Yerstärkereinrichtung. Die Erfindung betrifft eine Verstärker einrichtung, bei der die als Verlustenergie auftretende Anodengleichstromenergie mit der abgegebenen Wechselstromenergie steigt und fällt.
Bei den bekannten Schaltanordnungen werden gewöhnlich gleichbleibende Span nungen an die Anode und an das Gitter der Verstärkerröhre angelegt. Die Grösse dieser Spannungen ist von den Bedingungen ab hängig, dass eine bestimmte Anodenspannung nicht überschritten werden darf und dass eine gewisse Höchstspannung noch linear muss verstärkt werden können.
Unabhängig von der Grösse der in einem gewissen Augenblick zu verstärkenden Wech selspannung wird von einer auf diese Weise eingestellten Röhre eine gleichbleibende Gleichstromenergie abgegeben.
Die Erfindung gibt nun eine Einrichtung an, bei welcher die abgegebene Gleichstrom energie nicht gleichbleibend ist und bei wel- eher ,diese Energie bei kleiner Signalspan nung kleiner als im vorherbeschriebenen Fall ist, so dass für eine bestimmte Röhre eine grössere Wechselstromenergie zugelassen wer den kann.
Die Verstärkereinriehtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch Mit tel, welche eine solche mit der zu verstärken den Signalspannung veränderliche Gitter- vorspannung bewirken, dass bei abnehmenden Signalspannungen die Gittervorspannung negativer wird. Bei schwachen Signalen wird somit an die Verstärkerröhre eine grosse und bei stärkeren Signalen eine kleinere negative Gittervorspannung angelegt.
Auf jeden Fall wird diese Vorspannung derart gewählt, dass die Summe der Vorspannung und der zu ver stärkenden Spannung kleiner ist als eine Spannung, zufolge derer die Röhre auf einen gekrümmten Teil der Charakteristik ein gestellt würde. zweckmässig wird die Ein stellung derart gewählt, dass die oben angegebene Summe der Gitterspannungen ungefähr gleichbleibend ist. Durch diese Einrichtung wird erreicht, dass bei den schwächeren Signalen gleich zeitig die abgegebene Gleichstromenergie kleiner ist als bei starken Signalen, so dass die Röhre nicht ständig voll belastet wird.
Die Schaltanordnung nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft für Röhren, die eine grosse Energie abgeben sollen, also zum Bei spiel für die letzten Röhren einer Verstärker schaltanordnung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. In Fig.l ist eine Verstärkerröhre dar gestellt, bei der die. durch einen elektroly tischen Detektor gleichgerichtete Eingangs spannung für die Einstellung der gewünsch ten Gittervorspannung angewendet wird; Fig.2 stellt die letzte Verstärkerstufe eines Batterieempfängers dar, während in Fig. 3 ein mit Wechselstrom gespeister Kraftverstärker dargestellt ist.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Schirmgitter- röhre. In dem Eingangskreis derselben liegt eine Impedanz 2, die zum Beispiel die Sekundärwicklung eines Transformators ist, dem die zu verstärkenden Spannungen zu geführt werden. Parallel zu dieser Impedanz liegt ein Detektor 3 in Reihe mit Konden satoren 4 und 5.
Ferner enthält der Ein gangskreis der Röhre noch Widerstände 6 und 7 und eine Batterie B. Der Ausgangs kreis der Röhre enthält eine Anodenspan nungsquelle und eine Ausgangsimpedanz 9, beispielsweise einen Transformator, an den ein Lautsprecher angeschlossen sein kann. Das Schirmgitter ist mit einer Anzapfung der Anodenspannungsbatterie verbunden.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Werden dem Eingangstransformator 2 keine Wechselspannungen zugeführt, so wird die Gitterspannung der Röhre 1 durch die Grösse der Batterie 8 bedingt, welche so gross gewählt ist, dass der Anodenstrom der Röhre 1 sehr klein ist. Werden nun dem Trans formator 2 Wechselspannungen zugeführt, so wird der Gleichrichter 3 in Tätigkeit gesetzt, wodurch ein Spannungsgefälle über den Widerstand 6 eintritt, so dass die Spannung im Punkt 10 positiv gegenüber derjenigen im Punkt 11 ist.
Hierdurch wird also die Vorspannung der Röhre 1 weniger negativ.
Durch passende Wahl der Grösse der Widerstände 6 und 7 mit Rücksicht auf den verwendeten Detektor kann erreicht werden, dass die Summe der Gittervorspannung und der Amplitude der aufgedrückten Wechsel spannung konstant gehalten wird.
Im dargestellten Beispiel war 3 ein elek trolytischer Detektor. An Stelle des letzteren könnte auch ein thermionischer Detektor ver wendet werden. Weiter kann die gleich bleibende negative Vorspannung der Röhre 1 sowohl von einer Batterie 8, als auch von einem Gleichrichter oder einem in dem Aus gangskreis eingeschalteten Widerstand ge liefert werden. Die verwendeten Röhren können direkt oder indirekt geheizte Katho den besitzen, die mit Gleich- oder Wechsel strom gespeist werden.
Der Detektor braucht nicht in dem Ein gangskreis des Verstärkers angebracht zu werden. Im allgemeinen ist es sogar vorteil hafter, die gleichzurichtenden Spannungen dem Ausgangskreis des Verstärkers zu entneh men, da ja oft die in dem Eingangskreis auf- tretenden Spannungen zu klein sind, um eine gute Regelung zu gewährleisten und ausser- dem, die Parallelschaltung des Gleichrichters zu dem Eingangskreis eine ziemlich grosse Verringerung der Verstärkung zur Folge hat.
Gewöhnlich wird man daher einen Teil der Ausgangsspannung gleichrichten, wobei die ser Teil so gross gewählt wird, dass die Gitter- vorspannung der Verstärkerröhre stets mög lichst negativ, aber doch immer noch so ist, dass nicht in einem gekrümmten Teil ge arbeitet wird.
Das in Fig. 2 dargestellte Schaltbild ver anschaulicht die letzte Stufe eines Batterie verstärkers und kann zum Beispiel in einem tragbaren Gerät verwendet werden. Ein sol ches Gerät wird stets ganz mit Gleichstrom gespeist. Es ist dabei von Wichtigkeit, dass die Kathoden sämtlicher Röhren an die gleiche Spannungsquelle angeschlossen sind. Dies ist bei der dargestellten Schaltanord nung erreicht. Als Gleichrichter wird eine Dreielektrodenröhre 12 verwendet., die als Gitterdetektor geschaltet ist. In dem Ano denkreis dieser Röhre liegt ein hoher Wider stand 13.
Wird dem Eingangskreis 2 der Röhre kein Signal aufgedrückt, so ist. der Anodenstrom der Röhre 12 maximal. Das Spannungsgefälle über den Mriderstand 13 ist in diesem Fall gross, und die Spannung an der Anode der Röhre 12 ist somit niedrig. Diese Spannung wird mittelst eines Span- nungsteilers 14, 15 und 16 mit der Span nung einer Batterie 17 addiert dem Gitter der Röhre 1 zugeführt. Hierdurch wird die negative Gitterspannung dieser Röhre mög lichst gross gemacht.
Wird nun dem Ein gangskreis der Röhre 1 eine Wechselspan nung zugeführt, so hat dies zur Folge, dass die Spannung an dem Eingangskreis des Detektors niedriger wird, der den Wider stand 13 durchfliessende Strom sich ver ringert und die Spannung an der Anode der Röhre 12 somit grösser wird. Hierdurch wird die Gitterspannung der Röhre 1 weniger negativ. Die Ebnung der Gittervorspannung wird mittelst der Kondensatoren 18 und 19 erreicht. Die Kondensatoren 20 und 21 bil den einen kapazitiven .Spannungsteiler, von dem der Detektorröhre ein gewünschter Teil der Spannung zugeführt wird. Der Konden sator 20 dient hierbei gleichzeitig als Gitter kondensator für diese Detektorröhre.
Wendet man eine Endlampe für sehr grosse Leistungen an, so kann zweckmässig eine Vorrichtung nach Fig. 3 benutzt werden. Hierbei werden wechselstromgespeiste Röh ren verwendet. Die Gittervorspannung für die Verstärkerröhre wird von zwei Gleich richtern geliefert, die zweckmässig in einem einzigen Glaskolben angebracht sind und eine gemeinsame Kathode besitzen.
Der von der Kathode 23 und der Anode 24 gebildete Gleichrichter ist an eine Wicklung des Netz transformators angeschlossen und liefert so mit eine gleichbleibende, gleichgerichtete Spannung. Der von der Kathode 23 und der Anode 25 gebildete Gleichrichter ist an einen Teil der Ausgangsimpedanz 9 der Röhre 1 angeschlossen, so dass dieser Gleich richter Spannungen herbeiführt, deren Grösse von der Signalspannung abhängig ist.
Beide gleichgerichtete Spannungen werden in be kannter Weise geebnet und in entgegen gesetztem Sinne dem Eingangskreis der Ver= stärkerröhre zugeführt, so dass die Vorspan- nung dieser Röhre in der erwünschten Weise mit der .Signalstärke wechselt.