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Senderschaltung.
Die stets schärfer werdenden Bedingungen im heutigen Verstärker-und Senderbau nach möglichter Vermeidung nichtlinearer Verzerrungen erfordern besondere Massnahmen. Eine solche ist z. B. die Gegenkopplung. In Fig. 1 sei eine im unteren Verlauf idealisierte Röhreneharakteristik dargestellt.
Die Röhre arbeite als Verstärker, z. B. genau im unteren Knick. Die Grundharmonisehe des erzeugten Wechselstromes ist dann bei Anlegen einer sinusförmigen Gitterwechselspannung der letzteren proportional, solange man im geradlinigen Teil der Charakteristik bleibt. Nehmen wir nun an, die wirksame Gitterspannung setze sich aus der Differenz einer beim Modulationsvorgang linear veränderlichen Spannung und einer entgegenwirkenden Spannung kleinerer Absolutgrösse, die dem erzeugten Strom proportional ist, zusammen. Solange man nun mit der resultierenden Spannung im geradlinigen Bereich der Charakteristik bleibt, sind angelegte und gegengekoppelte Spannung einander stets proportional, d. h. der erzeugte Strom wächst wieder linear mit der angelegten Spannung, jedoch weniger rasch als im Fall ohne Gegenkopplung.
Sobald man mit der resultierenden Spannung in den nach unten gekrümmten Bereich der Charakteristik kommt, nimmt der Strom nicht mehr linear zu, also auch die Gegenspannung ab, so dass die resultierende Gitterwechselspannung rascher als linear anwächst. Die Röhre wird also etwas weiter ausgesteuert als im Falle ohne Gegenkopplung, der erzielte Strom ist somit höher, der Stromverlauf also mehr der Linearität angenähert als im Falle ohne Gegenkopplung. Dabei gilt diese Betrachtung natürlich ebenso für das umgekehrte Verhalten in der unteren Krümmung bzw. auch bei amplitudenabhängigen Aussenwiderständen (z.
B. bei Gitterkreisen mit veränderlichem Dämpfungsverlauf infolge der Nichtlinearität des Gittergleiehstromes). Graphisch lässt sich die erzielte Verbesserung sehr anschau- lich in folgender Weise darstellen. Anodenstrom und angelegte Gitterwechselspannung im Falle ohne Gegenkopplung seien mit í und eg, im Falle mit Gegenkopplung mit t'und eg'bezeichnet. Die Gegen-
EMI1.1
EMI1.2
und im balle mit (jegenkopplung
EMI1.3
Betrachten wir den Fall gleichen erzielten Anodenstromes, also i = i', dann ist
EMI1.4
oder
EMI1.5
EMI1.6
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hinzugefügt wird.
Der Vorgang entspricht also nicht, wie man auf den ersten Blick vielleicht meinen könnte, einer einfachen Massstabsänderung.
Um die erzielte Verbesserung noch mehr zu veranschaulichen, sind in Fig. 2 die erzielten Stromkurven durch Massstabsveränderung von eg derart aufgezeichnet, dass Anfangs-und Endpunkt zusammenfallen.
Die durch Gegenkopplung erreichbaren Vorteile bezüglich der Modulationseigenschaften lassen sich jedoch zumindest bei Hochfrequenzanordnungen nur dann wirksam realisieren, wenn durch die Gegenkopplung nicht zugleich eine Kopplung von Steuer-und Hauptsenderkreis verursacht wird.
Es muss also trotz der ans Gitter gebrachten Spannung des Hauptkreises die Neutralisation erhalten bleiben. Diese Forderung erfüllt an sich die einfache Brückenanordnung der kapazitiven Gitter-Neutrodynschaltung nach Fig. 3. Man erkennt aus der Darstellung ohne weiteres, dass die Anodenweehselspannung über die innere Rohrenkapazität zwischen Gitter-Anode und die resultierende Gitter-KathodenKapazität geteilt und in gleicher Phase, also in gegenkoppelndem Sinne, dem Gitter im Punkte B zusätzlich aufgedrückt wird.
Der andere Anschlusspunkt des Steuersenders A erhält, vom Standpunkt des Hauptsenders aus gesehen, infolge der Spannungsteilung über den Neutrokondensator und den andern Gitter-Spannungsteiler die gleiche Wechselspannung wie der Gitterpunkt B, es wird also von einer EMK im Hauptsenderschwingkreis kein Strom in der Gitterkoppelspule erzeugt, d. h. die Anordnung ist neutralisiert. Da, wenigstens bei längeren Wellen, die Spannungsteilung über die innere Röhrenkapazität wegen Verdrehung der Gitterphase durch den Gitterwirkstrom nicht zu befriedigenden Ergebnissen führen wird, wird erfindungsgemäss die innere Röhrenkapazitä, t zwischen Gitter-Anode durch hinzugefügte Kapazitäten vergrössert, wobei man im Grenzfalle so weit gehen kann, die gesamte Schwingkreiskapazität in die resultierende Gitter-Anode-bzw.
Neutro-Kapazität zu verlegen, wie es Fig. 4 zeigt.
Im allgemeinen wird im Langwellengebiet eine induktive Gegenkopplung der kapazitiven vorzuziehen sein. Eine Ausführungsform einer induktiv gegengekoppelten Gitterneutralisationsschaltung zeigt Fig. 5, bei der die gegenkoppelnde Wechselspannung an Brüekenpunkten in bezug auf den Steuersender angelegt ist, die Neutralisation somit nicht zerstört wird. In analoger Weise lassen sich auch Sender, die mit Anodenneutralisation versehen sind, ohne Neutralisationszerstörung gegenkoppeln. Ausführungsbeispiele zeigen Fig. 6 und 7. In diesen beiden letzteren Fallen muss zur Wiederherstellung der durch die Gegenkopplung zerstörten Rückwirkungsfreiheit ein Kondensator CG eingefügt werden, der z.
B. bei einem Spannungsteilerverhältnis von 1 : 1 an der Gitterkoppelspule gleich der resultierenden GitterKathoden-Kapazität des Hauptsenders sein muss. Dabei ist unter resultierender Gitter-KathodenKapazität die zwischen Gitter-Kathode vom Standpunkt des Steuersenders aus vorhandene Kapazität verstanden, also erstens die eigentliche Gitter-Kathoden-Kapazität, parallel zu dieser die Serienschaltung
Gitteranodenkapazität-oberer Spannungsteiler und die Serienschaltung Neutrokapazität-unterer
Spannungsteiler.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Senderschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der erzeugten Anodenwechselspannung einer fremdgesteuerten Röhre dem Gitter in Gegenphase wieder zugeführt wird.
2. Kombination einer Gegenkopplungs-und Neutralisationsschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aufrechterhaltung der Neutralisation ein willkürlich festlegbarer Gegenkopplungsbetrag dem Gitter einer fremdgesteuerten Röhre zugeführt wird.
3. Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Röhrenkapazitäten durch parallelgelegte Blindwiderstände auf den gewünschten Wert gebracht werden.
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