CH200863A

CH200863A - Verfahren zur Korrektur der Verstärkungsüberhöhung von tiefen Frequenzen von netzgespeisten Bildverstärkern.

Info

Publication number: CH200863A
Authority: CH
Inventors: Radioaktiengesellschaft Loewe
Original assignee: Loewe Opta Gmbh
Priority date: 1936-11-14
Filing date: 1937-11-15
Publication date: 1938-10-31

Description

Verfahren zur Korrektur der Verstärkungsiiberhöhuug von tiefen Frequenzen von netzgespeisten Bildverstärkern. Es ist bekannt, dass netzgespeiste Bild verstärker mit Kondensator-Widerstands- kopplung beim Vorhandensein eines Filter kreises, der einen Anodenspeisewiderstand und einen Beruhigungskondensator aufweist, für tiefe Frequenzen eine Verstärkungsüber höhung zeigen. Teilweise ist dieser Effekt auch bereits nutzbar gemacht worden, um den Verstärkungsabfall der Kondensator- Widerstandskopplung bei tiefen Frequenzen wieder auszugleichen.

Die Anmelderin hat jedoch gefunden, dass bei richtig dimen sionierter Kondensator-Widerstandskopplung keine Schwierigkeit in der Übertragung der tiefen Bildfrequenzen entsteht, dass dann aber die erwähnte Verstärkungserhöhung durch den Filterkreis zu sehr störenden Be gleiterscheinungen führt. Der Verstärker wird für Frequenzen unter 50 Hertz über empfindlich und spricht auf sehr geringe Stromstösse, z. B. auf Schaltstörungen, an, wodurch ein unaufhörliches Aufblitzen des Bildes entsteht.

Noch störender ist, dass die Verstärkungsüberhöhung für tiefe Frequen zen zu schädlichen Bildverzerrungen, und zwar zu Helligkeitsfälschungen grösserer Bildflächen Anlass. gibt. Die Verstärkungs überhöhung vollzieht sich nämlich in jeder einzelnen Verstärkungsstufe, und alle diese Fehler multiplizieren sich.

Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur Korrektur der Verstärkungsüber höhung von tiefen Frequenzen bei netzgespei sten Bildverstärkern, die durch den einen Widerstand und Kondensator aufweisenden Filterkreis zur Beruhigung der Anodenspei sung hervorgerufen werden. Erfindungs gemäss wird bei solchen Verstärkern die Ka thode über einen vom Emissionsstrom der Röhre durchflossenen Entzerrungskreis, der einen Widerstand und einen Kondensator aufweist, mit der Erde verbunden.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, von welcher die Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele darstellt.

Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform der Schaltungsanordnung als einstufiger Bildverstärker für Fernsehzwecke mit einer Fünfpolröhre 15. Sie arbeitet auf einen Anodenwiderstand 1 (Widerstand R,) und wird von der Anodenstromquelle 8 über einen Filterkreis, der aus einem Filterwiderstand 2 (Widerstand R2) und einem Filterkondensa tor 3 (Kapazität C3) besteht, gespeist. Die Eingangsspannung 4 liegt zwischen Erde und Gitterkreis und wird über einen Gitter kondensator 5 dem Filter der Röhre 15 zu geführt.

Die Vorspannung erhält das Gitter aus einer Batterie 11 über die Beruhigungs elemente 13, 14 und den Vorspannwiderstand 12. Die Ausgangsspannung fi wird über einen Kopplungskondensator 7 abgenommen.

Es sei vorerst die Schaltungsanordnung ohne den Kreis 9, 10 betrachtet. Es ist nun klar, dass für sehr tiefe Frequenzen die Summe der Widerstände 1 und 2 als Arbeits widerstand in Betracht kommt, da für tiefe Frequenzen der Filterkondensator 3 den Wi derstand 2 nicht mehr kurzschliesst, so dass die Verstärkung von dem ursprünglichen Betrage S . R, für tiefe Frequenzen auf den Betrag S. (R, -f- Res) hoch steigt. Die Ge schwindigkeit, mit der . dieses Hochsteigen eintritt, hat die Zeitkonstante T., = C9 . R.,,,.

Es soll nun eine in Fig. 2 dargestellte rechteckige Schaltwelle e, auf das Gitter ge geben werden. In Fig. 3 ist die Anoden wechselspannung ea aufgezeichnet, wie sie sich auf Grund dieser Verstärkungsüber höhung ausbildet. Eingezeichnet ist die ge nannte Zeitkonstante T3, 22 bedeutet die Anodenwechselspannung mit überhöhter Ver stärkung S . (R, -i- R2), 21 diejenige mit der Sollverstärkung S . R,.

Die gezeichnete Verzerrung der Anoden wechselspannung bedeutet am Fernsehbild eine falsche Wiedergabe der Helligkeiten in folge der falschen Überhöhung der Basis- werte der Schwingung. Für eine gute Wie dergabe sollen aber diese Basiswerte nicht über den Wert B1 . S . e8 hinaus schwingen. Für kurz dauernde Bildsignale wird dies zu treffen, bei langandauernden Zeichen werden aber Werte von erheblich grösserer Höhe er reicht werden.

Durch den in die Zuleitung zur Kathode eingelegten Entzerrungskreis, der aus der Parallelschaltung von Kondensator 9 (Kapa zität Cs) und Widerstand 1.0 (Widerstand R,o) besteht, ist es möglich; diese durch den Filterkreis bedingten störenden Überhöhungs- werte tiefer Frequenzen weitgehend zu be seitigen.

Der Emissionsstrom bildet an der Ka thode nach einiger Zeit eine Vorspannung S . R,o . e$, welche eine korrigierte effektive Steuerspannung e" bewirkt; wie sie in Fig. 4 eingezeichnet ist:

Der Kondensator 9 be stimmt das Tempo, mit dem sich diese Vor spannung aufbaut. Hiernach fällt die Steuer spannung bei richtiger Dimensionierung des Kreises 9; 10 so ab, dass als Resultat der beiden Einflüsse im Anodenkreis die richtige gewünschte Anodenspannungswelle nach Fig. 5 herauskommt.

Die theoretische Berechnung der Schal tung von Fig. 1 ergibt für den Entzerrungs- kreis in der Kathodenzuleitung die Werte:
EMI0002.0059
C9 = Ca . 'P. Hierbei ist P = SR,, die Verstärkung für Mittel- und 13ochfrequenz, die Sollverstär kung. Für diese Werte tritt Kompensation ein.

Berechnungsbeispiel: Vorgegeben sind aus Gründen der Filterung C4 = 20 @c F, R, = 300 Ohm und eine Röhre mit Steilheit
EMI0002.0071
Für R; =1000 Ohm wird da her V = 2. Daraus berechnet sich R,, = 150 Ohm, C" = 40,u F. Cg kann als Elektrolyt kondensator ausgeführt werden.

Man erkennt, dass der Entzerrungskreis 9, 10 ausschliesslich durch die angegebenen Korrekturbedingungen bestimmt wird. Der Widerstand Rio errechnet sich aus denselben ohne Rücksicht auf die statischen Arbeits bedingungen, das heisst auf die sich an ihm unter Wirkung des mittleren Anodenstromes einstellende Vorspannung. Es kann daher der Fall eintreten, dass die Röhre mit dieser durch den Widerstand 10 bestimmten Vor spannung nicht zufriedenstellend arbeitet.

In diesem Falle muss dann durch eine besondere Gitterbatterie 11 über den Gitterwiderstand 12 eine äussere Vorspannung zugeführt wer den, so dass die Summe der Spannung 11 und der Spannung am Widerstand 10 den ge wünschten Arbeitspunkt liefert.

Man wird bei der Bestimmung der Werte für die Elemente des Entzerrungskreises praktisch zweckmässig so vorgehen, dass man an das Gitter der Röhre eine rechteckige Spannungswelle (wie in Fig. 2 gezeigt) legt, und dann bei einem passend gewählten Ka thodenkondensator 9 den Widerstand 10 im Entzerrungskreis so lange verändert, bis die Spannungswelle unverändert im Anodenkreis erscheint, was man durch einen Oszillogra phen beobachten kann. Man kann natürlich dabei auch beide Filterkreiselemente, den Ka thodenkondensator 9 und den Kathodenwider stand 10, gleichzeitig variieren.

Es ist klar, dass man beliebig viele der artig auf die Rechteckwelle korrigierte Stu fen in Kaskade schalten kann, und dass dann auch ein mehrstufiger Bildverstärker als Ge samtheit korrigiert bleibt. Bedingung hierzu ist, dass die Kopplungsglieder 5, 12 bezw. 7, die fraglichen Tieftöne abfallsfrei übertra gen. Für Fernsehzwecke ist diese Bedingung beispielsweise für die Werte: C, = 0,5,u F R12 = 0,3 Megohm noch bei 25 Bildwechseln vollkommen erfüllt.

Bei feineren Messungen an dieser Schal tungsanordnung muss man aber feststellen, dass ein einfacher Entzerrungskreis 9, 10 nach Fig. 1 nicht genügt. Im ersten Mo ment des Einschaltens der rechteckigen Git terwechselspannung bleibt eine Kompensa tionswirkung aus.

Die Anmelderin hat durch oszillographische Beobachtungen gefunden, dass eine völlige Entzerrung durch die in Fig. 6 dargestellte Schaltungsanordnung ge leistet wird. Hier ist ein Widerstand 16, welcher vorteilhafterweise einstellbar ist, dem Kondensator 9 vorgeschaltet. Um ander seits für Hoch- und Mittelfrequenzen eine ausreichende Erdung der Kathode zu errei chen, ist beiden ein Hochfrequenzkondensa- tor 17 parallel gelegt.

Man findet den pas senden Wert des Widerstandes 16 am besten durch eine oszillographische Beobachtung der Ausgangsspannung 6, die man von einer rechteckigen Gittereingangsspannung 4 von etwa 25 Hertz erhält. Eine genauere Be trachtung zeigt, dass der Filterkondensator ä dynamisch durch den Vorwiderstand 1 auf geladen wird und dadurch einen Verlust winkel erhält, während der Kondensator 9 des Entzerrungskreises bei fehlendem Wi derstand 16 direkt von der Emission gespeist wird.

Praktisch gefundene Werte für einen solchen Entzerrungskreis sind beispielsweise folgende: R18 = 200 Ohm Co = 40 ,u F C17 = 10 pF Rio = 5000_ Ohm für eine zweifache Verstärkung
EMI0003.0041
R1 = 1000 Ohm C3 = 20,u F Bz = 10 000 Ohm.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Korrektur der Verstär kungsüberhöhung von tiefen Frequenzen von netzgespeisten, mit Kondensator Widerstandskopplung versehenen Bild verstärkern, die durch den einen Wider stand und Kondensator aufweisenden Filterkreis zur Beruhigung der Anoden speisung hervorgerufen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode über einen vom Emissionsstrom der Röhre durchflossenen Entzerrungskreis, der einen Widerstand und einen Kondensa tor aufweist, mit der Erde verbunden wird.

II. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen Entzerrungs- kreis, dessen Widerstand vom Betrage ist, wobei R der Filterwiderstand des 1 zur Beruhigung der Anodenspeisung die nenden Filterkreises und Ir die Sollver stärkung ist. UNTERANSPRMHE 1.

Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass durch An legen einer rechteckigen Schaltwelle an das Gitter der Röhre der Widerstand des Entzerrungskreises derart bestimmt wird, dass derselbe so lange variiert wird, bis die Schaltwelle unverändert im Ano denkreis erscheint. 2.

Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Bestim mung der Bemessung des Entzerrungs- kreises durch Andern des Kondensators des Entzerrungskreises und Anlegen einer rechteckigen Schaltwelle an das Gitter der Röhre vorgenommen wird, wo bei der Widerstand des Entzerrungskrei- ses so lange variiert, bis die Schaltwelle ohne Basisveränderung im Anodenkreis erscheint. 3.

Schaltungsanordnung nach Patentan spruch II, gekennzeichnet durch einen zum Widerstand des Entzerrungskreises parallel geschalteten Kondensator vom BetrageC . Y, wobei C der Beruhigungs- kondensator , des Filterkreises für die Anodenspeisung und Y die Sollverstär kung ist. 4.

Schaltungsanordnung nach Patentan spruch II und Unteranspruch 3, gekenn zeichnet durch eine besondere Vorspan- nung, die über den Gitterableitungs- widerstand an das Gitter gelegt ist, zur Einstellung der für die Röhre optimalen Gittervorspannung. 5:

Schaltungsanordnung nach Patentan- sprueh II und Unteransprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch eine Zusammen schaltung von mehreren gleichartigen, korrigierten Stufen zu einem mehrstufi gen Verstärker, wobei alle Kondensator- Widerstandskopplungen zwischen den Stufen die fraglichen tiefen Frequenzen noch verlustlos übertragen. 6.

Schaltungsanordnung nach Patentan spruch II und Unteransprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein einstell barer Ohmscher Widerstand in Reihe mit dem Kondensator des Entzerrungskreises liegt. 7. Schaltungsanordnung nach Patentan spruch II und Unteransprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem Entzerrungskreis ein Überbrük- kungskondensator liegt, der denselben für Mittel- und Hochfrequenzen kurz schliesst.