Taschenempfänger Rubin

1925 erhielt Julius Edgar Lilienfeld ein Patent für die Idee eines Transistors. Der erste funktionierende Bipolartransistor wurde am 23.12.1947 in den Bell Laboratories USA vorgestellt. Seine Erfinder waren John Bardeen, Walter Brattein und William Shockley. Die Rundfunkindustrie erkannte schnell die revolutionäre Bedeutung dieses Bauteils für die Radioproduktion. Bereits 1954 wurde der erste Transistortaschenempfänger der Welt Regency TR 1 in den Vereinigten Staaten hergestellt. Dieser einfache MW-Super war mit nur vier Transistoren bestückt (selbstschwingende Mischstufe, 1.ZF, 2.ZF und Eintakt-Endstufe). Immerhin handelte es sich schon um einen Fünfkreiser mit Luftdrehko. Seine Batteriespannung war mit 22,5 V noch relativ hoch. Schon kurz nach seinem Erscheinen begann die internationale Entwicklung und Produktion von Taschenempfängern. Um die NF-Ausgangsleistung zu erhöhen, arbeiteten die Geräte jetzt mit einer Gegentaktendstufe und sechs bis acht Transistoren. Da diese Bauelemente noch sehr teuer waren wies oft ein Logo auf der Vorderseite der Radios auf die Anzahl der verwendeten Transistoren hin. Einige Hersteller (z.B. Made in Hong Kong) bestückten ihre Geräte mit zusätzlichen Transistoren, die als AM-Demodulatordioden arbeiteten (ein Anschluss abgekniffen) oder überhaupt keine Funktion hatten, um eine höhere Leistungsfähigkeit ihrer Produkte vorzutäuschen.

Das vorgestellte Projekt Taschenempfänger Rubin soll an diese guten alten Zeiten erinnern. Folgende Forderungen sind zu erfüllen: Bestückung mit sechs Transistoren (keine IC!), Gegentaktendstufe mit einer Ausgangsleistung von ca. 100 mW (damals waren 25 bis 100 mW üblich) und möglichst ähnliches Aussehen und Baugröße. Das Titelbild zeigt das Mustergerät im Vergleich mit einem TT-Empfänger Baujahr 1963. Im zweiten Bild ist das Innenleben des TT-Gerätes Ross Jubilee mit Komplementärgegentaktendstufe (Baujahr 1962) der Firma Ross Elektronics Corp Chicago USA zu sehen.

Da die Beschaffung geeigneter ZF Filter und Oszillatorspulen kaum noch möglich ist, wurde der HF Teil des Rubin als zweistufiger Einkreiser mit einer AVR (Automatische Verstärkungsregelung) ausgelegt. Das Prinzip dieser AVR wurde auch in den damaligen Geräten benutzt (hier wurde der 1.ZF Transistor geregelt). Der bewickelte Ferritstab und der Drehko des Eigangskreises stammen aus einem Schrottradio (L1 ca. 70 Windungen HF Litze-Anzapfung nach 5 Windungen, C1 = 165pF). Die AM-Demodulatorstufe (D1, D2) arbeitet als Spannungsverdoppler. Dadurch steht an der Anode der D1 eine ausreichende Regelspannung zu Verfügung, die sich mit zunehmender Feldstärke des empfangenen Senders vergrößert. Über R4 wird die Regelspannung dem Ladekondensator C5 zugeführt, in den aus R1 und R3 bestehenden Basis-Kollektorwiderstand von T1 eigeschleift und beeinflusst dadurch die Basisvorspannung, also die Verstärkung des Transistors. Durch die kleine Bauweise und die Nähe zum Ferritstab neigt der HF Teil zum Schwingen. Es ist also nach dem Aufbau der Schaltung die Einstellung seiner Empfindlichkeit notwendig. Dazu dient der Folientrimmer C3. Er führt die am Kollektor T1 verstärkte HF um phasengedreh auf seine Basis zurück. Je höher seine Kapazität umso geringer die Verstärkung dieser Stufe (ich habe einen Wert von ca. 36 pF benötigt).

Im NF Teil des Gerätes befinden sich in der Gegentaktendstufe ein npn und ein pnp Transistor (T5, T6). Diese Schaltungsart nennt man Komplementärendstufe. Um eine Verzerrung der Wiedergabe zu vermeiden sollten beide Transistoren eine möglichst annähernde Stromverstärkung (hFE) haben (Pärchen). Da der hFE der eingesetzten Typenreihen zwischen 185 und 200 liegt, ist es nicht schwer, mit einem Digitalmultimeter, das über die Funktion Stromverstärkungsmessung verfügt, zwei geeignete Exemplare zu finden. Durch den Widerstand *RST wird der Ruhestrom der Endstufe festgelegt. Je höher sein Wert ist umso größer ist der Ruhestrom. Dieser sollte zwischen 3mA und 5mA liegen. Die Höhe des Ruhestroms beeinflusst ebenfalls den Verzerrungsgrad der NF Wiedergabe (je größer umso geringer sind die Verzerrungen). Im Mustergerät hat der RST einen Wert von 75 Ohm. D3 und D4 sind Kleinleistungsgleichrichterdioden. Sie stabilisieren den Arbeitspunkt der Endstufe bei Absinken der Betriebsspannung. R15 und R16 begrenzen den Kollektorstrom von T5 und T6 bei Erwärmung dieser Transistoren. Die Keramik- Kondensatoren C10, C15 und C16 verhindern ein Schwingen des NF Teils.
Da es sich beim Rubin um eine relativ einfache Schaltung handelt, lohnt sich der Aufbau nur in der Nähe eines oder mehrerer stärkerer Sender (z.B. Ortssender).

Literatur: Das große Handbuch Fehlersuche in elektronischen Schaltungen