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Verstärker für einen breiten Bereich von niedrigen Frequenzen
Die Erfindung bezieht sich auf einen. Verstärker für einen breiten Bereich von niedrigen Frequenzen mit einer Hilfselektrodenröhre, bei dem die Eingangsspannung dem Steuergitter zugeführt wird und die Ausgangsspannung von einem Widerstand in der Anodenleitung abgenommen wird, wobei weiter zwischen dem Ausgangskreis und dem Eingangskreis eine Gegenkopplung vorgesehen ist.
Bei einem auf übliche Weise geschalteten Pentodenverstärker, d. h. ohne Kathodenwiderstand, oder mit einem geringen, für nahezu alle Frequenzen entkoppelten Kathodenwiderstand darf der Anodenwiderstand, wenn die Möglichkeit der Verstärkung einer bestimmten Bandbreite vorliegen sol1. einen bestimm- ten Maximalwert haben, der unter anderem durch die Gesamtausgangskapazität der Röhre bedingt wird, die aus der Anodenkapazität der Röhre selbst, der Verdrahtungskapazität und der Eingangskapazität der nächstfolgenden Stufe besteht. Wenn C die Gesamtausgangskapazität bezeichnet, so wird der Anodenwiderstand, bei dem Signale bis zu einer bestimmten Grenzfrequenz wiedergegeben werden, durch
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bedingt.
Die Frequenz f ist dabei die Frequenz, bei welcher die Amplitudenkennlinie auf den 1/' (2 -fachen Wert des Nennwerte gesunken ist.
Die nominelle Verstärkung wird durch g = SRa angegeben.
Um eine gute Linearität zu sichern und auch bei den höheren Frequenzen eine möglichst hohe Ausgangsspannung erzielen zu können, wird die Röhre vorzugsweise auf den maximal zulässigen Gleichstrom eingestellt.
Die Linearität lässt sich weiter durch Anwendung eines verhältnismässig hohen Kathodenwiderstandes verbessern, so dass eine Stromgegenkopplung herbeigeführt wird. Dabei wird die Verstärkung kleiner ; diese Verringerung kann jedoch wieder durch Anwendung eines grösseren Anodenwiderstandes kompensiert werden.
Der Kathodenwiderstand ist von der Grössenordnung von 1000 bis 2000 Ohm.
Damit die Verstärkerstufe die ursprünglichen Amplituden- und Phasenkennlinien beibehalten kann, muss parallel zum Kathodenwiderstand eine bestimmte Kapazität geschaltet werden. Es wird auf diese Weise erreicht, dass die Stromgegenkopplung auf richtige Weise bei zunehmenden Signalfrequenzen abnimmt.
Bei solchen sogenannten kathodenkompensierten Videostufen muss infolge der verhältnismässig hohen Gleichspannung am Kathodenwiderstand dem ersten Gitter der Röhre ein positives Potential gegen Erde gegeben werden, um die Röhre für Gleichstrom richtig einzustellen. Eine gute Gleichstromstabilisierung ist erwünscht, um die Steilheit möglichst konstant zu halten, wobei ausserdem die Eingangsimpedanz hoch sein soll, so dass auch Signale mit sehr niedrigen Frequenzen gut verstärkt werden.
Dem Steuergitter kann die richtige Vorspannung erteilt werden, indem es über einen Widerstand mit einer Anzapfung des Kathodenwiderstandes verbunden wird. In diesem Falle ist jedoch die Gleichstromstabilisierung nur sehr gering.
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Das Steuergitter, dem über einen Kondensator die Eingangsspannung zugeführt wird, kann auch ? a eine Reihenschaltung von zwei zwischen der positivenSpeiseklemme und der mit Erde verbundene negativen Speiseklemme liegenden Widerständen angeschlossen werden, m diesem Falle ist die Gleichstromstabilisierung gut, aber der Eingangswiderstand ist niedriger als gewünscht, es sei denn, dass den erwähnten Widerständen eis unpraktisch hoher Wert gegeben wird.
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beschrieben, bei denen sowohl das Steuer-als auch das Schirmgitter an eine zwischen den Speiseltlem- men angebrachte Reihenschaltung von Widerständen angeschlossen sind.
Die Erfindung bezweckt, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, welche die erwähnten Anforderungen besser erfüllt.
Die Erfindung besteht darin" dass bei einer kathodenkompensierten Videoverstärkerstufe eingangs er-
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Art die Eingangsspannung überGegenkopplung mittels eines in der Kathodenleitung geschalteten, nicht kapazitiv überbrückten Widerstandes erzeugt wird, wobei das Schirmgitter ausser über einen Widerstand mit. der positiven Klemme der Speisequelle über einen Kondensator mit der Kathode verbunden ist und dar Steuergitter an einem zwi-
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sator 6 dem Steuergitter zugeführt.
Gemäss der Erfindung erhält das Steuergitter die richtige Vorspannung dadurch. dass es direkt mit dem gemeinsamen Punkt zweier Widerstände 7 und 8 verbunden ist, die zwischen dem Schirmgitter und Erde eingeschalter sind. Der Widerstand 7 ist in diesem Falle kleiner, als wenn er auf übliche Weise direkt an den Pluspol angeschlossen wäre. Der wirksame Eingangswiderstand ist jedoch bei der Schaltung nach Fig. l höher, da der Widerstand 7 am oberen Ende für Wechselspannungen mit der Kathode verbunden ist.
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den vorerwähnten Schaltungen erzielt. Würde aus irgendeinem Grunde der Gleichstrom durch die Röhre zunehmen, so nimmt die Spannung am Schirmgitter ab. Dann würde somit auch die Spannung am Steuergitter gegen Erde abnehmen, wodurch der Stromzunahme entgegengewirkt wird.
Fig. 2zeigteineAbartderSchaltung,wobeieinAnzapfungspunktdesWiderstandes8übereinenKondensator 9 mit der Kathode verbunden ist.
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der Kathode verbunden ist. Die Stelle des Anzapfungspunktes wird so gewähit, dass die Eingangsimpedanz für sehr niedrige Frequenzen möglichst hoch wird.
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einen Widerstandmeinsamen Punkt der widerstände 7 und 8 verbunden. Dieser Punkt wird vorzugsweise ausserdem über eine Kapazität 10 mit der Kathode verbunden. Der Vorteil dieser Schaltung ist der, dass bei derselben Gleichstromstabilisierung der Eingangswiderstand höher ist als bei der Schaltung nach Fig. 2.
Fig. 4 zeigt eine Schaltung, die sich von der nach Fig. 3 dadurch unterscheidet, dass der Kondensa- tor 10 zwischen der Kathode und einem Anzapfungspunkt des zwischen dem gemeinsamen Punkt der Widerstände 7 und 8 und dem Steuergitter geschalteten Widerstandes 11 angebracht ist. Bei derselben Gleichstromstabilisierung ist der Eingangswiderstand bei sehr niedrigen Frequenzen noch höher als bei der Schaltung nach Fig. 3.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung nach der Erfindung, die sich besonders gut eignet, wenn die vorangehende Stufe aus einer Kathodenfolgeröhre besteht. Es wird vorausgesetzt, dass diese Stufe eine Röhre 13 enthält und dass die Spannung über ein Kabel 14, das durch den Wellenwidsrstand 15
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Dazutentiometers ausgebildet. Es ist weiter ein Widerstand 16 vorhanden, der parallel zum Kopplangskondensator 17 geschaltet ist. Mittels des Widerstandes 7, der mit dem Schirmgitter verbunden ist, wird die Röhre 1 auf richtige Weise gleichstrommässig eingestellt.
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Auch in diesem Falle wird ein hoher Eingangswiderstand und eine gute Speisegleichstromstabilisierung erzielt. Der Widerstand 15, der einen Wert von etwa 100 Ohm hat, hat in dem Steuergitterkreis eine Maximalgleichspannung von etwa 2 V, die sich unbedenklich ändern lässt, da die Gleichspannungsstabilisierung dafür sorgt, dass der die Röhre durchfliessende Strom praktisch gleich bleibt.
Ein zusätzlicher Vorteil der Schaltung nach Fig. 5 ist der, dass als Kopplungskofidensator 17 unbedenklich ein kleiner Elektrolytkondensator benutzt werden kann. Diese Kondensatoren beanspruchen einen sehr geringen Raum, und der diesem Kondensatortyp innewohnende Ableitungsstrom führt keine unrichtige Einstellung der Röhre herbei, da den Kondensator ein Widerstand 16 überbrückt, der im allgemeinen klein gegenüber dem Ableitwiderstand ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verstärker für einen breiten Bereich von niedrigen Frequenzen mit einer Hilfselektrodenröhre, bei dem die Eingangsspannung dem Steuergitter zugeführt wird und die Ausgangsspannung von einem Widerstand in der Anodenleitung abgenommen wird, wobei weiter zwischen dem Ausgangskreis und dem Eingangskreis eine Gegenkopplung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsspannung über einen Kondensator (6) dem Steuergitter zugeführt wird, während die Gegenkopplung mittels eines in der Kathodenleitung geschalteten, nicht kapazitiv überbrückten Widerstandes (3) erzeugt wird, wobei das Schirmgitter ausser über einen Widerstand mit der positiven Klemme der Speisequelle über einen Kondensator (5) mit der Kathode verbunden ist und das Steuergitter an einem zwischen dem Schirmgitter und der negativen Speiseklemme angebrachten Widerstandsteiler (7,
8 oder 16,15) angeschlossen ist.