DCF77 Empfänger Eigenbau selber bauen einfacher Rückkopplungsempfänger / Geradeausempfänger

[Bernhard S. (bernhard)]

... mal etwas Nostalgie :-)

Ein kleines Beispiel, wie mit relativ wenig Aufwand das DCF77 Signal mit 
einem Einkreisempfänger / Geradeausempfänger empfangen werden kann.

Diese Schaltung ist nicht nur für den LW-Bereich geeignet, die 
LC-Kombination am Eingang (Induktivität Ferritstab + C) bestimmt die 
Empfangsfrequenz.

Dieser Audion verfügt über eine zusätzlich Rückkopplung, somit ist er 
empfindlicher als ein Dedektorempfänger aber weniger empfindlich als ein 
Überlagerungsempfänger / Superhet

Durch die Mitkopplung  Rückkopplung  negative Gegenkopplung wird der 
Empfangsschwingkreis / Eingangskreis sehr schmalbandig.

Übertreibt man es mit der Rückkopplung dann sind die Schwingbedingungen 
erfüllt und die ganze Schaltung arbeitet als Oszilltor :-)


Hier gilt das Motto: Weniger ist manchmal mehr


Die Inbetriebnahme dieser Schaltung ist relativ einfach, erfordert aber 
etwas Feingefühl am DREKO und am Rückkopplungspotentiometer.

Ein OSZI und ein Funktionsgenerator erleichtert die Inbetriebnahme.

Die Stellung der Potentiometer, welche die Verstärkung der Schaltung 
beinflussen, standen im Versuchsaufbau auf Mittelstellung, bei zu hoher 
eingestellter Verstärkung war der Rauschpegel der Schaltung relativ 
hoch.

Wirkt die Rückkopplung zu stark, erfreut uns zwar die große Lautstärke 
hinter der Demodulation,
aber die Schaltung schwingt bei der DCF-Trägeraustastung zu sehr nach 
und die Impulse sind unbrauchbar verschliffen (s.Oszi-Bild).

Im Bild "OSZI.jpg" ist das empfangene DCF-Signal dargestellt, verringert 
man die Rückkopplung, dann verschwinden die Signale im Rauschen.


Nachtrag: Als Kapazität am Schwingkreis sind Scheibenkondensatoren nicht 
geeignet !

Beitrag "Welche Kondensatoren im Schwingkreis einsetzen"

Ich hoffe, die Schaltung für den Rückkopplungsempfänger ist 
übersichtlich gezeichnet.

Bernhard

[Bernhard S. (bernhard)]

Und so könnte die Inbetriebnahme der Schaltung erfolgen:

0. TV-Geräte, diverse Schaltnetzteile oder andere HF-Störquellen in der
   Nähe des Ferritstabes ausschalten.

1. Ferritstab auf den DCF77-Sender-Frankfurt/M ausrichten
   (die lange Seite des Ferritstabes zeigt zum Sender)

2. Frequenzzähler und / oder Oszilloskop an den Ausgang der Schaltung
   anschließen

3. Alle Potentiometer für die Verstärkung auf Mittelstellung.


4. Rückkopplung durch drehen des Rückkopplungs-Potentiometers so 
einstellen, dass die Schaltung sich selber erregt und ein sinusförmiges 
Ausgangssignal anliegt (ca. 1V). Nach Möglichkeit keine zu starke 
Verzerrung des Signals zulassen.

5. Ausgangsfrequenz mittels Drehkondesator auf 77,5kHz einstellen.

6. Rückkopplung mit dem Rückkopplungs-Potentiometer verringern, bis die 
DCF-Signale brauchbar zur Verfügung stehen.


Bernhard

[Bernhard S. (bernhard)]

Ein paar Betrachtungen zur Bandbreite und Güte des Systems:

Mit einer "schwachen" Wobbel-Generator-Ankopplung (Kabel miteinander 
etwas verdrillt) wurde die Schmalbandigkeit des Systems sehr schnell 
sichtbar.


Gemessene und errechnete Werte:

Der Schwingkreis (Ferritstab+C) ohne weitere Schaltung besitzt eine 
Bandbreite von ca. 800 Hz, entspricht einer Güte von ca. 92


Das System besitzt mit angemessener Rückkopplung eine Bandbreite
von ca. 130Hz, somit eine Güte von ca. 600


Einen kleinen LC Rechner für Frequenz, Güte usw. hänge ich als 
Excel-Tabelle mit an.



Bernhard

[Bernhard S. (bernhard)]

Eine weitere Variante mit zwei NPN-Transistoren. An die Transistoren 
gibt es keine besonders hohen Anforderung da die Gesamtverstärkung der 
Schaltung nur wenige dB betragen muss.


Bernhard

[Bernhard S. (bernhard)]

Diese Schaltung ist zwar relativ einfach, aber...

Sie schwingt zu gut, die Rückkopplung lässt sich nur schwerlich 
einstellen.

Vermutlich ist auch die Stromverstärkung der verwendeten Transistoren zu 
hoch, ev. könnten zusätzliche Emitter-Widerstände das System etwas 
bremsen.

Vielleicht hat jemand von Euch eine Idee?

Bernhard

[Trillian ist ein Cybernaut (Gast)]

Vielen Dank für Deine ausführlichen Beschreibungen. Sehr interessant. 
Von einem eigenen DCF77-Empfänger "träume" ich schon etliche Jahre, habe 
aber nie etwas umgesetzt.

Wo bekommt man denn heutzutage am besten Ferritantenne und Dreko für den 
Eingangsteil her?

[Bernhard S. (bernhard)]

Eine mögliche Simulierung in LTspice IV...



>Vielen Dank für Deine ausführlichen Beschreibungen.

Ich danke Dir für die lobenden Worte :-)


>Sehr interessant.

Oh ja, zumal diese einfachen alten Schaltungsprinzipien gern mal in 
Vergessenheit geraten.


>Von einem eigenen DCF77-Empfänger "träume" ich schon etliche Jahre, habe
>aber nie etwas umgesetzt.

Natürlich können auch Rundfungsender im LW,MW und KW- Bereich empfangen 
werden.

Vor 40 Jahren war solch ein Radio mein ganzer Stolz, damals noch mit 
Germanium-Transistoren bestückt, Silizium-Transistoren waren noch 
ziemlich teuer.


>Wo bekommt man denn heutzutage am besten Ferritantenne und Dreko für den
>Eingangsteil her?

In alten Radios oder Funkweckern wirst Du schnell fündig.

Als DREKO-Ersatz wären auch Kapazitätsdioden möglich.



Bernhard

[kein_echo (Gast)]

>Eine mögliche Simulierung in LTspice IV...

Dürfte so als Aufbau Probleme bringen.

Zu DCF77 gibt es auch im Forum unter
"HF, Funk und Felder", suche nach "dcf77"
einige Beiträge.

[tim (Gast)]

Schönes Bastelprojekt! Du hast sozusagen einen Q-Multiplier um den 
Schwingkreis herum gebaut.

Angeblich geht es auch mit einem ZN414 oder einem seiner Derivate. Bin 
aber nicht ganz sicher, wie das mit der Demodulation war.