Hazeltines Prototyp eines Neutrodyn-Empfängers wurde am 2. März 1923 auf einer Tagung der Radio Society of America an der Columbia University vorgestellt. Er verfügte über zwei Stufen abgestimmter Hochfrequenzverstärkung. (Nahaufnahme, unten) Die drei Zwischenstufen-Kopplungsspulen, von denen das Neutralisierungssignal abgegriffen wird, sind sichtbar.

Der 1922 von Louis Hazeltine erfundene Neutrodyn -Radioempfänger war ein spezieller Typ von abgestimmten Hochfrequenzempfängern (TRF-Empfängern). Dabei wurde die Instabilität verursachende Elektrodenkapazität der Trioden - HF-Röhren kompensiert oder „neutralisiert“ [ 1 ] [ 2 ] , um parasitäre Schwingungen zu verhindern , die in frühen Radiogeräten zu Pfeifen oder Heulen in den Lautsprechern führten. In den meisten Ausführungen wurde an jeder Anodenspule der HF- Verstärker eine kleine zusätzliche Wicklung verwendet, um ein kleines gegenphasiges Signal zu erzeugen. Dieses konnte mithilfe spezieller variabler Trimmkondensatoren so eingestellt werden , dass das über die Anoden-Gitter-Kapazität an das Gitter gekoppelte Streusignal kompensiert wurde. Die Neutrodyn-Schaltung war bis in die 1930er-Jahre in Radioempfängern weit verbreitet, bis sie vom Überlagerungsempfänger abgelöst wurde .

Geschichte

Frühe abgestimmte Hochfrequenzempfänger (TRF-Empfänger) waren bei hoher Verstärkung schwer zu betreiben, da ihre HF-Verstärkerstufen instabil waren. Ein Hauptproblem war die hohe Elektrodenkapazität von Trioden- Vakuumröhren, die zu ungewollter Rückkopplung zwischen Anoden- und Gitterkreis führte. Dies verursachte häufig Schwingungen. Diese Schwingungen erzeugten hörbare Pfeiftöne oder ein Heulen, ein Problem, das in zeitgenössischen Lehrbüchern erwähnt wurde. [ 3 ] Die Schwierigkeit resultierte hauptsächlich aus den elektrischen Eigenschaften der damals verfügbaren Röhren und weniger aus der TRF-Architektur selbst.

Frühere Arbeiten von Charles W. Rice bei General Electric beschrieben Röhrenverstärkerschaltungen, die gezielt eine Gegenspannung anlegten, um die kapazitive Kopplung zwischen Gitter und Anode aufzuheben. Dieser Ansatz gilt heute als frühes Beispiel für Neutralisierung, war jedoch auf bestimmte Röhrenstufen beschränkt und wurde nicht als allgemeine Schaltungsmethode verallgemeinert. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

Um die durch die Zwischenelektrodenkapazität verursachte Instabilität zu beheben, entwickelte Louis Hazeltine ein Verfahren zur Kompensation der kapazitiven Kopplung durch Einführung eines gleich großen, entgegengesetzten Rückkopplungspfads, später bekannt als Neutralisation . Hazeltine meldete ab 1919 Patente für diese Technik an und beschrieb sie als allgemeines Verfahren zur Unterdrückung der Kapazitätskopplung zwischen Schaltungen. [ 1 ] In einer Veröffentlichung von 1923 beschrieb er ihre Anwendung auf abgestimmte Hochfrequenzverstärker und komplette Empfängerschaltungen. [ 2 ] Die Neutralisation wurde später in Standardlehrbüchern der Ingenieurwissenschaften als Methode zur Stabilisierung von Trioden-HF-Verstärkern in abgestimmten Hochfrequenzempfängern beschrieben. [ 7 ]

Der Neutrodyn-Empfänger wurde unter anderem entwickelt, um die von Edwin Howard Armstrong gehaltenen Patente für regenerative Empfänger zu umgehen; siehe

1922 entwickelte Harold A. Wheeler in Hazeltines Labor am Stevens Institute of Technology praktische Justierungsmethoden, die die Neutralisation in mehrstufigen Empfängern nutzbar machten. [ 8 ] Diese Techniken bildeten die praktische Grundlage des Neutrodyn-Empfängers.

In den 1930er Jahren führten Fortschritte in der Elektronenröhrenfertigung zur Entwicklung der Tetrode , die die Miller -Kapazität (Gitter-Anoden- Kapazität) deutlich reduzierte. Diese Fortschritte ermöglichten den Bau von TRF-Empfängern ohne Neutralisierung und machten Edwin Armstrongs Superheterodyn - Schaltung auch für Heimempfänger praktikabel. So wurde die TRF-Schaltung, einschließlich der Neutrodyn-Schaltung, in Radioempfängern überflüssig und durch die Superheterodyn-Schaltung ersetzt.

Die Neutrodyn-Neutralisationstechnik wird weiterhin in anderen Anwendungen zur Unterdrückung parasitärer Schwingungen eingesetzt , beispielsweise in HF-Leistungsverstärkern in Funksendern . [ 7 ] [ 6 ]

Die abgestimmte HF-Verstärkerstufe wird in TRF-Empfängern verwendet. Die interne Gitter-Anoden-Kapazität C <sub>gp</sub> der Röhre bildet einen Rückkopplungspfad vom Ausgang zum Eingang. Abhängig von Frequenz und Schaltungsbedingungen kann diese Rückkopplung regenerativ werden und die Stufe zum Schwingen bringen.
Originale Neutrodyne-Schaltung. C N legt ein zweites Rückkopplungssignal an das Netz an, das um 180° phasenverschoben zum ersten ist und dieses somit aufhebt („neutralisiert“), um Schwingungen zu verhindern. Das Signal wird von einer entgegengesetzten Wicklung ( b ) des Zwischenstufen-Kopplungstransformators T2 abgegriffen .
Modifizierte Neutrodyne-Schaltung, bei der die Rückkopplung vom Sekundärkreis von T2 anstatt vom Primärkreis abgenommen wird.
Neutrodyn-Empfänger, der auf der Yacht des US-Präsidenten Warren Harding, der Mayflower, verwendet wurde

Kommerzielle Einführung

Neutrodyn-Empfänger wurden Anfang der 1920er Jahre kommerziell gefertigt. Ab 1923 wurden Hazeltines Neutralisationspatente an eine Gruppe unabhängiger Hersteller lizenziert, darunter Mitglieder der Independent Radio Manufacturers Association (IRMA). Zeitgenössische Quellen berichten, dass Mitte der 1920er Jahre zwischen zwölf und vierzehn Hersteller lizenzierte Neutrodyn-Empfänger produzierten. [ 3 ] Diese Lizenzen ermöglichten es Unternehmen außerhalb von RCA, konkurrenzfähige Empfänger herzustellen, während wichtige Patente für Regenerativ- und Überlagerungsempfänger von RCA kontrolliert wurden. [ 8 ]

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ a b US1450080A , Hazeltine, Louis A., "Verfahren und elektrische Schaltungsanordnung zur Neutralisierung der Kapazitätskopplung", ausgestellt am 27.03.1923 
  2. ^ a b Hazeltine, LA (März 1923). „Abgestimmte Hochfrequenzverstärkung mit Neutralisierung der Kapazitätskopplung“ (PDF) . Proceedings of the Radio Club of America . 2 (8): 3–8 .
  3. ^ a b "Radio-Trician, National Radio Institute, Lesson 20" (PDF) . 1930.
  4. ^ US1334118A , Rice, Chester W., "System zur Verstärkung kleiner Ströme", ausgestellt am 16.03.1920 
  5. ^ „CW Rice Engineering Hall of Fame“ . edisontechcenter.org . Abgerufen am 29.01.2026 .
  6. ^ a b Heydari, Payam (16.11.2017). „Neutralisierungstechniken für Hochfrequenzverstärker“ . www.arrl.org . Abgerufen am 29.01.2026 .
  7. ^ a b Terman, Emmons (1943). Radio Engineering (1. Aufl.). McGraw-Hill. S.  468– 470.{{cite book}}: CS1 Wartung: Datum und Jahr ( Link )
  8. ^ a b „Dr. Harold A. Wheeler“ . NAE-Website . Abgerufen am 28.01.2026 .