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Sony Corporation, Tokyo

CRF - 320 A: Testbericht © addx, Rainer Lichte

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überarbeitet am 25.9.2010

Doppelsuper,
1. ZF 45,145 MHz, 2. ZF 455 kHz

Digitalanzeige, 1 kHz

150 kHz - 30 MHz

AM, USB, LSB, UKW - FM

Selektivität -6 dB/ -60 dB
AM 10/16 kHz, 4,4/8 kHz, SSB 2,0/3,4 kHz

Sensitivität
AM 1 uV, SSB 0,3 uV

Noise Blanker, S-Meter, Preselektor, UKW Muting, UKW AFC

Digitaluhr, Timer

Der CRF-320A ist das Spitzenmodell der Weltempfänger von Sony: ein Gerät, das durchgehenden Empfang auf allen KW-Bereichen (in 29 Bändern), dazu UKW, MW und LW bietet und bei dem der technische Aufwand so hoch getrieben wurde, wie kaum zuvor bei einem Portabel-Gerät.
Am deutlichsten können Funktion und Grundkonzept am Blockschaltbild abgelesen werden. Läßt man einmal die ganze PLL-Schaltung und die Frequenzzählung weg, bleibt eine übliche Doppelsuper- Schaltung. Der VFO wirkt dabei in der ersten Stufe und der zweite Oszillator ist fix. Die 1. ZF beträgt 45.145 MHz, die 2. ZF liegt bei 0.455 MHz. Der 2. Oszillator ist quarzstabilisiert und schwingt auf 45.6 MHz. Der 1. Oszillator ist ein VCO (Voltage Controlled Oscillator) und damit ein Teil der PLL- Schaltung. Diese ist auch notwendig, da bei hohen Frequenzen stabile Oszillatoren schwierig zu realisieren sind. Während die Grobabstimmung (MHz) mit Hilfe von Drehschaltern eine Art Bereichswahl darstellt, ist die Feinabstimmung (kHz) mit einem VFO (Variable Frequency Oscillator) von 3.455 bis 2.455 MHz ausgeführt. Die Anzeige der MHz am Digitaldisplay erfolgt als direkte Dekodierung der Schalterstellungen der Bereichswahl, während die kHz das Zählergebnis der VFO-Frequenz darstellen (die MHz-Stellen werden dabei nicht angezeigt).
Die PLL-Schaltung gestattet es, die VCO-Frequenz mit einem Bezugsoszillator zu vergleichen und bei Abweichungen den VCO nachzuregeln. Bei diesem Konzept hängt aber die Stabilität des Empfängers nicht nur vom Bezugsoszillator sondern auch von der Stabilität des VFO ab. Dieser wird über den Mischverstärker bei A und B in den PLL-Kreis eingemischt.
Offensichtlich um beim Design der Frontplatte freie Hand zu haben, wurden keine HF-Leitungen zu den Schaltern geführt bzw. die dafür erforderlichen Schirmmaßnahmen umgangen. Alle HF-Kreise werden über Dioden freigegeben oder gesperrt. Dies erfordert zwar einen erheblichen Aufwand an zusätzlichen Bauelementen, an den Schaltern liegen dafür aber auch nur unkritische Gleichspannungen.

Aufbereitung des HF-Signals
Eine mehrstufige HF-Selektion sorgt dafür, daß keine unerwünschten Frequenzen an die Mischstufe gelangen und dort zu Spiegelfrequenzen führen. Auch werden durch die Vorselektion die Probleme der Kreuzmodulation an der ersten HF-Stufe in Grenzen gehalten.
Zunächst wird mit einem Tiefpaß der Bereich oberhalb 35 MHz gedämpft; dadurch werden UKW- und TV-Störungen vermindert. Daran angeschlossen ist eine umschaltbare Bandsperre, die wahlweise oberhalb oder unterhalb von 7 MHz wirksam wird. Nun gelangt das Signal an die erste HF-Stufe, welche (selbstverständlich) mit einem Dual-Gate FET bestückt ist. Hier wird auch erstmals die Regelung wirksam. (Es ist allgemein üblich, die erste HF-Stufe zu regeln, da sonst bei starken Signalen hoffnungslos alle nachfolgenden Stufen übersteuert werden). Nach dieser Vorselektion folgt ein mehrstufiger verteilter Bandpaß, der mit fünf umschaltbaren Bereichen das gesamte KW-Band überdeckt. Dieser besonders aufwendige Bandpaß wird über Dioden aktiviert, sodaß die einzelnen Funktionsgruppen optimal aufgebaut werden konnten.
Es folgt die erste Mischer. Als symmetrischer Gegentaktmischer mit nachfolgendem symmetrischen ZF-Filter ausgeführt, liefert er ein Minimum an unerwünschten Mischprodukten an den Ausgang. Die Verstärkung der 1. ZF wird durch einen geregelten Dual-Gate FET besorgt. Die nun folgende hochwirksame Störbegrenzung rechtfertigt den schaltungstechnischen Aufwand. Dabei wird in einer eigenen Mischstufe das Signal zu einer dynamisch geregelten Pegelüberwachung geleitet. Diese tastet beim Auftreten einer Impulsspitze (Zündfunken) die ZF gegen Masse. Die ZF wird damit abgeschaltet. Die Lücke im Signal dauert oft nur wenige Mikrosekunden und ist daher nicht erkennbar.
Der BFO ist für das obere und untere Seitenband mit einem getrennten Quarzoszillator ausgestattet. Eine Feinabstimmung ist leider nicht vorhanden - damit ergeben sich beim Empfang schmalbandiger SSB-Signale die bekannten Probleme in der Abstimmung.

Bandbreitenregelung
Die Umschaltung ist wieder mit Dioden gelöst. Zwei getrennte keramische Filter wprden mit einer Bandbreite von 7 kHz (WIDE) oder 4 kHz (NARROW) aktiviert. Beim Umschalten auf USB oder LSB wird noch ein zusätzliches sehr enges NF-Filter eingeschaltet, ehe das Signal der NF-Endstufe zugeführt wird. Untere Grenzfrequenz etwa 300 Hz, obere ca. 3 kHz. Damit werden Rausch- und Brummstörungen sicher ausgeblendet. Bei CW-Empfang wird dieses Band auf 800 Hz +/- 200 Hz eingeengt.

PLL-Schaltung
Kurz eine prinzipielle Erklärung: Ein VCO (=spannungsgesteuerter Oszillator) liefert seine vorerst ungeregelte Ausgangsfrequenz (Freilauffrequenz) an eine Vergleicherstufe. An diese liefert auch ein Bezugsoszillator sein Signal. Sind nun beide Signale ungleich, genauer gesagt: nicht in Phase, liefert die Vergleicherstufe eine Spannung, welche den VCO so abstimmt, daß dessen Ausgangsfrequenz gleich der Bezugsfrequenz wird.
Dieses System ist also ein geschlossener Regelkreis, dessen Sollwert vom Bezugsoszillator geliefert wird. Ausschließlich von seiner Genauigkeit hängt die Genauigkeit der Ausgangsfrequenz ab (beim CRF 320A muß noch der Fehler des VFO dazuaddiert werden). Das besondere Problem von PLLs in KW-Empfängern liegt in der Abstimmung. Während manche Typen auf vollen Synthesizer-Betrieb ausgerichtet sind, hat man es hier nur für die MHz-Abstimmung eingesetzt. Für die kHz-Abstimmung wurde ein stabiler VFO (3.455 bis 2.455 kHz) vorgesehen. Mit Hilfe von zwei Zwischenmischern (A,B) werden alle Oszillatoren (1. Osz., 2. Osz., VFO) in den PLL-Kreis eingeschaltet. Die Frequenzsynthese für die MHz-Abstimmung erfolgt über einen stellbaren Vorwärts/ Rückwärtszähler. Daß dieser durch die Bereichsschalter über zusätzliche Transistoren angesteuert wird, ist allerdings ein eher entbehrlicher Aufwand.

Frequenzanzeige
Die MHz-Stellen der gut lesbaren Leuchtziffern werden direkt von den Bereichswahlschaltern gesteuert, die damit auch den Teiler im PLL-Kreis in die richtige Stellung bringen. Lediglich die kHz-Stellen werden direkt gewählt. Die Torzeit des Zählers wird dabei vom Bezugsoszillator des PLL-Kreises gesteuert, so daß auch hier keine Ungenauigkeiten entstehen können. Die analoge Darstellung der VFO-Abstimmung auf einer Linearskala kommt dem Bedürfnis des Herstellers nach Perfektion entgegen - obwohl die erzielbare Genauigkeit der Digitalanzeige mit +/- 1 kHz für schmalbandigen Empfang unzureichend ist. Bei einer Verbesserung dieser Anzeige wäre allerdings bereits die Ungenauigkeit der Quarzoszillatoren zum Vorschein gekommen.

Zusammenfassung
Beim CRF 320A wurde ein ideenreiches Konzept verwirklicht, dem allerdings die entscheidende Generallinie fehlt. So wurde z.B. ein aufwendiger Timer integriert, während man beim Aufwand andernorts (z.B. beim BFO) beinahe knausrig war. Einzelne Detaillösungen führen zu unnötigem technischen Aufwand (so wurde z.B. in den Regelteil des Netzgerätes viel Know-How gepackt - doch handelte man sich durch dieses getastete Netzteil mit seinen steilen Schaltflanken viele Störungen ein, die nur durch Kunstgriffe wieder weggebracht werden konnten). Auch dürfte die Entwicklung des Gerätes so lange gedauert haben, daß viele Details mittlerweile von der technischen Entwicklung überholt worden sind. adxb-oe

Sony CRF-320: Technische Daten
Hersteller Sony Corp., Japan
Vertrieb Fachhandel
Gerätetyp Stationsempfänger
Schaltungstyp Wadley-Dreifachsuper mit Quarzsteuerung
Frequenzbereiche 1.60 - 30 MHz sowie LW, MW, UKW
Frequenzanzeige digitale LED-Anzeige
Analogskala für jeden Bereich
Ablesegenauigkeit +/- 1 kHz mit Digitalanzeige
Besonderheiten LED-Timer

Empfindlichkeit 0,7 uV bei -3 dB S/N
Trennschärfe (kHz) +/- 6 kHz bei -60 dB in Stellung schmal
Spiegelfrequenzsicherheit besser als 65 dB
Abstimminstrument vorhanden
Antennen 2 Teleskopantennen, Ferritantenne für MW und LW
Antennenanschlüsse Klemmbuchsen für UKW, KW und MW-Antennen

NF-Teil
Leistung, Sinus 2 Watt, 10% THD
Tonblende Höhen, Tiefen, jeweils +/- 8 dB
Lautsprecher 12 cm Lautsprecher
Stromversorgung Netz 110/220 Volt umschaltbar, Kabelfach; Batterie acht Monozellen, externe Gleichspannung 12 Volt
Leistungsaufnahme ca. 12 Watt
Maße 45 x 31 x 21 BHT in cm
Gewicht 13 kg mit Batterien
Bestückung 19 ICs, 93 Transistoren, 42 Dioden
FTZ-Nummer U-185
Preis DM 4000.-

© Kurzwellenempfänger, Qual der Wahl, Rainer Lichte