DE1003800B - Verstaerker mit einer oder mehreren unmittelbar mit Wechselstrom gespeisten Gegentaktstufen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verstärker mit direkt mit Wechselstrom gespeisten, gittergesteuerten Elektronenröhren. Unter direkter Speisung ist im vorliegenden Fall eine Speisung ohne Verwendung von Elementen zum Umwandeln des Wechselstroms in Gleichstrom zu verstehen. Die Erfindung zielt auf eine Verstärkerschaltung ab, bei der die Komponente der Frequenz der Speisespannung in der Ausgangsspannung sehr klein ist.

Es sind Verstärker mit Wechselstromspeisung bekannt, bei denen als Verstärkerröhren Trioden verwendet werden, welche sowohl für die Signalspannung wie auch für die Speisespannung im Gegentakt geschaltet sind, so daß die Röhren abwechselnd wirksam werden. Ein Nachteil solcher bekannter Schaltungen besteht darin, daß die Anodenspannung der wirksamen Röhre nur während sehr kurzer Zeit den geeigneten Wert für eine gute Verstärkung hat.

Es ist weiter eine Verstärkerschaltung mit Wechselstromspeisung bekannt, bei der die erste von zwei Gegentaktstufen während einer halben Periode wirksam und während der folgenden Halbperiode unwirksam ist, während die folgende Stufe während der ersterwähnten Halbperiode unwirksam und während der nächstfolgenden Halbperiode wirksam ist. Es ist hier eine Art Speichervorrichtung zwischen den Stufen vorhanden, welche das Signal, das während der ersten Halbperiode verstärkt worden ist, bis zur zweiten Halbperiode aufbewahrt. Für diese Schaltung gilt im wesentlichen der schon oben erwähnte Nachteil.

Die Erfindung besteht darin, daß bei wechselstromgespeisten Gegentakt-B-Verstärkern mit gittergesteuerten Schirmgitterröhren, z. B. Pentoden, deren Schirmgitter unmittelbar an der Speisewechselspannung oder an einem Teil derselben liegen, an den Schirmgittern und Anoden der beiden Röhren einer Gegentaktstufe gleichphasige Speisewechselspannungen liegen, ihre beiden Steuergitter jedoch aus der Speisequelle eine Wechselvorspannung erhalten, die gegenphasig zur Anoden- bzw. Schirmgitterspeisespannung und so bemessen ist, daß der Anodenstrom jeder Röhre, solange keine Signalspannung am Steuergitter liegt, in jedem Augenblick wenigstens annähernd gleich Null ist. Lediglich solange eine Signal Spannung wirksam ist, wird während der Halbperiode der Speisewechselspannung, in der die Anode positiv ist, Anodenstrom fließen. Die Röhren arbeiten hierbei in der sogenannten B-Schaltung. Wenn nun noch zwei Röhren im Gegentakt geschaltet sind, wird erreicht, daß während der ganzen Dauer der Halbperiode der Speisespannung, in der die Anoden positiv sind, eine verstärkte Spannung im Ausgangskreis auftritt, daß also auch die negative Halbperiode der Signalspannung durchgelassen wird.

unmittelbar mit Wechselstrom

gespeisten Gegentaktstufen

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte 'Priorität:
Niederlande vom 23. Februar 1953

Pieter Frederik van Eldik, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Nach der Erfindung wird die Eigenschaft dieser Röhrenschaltung benutzt, daß nämlich bei einem konstanten Wert der Gitterspannung der Anodenstrom oberhalb eines bestimmten Wertes der Anodenspannung im wesentlichen unabhängig von letzterer ist. In diesem Bereich ist der Anodenstrom praktisch nur noch von der Gitterspannung abhängig, und in diesem Bereich ist daher bei einem Verstärker nach der Erfindung erreichbar, daß während eines großen Teiles der Halbperiode, in der eine positive Speisespannung an der Anode liegt, die Signalspannung an der Anode fast ausschließlich durch die Signalspannung am Steuergitter bestimmt wird und praktisch nicht von der Größe der Speisespannung an der Anode abhängt. Voraussetzung ist hierbei, daß die Spannung am Schirmgitter ebenfalls eine Wechselspannung ist, die sich entsprechend der Speisewechselspannung an der Anode ändert.

Es können verschiedene Röhrenarten mit einem Schirmgitter benutzt werden, das zwischen dem Steuergitter und der Anode angeordnet ist; zweckmäßig werden jedoch Pentoden verwendet. Es können ferner Gleichrichter in den Gitterzuführungen ver-Avendet werden, um den Gitterstrom zu unterdrücken, der sonst während der Halbperiode entstehen würde, in der das Gitter positiv in bezug auf die Kathode ist.

Im Zeitpunkt der negativen Halbperiode der Speisespannung tritt bei der bisher besprochenen Anordnung keine Ausgangsspannung auf. Dieser Nachteil wird dadurch beseitigt, daß mehrere Paare von in Gegentakt geschalteten Röhren, die mit verschie-

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denen Phasen gespeist werden, parallel geschaltet werden. Im allgemeinen wird es zweckmäßig sein, drei Röhrenpaare zu verwenden, die mit um 120° untereinander in der Phase verschobenen Wechselspannungen gespeist werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert.

Der Verstärker soll aus einem Dreiphasennetz von z.B. 50Hz und 220V Spannung je Phase gespeist werden. Er besitzt drei Paare von je zwei in Gegentakt geschalteten Röhren 3, 4, 3', 4', 3", 4". Die Schaltung der Röhrenpaare ist jeweils gleich, so daß im folgenden nur die Schaltung eines Paares beschrieben zu werden braucht. Die Anoden werden mit Wechselspannung aus einer Quelle gespeist, z. B. aus dem Netz, die zwischen Punkt 16 und Erde angeschlossen ist. Die Speisung der drei Röhrenpaare erfolgt mit untereinander um 120° in der Phase verschobenen Wechselspannungen.

In der Zeichnung sind die Eingangsklemmen mit 1 und die Ausgangsklemmen des Verstärkers mit 2 bezeichnet. Zwischen die Eingangsklemmen ist eine in der Mitte geerdete Selbstinduktion 5 geschaltet. Die Eingangsspannung wird über Kondensatoren 6, 7 den Steuergittern der Röhren in Gegentaktschaltung zugeführt. Die Röhren sind als Pentoden dargestellt. Ihre Anoden sind über die Ausgangsselbstinduktionen 10, 11 mit der Netzklemme 16 und über Kondensatoren 12 und 13 mit den Ausgangsklemmen 2 verbunden. Zwischen den Steuergittern und Erde befinden sich Widerstände 18 und 19.

Nach der Erfindung ist eine aus zwei Teilen bestehende Selbstinduktion mit Eisenkern bzw. ein Autotransformator 8, 9 zwischen den Speisepunkt 16 und Erde geschaltet, deren Anzapfungspunkt mit den Kathoden verbunden ist. Dieser Punkt ist derart gewählt, daß die oben geschilderte Wirkung entsteht, d. h. daß beim Fehlen einer Signalspannung die Spannung an den Elektroden derart eingestellt ist, daß auch während der Halbperiode, in der die Anode positiv ist, gerade kein Strom fließt. Es handelt sich also um die B-Einstellung. Der Anodenstrom während des größten Teiles der positiven Halbperiode wird hierbei im wesentlichen unabhängig vom Wert der Anodenspannung. In dieser Weise wird erreicht, daß die Komponente der Netzfrequenz in der Ausgangsspannung sehr gering ist.

Die zu verstärkende Spannung wird im allgemeinen eine Wechselspannung sein, deren Frequenz viel höher als die Netzfrequenz ist. Aber auch Gleichspannungen können verstärkt werden, wenn der Eingangs- und der Ausgangskreis zu diesem Zweck geeignet gemacht werden, also unter anderem die Kondensatoren weggelassen werden. Der in den Gitterkreis eingeschaltete Teil 9 der Selbstinduktion kann von einer Kapazität überbrückt sein, die derart bemessen ist, daß sie praktisch einen Kurzschluß für die Frequenz der zu ". erstärkenden Spannung bildet. Die Bremsgitter sind in üblicher Weise mit den Kathoden verbunden. Die Schirmgitter können mit der Netzklemme 16 oder mit einem Anzapfungspunkt der Selbstinduktion 8 verbunden sein.

Die Netzspannung kann auch zwischen dem Punkt und den Kathoden oder zwischen einem Anzapfungspunkt der Spule 8 und den Kathoden angeschlossen werden. Die Gleichrichter 14 und 15 dienen dazu, zu verhindern, daß ein zu hoher Gitterstrom entsteht während der Halbperiode, in der das Steuergitter eine positive Spannung in bezug auf die Kathode hat.

Claims (3)

Patentansprüche

1. Wechselstromgespeister Gegentakt-B-Verstärker mit gittergesteuerten Schirmgitterröhren, z. B. Pentoden, deren Schirmgitter unmittelbar an der Speisewechselspannung oder an einem Teil derselben liegen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schirmgittern und Anoden der beiden Röhren einer Gegentaktstufe gleichphasige Speisewechselspannungen liegen, ihre beiden Steuergitter jedoch aus der Speisequelle eine Wechselvorspannung erhalten, die gegenphasig zur Anoden- bzw. Schirmgitterspeisespannung und so bemessen ist, daß der Anodenstrom jeder Röhre, solange keine Signalspannung am Steuei'gitter liegt, in jedem Augenblick wenigstens annähernd gleich Null ist.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gitterleitungen Gleichrichter derart eingeschaltet sind, daß keine nennenswerten Gitterströme entstehen.

3. Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit verschiedener Phase gespeiste Röhrenpaare parallel geschaltet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 129 951;
schweizerische Patentschrift Nr. 234 472;
britische Patentschriften Nr. 612 898, 648 884;
USA.-Patentschrift Nr. 1 921 982.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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