Verstärker für photoelektrische Zellen. Die Erfindung richtet sich auf Verstär ker für Photozellen, die zur Verstärkung von Impulsen verschiedener Frequenzen, wie sie zum Beispiel beim Fernsehen auftreten, be stimmt sind.
Photoelektrische Zellen und deren Lei- tungsdrähte besitzen .eine verhältnismässig hohe verteilte Kapazität. Bei Verbindung solcher photoelektrischer Zellen oder derglei chen Einrichtungen mit Verstärkern hatte dies unangenehme Folgen, die sich in einer verminderten Verstärkung und am Ausgangs kreis .des Verstärkers in Verzerrungen äusser ten. Die der Erfindung zugrunde liegenden Versuche ergaben, dass diese Verluste gröss tenteils auf die verteilte Kapazität des Ver- stärkereingangskreises zurückzuführen sind.
Diese Kapazität setzt sich aus der Kapazität der photoelektrischen Zelle, des Verstärker gitters und der Verbindungsleitungen zusam men.
Die Erfindung macht es sich zur Auf gabe, diese Nachteile zu beheben und einen Verstärker vorzusehen, bei dem die Effekte der genannten verteilten Kapazität kompen siert werden. Dadurch ist eine verzerrungs freie Übertragung in einem gegebenen Fre quenzbereich gewährleistet.
Die Erfindung wird anhand der beilie genden Zeichnung, die ein Ausführungsbei spiel des erfindungsgemässen Verstärkers darstellt, erläutert.
In der Abbildung ist 5 eine photoelek trische Zelle, die einen. Verstärker steuert. Sie besitzt eine verhältnismässig hohe verteilte Kapazität, die bei 6 angedeutet ist. Diese Kapazität setzt sich aus der Kapazität der photoelektrischen Zelle und ihrer Zuleitungen 7, 8 und 12 zusammen. Die Photozelle wird von einer geeigneten, in bekannter Weise in Serie geschalteten Batterie 9 gespeist.
Der angeschlossene Verstärker kann be liebig ausgebildet sein. In dem vorliegenden Beispiel wird ein normaler widerstandsge koppelter Verstärker verwendet, der aus den Entladungsröhren 10 und 11 besteht. Zwecks Erhöhung der Verzerrungsfreiheit ist im Eingangskreis der ersten Stufe ein Gitter widerstand 13 und in den Ausgangskreis. 14 ein Anodenwiderstand 15 eingeschaltet. Die zweite Vers.tärkerstufe besteht aus ähnlichen Ein- bezw. Ausgangskreisen 16 bezw. 17 mit entsprechenden Widerständen 1.8 bezw. 19.
Die Verstärkerröhren erhalten passende Vor spannungen, Anoden- und Heizbatterien, und zwar dienen hierfür die Batterien 20, 21 und 22.
Die beiden Verstärkerstufen sind durch eine geeignete Kapazität 23 gekoppelt. Eine ähnliche Kapazität 24 koppelt die zweite Stufe über Leitungen 25 und 2.6 an eine nach folgende Stufe bezw. einen Lautsprecher. Die Leitung 26 geht in dem vorliegenden Aus führungsbeispiel durch den ganzen Verstär ker hindurch.
Die Leitungen 7 und 8 der photoelek trischen Zelle und die verteilte Kapazität 6, sind bei 2'7 bezw. 28 an den Eingangskreis des Verstärkers angeschlossen. Bei dieser Schaltung liegt die verteilte Kapazität 6 im Verstärkerkreis. Die Folge davon ist .eine Verminderung der Steuerspannungen. Im vorliegenden Beispiel sinkt die Spannung zwischen Kathode und Gitter. Dieser Span nungsverlust wächst mit steigender Fre quenz, anders ausgedrückt: Die verteilte Ka pazität 6 wird mit einem der photoelektri schen Zelle - oder .einem .sonstigen Steuer organ - entnommenen Strom aufgeladen.
Infolgedessen sinkt bei den höheren Frequen zen die Gitterspannung .der ersten Röhre bezw. die Spannung im Eingangskreis des Verstärkers. Dieser Spannungsverlust ist höchst unerwünscht, denn die Steuerspannun gen sind schon gewöhnlich sehr gering und es ist äusserst wichtig, an dieser Stelle Ver luste zu vermeiden.
Gemäss der Erfindung werden derartige Spannungsverluste und entsprechende Ver zerrungen durch einen Korrektionsstrom ver hindert. Dieser Strom wird zweckmässig einer folgenden Verstärkerstufe entnommen und .dem Kreis zugeführt, in dem sich die absorbierende Kapazität befindet. Man nimmt für diesen Zweck eine sol- che Stufe, dass der dem Kreis, Hilfsstrom die richtige Phase besitzt.
Man kann diesen Hilfsstrom einem ganz beliebig gearteten Eingangskreis zuführen, wenn in diesem Stromkreis eine Kapazität vorhan den ist, die normalerweise bei bestimmten Frequenzen Spannungsverluste zur Folge ha-t. Der Korrektionsstrom lässt sich dem Aussen kreis irgend einer Verstärkerstufe entnehmen, die mit dem Eingangsstrom der .ersten Ver- stärkerstufe in der richtigen Phasenbeziehung steht.
Der Korrektionsstrom wird dem Ein gangskreis an der Gitterseite über eine Kopp lungskapazität 20, sowie eine Leitung 30 zu geführt. Die Kapazität 29 ist vorzugsweise - wie gezeichnet - variabel, kann jedoch auch fest sein. In dem Ausgangskreise des zweiten Verstärkers ist zweckmässig ein Widerstand 19 eingeschaltet. Dieser Wider stand kann als Potentiometer ausgebildet sein.
Die Speiseleitung 30 des Korrektions- stromes wird dann zweckmässig an den Schiebekontakt 31 angeschlossen und von die sem .der kompensierende Strom abgenommen und dem Eingangskreis der ersten Ver- stärkerstufe zugeführt.
Bei dieser Schaltung ist die Kopplungs kapazität zweckmässig so lange zu verstellen, bis man eine gewünschte Stromstärke erhält. Hierauf lässt man diese Einstellung im we sentlichen unverändert. Durch Verschieben des Kontaktes :31 erhält man die richtige Spannung, die erforderlich ist, um dem Ein gangskreis und der verteilten Kapazität 6 den gewünschten Korrektionsstrom zuzufüh ren. Gegebenenfalls kann man auch die Spannung bei 19 konstant halten und den Korrektionsstrom durch Veränderung der Kapazität 29 regeln.
Bei andern Verstärker typen kann man auch andere geeignete Ein richtungen vorsehen, um .den Korrektions- strom von dem Ausgangskreis einer Verstär- kerstufe abzuleiten. Praktisch lässt sich der Korrektionsstrom sowohl mit der Kapazität 29, als auch mittelst der Spannungsquelle 19 regeln und auf diese Weise der gewünschte Stromfluss der zu kompensierenden Kapazität zuzuführen.
Es wird also der Korrektionsstrom von einem Potentiometer 19 vom Ausgangskreis der zweiten Verstärkerstufe abgenommen und über eine Stromleitung und eine Kapazität seiner Verwendung zugeführt. Die verteilte Kapazität entnimmt der Photozelle oder dem Eingangskreis keinen Strom und die Steuer spannung des Eingangskreises - im vorlie genden Falle des Gitterkreises der Röhre 10 - bleibt im wesentlichen unberührt.
Überdies hat diese Anordnung den Vorteil, dass Spannungsverluste vor der ersten; Ver- stärkerstuIe vermieden .sind. Der Verstärker wird also empfindlicher, was insbesondere bei Fernsehapparaturen mit Tageslicht abtastung von Wichtigkeit ist. Für derartige Anordnungen erweist sich die Korrektion als besonders geeignet.
Korrigiert man die Kapazität im Ein gangskreis eines Verstärkers mittelst eines Ausgleichsstromes, dann werden die Steuer spannungen dieses Kreises um ein Vielfaches grösser sein als ohne Korrektion. Ohne Kor rektionsstrom müsste der Gitterwiderstand gering sein, wenn man lineare Verstärkung erhalten will, denn bei den hohen Frequen zen werden durch die Kapazität des Ein gangskreises dessen Spannungen verhältnis mässig stärker verringert und die von der Photozelle gelieferten Impulse verzerrt.
Bei dem Verstärker, wie er im Vorstehen den beschrieben ist:, hat der Widerstand 13 normalerweise, das heisst ohne Anwendung einer Kompensation, eine Grösse von etwa 1/4 Megohm. Bei einem solchen Widerstands werte werden die von der photoelektrischen Zelle gelieferten Frequenzen im wesentlichen linear verstärkt. Bei Anwendung einer Kom pensation, wie sie zum Beispiel der anliegen den Zeichnung zu entnehmen wäre, kann der Widerstand 13 mehrere TH egohm betragen, wobei die im wesentlichere flache Charak teristik in keiner Weise beeinträchtigt wird und die Ausgangsspannungen den Eingangs spannungen im wesentlichen proportional bleiben.