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Der Anodenstromverbrauch eines Radioempfangsapparates fällt grösstenteils auf die Endverstärkerröhre. Die Herabsetzung dieses Stromverbrauches ist besonders bei Batterie-Radioempfangsapparaten geboten und kann unter anderem in der Weise erzielt werden, dass die negative Vorspannung der Endverstärkerröhre so hoch gewählt wird, dass ihr Anodenstrom im Ruhezustand, d. h. wenn kein Empfang da ist, sehr gering ist. In diesem Falle würden jedoch beim Empfang stärkerer Signale, d. h. bei grösserer Tonstärke, bedeutende Verzerrungen auftreten und es muss deshalb dafür Sorge getragen werden, dass sich die Vorspannung bei grösserer Tonstärke in positiver Richtung verschiebt.
Hiefür ist folgende Lösung bekannt : Die an der Anode der Röhre entstehende Wechselspannung wird durch einen Kondensator und einen Widerstand zum Gleichrichter geführt und die durch den Gleichrichter
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solcher Polarität in Reihe geschaltet, bei welcher sich die Gittervorspannung der Röhre bei einer AnodenWechselspannung von wachsender Amplitude verringert. Diese Sparschaltung hat jedoch folgenden Nachteil : Da der Widerstand des im Anodenkreis des Endverstärkers liegenden Lautsprechers für verschiedene Frequenzen verschieden ist, muss man, um bei gleichwertigem Anodenstrom bei jeder Frequenz eine gleichmässige Verschiebung der Vorspannung zu erzielen, eine Frequenzkompensation anwenden.
Das Grundprinzip der erfindungsgemässen Sparschaltung ist ebenfalls, dass die für den Ruhezustand des Steuergitter der Verstärkerröhre bestimmte Vorspannung gemäss der Stärke der eintreffenden Signale mittels automatisch veränderlicher Spannung verringert wird, doch wird diese Spannung nicht, wie bei der bekannten Lösung, dem Anodenkreis, sondern dem Gitterkreis entnommen, so dass das Steuergitter mit dem Steuerstromkreis (mit dem Ausgangsstromkreis der vorangehenden Röhre) durch einen Kondensator und mit der die festgesetzte Vorspannung liefernden Quelle mittels eines Leiters von asymmetrischer Spannung-Stromcharakteristik verbunden wird, wobei man den positiven Pol des letzteren an das Gitter, den negativen Pol an die Vorspannungsquelle schaltet.
(Als positiv wird in der Regel jener Pol dieses Leiters genannt, an welchem positive Gleichspannung auftritt, wenn man an die Pole dieses Leiters eine entsprechend wechselnde Spannung legt). Der anzuwendende Leiter von asymmetrischer Spannungs-Stromcharakteristik ist zweckmässig ein Trockengleichrichter, wie z. B. ein Kupferoxydul-oder Selen-Gleichrichter, ein Kristalldetektor usw.
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Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel und das Funktionsprinzip der erfindungsgemässen SP8 : rschaltung, u. zw. zeigt :
Fig. 1 das Schaltschema eines Endverstärkers und des dazugehörigen Vorverstärkers ; die Fig. 2-5 zeigen verschiedene Kombinationen des in den Gitterkreis des Endverstärkers geschalteten Gleichrichters mit einem oder zwei Widerständen ; Fig. 6 stellt die Charakteristik des Trockengleich-
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richters dar, Fig. 6 a zeigt im Punkt A der Fig. 1 erscheinende Wechselspannung und Fig. 6 b die im Punkt B der Fig. 1 auftretenden Wechselspannung.
In Fig. 1 bedeutet 1 eine Endverstärkerröhre, z. B. Penthode, welche eine Anode 2, eine Kathode 3, ein Steuergitter 4 und ein Schirm-und ein Fanggitter besitzt. Der Tonwiedergabeapparat 5 schliesst sich in üblicher Weise an die Anode 2 des Endverstärkers an.
Im Sinne der Erfindung ist das Steuergitter 4 des Endverstärkers 1 mittels des Durchgangskondensators 8 mit der Anode 7 der oberwähnten Verstärkerröhre 6 und mit der Vorspannungsquelle G - statt durch einen Gitterableitwiderstand-durch den Gleichrichter 9 verbunden, welch letzterer eine der in Fig. 6 ersichtlichen Kurve. M entsprechende asymmetrische Spannung (Strom-Charakteristik) besitzt. Der positive Pol des Gleichrichters ist an das Steuergitter 4, der negative Pol hingegen an die Vorspannungsquelle C geschaltet.
Das Steuergitter 4 besitzt im Ruhezustand, d. h. wenn keine Schwingungen eintreffen, die von der Quelle angelieferte Vorspannung, z. B. 7'5 Volt. Diese Vorspannungistsogross, dass der Anodenstrom der Röhre 1 sehr gering wird.
Beim Signalempfang erscheinen im Punkt A die in Fig. 6 a mit 11 bezeichneten Schwingungen.
Diese Schwingungen werden durch den Durchgangskondensator von z. B. 0'02 Mikrofarad Kapazität zum Punkt B geführt. Unter dem Einfluss der zwischen den Punkten A, B und C herrsehenden Wechsel- spannung entsteht entlang dem Gleichrichter eine Gleichspannung, welche sich mit der durch die
Quelle C gelieferten Vorspannung summiert, so dass sich der absolute Wert der Vorspannung verringert und der Arbeitspunkt des Steuergitter sich demsentpreehend in positiver Richtung verschiebt.
Die Funktion des Gleichrichters ist aus der Charakteristik gemäss Fig. 6 klar ersichtlich. Der
Gleichrichter lässt unter gleicher Spannung in der einen Richtung, der sogenannten Flussrichtung (rechte
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Seite des Diagramms). Durch diese Strom differenz wird der Verbindungskondensator 8 aufgeladen, so dass ein neuer Gleichgewichtszustand eintritt, bei welchem die im Punkt B auftretenden Spannungswellen sich im Sinne der in Fig. 6 b ersichtlichen Kurve 12 verschieben. Dementsprechend wird der Mittelwert der im Punkt B auftretenden momentanen Spannungen grösser als im Ruhezustand sein,. wodurch das erwünschte Resultat erreicht ist.
Es ist wünschenswert, dass der erfindungsgemäss anzuwendende Gleichrichter folgenden Erfordernissen entspricht :
Er soll nach beiden Richtungen so viel Strom durchlassen, dass er den eventuellen Gitterstrom der Röhre ohne schädlichen Spannungsabfall ableiten kann, d. h. dass bei einer Spannung von 1 Volt der in der Richtung der Spannung durchgelassene Strom sowohl in der Fluss-, wie auch in der Sperrrichtung nicht weniger als 0'2 Mikroampère beträgt ; bei Nullspannung hingegen soll durch den Gleichrichter überhaupt kein Strom fliessen.
Zwecks Einschränkung der durch die Stromaufnahme des Gleichrichters verursachten Verzerrungen ist es ferner wünschenswert, dass der Differentialquotient des Stromes nach der Spannung (die momentane Leitfähigkeit) in den innerhalb des Arbeitsgebietes fallenden Teilen der Gleichrichter-Charakteristik kleiner sei als die Leitfähigkeit des Einführungskreises, d. h. des Anodenstromkreises der vorherigen Röhre ; es ist zweckmässig, wenn dieser Differentialquotient nicht mehr als die Hälfte der Leitfähigkeit des Einführungskreises beträgt. Ist z.
B. der innere Widerstand der Röhre 60.000 Ohm und der Arbeitswiderstand 17 des Röhrenanodenstromkreises 0'l Megohm, wobei die resultierende Leitfähigkeit dieses Anodenkreises 25 Mikroampere/Volt beträgt, so soll der oben bestimmte Differentialquotient nicht höher als 12'5 Mikroampere/Volt sein.
Diesen Erfordernissen kann gegebenenfalls ein solcher Gleichrichter besser nachkommen, an welchem ein oder mehrere Widerstände geschaltet werden. Solche Kombinationen sind z. B. in den Fig. 2-5 dargestellt.
Bei der Schaltung nach Fig. 2 werden die beiden Widerstände 13 und 14 angewendet, von welchen 13 mit dem Gleichrichter 9 in Reihe, 14 parallel geschaltet werden. Bei der Schaltung gemäss den Fig. 3 und 4 wird ein einziger Widerstand 15 angewendet, welcher mit dem Gleichrichter 9 gemäss Fig. 3 in Reihe, mit jenem gemäss Fig. 4 aber parallel geschaltet ist. Bei der Schaltung gemäss Fig. 5 wird der mit dem Gleichrichter 9 parallel geschaltete Widerstand 16 an einen andern Vorspannungspunkt D als der Gleichrichter 9 angeschlossen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sparschaltung für Verstärkerröhren, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergitter der Röhre mit dem Steuerstromkreis (mit dem Ausgangsstromkreis der vorhergehenden Röhre) durch einen Kondensator und mit einer eine bestimmte Vorspannung liefernden Quelle durch einen Leiter von asymmetrischer Spannungs-Stromcharakteristik verbunden ist, wobei der positive Pol des letzteren an das Gitter, sein negativer Pol hingegen an die Vorspannungsquelle geschaltet ist.