzufügen des Widerstands in die Kathodenzuleitung schliessen lassen.

Gruss
Achim

Literaturnachweis:
[1] "A single tube beat-frequency oscillator", Electronics, November 1934, pp. 356+357