Pendler, Pendelempfänger, Pendelaudion, Superregenerativ- Grundlagen

Pendler, Pendelempfänger, Pendelaudion, Superregenerativ- Grundlagen

Leider gibt es über das Funktionsprinzip des Pendlers nur wenige Informationen, so daß Informationen falsch zugeordnet/ interpretiert werden. der Pendelempfänger ist eine amerikanische Erfindung, darum gibt es auch wenig Grundlagen- Texte in deutschsprachigen Fachbüchern.

Über die Verwendung im Rundfunk- Bereich gibt es extrem wenig Informationen, obwohl anzunehmen ist, daß sie ursprünglich dazu entwickelt wurde, zur Zeit der Patentanmeldung gab es die Fernsteuerungsanwendung noch nicht.

Auch wurden Pendlerschaltungen nur wenig angewandt, Anfang der 50er Jahre wurde das Prinzip für einfache UKW- Empfangsteile genutzt, später für einfache Fernsteuerungen, heute für Fernsteuerungen und Datenübertragung.

Es gibt zwei unterschiedliche Betriebsweisen des Pendlers, die sich in ihren Eigenschaften und der Anwendung sehr unterscheiden- die logarithmische und die lineare Betriebsart.

Achtung- Fehlinterpretation !

In vielen Quellen wird fälschlicherweise nur die logarithmische Betriebsart beschrieben, da auch nur diese noch Verwendung findet !
Es wird die Umwandlung der Amplitudenmodulation in Pulsbreitenmodulation beschrieben, diese Beschreibung ist jedoch nur für den logarithmischen Pendler gültig !

Tatsächlich scheint es keine Anwendung des linearen Pendelaudions gegeben zun haben.
Das ist insofern erstaunlich, weil anzunehmen ist, daß das Pendelaudion für den Rundfunkempfang entwickelt wurde.

In dem Fachbuch "Superregenerative Receivers" von J. R. Whitehead, 1950, sind die beiden Pendelempfänger- Betriebsarten sehr ausführlich beschrieben, möglicherweise ist es die weitgehendste Veröffentlichung zum Thema Pendelempfänger.
Hier gibt es auch Beispielschaltungen des linearen Pendlers, es ist nicht bekannt, ovb diese auch praktisch verwendet wurden.

Das Buch liegt mir vor, ich werde relevante Auszüge hier einstellen.

Kurz erklärt:

Logarithmische Betriebsart
Ein Audion wird mit einer Wechselspannung beaufschlagt, die den Arbeitspunkt so verschiebt, daß der Schwingungseinsatz bei jeder positiven Halbwelle erreicht wird.
Wenn diese Halbwelle den vollen Schwingungsaufbau zuläßt, so daß die volle Aussteuerung des aktiven Bauelements (Röhre, Transistor) erreicht wird, wird das Empfangssignal des Audions mit verstärkt, und zwar bis zur Aussteuerungsgrenze.

Das ist eine enorme Verstärkung, die sogar eine Endröhre direkt treiben kann !
Es können kleinste Signale bis zur Aussteuerungsgrenze verstärkt werden, die gerade über dem Eigenrauschen des Audions bzw. der Empfangsschaltung, einschl. Antenne, liegen !

Ohne Empfangssignal wird das Eigenrauschen des aktiven Bauelements verstärkt- es entsteht starkes Rauschen, welches bei einem Signal geringer wird oder verschwindet.

Bei der Demodulation amplitudenmodulierter Signale entstehen breitenmodulierte Impulse, die durch Integration wieder die modulierte NF zurückgeben.

Diese Demodulationsart ist aber mit Verzerrungen behaftet, und für qualitativ guten Rundfunkempfang nicht zu gebrauchen, für die Übertragung von Fernsteuerimpulsen und Digitaldaten ist das jedoch weniger kritisch, da die Impulsform oft zweitrangig ist, oder die Impulse formregenerierende Stufen durchlaufen.

Am Ausgang des logarithmischen Pendelaudions stehen breitenmodulierte Impulse zur Verfügung, diese haben alle die gleiche Höhe (= max. Aussteuerung), aber , je nach Pegel des Empfangssignals (der Modulation) zum Beginn des "Aufschwingens", verschiedene Länge (= Impulsbreite).

Diese Betriebsart ist sehr gut geeignet, im Nahbereich, auf nahezu leeren Frequenzbändern, kleine Funk- Steuersignale zu empfangen, mit den wenigen aktiven Bauelementen ist die Stromaufnahme des Empfängers extrem gering- darum sind sie in Modell- Fernsteuerungen und Computer- Nahdistanz-  Datenübertragungszubehör (drahtlose Tastaturen/ Mäuse) zu finden.

Lineare Betriebsart
Hier wird die Arbeitspunkt- verschiebende Wechselspannung so bestimmt, daß die Aussteuerungsgrenze niemals erreicht wird.

In diesem Falle entstehen kurze Impulse am Ausgang der Pendlerstufe, die in der Höhe der modulierten Hüllkurve folgen, die modulierte Hüllkurve wird recht gut wiederhergestellt, die Verzerrungen bleiben gering.

Diese Betriebsart ist nicht so empfindlich, aber läßt die Rückkopplungseinstellung entfallen, und gestattet Rundfunkempfang.

Graphische Darstellungen
Was am Ausgang des Pendelaudions erscheint, und die Modulation wiedergewinnen läßt, zeigt diese Abbildung.

a: Aufmodulierte Niederfrequenz

b: Linearer Pendler. Impulse verschiedener Höhe, die Höhe folgt der sinusförmigen Modulationsfrequenz des empfangenen Trägers, einfachste Wiedergewinnung der ursprünglichen Modulationsfrequenz.

c: Logarithmischer Pendler: Impulse verschiedener Breite, Integration ermöglicht die Wiedergewinnung der ursprünglichen Modulationsfrequenz.
d: Ebenfalls Logarithmischer Pendler, Eigen-Pendelfrequenzerzeugung der Pendelstufe, verschiedene Länge der Pausen zwischen den Impulsen, Integration ermöglicht die Wiedergewinnung der ursprünglichen Modulationsfrequenz.