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Die Erfindung betrifft eine Verstärkereinrichtung und liefert ein Mittel zur Vergrösserung der von einer Verstärkerröhre abgegebenen Wechselstromenergie unter Vermeidung der Überschreitung des mittleren Anodenverlustes.
Bei einem bestimmten Anodenverlust kann die von einer Verstärkerröhre abgegebene Wechselstromenergie nur vergrössert werden, wenn gleichzeitig die abgegebene Gleichstromenergie verkleinert wird. Eine Verkleinerung der Gleichstromenergie in dem Ausgangsstromkreis kann bei einer bestimmten Anodenspannung durch Anwendung negativer Gittervorspannung erhalten werden. Die Grösse dieser Gittervorspannung wird jedoch wieder durch die Bedingung begrenzt, dass die Röhre stets in einem linearen Teil der Anodenstromgitterspannungscharakteristik arbeiten soll, d. h. dass die Summe der negativen Gittervorspannung und der höchsten zu verstärkenden Wechselspannung nicht so gross sein darf, dass die Röhre in einem gekrümmten Teil der Charakteristik arbeitet.
Bei den bekannten Schaltanordnungen werden gewöhnlich gleichbleibende Spannungen an die Anode und an das Gitter der Verstärkerröhre angelegt. Die Grösse dieser Spannungen ist von den Bedingungen abhängig, dass eine bestimmte Anodenspannung nicht überschritten werden darf und dass eine gewisse Höchstspannung noch linear verstärkt werden muss.
Unabhängig von der Grösse der in einem gewissen Augenblick zu verstärkenden Wechselspannung wird von einer auf diese Weise eingestellten Röhre eine gleichbleibende Gleichstromenergie abgegeben.
Die Erfindung gibt nun eine Einrichtung an, bei welcher die abgegebene Gleichstromenergie nicht gleichbleibend ist und bei welcher diese Energie kleiner als im vorherbeschriebenen Fall ist, so dass für eine bestimmte Röhre eine grössere Wechselstromenergie zugelassen werden kann.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass ein Teil der Signalspannung in solchem Sinne auf den Eingangskreis der Verstärkerröhre einwirkt, dass bei abnehmender Signalspannung die Gittervorspannung der Röhre negativer wird, wobei diese Gittervorspannung aber stets derartig ist, dass die Verstärkung bei jeder Signalspannung die gleiche ist. Bei schwachen Signalen wird somit an die Verstärkerröhre eine grosse und bei stärkeren Signalen eine kleinere negative Gittervorspannung angelegt. Auf jeden Fall wird diese Vorspannung derart gewählt, dass die Summe der Vorspannung und der zu verstärkenden Spannung kleiner ist als eine Spannung, zufolge derer die Röhre auf einen gekrümmten Teil der Charakteristik eingestellt würde.
Zweckmässig wird die Einstellung derart gewählt, dass die oben angegebene Summe der Gitterspannungen ungefähr gleichbleibend und so gross ist, dass die Röhre daran gehindert wird, in einem gekrümmten Teil der Charakteristik zu arbeiten. Ob die verstärkte Signalspannung oder die zu verstärkende Signalspannung auf den Eingangskreis der Röhre im genannten Sinne einwirkt, ist im Prinzip gleichbedeutend, da die Verstärkung ja wie erwähnt stets dieselbe ist und daher auch das Verhältnis zwischen der zu verstärkenden und der verstärkten Signalspannung immer gleichbleibt. Die Einwirkung auf den Eingangskreis der Röhre erfolgt zweckmässig dadurch, dass ein Teil der verstärkten bzw. zu verstärkenden Signalspannung gleichgerichtet und dem Eingangskreis zugeführt wird.
Durch diese Einrichtung wird erreicht, dass bei den schwächeren Signalen gleichzeitig die abgegebene Gleiehstromenergie kleiner ist als bei stärkeren Signalen. Dadurch sinkt die abgegebene Gleichstromenergie, während die abgegebene Wechselstromenergie unverändert bleibt, so dass die insgesamt
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abgegebene Energie verkleinert und die Röhre nicht völlig belastet wird. Die primär aufgedrückte Signalspannung kann daher vergrössert werden (was eine Verstärkung der Anodengleich-und Wechselstromenergie zur Folge hat), bis die zulässige Belastung der Röhre wieder erreicht ist.
Die Schaltanordnung nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft für Röhren, die eine grosse Energie abgeben sollen, also z. B. für die letzten Röhren einer Verstärkerschaltanordnung. Durch Anwendung der Erfindung wird die von einer bestimmten Art von Verstärkerröhren abgegebene Wechselstromenergie vergrössert.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
Fig. 1 stellt die letzte Verstärkerstufe eines Batterieempfängers dar, während in Fig. 2 ein mit Wechselstrom gespeister Kraftverstärker dargestellt ist.
Das in Fig. 1 dargestellte Schaltbild veranschaulicht die letzte Stufe eines Batterieverstärkers und kann z. B. in einem tragbaren Gerät verwendet werden. Ein solches Gerät wird stets ganz mit Gleichstrom gespeist. Es ist dabei von Wichtigkeit, dass die Kathoden sämtlicher Röhren an die gleiche Spannungsquelle angeschlossen sind. Dies ist bei der dargestellten Schaltanordnung erreicht. Als Gleichrichter wird eine Dreielektrodenröhre 12 verwendet, die als Gitterdetektor geschaltet ist. In dem Anodenstromkreis dieser Röhre liegt ein hoher Widerstand 13. Wird dem Eingangskreis 2 der Röhre kein Signal aufgedrückt, so ist der Anodenstrom der Röhre 12 maximal. Das Spannungsgefälle über den Widerstand 13 ist in diesem Fall gross und die Spannung an der Anode der Röhre 12 ist somit niedrig. Diese Spannung wird mittels eines Spannungsteilers.
M, M und 16 mit der Spannung einer Batterie 17 addiert dem Gitter der Röhre 1 zugeführt. Hiedurch wird die negative Gitterspannung dieser Röhre möglichst gross gemacht. Wird nun dem Eingangskreis der Röhre 1 eine Wechselspannung zugeführt, so hat dies zur Folge, dass die Spannung an dem Eingangskreis des Detektors niedriger wird, der den Widerstand 13 durchfliessende Strom sich verringert und die Spannung an der Anode der Röhre 12 somit grösser wird.
Hiedurch wird die Gitterspannung der Röhre J weniger negativ. Die Ebnung der Gittervorspannung wird mittels der Kondensatoren 18 und 19 erreicht. Die Kondensatoren 20 und 21 bilden einen kapazitiven
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zugeführt wird. Der Kondensator 20 dient hiebei gleichzeitig als Gitterkondensator für diese Dete1.'torröhre.
Wendet man eine Endlampe für sehr grosse Leistungen an, so kann zweckmässig eine Vorrichtung nach Fig. 2 benutzt werden. Hiebei werden wechselstromgespeiste Röhren verwendet. Die Gittervorspannung für die Verstärkerröhre wird von zwei Gleichrichtern geliefert, die zweckmässig in einem einzigen Glaskolben angebracht sind und eine gemeinsame Kathode besitzen. Der von der Kathode 23 und Anode 24 gebildete Gleichrichter ist an eine Wicklung des Netztransformators angeschlossen und liefert somit eine gleichbleibende gleichgerichtete Spannung. Der von der Kathode 23 und Anode 25 gebildete Gleichrichter ist an einen Teil der Ausgangsimpetanz 9 der Röhre 1 angeschlossen, so dass dieser Gleichrichter Spannungen herbeiführt, deren Grösse von der Signalspannung abhängig ist.
Beide gleichgerichtete Spannungen werden in bekannter Weise geebnet und in entgegengesetztem Sinne dem Eingangs-reis der Verstärkerröhre zugeführt, so dass die Vorspannung dieser Röhre in der erwünschten Weise mit der Signalstärke wechselt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verstärkereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der verstärkten bzw. zu verstärkenden Signalspannung in solchem Sinne auf den Eingangskreis einwirkt, dass bei abnehmender Signalspannung die Gittervorspannung negativer wird und stets so gross ist, dass die Verstärkung bei jeder Signalspannung die gleiche ist.