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EMI1.1
Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederfrequenzverstärker mit Dynamikregelung mit einer geraden oder ungeraden Anzahl von Stufen, vorzugsweise in RC-Kopplung, bei dem die Ausgangsschwingungen gleichgerichtet und zur Dynamikerhöhung bzw. -verringerung als Regelspannung wenigstens einer der vorangehenden Stufen, insbesondere der ersten Stufe, zugeführt werden.
Die Praxis hat gezeigt, dass bei derartigen Anordnungen, insbesondere dann, wenn die Koppelglieder auch sehr tiefe Frequenzen durchlassen, die Gefahr der Selbsterregung mit tiefer Frequenz auftritt, was zu einer wesentlichen Verzerrung der übertragenen Schwingungen führen kann. Eine Verminderung dieser Selbsterregungsgefahr wäre zwar durch eine Verkleinerung der Zeitkonstante der Koppelglieder möglich, jedoch wird dann auch der Frequenzbereich der Nutzschwingungen in unerwünschter Weise beschnitten.
Diese Nachteile werden bei einem Niederfrequenzverstärker der eingangs erwähnten Art vermieden, wenn die Stufe welcher die Regelspannung zugeführt wird, einen nicht überbrückten Kathodenwiderstand enthält und der Gitterwiderstand der darauffolgenden Stufe mit dem kathodenseitigen Ende dieses Kathodenwiderstandes verbunden ist.
Durch diese Massnahme wird eine wesentliche Gegenkopplung der geregelten Stufe herbeigeführt. die in stabilisierendem Sinn wirkt, ohne die übertragenen Nutzschwingungen wesentlich zu beeinträchtigen.
Im allgemeinen wird diese Anordnung an der ersten Stufe vorgesehen, kommt aber auch für die folgenden Stufen z. B. die zweite und die dritte Stufe in Betracht.
Wenn eine Dynamikverringerung durchgeführt wird, enthält der Kreis vom Eingang der ersten geregelten Stufe bis zum Ausgang derjenigen Stufe, der die Ausgangsschwingungen für die RegelspannungsErzeugung entnommen werden, vorzugsweise eine ungerade Anzahl von Verstärkerstufen, und der Gleichrichter ist so geschaltet, dass die Regelspannung mit zunehmender Ausgangsamplitude negativer wird.
Wenn jedoch eine Dynamikerhöhung erstrebt wird, enthält der erwähnte Regelkreis vorzugsweise eine gerade Anzahl von Stufen, und der Gleichrichter ist so gestaltet, dass die Regelspannung mit zunehmender Ausgangsamplitude positiver wird.
Bei Verwendung anderer Verstärkungs-Elemente ist gegebenenfalls die Anzahl der Stufen bzw. die Polarität des Regelspannungs-Gleichrichters anzupassen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen dreistufigen Niederfrequenzverstärker zeigt. der mit einer Regelspannungs-Erzeugung zur Dynamik-Verringerung versehen ist.
Von einer Klemme 1 werden dem Steuergitter einer ersten Niederfrequenz-Verstärkerröhre 2 die Nutzschwingungen gegen Erde zugeführt. Im Anodenkreis dieser Röhre 2 liegt ein Arbeitswiderstand 3, der die Verbindung zum positiven Pol der anderseits geerdeten Speisequelle herstellt. Die Anode ist weiter über einen Koppel-Kondensator 4 mit dem Steuergitter der zweiten Verstärkerröhre 5 verbunden. Auch deren Anodenkreis enthält einen Arbeitswiderstand 6. Über den Koppel-Kondensator 7 ist eine Verbindung zum Steuergitter der dritten Verstärkerröhre 8 hergestellt ; deren Anode ist über eine Belastung, z. B. einen Lautsprecher 9. mit der Speisequelle (+) verbunden.
Die Kathoden der Röhren 5 und 8 liegen an Erde. wobei gegebenenfalls in an sich bekannter Weise durch Kondensatoren überbrückte Widerstände zur Vorspannungserzeugung eingeschaltet sein können. Das Gitter der Endröhre 8 ist über einen Ableitwiderstand 10 geerdet.
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Die an der Anode der Endröhre 8 auftretender verstärkten Nutzschwingungen werden über einen Verbindungs-Kondensator 17 der Anode eines anderseits geerdeten Regelspannungs-Gleichrichters 11 zugeführt. Die an dieser auftretende Gleichspannung mit negativer Polarität gegen Erde wird über einen Widerstand 12 an einen Kondensator 13 geleitet und dabei geglättet. Mit diesem Kondensator 13 wird das Gitter der ersten Verstärkerröhre 2 über einen Ableitwiderstand 14 verbunden.
Zunächst sei angenommen, dass die Kathode der Röhre 2 gegebenenfalls über ein Vorspannungs-RCGlied und auch das Gitter der Röhre 5 über einen Ableitwiderstand 15 geerdet sind (gestrichelt angedeutet). Dabei ergibt sich, dass bei grösser werdendem Eingangssignal die Ausgangsamplitude ansteigt und eine stärker negative Spannung am Kondensator 13 hervorruft, so dass der Arbeitspunkt der Röhre 2, die vorzugsweise als Regelröhre ausgebildet ist, in Gebiete kleinerer Verstärkung verschoben wird. Dadurch wird die erwünschte Dynamik-Verringerung, d. h. eine Verstärkungs-Verminderung bei grösseren Eingangssignalen erzielt.
In der Praxis zeigt sich, dass eine solche Anordnung dazu neigt, sich bei tiefen Frequenzen selbst zu erregen ("blubbern"), weil durch die Kondensatoren 4, 7, 17 und 13 an sich eine Phasendrehung herbeigeführt wird. Dies wird nach der Erfindung dadurch vermieden, dass der Fusspunkt des Gitterableit-Wistandes 15 an das kathodenseitige Ende des Widerstandes 16 angeschlossen wird, der zwischen Kathode der Röhre 2 und Erde eingeschaltet ist. Dadurch wird eine Gegenkopplung herbeigeführt, ohne dass sich eine Beeinträchtigung der Übertragung des Nutzfrequenzbandes ergibt.
Infolge der erfindungsgemässen Massnahme wird die über dem Widerstand IG erzeugte Spannung bei der Zuführung über den Widerstand 15 am Gitter der Röhre 5 soweit in der Phase zurückgedreht, dass diese Gefahr der Selbsterregung bei tiefen Frequenzen weitgehendst unterdrückt wird. Dabei ist in Betracht zu ziehen, dassdie Spannungen iiber dem Widerstand 3 bzw. dem Widerstand 16 1800 Phasenunterschied zeigen, so dass die an das Gitter der Röhre 5 gelangende Signalwechselspannung praktisch der Spannung am Widerstand 3 entspricht, die Spannungen sehr niedriger Frequenz aber praktisch nur der Spannung über dem Widerstand 16 entsprechen.
Im Frequenzgebiet zwischen diesen beiden Extremfällen wird also die Phase zurückgedreht, so dass eine Kompensation der durch die Kondensatoren 7,17 und 13 herbeigeführten Phasendrehung erhalten und die Neigung zur Selbsterregung stark vermindert wird.
Die durch die Anschaltung des Widerstandes 15 an den Widerstand 16 bewirkte Verschiebung des Arbeitspunktes der Röhre 5 nach positiveren Werten kann durch ein entsprechendes Vorspannungsglied im Kathodenkreis der Röhre 5 in einfacher Weise kompensiert werden.
Selbstverständlich kann für die Verstärkerröhre 2 auch eine andere Regelröhre, z. B. eine Hexode, verwendet werden. Auch die Benutzung eines oder mehrerer anderer Verstärkungselemente, z. B. Transistoren, an Stelle der Röhren (2,5 und 8) liegt ohne weiteres im Rahmen der Erfindung.