Il circuito "Ultradyne" della Telefunken

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Con riferimento a:
“CHI HA REALMENTE INVENTATO L’ULTRADYNE?”

              Nei primordi della Radio, la ricezione dei segnali Morse in onda continua (CW) rappresentava un problema in quanto il segnale telegrafico trasmesso non aveva alcuna modulazione. Per risolvere questo problema un nuovo tipo di radio rivelatore fu inventato (1908); il dispositivo fu chiamato Ticker o Tikker. Il Ticker era fondamentalmente un interruttore elettromeccanico che commutava, ad un ritmo di BF, il segnale RF in ingresso ON e OFF e quando un segnale CW era presente questo produceva un ronzio (o un tono in una versione più sofisticata del Ticker) in cuffia. In questo modo i segnali Morse potevano essere facilmente decifrati. Questo rivelatore era considerato molto sensibile. Un sistema migliore era già stato inventato nel 1901, ed era il Sistema Eterodina. Purtroppo, all’epoca, questo metodo non ebbe successo perché gli oscillatori erano ancora in uno stadio primitivo, enormi e non  stabili. Le cose cambiarono con l'invenzione dell'oscillatore elettronico (1913) utilizzando il triodo (1906). In ogni caso il Sistema Eterodina era in anticipo sui tempi tant’è che lo usiamo ancora oggi con ottimi risultati.

              Nel 1920 la "Società per la Telegrafia senza Fili m. b. H. a Berlino (TELEFUNKEN)" presentò all’Ufficio Brevetti dell'Impero tedesco un documento per una invenzione chiamata: "Metodo per ricevere oscillazioni elettriche continue“. Il metodo consisteva nell'utilizzo di una valvola triodo (3) come Interruttore (Ticker?) per interrompere il segnale RF in ingresso ad un ritmo fornito da un'altra valvola (4) come oscillatore locale (con frequenza adeguata), e con alla sua uscita un altro triodo (5) collegato in modo tale da trasformare il segnale sinusoidale in impulsi. Nella valvola Interruttore (Mixer?) la placca non era alimentata da alcuna tensione continua (credo che fosse la prima volta che ciò veniva pubblicato), ma dagli impulsi. Questo produceva un’amplificazione (come specificato nel brevetto), ovviamente quando l’impulso era nello stato positivo e quindi la valvola era attiva. I battimenti (o segnali miscelati) erano presenti in 8-9 (vedi Fig.1). Utilizzando una valvola come Ticker, invece di un dispositivo elettromeccanico, e alimentandola con impulsi veloci portava dei grandi vantaggi perché le interruzioni erano rapidissime e quindi i segnali Morse CW veloci potevano essere facilmente rivelati. Nel brevetto si sostiene che il segnale di uscita battimento/miscelazione poteva essere un Segnale Audio (alimentando così una cuffia) o un segnale nella frequenza "Media" o "Frequenza Centrale" (FI) per essere poi rivelato in un altra "conversione di frequenza". Diverse conversioni di frequenza sono menzionate nel brevetto, questo per evitare "interferenze", probabilmente ci si riferiva alle frequenze "immagini". E' del tutto evidente che questo brevetto Telefunken esponeva una sorta di sistema di rivelazione ticker/eterodina di nuovo tipo, con ottima sensibilità e superiore rispetto a tutti gli altri rivelatori Ticker. E' lampante la sua rassomiglianza con il circuito Ultradyne (1924) di Lacault e a quello di Jouaust (1921). Nel circuito Lacault il suo uso era come mixer in un ricevitore radio supereterodina per ricevere segnali in AM, Jouaust lo usò sia per l’AM che per il CW, ma con il classico sistema eterodina. Come si evince nel brevetto Telefunken, nulla è menzionato per quanto riguarda la ricezione dei segnali modulati in ampiezza e quindi questa configurazione nasceva solo per la ricezione CW. Tanto che nei ricevitori radio supereterodina del tempo, di costruzione tedesca e con questo tipo di circuito, il riferimento era sempre e solo il circuito Ultradyne di Lacault.

 

 

 

 

 

 

 

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The Telefunken “Ultradyne” circuit
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With reference to
: “WHO REALLY INVENTED THE ULTRADYNE?”

                        In the early days of Radio, reception of Continuous Wave (Morse code signals) represented a problem since the transmitted telegraphic signal had no modulation of its own. To solve this problem a new type of radio receiver detector was invented (1908); the device was called Ticker or Tikker. The Ticker was basically an electromechanical Interrupter which switched, at an AF rate, the incoming RF signal On and Off and when a CW signal was present this produced a buzz (or a tone in a more sophisticated version of the Ticker) in the earphone. In this way Morse signals could easily be deciphered. This detector was considered very sensitive. A better system had already been invented in 1901, it was the Heterodyne System. Unfortunately, at the time, this method had not success because oscillators were in their primitive stages, huge and not stable. Things changed with the invention of the electronic oscillator (1913) using the triode tube (1906). Anyhow this system was ahead of its time and we still use nowadays with great outcomes.

                        In 1920 the “Society for Wireless Telegraphy m. b. H. in Berlin (TELEFUNKEN)” presented at the Patents Office of the German Empire a paper for an invention called: “Means for receiving continuous electrical oscillations”. The method consisted in using a triode tube (3) as an Interrupter (Ticker?) for breaking the incoming CW RF signal at a rate provided by another tube (4) as a local oscillator (with the right frequency), which had at its output another triode tube (5) connected in such a way to transform the sinusoidal signal in impulses. The Interrupter tube (Mixer?) was not feed by any DC voltage on its plate (I believe this was the first time that such way was presented in the literature) but by the pulses. This produced amplification (as specified in the patent), of course when the pulse was in the positive state and then the tube was active. Beats (or mixed signals) were present in 8-9 (see Fig.1). By using a tube as a Ticker, instead of an electromechanical device, and feeding the tube with fast pulses had great advantages because the interruptions were very fast and so fast Continuous Wave Morse signals could be easily detected. In the Patent it is argued that the output signal (beat/mixing) could be an Audio Tone (thus feeding an earphone) or a signal in the “Medium” or “Central Frequency” (IF) to be detected by another “frequency conversion”. Several frequency conversions were mentioned in the Patent, this to avoid “interferences”, probably “Images” frequencies. It is quite evident that in this Telefunken patent we were dealing with a sort of ticker/heterodyne detection system of new kind and of improved sensitivity compared to all other tickers detectors. It’s clear its resemblance to the Ultradyne circuit (1924) of Lacault and to that of Jouaust (1921). In the Lacault circuit its use was as a mixer in a superheterodyne radio receiver for receiving AM signals, Jouaust used it for both AM and CW but with the classic heterodyne system. As is evident in the Telefunken Patent, nothing is mentioned regarding the reception of Amplitude Modulated signals therefore this configuration was born only for CW reception. So much so that in the superheterodyne radio receivers of the time, German-built and with this type of circuit, reference was always and only to the Lacault Ultradyne circuit.

 

 

 

 

 

 

 

 

 




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Luglio July
2016

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