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Verfahren zur Neutralisation von Hochfrequenzgegentaktverstärkern.
Es ist durch das D. R. P. Nr. 532 515 bekannt, die Neutralisation von Hochfrequenzverstärkern dadurch frequenzunabhängig zu machen, dass nicht nur die Gitter-Anoden-Kapazität neutralisiert wird, sondern auch die Kathoden-Gitter-Kapazität und die Kathoden-Anoden-Kapazität. Nach einem Vorschlag der Anmelderin wird diese Neutralisationsschaltung zur Erzielung einer noch besseren Frequenzunabhängigkeit verbessert, indem nicht nur die Kapazitäten der Röhre, sondern auch die Induktivitäten der Elektrodenzuleitungen in den Neutralisationszweigen nachgebildet werden. Ein Beispiel für die Anwendung auf die Gegentaktsehaltung ist in Fig. 1 gezeigt, in der nur die Röhren und die Neutrozweige dargestellt sind.
Am einfachsten geschieht die Nachbildung dadurch, dass man im Neutrozweig eine ungeheizte Röhre verwendet oder eine geometrisch genaue Nachbildung mit oder ohne Glaskolben.
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei kurzen Wellen noch erhebliche Schwierigkeiten durch das Fliessen eines Elektronenstromes zwischen Kathode und Gitter bzw. Kathode und Anode auftreten.
Dieser Elektronenstrom ändert nämlich einerseits infolge seiner Raumladung die Kapazitäten zwischen Kathode und Gitter bzw. Kathode und Anode, anderseits erzeugt er eine Dämpfung der GitterKathodenstreeke bzw. eine negative Dämpfung der Anoden-Kathoden-Streeke.
Diese Erscheinungen äussern sieh bei der Neutralisation folgendermassen : Der Verstärker werde beispielsweise in der Weise neutralisiert, dass an die Eingangsklemmen eine hochfrequente Wechselspannung gelegt wird und die Spannung am Ausgang zu Null gemacht wird. Wenn die Röhre ungeheizt ist und als Neutrokondensator eine genaue Nachbildung der Röhre verwendet wird, ist die Ausgangsspannung Null, d. h. die Stufe ist neutralisiert. Wird jetzt die Röhre geheizt, so dass ein Gittergleichstrom fliesst, ist die Ausgangsspannung nicht mehr Null. Man kann die Neutralisation aber dadurch wieder herstellen, dass man die Gitter-Kathoden-Kapazität des Neutro-Kondensators entsprechend vergrössert.
Bei grösseren Gitterströmen genügt ein Abgleich der Blindwiderstände nicht mehr, sondern man müsste die Gitter-Kathodenstrecke"des Neutrokondensators entsprechend dämpfen, um die durch den Gitterstrom hervorgerufene Phasenverschiebung im Neutrozweig nachzu- bilden. Dieser Abgleich würde aber nur für einen einzigen Betriebszustand gelten.
Ganz äquivalente Erscheinungen treten auf, wenn man zur Durchführung der Neutralisation an die Ausgangsklemmen eine Anodenwechselspannung legt und die Gitterweehselspannung am Eingang zum Verschwinden bringt.
Bisher hat man diese Einflüsse des Elektronenstromes dadurch verringert, dass man genügend grosse Kapazitäten zu den Elektrodenkapazitäten parallel schaltet, damit der Einfluss der Elektrodenkapazitäten geringer wird. Dieses Verfahren verbietet sieh bei ultrakurzen Wellen von selbst, da man einerseits die Kapazitäten so klein wie möglich halten muss, anderseits die zusätzlichen Parallelkapazitäten nur über ein beträchtliches Leitungsstück angeschlossen werden können.
In dieser Erfindung wird ein Verfahren angegeben, mit dem man die schädlichen Einflüsse der Gitter-Kathoden-und Anoden-Kathoden-Strecke ohne nachteilige Wirkungen für den Betrieb insbesondere bei ultrakurzen Wellen beseitigen kann. Nach der Erfindung werden die Induktivitäten der Elektrodenzuleitungen und die entsprechenden Induktivitäten der Neutrozweige so gewählt, dass für die Gitterwechselspannung ausser den Ausgangsklemmen (Brüekendiagonale) auch sämtliche AnodenKathodenstrecken und die entsprechenden Strecken der Neutrozweige und für die Anodenweehselspannung ausser den Eingangsklemmen (andere Brüekendiagonale) auch sämtliche Gitter-Kathoden-
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EMI2.1
EMI2.2
GAK soll spannungslos sein, also müssen auch die Spannungen an LA und LK einander gleich sein,
da man sich die Punkte A1 und K für Wechselspannungen miteinander verbunden denken kann :
EMI2.3
Dieser Wert wird in die dritte Gleichung eingesetzt :
EMI2.4
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EMI3.1
EMI3.2
EMI3.3
C'ex soll spannungslos sein :
EMI3.4
Die beiden Bedingungen ergeben also zusammen : LA : Le : LK = CGK:CAK:CAG.
Dies ist die erfindungsgemässe Bemessung für dieses Beispiel. In der Praxis wird man diese Bedingungen meist durch Ausprobieren zu erfüllen suchen.
Eine andere Form nehmen diese Bedingungen bei Röhren mit konzentrischen Elektrodenzuführungen zwecks Herabsetzung der Zuleitungsinduktivität und aus anderen Gründen an. Das Ersatzschaltbild einer Gegentaktsehaltung mit solchen Röhren zeigt Fig. 5.
Es sind auf der einen Seite der Röhre die Leitungen zu Gitter und Kathode, auf der andern Seite die Leitungen zu Anode und Kathode konzentrisch ineinander herausgeführt. Der Unterschied gegenüber dem Fall der Fig. 2 besteht hauptsächlich darin, dass die konzentrischen Zuführungen magnetische Kopplungen zwischen den Elektroden ergeben. Die Gegeninduktivität zwischen zwei konzentrischen Rohren ist gleich der Selbstinduktivität des äusseren Rohres. In Fig. 6 ist eines der beiden Röhrensysteme dargestellt.
Statt der Induktivitäten und Kapazitäten sind gleich die Bezeichnungen für die Blindwiderstände eingetragen.
EMI3.5
EMI3.6
EMI3.7
EMI3.8
EMI3.9
Durch Eliminierung der Ströme und Spannungen ergibt sich :
EMI3.10
Die Bedingungen für die Spannungslosigkeit der Gitter-Kathodenstrccke bei angelegter Anodenwechselspannung erhält man durch Vertauschung der Indizes 2 mit 1 und A mit G.
EMI3.11
EMI3.12
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.