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Schaltungsanordung für elektrische Verstärker.
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für elektrische Verstärker, und zwar vorzüglich solche, bei denen Entladungsvorgänge zur Erzielung der Verstärkerwirkung ausgenutzt werden, wie sie beispielsweise für Fernsprechzwecke oder für die drahtlose Telegraphie verwendet werden. Sie bezweckt, das Singen oder Pfeifen der Schaltung zu vermeiden, das durch
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an die Empfangsstelle der Verstärkeranordnung zurückgelangen. Die Verstärker haben im allgemeinen einen sehr hohen inneren Widerstand. Es müssen deshalb den Übertragern, durch die der ankommende Strom dem Verstärker übermittelt und der verstärkte Strom weitergeleitet wird, ein hohes Übersetzungsverhältnis und damit sehr hohe Windungszahlen gegeben werden.
Demgemäss treten an den Verstärkern und an den Windungsenden der Übertrager sehr hohe Wechselspannungen auf. Da ferner die Übertragerwicklung sehr hohe Impedanzwerte besitzt, so bedeuten die Kapazitäten ihrer Enden gegen Erde eine verhältnismässig starke Kupplung zwischen den'einzelnen Übertragern. Diese Verhältnisse geben naturgemäss besonders bei Schaltungen mit hohen Verstärkungszahlen Anlass zu Störungen, da dort schon eine geringe Kopplung Ströme erheblicher Stärke von der Sendestelle zur Empfangsstelle der Verstärkeranordnung überträgt.
In der Erfindung ist ein Mittel angegeben, das die kapazitative Kopplung der Übertragerwicklungen und dadurch die Störungen in solchen Verstärkeranordnungen beseitigt.
Zur Veranschaulichung der vorliegenden Verhältnisse ist in Fig. i schematisch das Ausführungsbeispiel einer Verstärkerschaltung dargestellt, wobei in Reihe zwei Kathodenröhren i,)' : als Verstärker verwendet werden. Der ankommende Strom gelangt über einen Vorübertrager v in den ersten Verstärker ru, dessein Anodenkreis verstärkten Strom über einen weiteren mittleren Übertrager 11Z dem Gitterkreis der Empfangsseite des zweiten Verstärkers r2 zuführt. Ein Nach- übertrager 1t verbindet schliesslich die Senderseite des zweiten Verstärkers mit der Verbrauchsstelle, beispielsweise mit einem Telephon t.
Eine Batterie von 6 Volt liefert den Strom für die Brennerkreise der Glühelektroden der Kathodenröhren, eine Batterie von uo Volt den Anodenstrom für die Anodenkreise der Entladungsröhren.
Am ehesten wird das Pfeifen in einer derartigen Schaltung eintreten, wenn die äusseren Übertrager v und n miteinander gekoppelt werden. Betrachtet man die Einwirkung der Primärseite p des letzten Übertragers n auf die Sekundärwicklung s des Vorübertragers v, so ergibt sich das in Fig. 2 veranschaulichte vereinfachte Schaltbild, in dem nur die für die vorliegende Untersuchung interessierenden Teile der Schaltung nach Fig. i eingetragen sind. Die Enden der
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der Wicklungen s und p sind durch die Batterie infolge deren geringen Widerstandes wie durch einen Kurzschluss verbunden. Hat nun die Erde das Potential 0 und haben die Enden der Wicklung p die Wechselstrompotentiale Fi und V2, so herrscht auch an dem Punkte a das Wechselstrompotential 1 Fi.
Es kann demnach durch die Wicklung s über C : zur Erde E ein der Potentialdifferenz V- < O entsprechender Strom fliessen. Es wird also ein Teil des in das
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Telephon t zu sendenden verstärkten Wechselstromes zur Empfangsstelle des ersten Verstärkers zurückgelangen, wodurch eine Neuverstärkung und das damit zusammenhängende Pfeifen der
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auf einen unschädlichen Wert herabzusetzen oder ganz zu beseitigen.
In Fig. 3, die dem Schaltbild der Fig. 2 entspricht, ist der Erfindungsgedanke beispielsweise dadurch verwirklicht) dass die Batterien. an ihrem Minuspol durch eine Leitung e mit der Erde E verbunden sind. Hierdurch wird die Potentialdifferenz zwischen dem Punkte a, der Spule s und der Erde E und überhaupt das Wechselstrompotential V, auf Null gebracht.
Die in obigem gegebene Betrachtungsweise trifft für alle diejenigen Wicklungspaar zu, die, wie das beschriebene, durch die Batterie oder unmittelbar einseitig verbunden sind. In dieser Weise sind alle Wicklungen miteinander verbunden, bis auf diejenigen, an denen die Empfangs-und Sendestation angeschlossen sind. Es ist unter Umständen nötig, auch die
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wenn die Punkte a mit x und b mit y unmittelbar verbunden würden, praktisch hat dies jedoch den Nachteil, dass infolge der Erdung des Minuspols der Batterien (beispielsweise durch die Verbindung e) die Empfangsstation H0 Volt Gleichstromspannung gegen Erde führen würde.
Sehr häufig, besonders bei nicht allzu hohen Verstärkungszahlen, genügen zur Beseitigung der Störung schon die Verbindungen kl, k2 der Fig. 4 ohne Vornahme der Erdung, und zwar aus folgendem Grunde : Wie aus der schaubildlichen Darstellung nach Fig. 2 ersichtlich, geht ein grosser Teil des von b nach a verlaufenden verstärkten Stromes nicht über die Wicklung s und die Kapazität Cl, sonder unmittelbar über die Kapazität C4. Während die in Fig. 3 dargestellte Erdverbindung der Batterie einen reinen Kurzschluss des Stromweges über sC3 darstellte, kann unter Umständen die Störung schon beseitigt werden, wenn die Kapazität C, erheblich vergrössert wird. Eine derartige Schaltung ist in Fig. 4 schematisch veranschaulicht.
Es sind darin zu den Kapazitäten C2 und C4 weitere grosse Kapazitäten parallel geschaltet. Als diese Kapazitäten sind diejenigen der Sende-und Empfangsstation mit ihren Zuleitungen zur Verstärkeranordnung praktisch verwendet. Die Anschaltung dieser verhältnismässig grossen Kapazitäten - sie sind schematisch durch die Kondensatoren C angedeutet-erfolgt durch die Verbindungen , der Fig. 4.
'Fig. 5 zeigt'die bei einer Reihenschaltung von zwei Röhren gemäss obigen Ausführungen vorzunehmenden Schutzverbindungen. Die Minuspole der 6 Volt- und HO Volt-Batterien sind. an Erde gelegt, wie in Fig. 3 schematisch veranschaulicht. Über die 6 Volt-Batterie ist das Ende der Sekundärspule s des Übertragers v und über die HO Volt-Batterie das Ende der Primärwicklung p des Übertragers 1 an Erde angeschlossen. Da der Widerstand der Batterien sehr gering ist, so kann der Wechselstrom-Spannungsunterschied beider Wicklungsenden als gleich Null angesehen werden.
Die Enden der Primärwicklung von' {) und der Sekundärwicklung von n sind entsprechend dem Schaltungsschema nach Fig. 4 gleichfalls an Erde angeschlossen, so dass auch hier keine Wechselstrom-Spannungsunterschiede vorhanden sind.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Schaltungsanordnung für elektrische Verstärker, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Übertragerwicklungen der Verstärkerschaltung, mit Ausnahme der Anschlusswicklungen der Empfangs-und Sendestelle, erforderlichenfalls aber auch noch diese Wicklungen, vorzugsweise über Kapazitäten, geerdet sind, zum Zwecke, die durch Erdkapazitäten bedingten Kupplungen zwischen den einzelnen Übertragerwicklungen auf einen unschädlichen Wert herabzusetzen oder ganz zu beseitigen.