Schaltungsbeschreibung⚓
Empfänger und Auswertschaltungen für DCF-77-Zeitzeichensignale wurden in der Funk-Technik bereits veröffentlicht. Im Zuge der weiterentwickelten Integrationstechnologie stehen heute jedoch ICs bereit, die den Bau eines DCF-77-Empfängers stark vereinfachen. Die hier beschriebene Schaltung arbeitet mit einem Tuner-IC (Superhet) und kommt dank der niedrigen ZF ohne teure Quarzfilter aus. Am Ausgang stehen die 1-s-lmpulse für die weitere Verarbeitung bereit (zum Beispiel durch den Prozessor SAB 8748). Nach Auskunft der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt und der Deutschen Bundespost soll der Betrieb des DCF-77-Zeitzeichensenders langfristig gesichert sein — ein Ausbleiben der Zeitzeichensignale ist daher nicht zu befürchten.
Da zum Empfang der DFC-77-Zeitzeichen nur das Auswerten eines einzigen Trägersignals (77,5 kHz) nötig ist, genügt für die sen Anwendungsfall ein selektiver, nicht durchstimmbarer Empfänger. Selbstverständlich ist es möglich, einen Geradeausempfänger zu benutzen, jedoch stehen dann dem relativ einfachen Aufbau entscheidende Nachteile gegenüber:
Der Sendefrequenz von 77,5 kHz ist breitbandig ein energiereiches Störspektrum überlagert. Außerdem liegt die fünffache Zeilenfrequenz der Fernsehempfänger nahe an der Empfangsfrequenz. Der entscheidendste Nachteil aber ist die Rückwirkung der hochverstärkten, gleichfrequenten Ausgangsspannung auf den Eingang (Schwingneigung).
Daher ist ein einfacher, mit LC-Kreisen bestückter Aufbau so störempfindlich, dass ein einwandfreier Betrieb über längere Zeit nicht möglich ist. In manchen Bauanleitungen ist ein schmalbandiges aber teueres Quarzfilter eingesetzt, welches zwar die Selektion verbessert, die Probleme des Geradeausempfanges jedoch nicht durchgreifend löst. Die hier beschriebene Schaltung ist daher als Superhetempfänger ausgelegt. Von der abgestimmten Ferritantenne wird das Empfangssignal über einen rauschar men Transistorverstärker und über einen Bandpass dem monolithisch integrierten Tuner „SO 54 T“ zugeführt. Dort wird es verstärkt und mit einem einfach aufbereiteten Signal von 80 kHz zum Zwischenfrequenzsignal (2,5 kHz) umgesetzt. Das ZF-Signal wird dann über einen aktiven Bandpassverstärker und einen Gleichrichter geführt und von einem Komparator zu 1-Hz-Impulsen mit TTL-Pegel für die Auswerteschaltung geformt. Dieses Schaltungsprinzip unterscheidet sich von bisher veröffentlichten durch seine sehr tief liegende Zwischenfrequenz, die es erlaubt, aktive RC-Filter mit hoher Güte zu benutzen, die viel preisgünstiger sind als Quarzfilter aber trotzdem die gleiche Selektion bieten.
Das beschriebene Empfangsteil wurde im Zusammenspiel mit der Auswertschaltung basierend auf dem Microcomputer SAB 8748 erprobt [2]. Beim Betrieb des Empfängers mit dem Computerteil der Uhr ist zu beachten, dass die Speisespannung für den Empfänger ausreichend abgeblockt wird, um Störungen durch das Digitalteil zu vermeiden.
Der Abgleich geschieht am zweckmäßigsten nach folgender Anweisung: Zunächst wird der Antennenkreis durch Verschieben der Spule auf dem Ferritstab auf Maximum abgeglichen (Tastkopf am Emitter des Eingangstransistors). Anschließend wird das Bandfilter L2, L3 auf Maximum abgeglichen (MP1). Nach Einspeisen des 80-kHz-Signals muss das ZF-Signal an MP2 messbar sein. Mit P3 wird am Ausgang von A3 (MP4) auf maximale Amplitude abgeglichen und mit P2 wird die Amplitude dann auf 300 mV (Spitze-Spitze) eingestellt. Abschließend wird der Referenzpegel des Komparators A4 mit P1 so eingestellt, dass am Ausgang (MP3) „saubere“ Impulse erscheinen.