DE1007812B - Vorverstaerkerstufe mit Roehre oder Transistor und mit Verstaerkungsregelung - Google Patents

Description

• Vorverstärkerstufe mit Röhre oder Transistor und mit Verstärkungsregelung Bei Verstärkern für Mikrophonspannungen ist es heute üblich, die Regelung des Pegels nach der ersten Stufe vorzunehmen, damit die bei der Regelung auftretenden Kratzgeräusche weit unter dem bereits verstärkten Nutzpegel liegen. Dabei besteht aber die Gefahr, daß bei großen Eingangsspannungen die erste Stufe übersteuert wird, ohne daß durch den Regler Abhilfe geschaffen werden kann. Dies geschieht besonders leicht bei Transistorenverstärkern, da hier aus Rauchgründen mit kleinen Kollektorspannungen gearbeitet werden muß.
• Man vermeidet diese Gefahr, indem man für die Regelung nur den Teil als Arbeitsbereich zuläßt, in dem der Vorverstärker noch nicht übersteuert ist. Wird der Eingangspegel allerdings so groß, daß der Arbeitsbereich des Reglers nicht ausreicht. so verringert man den Eingangspegel durch Einfügen einer Vordämpfung vor den Eingang des Vorverstärkers. Dies erfordert aber zusätzliche Bedienung, die darüber hinaus während einer Übertragung nicht möglich ist.
• Das Einfügen einer Vordämpfung ist z. B. immer erforderlich beim Übergang von dynamischen Mikrophonen auf Kondensatormikrophone, deren Ausgangspegel sich in den heute üblichen Ausführungen um etwa 20 db unterscheiden.
• Bei Transistorverstärkern tritt noch die Schwierigkeit auf, daß der Verstärkereingang zur Erzielung eines optimalen Geräuschabstandes an das Mikrophon angepaßt sein muß, vor allem im Falle des dynamischen Mikrophons mit z. B. 200 Ohm Innenwiderstand. Die heute üblichen Kondensatormikrophone haben zwar auch einen Innenwiderstand von 2000hm, sollen aber aus Verzerrungsgründen an einem Abschluß größer als 1 kOhm betrieben werden. Das läßt sich nur hei entsprechender Dimensionierung der Vordämpfung erreichen. Die auf Grund der Fehlanpassung auftretende Verschlechterung des Geräuschabstandes ist dabei wegen des um etwa 20 db höheren Pegels unbedenklich.
• Die Erfindung zeigt nun einen Weg, ohne Vordämpfung auszukommen und trotzdem große Unterschiede in den Eingangspegeln ohne Gefahr einer Übersteuerung der Vorstufe verarbeiten zu können. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei der an sich bekannten Regelung der Verstärkung durch Verändern des Arbeitswiderstandes gleichzeitig eine im Kathoden- bzw. Emitterkreis wirksame Gegenkopplung gegenläufig verändert wird und beide Effekte durch Betätigen nur eines Potentiometers erzielt werden. Bei geeigneter Dimensionierung kann dann ferner erzielt «-erden, daß beim Transistorenverstärker der Verstärkereingang bei kleinen Signalpegeln (große Verstärkung) an das dynamische :Mikrophon angepaßt ist, während der Eingangswiderstand bei größeren Pegeln und hierdurch bedingter größerer Reglerdämpfung (kleine Verstärkung) ansteigt, so daß Kondensatormikrophone ohne weitere Unischaltung verwendet werden können.
• Die Funktion der Schaltung gemäß der Erfindung soll nun zunächst am Beispiel eines Röhrenvorverstärkers erläutert werden, der in Fig.1 dargestellt ist. Die Eingangsspannung wird über einen Übertrager 1 dem Steuergitter der Röhre 2 zugeführt. Der Anodenstrom fließt über den Widerstand 3. Die verstärkte Wechselspannung wird über den Kondensator 4 an die nächste Stufe weitergeleitet. Wechselstrommäßig liegt dem Widerstand 3 der jeweils eingestellte Teilwiderstand des Potentiometers 5 parallel, dessen eines Ende mit dem Kondensator 4 verbunden ist, während der Schleifer am Bezugspotential liegt. Das andere Ende des Potentiometers 5 ist über den Kondensator 6 mit der Kathode der Röhre 2 verbunden. In der Kathodenzuführung liegt der Widerstand 7, der die Gittervorspannung bestimmt und in unüberbrücktem Zustand eine Stromgegenkopplung bewirkt. Volle Verstärkung wird erreicht, wenn der Schleifer des Potentiometers 5 am kathodenseitigen Ende liegt. Der Arbeitswiderstand der Röhre wird dann aus der Parallelschaltung des Anodenwiderstandes 3 und des Widerstandes des Reglers 5 gebildet. Gleichzeitig ist der Widerstand 7 durch den Kondensator 6 überbrückt, so daß keine Stromgegenkopplung vorhanden ist. Wird jetzt der Schleifer des Potentiometers 5 vom kathodenseitigen Ende in Richtung auf das anodenseitige Ende hin bewegt, so wird der zwischen Schleifer und anodenseitigem Ende des Potentiometers 5 liegende Widerstandswert und damit die Verstärkung der Röhre 2 verkleinert. Gleichzeitig tritt aber ein zunehmender Widerstand zwischen dem Kondensator 6 und damit zwischen der Kathode und dem Bezugspotential auf, so daß sich eine zunehmende Stromgegenkopplung ergibt. Hierdurch wird zwischen Steuergitter und Kathode eine Gegenspannung wirksam, die auch bei großen Eingangspegeln eine Übersteuerung mit Sicherheit verhindert.
• In Fig.2 ist das Beispiel eines Transistorverstärkers gezeigt. Auch hier wird die Eingangsspannung über einen Eingangsübertrager 8 der Steuerelektrode des Transistors 9 zugeführt, der in Emitterbasisschaltung betrieben wird. Die Basisvorspannung wird durch einen Spannungsteiler 10, 11 festgehalten, während das untere Ende der Sekundärwicklung des Eingangsübertragers über den Kondensator 12 wechselstrommäßig auf Bezugspotential gelegt ist. Im Kollektorkreis befindet sich wieder dieselbe Anordnung wie bei dem Röhrenverstärker im Axiodenkreis ; sie besteht aus dem Widerstand 13, dem Koppelkondensator 14, dem Regelpotentiometer 15 und dem Kondensator 16, der die Verbindung zum Emitter herstellt. In der Emitterzuführung liegt der Widerstand 17, der wechselstroinmäßig durch den Kondensator 18 überbrückt ist und lediglich zur gleichstrommäßigen Stabilisierung des Arbeitspunktes dient, ferner der Gegenkopplungswiderstand 19 und der Widerstand 20, der für hohe Frequenzen durch den Kondensator 21 überbrückt ist. Durch diese schwache frequenzabhängige Gegenkopplung wird der Verstärkungsabfall bei hohen Frequenzen, der in der Emitterbasisschaltung schon im Übertragungsbereich einsetzt, bei voller Verstärkung, wenn also der Widerstand 19 durch den Kondensator 16 gegen das Bezugspotential überbrückt ist, ausgeglichen. Bei größeren Dämpfungen wird die Wirkung des frequenzabhängigen Gliedes 20, 21 auf Grund der zunehmenden Gegenkopplung durch den Widerstand 19 verringert, gleichzeitig wird aber der Frequenzgang des Transistors durch die Gegenkopplung linearisiert, so daß der Frequenzgang unabhängig von der Reglerstellung praktisch konstant bleibt.
• Die mit zunehmender Reglerdämpfung (abnehmender Verstärkung) wachsende Gegenkopplung hat bei dem Transistorverstärker weiter zur Folge, daß der Eingangswiderstand ansteigt, so daß er beispielsweise bei einer Dämpfung von 10 db von 200 Ohm bereits auf über 1 kOhm angestiegen ist und Kondensatormikrophone bedenkenlos angeschlossen werden können. Die Übersteuerungssicherheit der Vorverstärkerstufe ist bis zu einer Reglerdämpfung von 65 db gewährleistet, was für die meisten in der Praxis vorkommenden Betriebsfälle voll ausreichend ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorverstärkerstufe mit einer Röhre in Kathodenbasisschaltung oder einem Transistor in Emitterbasisschaltung und mit Verstärkungsregelung durch gleichzeitige Änderung sowohl des Arbeitswiderstandes als auch einer Stromgegenkopplung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelpotentiometer (5, 15), dessen Schleifer auf Bezugspotential liegt, mit seinen festen Anschlüssen wechselstrommäßig zwischen Anode und Kathode bzw. zwischen Kollektor und Emitter geschaltet ist, und daß die Kathode bzw. der Emitter über einen Widerstand (7, 19) am Bezugspotential liegt, so daß mit Verkleinerung des wirksamen Arbeitswiderstandes die Stromgegenkopplung zunimmt (Fig. 1, 2).
2. 2. Transistorverstärkerstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromgegenkopplung so bemessen ist, daß der Eingangswiderstand bei kleiner Reglerdämpfung (großer Verstärkung) an dynamische Mikrophone angepaßt ist und bei größerer Reglerdämpfung auf den für Kondensatormikrophone erforderlichen Wert ansteigt.
3. 3. Transistorverstärkerstufe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem eine frequenzabhängige Stromgegenkopplung vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften \7r. 899050, 757448; USA.-Patentschrift N r. 2 256 072 (Fig. 11) ; britische Patentschrift Nr. 637 341 (Fig. 1).