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EMI1.1
Vorliegende Erfindung betrifft Elektronenröhrenverstärker und insbesondere solche zur Über- tragung eines breiten Frequenzbandes über eine Leitung geringer Impedanz. Solche Verstärker werden beispielsweise bei Verteilersystemen zur Speisung einer grossen Anzahl von Rundfunkempfängern von einem gemeinsamen Antennengebilde aus benötigt, u. zw. muss dieser Verstärker über eine Leitung geringer Impedanz, von der Antenne bis zu den Empfängern, alle zu empfangenden Frequenzen ohne schädliche Nebenwirkungen, wie z. B. Geräusche oder Quermodulation, gleichmässig verstärken.
Um eine wirksame Verstärkung eines über eine Leitung geringer Impedanz zu übertragenden breiten Frequenzbandes zu erreichen, muss in erster Linie ein entsprechender Aufwärtstransformator zwischen Leitung und der hohen Eingangsimpedanz zwischen Gitter und Kathode des Elektronenröhrenverstärkers vorgesehen werden sowie ein Abwärtstransformator zur Anpassung der Anodenimpedanz an die Ausgangsleitung. Es hat sich gezeigt, dass es nicht möglich ist, in einem einzelnen Transformator ein Frequenzband von 150 bis 1500 ks zu übertragen, wobei die Impedanz des Transformators sich von 50bis 500. 0000hm ändert. Die Vermeidung dieser Nachteile bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Werden parallel zur Eingangsleitung mehrere Resonanzkreise geschaltet, wobei die Impedanz derselben an die der Leitung bei verschiedenen Frequenzen angepasst ist, wobei diese Anpassungsfrequenzen in regelmässigen Abständen voneinander gewählt sind, u. zw. so, dass dieser Frequenzabstand klein genug ist, um eine entsprechende Leistungsabsorption bei allen Frequenzen innerhalb der jeweiligen Frequenzunterteilung zu gewährleisten, so wird jeder Kreis lediglich nur bei der Anpassungsfrequenz Leistung von der Leitung aufnehmen, da die Impedanzen zu beiden Seiten der Resonanzfrequenz steil ansteigen. Werden Ausgangskreise an eines der Kreiselemente der Resonanzkreise angeschaltet, dann werden diese Ausgangskreise bei der jeweiligen Resonanzfrequenz sehr hohe Impedanzen aufweisen müssen, da sie durch abgestimmte Parallelkreise geschlossen sind.
An Stelle des allgemein verwendeten Übertragers wird daher ein einfacher, niederohmiger Eingang verwendet und auf der Ausgangsseite sind eine Anzahl von Klemmenp. aaren angeordnet.
Die eintreffende Signalspannung wird in einer Anzahl von gleichmässig unterteilten Frequenzbändern selektiv entsprechend überhöht und an den Ausgangsklemmen mit der erhöhten Spannung abgenommen.
Solche Ausgangsleitungen sind vorzüglich zum Anschluss an die hochohmigen Eingangsklemmen eines Elektronenröhrenverstärkers geeignet. In der praktischen Durchführung wird man vorzugsweise die Eingangsklemmen der Röhren parallel zu den Kapazitäten der einzelnen Resonanzkreise schalten, um die Ausbildung von Schwungradresonanzen durch die Röhrenkapazitäten zu vermeiden. Eine ähnliche Anordnung kann durch Transformierung der Signalspannung verwendet werden, wenn diese von mehreren Stromquellen hoher Impedanz, wie sie z. B. durch die Ausgangskreise von Verstärkerröhren dargestellt werden, auf eine niederohmige Leitung übertragen werden sollen.
Erfindungsgemäss enthält daher der Eingangskreis zur Kopplung der niederohmigen Eingangsleitung mit einem Elektronenröhrenverstärker zur Übertragung eines breiten Frequenzbandes, wobei mehrere Verstärkerröhren in bezug auf die Eingangsleitung parallelgeschaltet sind, eine Anzahl von Resonanzkreisen, bestehend aus in Reihe geschalteter Kapazität und Selbstinduktion, wobei jeder Kreis zu einer besonderen Verstärkerröhre gehört, u. zw.
so, dass die einzelnen Kreise, die über die Eingangsleitung geschaltet sind, so bemessen sind, dass sie bei bestimmten Frequenzen, die in bestimmten
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Abständen des zu übertragenden Frequenzbandes gewählt sind, an die Eingangsleitung angepasst sind, wobei die Eingangsklemmen einer jeden Verstärkerröhre zu einem der Elemente des jeweiligen Resonanzkreises parallelgeschaltet sind.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird bei Verstärkern zur Übertragung eines breiten Frequenzbandes, wobei der Verstärker über eine niederohmige Leitung gespeist wird, eine grössere Anzahl von Verstärkerröhren verwendet, wobei jede einzelne Röhre an einen ihr zugehörigen Resonanzkreis angeschlossen ist, der seinerseits aus Selbstinduktion und Kapazitätselementen besteht und parallel zur Eingangsleitung geschaltet ist, die Eingangsseite der Verstärkerröhren an die Kapazität des jeweils ihr zugehörigen Resonanzkreises angeschaltet.
Erfindungsgemäss können auch bei einem Elektronenröhrenverstärker zur Übertragung eines breiten Frequenzbandes eine grössere Anzahl von Verstärkerröhren verwendet werden, die in bezug auf die Eingangsleitung parallelgeschaltet sind, wobei jede einzelne Röhre mit einem besonderen Ausgangskreis versehen ist, bestehend aus in Reihe geschalteter Selbstinduktion und Kapazität. Hiebei sind einerseits die Resonanzkreise an eine gemeinsame Ausgangsleitung angeschlossen und mit den Röhren so verbunden, dass die Ausgangselektroden jeder einzelnen Röhre an je ein Reihenelement des jeweiligen Resonanzkreises angeschlossen sind.
Das oben Gesagte und weitere charakteristische Merkmale der Erfindung sollen an Hand der nachstehenden Beschreibung sowie der beiliegenden Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, erläutert werden.
In der Zeichnung bezeichnen Gy-Gs Selbstinduktionen, Cig-G Kapazitäten. Diese beiden Elementensätze bilden paarweise Resonanzkreise, die ihre Resonanzfrequenz bei einer entsprechend gewählten Frequenz des zu übertragenden Bereiches haben, wobei die Abstände zwischen den einzelnen Resonanzfrequenzen je nach Wunsch und entsprechend der zu übertragenden Bandbreite gewählt werden. In dem beispielsweise beschriebenen Verstärker reicht der zu übertragende Frequenzbereich von 200 bis 2000 m, entsprechend dem im europäischen Rundfunk verwendeten Frequenzbereich. An Stelle besonderer Abstimmkapazitäten wird manchmal lediglich die Gitter-Kathodenkapazität der Verstärkerröhren verwendet und die zugehörige Selbstinduktion so gewählt, dass bei der gewählten Frequenz Resonanz auftritt.
Jeder dieser abgestimmten Eingangskreis Gl-G9, G2-G1O usw. ist zur Leitung IP parallelgeschaltet, wobei die Verbindungsstelle zwischen den jeweilig zusammengehörigen Kondensatoren und Spulen der einzelnen Kreise mit dem Steuergitter einer besonderen Hochfrequenzpenthode Vi-Vg verbunden ist. Die Kathoden der Verstärkerröhren sind über einen Widerstand R2, welcher die notwendige Gittervorspannung erzeugt und mittels eines Kondensators C2 überbrückt ist, mit der geerdeten Seite der Eingangsleitung 1 P verbunden.
Die Signaleingangsleitung 1 P enthält einen Parallelzweig, bestehend aus einer Selbstinduktion L und einem Widerstand R, welcher Zweig zwischen den Eingangsklemmen der Leitung geschaltet ist, wobei die eine Hälfte geerdet ist. Die Eingangsimpedanz des Verstärkers ist an die charakteristische Impedanz der Leitung angepasst.
Die Selbstinduktionen ? i-Ps sowie die Kondensatoren Pg-Pje bilden getrennte Resonanz-, kreise, die jeweils auf dieselbe Frequenz abgestimmt sind wie die korrespondierenden Gitterkreise G2-GlO'Diese Kreise sind an die Last des Ausgangskreises OP geschaltet, welche ihrerseits über einen Kondensator Cl an eine der Ausgangsklemmen angeschlossen ist. Die andere Seite des Ausgangskreises OP, bestehend aus L und Bi, ist mit der positiven Anodenspannungsleitung verbunden bzw. mit der geerdeten negativen Seite der Anodenspannung, den Kathoden der Verstärkerröhren sowie der noch freibleibenden Hälfte der Ausgangsleitung.
Die Ausgangsseiten der einzelnen Röhren sind an jeweilige Ausgangskreise angeschlossen, indem die Anoden an die Verbindungsstelle zwischen den einzelnen Spulen Pi-Pg und den Kondensatoren Pg bis P16 angeschlossen werden ; des weiteren sind die Kathoden mit der gemeinsamen Erdung aller abgestimmten Kreise verbunden. Gegebenenfalls können die Kondensatoren P9-P16 durch die Anoden-Kathodenkapazität der Röhren ersetzt werden.
Der Netzgleichrichter und die zugehörige Siebkette sind in der bekannten Weise ausgeführt.
Zur Vermeidung bzw. zur Herabminderung der Kopplung durch die inneren Röhrenkapazitäten zwischen Gitter und Anode werden Schirmgitter, Hochfrequenzpenthoden verwendet.
Die Spulen Gy-Gg sowie Pi-Pg sind vorzugsweise mit geerdeten Absehirmhüllen versehen.
In einem wie oben beschriebenen Verstärker kann jede einzelne Röhre zur Leistungsabgabe herangezogen werden, wobei die Belastung der einzelnen Röhren höher getrieben werden kann, als es bei einem der üblichen Verstärker möglich wäre, da zufolge der abgestimmten Anodenkreise Pi-P, eine kräftige Filterung und Herabminderung des Klirrfaktors erfolgt. Bei allen Frequenzen sind die Röhren der Ausgangsleitung angepasst. Spiegelsignale, die zufolge von Kombinationsfrequenzen auftreten könnten, werden nicht hervorgerufen, auch eine Quermodulation ist vollständig unterdrückt. es sei denn, dass ausserordentlich starke Signalspannungen auftreten, wobei die Wirkung der Quermodulation auch bei diesen innerhalb sehr enger Grenzen bleibt.
Durch das Durchbrennen einer oder mehrerer Röhren wird der Verstärker nicht ausser Tätigkeit gesetzt. Soll ein zu starker Lokalempfang gedrosselt werden, so können eine oder mehrere Röhren gezogen werden.
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Die Anordnung ist ausserordentlich erweiterungsfähig, zumal ein ganz neues Frequenzband hinzugefügt werden kann, indem eine zusätzliche Einheit mit entsprechend abgestimmten Gitterund Anodenkreisen hinzugefügt wird. Ausserdem kann ein besonderer Teil des Frequenzbereiches leicht besonders betont werden, wenn dies für spezielle Zwecke notwendig ist, und man kann den Verstärker so entwerfen, dass er jede beliebige Verstärkungscharakteristik aufweist. Im Falle von sehr langen Übertragungsleitungen kann durch Einschaltung von Verstärkern in bestimmten Abständen die Übertragungsgüte gleichmässig gestaltet werden. Eine weitere grosse Anzahl von Ausgestaltungen kann innerhalb des vom Erfindungsgedanken erfassten Gebietes durchgeführt werden, soweit dieses
Gebiet durch die nachstehenden Patentansprüche gedeckt ist.
Beispielsweise können Dioden oder Metallgleichrichter in bekannter Weise benutzt werden, um in Verbindung mit einer jeden Röhre eine gleichgerichtete Spannung zu erzeugen, entsprechend den einen bestimmten Wert überschreitenden Signalstärken. Diese gleichgerichteten Spannungen werden zur Kontrolle der Gittervorspannung der jeweiligen Röhre und somit ihrer Verstärkung herangezogen. Durch diese Einrichtungen wird eine Übersteuerung durch Lokalsender unmöglich gemacht und der Verstärker wird sich selbsttätig den durch den Lokalsender geschaffenen Verhältnissen anpassen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektronenröhrenverstärker mit mehreren Verstärkerröhren zur Übertragung eines breiten Frequenzbandes, wobei die Verstärkerröhren in bezug auf eine niederohmige Eingangsleitung parallelgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass parallel an die Eingangsleitung mehrere abgestimmte, jeweils einer besonderen Verstärkerröhre zugeordnete Schwingungskreise angeschlossen sind, die Selbstinduktion und Kapazität in Reihenschaltung enthalten, wobei die bezügliche Impedanzen dieser Schwingungskreise an die Impedanz der Eingangsleitung bei bestimmten, in entsprechenden Abständen über das zu verstärkende Band gewählten Frequenzen angepasst und die Eingangselektroden der einzelnen Röhren an eines der beiden Elemente des jeweiligen abgestimmten Resonanzkreises angeschlossen sind.