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Empfangsgeräte

Durch die Konstruktion des deutschen Fernseh-Einheitsempfängers [2] und kombinierter Rundfunk- und Fernsehempfänger [3,4] für direkte Bildbetrachtung (Bildformat 31,5x27,5 cm) bzw. für Bildbetrachtung in einem aufklappbaren Linsenrasterschirm (Bildformat 40x50 cm) war im Jahre 1939 ein gewisser Abschluß in der Entwicklung von Heimempfängern erreicht. Es mußten nunmehr Empfänger für ortsbeweglichen Betrieb entwickelt werden, die für Reportagezwecke, Einbau in Kraftwagen oder Flugzeuge und als Kontrollempfänger auf Katoelstrecken besonders geeignet sein sollten.

 

Trotz der vielseitigen Anwendung der Geräte genügte infolge zweckentsprechender Normung von Amplitude und Polarität der Bildsignale und Synchronisierzeichen die Herstellung von nur zwei Typen. Der eine Gerätetyp ist der Universalempfänger mit einer Bildgröße von 8X9cm und einer Anodenspannung von 6kV, ausgeführt als Bildschreiber (sogenannter Kurzschlußempfänger) oder als kompletter drahtloser Empfänger. Der zweite Gerätetyp ist ein Hochleistungsempfänger mit einer Bildgröße von etwa 11x12 cm und einer Anodenspannung von 12 kV, ausgeführt als Bildschreiber großer Helligkeit für Bildbetrachtung bei Tageslicht.

 

Infolge der hohen Anforderungen an Schärfe und Helligkeit der Empfangsbilder wurde eine Neuentwicklung kleiner, scharfzeichnender Kathodenstrahlröhren sowie ein entsprechender Aufwand bezüglich Verstärker, Kippgeräte und  Hochspannungserzeugung notwendig. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wurden Taktgeber, Zeilenkippgeräte und Hochspannungserzeugung in beiden Typen gleichartig gebaut.

 

Taktgeber

Bei der Anwendung der Mitnahmesynchronisierung muß im Empfänger aus der übertragenen Zeilenfrequenz durch Frequenzteilung die Bildwechselfrequenz erhalten werden. Hierfür wurde ein kleiner, zuverlässiger Taktgeber entwickelt, welcher drei Teilerstufen mit abgestimmten Transformatoren enthält. Aus der Zeilenfrequenz von 11.200 Hz werden die beiden Frequenzen 350 und 400 Hz abgeleitet und in einer Misch-stufe überlagert, so daß sich die Bildwechselfrequenz von 50 Hz ergibt.

Kippgeräte und Hochspannungserzeugung

Als Zeilenkippgerät wird für alle Fernsehempfänger das zu hoher technischer Vollendung entwickelte Transformatorkippgerät verwendet und zur Linearisierung des Sägezahnstromanstieges parallel zu den Ablenkspulen eine vorgespannte Diode angeordnet. Während bisher die Diodenvorspannung durch Spannungsabfall an einem kapazitiv überbrückten Widerstand erzeugt wurde und sich die aufgenommene Gleichstromleistung größtenteils im Widerstand in Wärme umsetzte, gelang es, durch eine neue Energierückgewinnungsschaltung diese Verluste einzusparen. Hierbei wird dieser Widerstand durch den Innenwiderstand des Kippgerätes selbst ersetzt. Bei gleichbleibender Kippleistung wurde es möglich, die Leistungsaufnahme aus dem Netzgerät gegenüber üblichen Kippschaltungen wesentlich, bei Hochleistungsempfängern sogar auf etwa ein Drittel zu verringern. Die Leistungsaufnahme beträgt beim Universalempfänger nur 6 W (hiervon 1W Heizleistung der Kippröhre), beim Hochleistungsempfänger 13W (hiervon 6W Heizleistung).

 

Die Anodenspannung für die Kathodenstrahlröhre wird durch Gleichrichtung der während des Zeilenrücklaufs am Kippgerät auftretenden hohen Spannungsimpulse erzeugt [5]. Die Anodenleistung der Kathodenstrahlröhre wird daher ohne nennenswerten Energiemehrbedarf vom Kippgerät gedeckt und ist in den obengenannten Zahlen bereits enthalten. Die Anodenspannung von 6kV (beim Hochleistungsempfänger 12kV) wird in drei Stufen erzeugt. Die zur Gleichrichtung der Spannungsimpulse dienenden Gleichrichterröhren können infolge ihrer sehr kleinen Heizleistung von nur 0.1 W direkt aus dem Kipptransformator geheizt werden. Infolge der hohen Impulsfrequenz der gleichgerichteten Impulse ist zur Siebung der Anodenspannung nur ein kleiner Ladekondensator von etwa 200 pF erforderlich. Praktisch genügt hierfür die Kapazität zwischen dem auf Anodenpotential befindlichen leitenden Innenbelag und der geerdeten äußeren Metallisierung des Kolbens der Kathodenstrahlröhre. Um bei dem hohen Innenwiderstand der Hochspannungsquelle (bis zu 12MQ) Spannungsschwankungen infolge der schwankenden Stromaufnahme der Kathodenstrahlröhre zu vermeiden, wird die Belastung durch eine kleine, gegenphasig gesteuerte Kompensationsröhre konstant gehalten.

 

Durch geschickte Aufteilung der Wicklungen und Wahl geeigneter Materialien konnten sehr kleine Abmessungen des Kipptransformators (Abb. 6) erzielt und das Gewicht auf 100 g verringert werden. Als Bildkippgerät wurde im Universalempfänger ein Transformatorkippgerät mit ferromagnetischem Ablenkjoch, im Hochleistungsempfänger ein Verstärkerkippgerät (siehe unten) verwendet.

Universalempfänger

Der Aufbau dieses Emp-fängertyps ist aus Abb. 7 gut erkennbar. Die äußere Form ist dem Durchmesser (130 mm) und der Länge (270 mm) der Kathoden-strahlröhre angepaßt. Das Amplitudensieb, die Kipp-geräte und die Hochspan-nungserzeugung aus dem Zeilenkippgerätisind mit der Halterung und dem Ablenk-spulensatz der Kathoden-strahlröhre zu einer kon-struktiven Einheit verbun-den; die für die verschie-denen Verwendungszwecke benötigten Verstärker- und Taktgeberchassis sind leicht auswechselbar. Der Bildschreiber enthält für den Empfang nieder-frequenter Signale nur einen Endverstärker, der die genormte Eingangsspannung von 1 VSpitze auf etwa 30 V zur Aussteuerung der Kathodenstrahlröhre ver-stärkt. Für drahtlosen Empfang werden ein Zwischen-frequenzverstärker und wahlweise ein Vorverstärker für den Empfang im Dezimetergebiet (etwa 400 MHz) bzw. im UKW-Gebiet (etwa 60 bis 90 MHz) eingesetzt.

 

Im Dezimeterwellen-Vorverstärker wird der Eingangs-kreis durch eine symmetrische Lecherleitung gebildet, deren eines Ende zu den Anoden einer Mischdiode führt und deren anderes Ende durch eine verstellbare Kurzschlußbrücke abgeschlossen wird. Die symme-trische Antennenzuleitung ist über ein Anpassungs-glied an die Anoden der Mischdiode geführt. Die Os-zillatorspannung wird im Gegentakt auf das Eingangs-system induziert und an der Kathode der Mischdiode wird die Zwischenfrequenz abgenommen.

Der UKW-Verstärker enthält Vorstufe, Mischstufe, Os-zillator und erste ZF-Stufe. In der Vorstufe wird eine besonders rauscharme und^steile Pentode (LV4) ver-wendet, welche bei 70 MHz und einer Bandbreite von 5 MHz eine lOfache Verstärkung ergibt.  

 

Die Mischung erfolgt zur Verringerung des Rauschens additiv. Der Empfänger kann durch satzweise auswechselbare Spulen auf 5 Frequenzkanäle eingestellt werden. Die Frequenzkonstanz der Kreise ist so hoch, daß sich eine Nachstimmung erübrigt.

 

Der Zwischenfrequenzverstärker enthält drei Stufen mit steilen Pentoden (LV1); die Gleichrichtung erfolgt in einer Gegentaktdiode (L.D 1). Die Gesamtverstärkung des Empfängers ist im Dezimetergebiet etwa 30.OOOfach, im UKW-Gebiet etwa 100.OOOfach. Die Empfindlichkeit (am Ende des Antennenkabels für Nutzleistung gleich Rauschleistung) beträgt im Dezimetergebiet 25uV, im UKW-Gebiet 8V (gemessen an 120 Q). Die beim Betrieb in Fahrzeugen bekanntlich auftretenden schnellen starken Schwankungen der Empfangsfeldstärke werden zwischen 100 mV und 1V durch eine Regelautomatik kleiner Zeitkonstante verzerrungsfrei ausgeregelt; bei lOOfacher Zunahme der Antennenspannung wächst die Ausgangsspannung nur um 20 %.

 

Die Antennenspannung sollte für ein gut sichtbares Bild und einen Modulationsgrad des Trägers von wenigstens 60 % im Dezimetergebiet 100 \iVf im UKW-Gebiet 30 \iV betragen.

Die Bedienung des Empfängers ist einfach und beschränkt sich nach Einstellung der Mitnahmesynchronisierung auf gelegentliche Nachstellung der Grundhelligkeit, da die Strahlschärfe infolge Stabilisierung von Fokussierstrom und Hochspannung nicht nachgestellt werden muß und auch die Spannung zwischen schwarz und weiß durch die Regelautomatik praktisch konstant gehalten wird.

 

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