Amplitudenbegrenzungsvorrichtung mit wenigstens zwei hintereinander gesehalteten, galvanisch gekoppelten Verstärkerröhren. Zur Begrenzung einer Wechselspannungs- amplitude ist es bekannt, die Tatsache aus zunützen, dass der Anodenstrom einer Ver- stärke:rröhre bei einem bestimmten Negativ wert der Gitterspannung Null wird, so dass noch höhere negative Gitterspannungs- amplituden effektlos sind.
Um auch die posi tiven Amplituden der Gitterwechselspannung zu begrenzen, wird hinter der Röhre über eine galvanische Kopplung eine zweite Ver- stärkerröhre geschaltet (sogenannter Gleich stromverstärker). Die positiven Amplituden der zu begrenzenden Spannung treten am Gitter der zweiten Röhre mit Negativzeichen auf und werden auf die beschriebene Weise begrenzt.
Die dieser bekannten Vorrichtung anhaftenden Nachteile sind die eines Gleich stromverstärkers und rühren aus der Not.- zvendigkeit einer Zusatzbatterie im Gitter kreis der zweiten Röhre her, die verhüten soll, dass die Anodenspannung der ersten Röhre eine hohe positive Gittervorspannung für die zweite Röhre darstellt.
Bei einer weiteren bekannten, Vorrich tung, die zur Begrenzung der negativen Am plituden von demselben Prinzip Gebrauch macht, jedoch nur eine einzige Röhre ent hält, wird die positive Amplitude dadurch begrenzt, dass der Röhre eine zu niedrige Anodenspannung zugeführt wird, so dass bei einer bestimmten Amplitude der Anoden strom gesättigt ist und sich nahezu nicht mehr ändert. Der Nachteil dieser Vorrich tung besteht darin, dass bei hohen positiven Amplituden der Anodenstrom doch noch etwas zu- oder abnimmt, während bei höheren negativen Amplituden der Anoden strom Null bleibt, so dass eine unerwünschte Asymetrie zwischen der Begrenzung der positiven und der Begrenzung der negativen Amplituden entsteht.
Die Erfindung bezieht ,sich auf eine Vor richtung jener Art, die zwei hintereinander geschaltete, miteinander galvanisch gekop pelte Röhren enthält, bei der aber die ge nannten Nachteile nicht auftreten. Erfin- dungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die galvanische Kopplung durch eine ge meinsame Impedanz in den Kathodenleitun gen der beiden Röhren erhalten wird.
In der beiliegenden Zeichnung sind die Schaltungen einiger Ausführungsbeispiele von -Vorrichtungen gemäss der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1, 2, 4 und 6 vier verschiedene Schal tungen der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 3, 5 und 7 eine Anzahl Diagranim- hurven.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind zwei Verstärkerröhren (Trioden) T, und T, in einer gemeinsamen rmhüllun- an geordnet. Die Trioden T, und T@ könnten auch separate Röhren sein.
Der Eingangs- kreis der in Fig. 1 dargestellten Begren- zungsvorriehtung wird durch einen Kopp lungskondensator 1 und einen einerscitig ge erdeten Ableitungswiderstand 2 gebildet, deren Verbindungspunkt finit, dein Steuer- gitter 12 der Triode T, verbunden ist.
Z,#x-i- schen den miteinander verbundenen Katho den 11 und 21 der Trioden<I>T,</I> bezw. T_ und Erde ist ein Kopplungswiderstand 3 geschal- tet. Die Anode 1.3 der Rölire T, ist direkt. mit der positiven Klemme -I-- B einer geeig neten Anodenspannungsquelle verbunden.
Die Anode 23 der Röhre Z'@ ist über einen Kopp lungswiderstand 5 gleichfalls mit der Klemme -I- B verbunden. Das Gitter 22 der Röhre T, ist geerdet. Zwischen der Klemme -i- B und Erde ist ein Erdungskondensator 4 geschal tet. Die Ausgangsspannung tritt zwischen Leitungen 7 und 8 auf; die Leitung 8 ist ge erdet, während die Leitung 7 über einen Kondensator 6 mit, der Anode 23 verbun den ist.
Der Anodenstrom der Röhren T, und T#, fliesst durch den Widerstand 3 und ver ursacht in demselben einen Spannungsabfall, der eine negative Vorspannung für die Gitter 12 und 22 darstellt. Falls dem Gitter 12 eine. positive Spannungsamplitude zugeführt wird. nimmt der Anodenstrom der Röhre T, zu, so dass der Spannungsabfall über den Wider stand 3 zunimmt. Diese Zunahme wird als eine negative Spannungsamplitude dem Gitter <U>22</U> zugeführt; die Gitter 12 und 22 sind daher in Gegenphase.
Negative Spannungs amplituden am Gitter 12 werden dadurch be grenzt, dass bei einem bestimmten negativen Gitterpotential der Anodenstrom der Röhre Z', Null wird; auf ähnliche Weise werden positive Spannungsamplituden am Gitter 12, die am Gitter 22 als n@#gative ;.#@inplitiiclen auftreten, durch verschwindenden Anoden strom der Röhre T, begrenzt.
Die Schaltung nach Fig. 2 entspricht der nach Fig. 1, finit der Ausnahme,, dass cler Au- gangskreis statt des Widerstandes 5 einen abgestimmten Kreis 25 mit einer Kapazität C und einer Induktivität 1. enthält, welch letztere mit einer zweiten Induktivität L' gekoppelt ist, die mit einem zweiten Konden sator<B>C</B> einen zweiten abgestimmten Kreis bildet.
der mit- einem zusätzlichen Ausgangs- kreis 9, 10 verbunden ist.
Fig. 3 zeigt, in einer Kurve LT, die Cha rakteristik der Vorrichtung, bei der auf der horizontalen Achse die Spannung E, des Gitters 12 und auf der vertikalen Achse die Wechselstromkomponente 1, des Anoclen- stroines der Röhre Tj aufgetragen ist. U n- tcrhalb der Kurve LL sind in Fig. 3 die Kurven E,.;
,. E,i, uiid E",. der Eingangs- spannung ain Gitter 1'2 für verschiedene Gitterspannungen gezeichnet; >die zugehöri gen Ausgangsanodenströme ipa, 1,h und 1,,. sind voll gezeichnet. Ohne zusätzlich (z. B.
durch eine zusätzliche Gitterbatterie er zeugte) Vorspannung an den Gittern 12 und 22 arbeitet; die Begrenzungsvorrichtung im Punkt<I>a</I> der Kurve LL. So lange die Ampli tude der Eingangsspannung E, die dem schrägen Teil der Kurve LL entsprechende Spannung nicht. übersteigt, hat der Aus gangsstrom 1,, zur Hauptsache die gleiche Wellenform wie die Eingangsspannung. Bei grösseren Amplituden der Spannung E, wie z.
B. durch die Kurve Ega dargestellt, werden die Scheitel abgeschnitten und ergibt die gezeichnete Kurve den Anodenstrom 1p3. Wird am Gitter 12 eine negative Zusatzvor- spannung angelegt, so wird der Arbeitspunkt z. B. nach dem Punkt b der Kurve LL ver schoben und es entsteht der Ausgangsstrom Il,,;. Aus einer Betrachtung der Kurve 1,b er gibt sich, da.ss bei ausreichender Amplitude nahezu rechtwinklige Stromstösse von un gleicher Länge erhalten werden. Die negative Zusatzvorspannung des Gitters 12 kann z. B.
durch eine Batterie erhalten werden, oder da durch, dass das Gitter 22 mehr positiv ge macht wird. Im letzteren Falle nimmt ii-*irii- lieh der Spannungsverlust über dem WiU>>- stand 3 zu. Auf gleiche Weise kann eine negative Zusatzspannung am Gitter 22 oder eine positive Spannung am Gitter 1.2 an gelegt werden, wodurch der Arbeitspunkt z. B. nach dem Punkt c auf der Kurve LL verschoben wird.
Der Ausgangsstrom wird dann die Form der Kurve I" besitzen. '.Hit- tels der Begrenzungsvorrichtung können so mit nahezu reelit.-#vinlzlige Zeichen einstell barer Länge erhalten werden.
Für diesen Zweck eignet sich in sbesoii- dere die Ausführungsform nach Fig. 4. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von ,demjenigen nach Fig. 1 dadurch, dass zwi schen der Klemme -i- B und Erde zwei Po tentiometer 14 und 15 eingeschaltet sind, von denen einstellbare Vorspannungen für die Gitter 22 und 12 abgenommen werden können.
Durch Änderung des Wertes des Wider standes 3 können der Verstärkungsgrad und die Eingangsspannungsamplitude, bei der das Auftreten von Gitterstrom anfängt, va riiert werden. Ein höherer Wert des Katho denwiderstandes 3 verursacht z. B. eine ge ringere Verstärkung und eine Erhöhung der Eingangsspannungsamplitude, bei der Gitter strom -auftritt. Die Verringerung der Ver stärkung wird durch eine Zunahme der Ge genkopplung herbeigeführt, die vom Wider stand 3 in der Röhre verursacht wird. Die in der Röhre T,, vom Widerstand 3 her beigeführte Gegenkopplung ist stets<B>100%,</B> unabhängig vom Wert des Widerstandes 3.
In Fig. 5 ist die Wellenform der Aus gangsspannung Ep., :dargestellt, wenn durch den Widerstand 5 der Strom Il', fliesst. Die Wellenform ist die gleiche wie die des Stromes 1p,,; ähnliche Wellenformen werden bei den Strömen 1,b und lp, erhalten.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 kann eine dreieckförmige Ausgangsspannung erhalten werden. Zu diesem Zweck ist der Ausgangskreis mit einem aus der Reihen schaltung eines Widerstandes 25 und eines Kondensators 26 von geeigneter Grösse be stehenden verzerrenden Netzwerk versehen, welcher Kombination eine Ausgangsspan nung rechteckiger Wellenform zugeführt wird. Die dreieckförmige Spannung kann dann vom Kondensator 26 abgenommen wer den und ist in Fig. 7 dargestellt.
Ein weiterer Unterschied zwischen den Schaltungen der Fig. 1 und 6 liegt darin, dass in Fig. 6 die Trioden TI und TZ separate Kathodenwiderstände 3 und und 3' besitzen, wobei die Kathoden 11 und 21 miteinander gekoppelt sind über eine Impedanz Z, die einen Widerstand und/oder eine Spule, gege benenfalls auch einen Kondensator enthalten kann. Durch Änderung des Wertes und der Art der Impedanz Z kann die Wellenform der Ausgangsspannung etwas geändert wer den, oder falls die Ausgangsspannung noch nicht ganz symmetrisch ist, kann sie völlig symmetrisch gemacht werden:.