CH264142A

CH264142A - Leistungsverstärker.

Info

Publication number: CH264142A
Authority: CH
Inventors: Hasler Ag Praezisionsmechanik
Original assignee: Hasler Ag
Priority date: 1948-03-04
Filing date: 1948-03-04
Publication date: 1949-09-30

Description

Leistungsverstärker. Es ist bekannt, in Klasse-B-Betrieb arbei tende Gegentaktleistungsstufen mittels Ka- thodenv erstlirker auszusteuern. Es treten hier bei jedoch Schwierigkeiten auf, die im folgen den an Hand der Fig.l geschildert werden. (fiese stellt die bekannte Schaltung einer mit tels Kathodenverstärkers 1 ausgesteuerten Gegentakt-B-Leistungsstufe 2 dar.

Der Belastungswiderstand des Kathoden verstärkers 1 wird gebildet durch die Kom bination rk des Kathodenwiderstandes R1 mit dein parallel dazu liegenden Widerstand r., welcher durch die Gitterstromcharakteristik der Endröhre 2 begeben ist und daher mit der Aussteuerung variiert.

Soll die Leistungsstufe 2 mit hohem Wirkungsgrad arbeiten, so müs sen ihre Röhren bis weit ins Gitterstromgebiet ausgesteuert werden, das heisst geh der Git- terspit7enspannung tritt ein sehr hoher Git- terspitzenstroin auf, wodurch r. momentan sehi# klein wird. Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Verlauf des Widerstandes
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in Abhängigkeit der ('titte":spannitng WK- Wird die :

Endstufe 2 nicht bis ins Ci'ittei#- stromgebiet angesteuert, so ist die durch die Kathodenverstärkerstufe erzielbare Verstär kung gegeben durch die bekannte Formel
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worin
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den Verstärkungsfaktor dar stellt.

Da sieh im vorliegenden Fall der kombi nierte Kathodenwiderstand rK mit der Aus steuerung ändert, ändert sich auch die Ver stärkung mit dieser. Fig.3 zeigt den prin zipiellen Verlauf der Spannung a4K in Ab- hängigkeit der Spannung lag.

Die Ableitung dieser Kurve ist angenähert gegeben durch die Beziehung
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wobei rK der Momentanwert des Kathodenver- stärker-Belastungswiderstandes für den be treffenden Wert von niz ist. Durch die Krüm mung der Kurve uK=zcK(zcg) ergeben sich nichtlineare Verzerrungen, die beü grossen. Gitterspitzenströmen erhebliche Werte anneh men können.

In diesem Falle beträgt rK zeit weise nur noch einen Bruchteil von Ri. Wie aus Formel (2) hervorgeht, Bolte zur Vermin derung dieser nichtlinearen Verzerrungen eine Kat.llodeiiverstärkerröhre mit möglichst lioliein Vet:starkungsgrad ,r.c und mölielist kleinem innerem Widerstand Ri gewählt wer den. Dieser Forderung kann jedoch nicht be liebig weit nachgekommen werden. Es ist da her auch mit den geeignetsten bisher bekann ten Röhren nicht möglich, z.

B. für die Treiber stufe eines 100-,W-Modulators eine wirklich befriedigende Lösung zu finden. Prinzipiell könnte auch, um eine Verbesserung zu erzie len, der Widerstand R1 niederohmig gewählt werden. Es zeigt sich jedoch, dass hierdurch der Wirkungsgrad des Kathodenverstärkers so schlecht wird, dass für diesen eine ganz un wirtschaftlich grosse Röhre verwendet werden müsste.

Diese Nachteile \werden gemäss vorliegen der Erfindung vermieden durch einen Lei stungsverstärker, der dadurch gekennzeielinet ist, dass der ins Gitterstromgebiet ausgesteuer ten Endverstärkersttde eine ebenfalls ins Git terstromgebiet ausgesteuerte Kathodenver- stärkerstufe vorgeschaltet ist, derart, dass die nichtlinearen Verzerrungen, die in der Katho- denverstärkerstufe durch ihre spannungSab- hängige Belastung entstehen würden,

durch die Wirkung des Gitterstromes der Kathoden verstärkerstufe mindestens teilweise kompen siert werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beispielsweise beschrieben.

Bei der Aussteuerung der Röhre 1 (Fig.1) bis ins Gitterstromgebiet gilt die Beziehung: dirc = die -f- dig (3) Definiert man in bekannter Weise für den Anoclenstromanteil
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und ferner für den Gitterstromanteil
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dann wird aus Gleichung dir; = S (dass. - d ul;

(11- D)@ -j- Sg [dieg - duze (1 - Dg) Hieraus ergibt sich durch Umformung
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Durch geeignete Wahl der Röhre 1 kann nun erreicht werden, dass bei abnehmendem r1, ebenfalls Rig abnimmt. Hierdurch wird, wie aus (4) ersichtlich ist,

eine erhebliche Lineari- sierung der Kurve zclc=ItIL(icg) (Fug. 3) er zielt. Zudem ist es in diesem Falle möglich, die Röhre 1 mit sehr hoher Spannungsaus- steuerung zu betreiben, so dass der Wirkungs grad des Kathodenverstärkers hoch wird.

Da mit ist es möglich, in dieser Stufe mit kleinen Röhren auszukommen. Die Fig. 4 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Gegentaktschaltung. Die Röhre 1 wird zweckmässig ihrerseits durch einen Kathodenverstärker 3 ausgesteuert. Bei diesem letztgenannten Verstärker (mit der Röhre 3) treten prinzipiell wieder dieselben Probleme auf; doch ist hier der Momentan wert von rjt gewöhnlich immer grösser als Ri, so dass die entstehenden nichtlinearen Verzer rungen praktisch bedeutungslos sind.

Diese Röhre 3 sollte nicht bis ins Gitterstromgebiet ausgesteuert werden, damit sie durch einen Spannungsverstärker 4 leistungslos ausge steuert werden kann. Es liegt auf der Hand, dass die nämlichen Überlegungen auch auf andere Leistungsverstärkerschaltungen an wendbar sind. Insbesondere beschränken sie sich nicht auf die Gegentaktschaltung, die le diglich ein Ausl'ührungsbeispiedl darstellt.

Claims

PATENTANSPRUCH Leistungsverstärker, dadurch gekennzeich net, dass der ins Gitterstromgebiet ausge steuerten Endverstärkerstufe eine ebenfalls ins Gitterstromgebiet ausgesteuerte Kathoden verstärkerstufe vorgeschaltet ist, derart, dass die nichtlinearen Verzerrungen, die in der Kathodenverstärkerstufe durch ihre span nungsabhängige Belastung entstehen würden, durch die Wirkung des Gitterstromes der Kathodenverstärkerstufe mindestens teilweise kompensiert werden.

UNTERANSPRUCH: Leistungsverstärker nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathoden verstärkerstufe durch eine; nicht ins Gitter stromgebiet ausgesteuerte weitere Kathoden vorverstärkerstufe ausgesteuert wird.