DE1034693B - Gleich- und Wechselspannungsverstaerker fuer erdsymmetrische Ausgangsspannungen - Google Patents

Gleich- und Wechselspannungsverstaerker fuer erdsymmetrische Ausgangsspannungen

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DE1034693B
DE1034693B DES38608A DES0038608A DE1034693B DE 1034693 B DE1034693 B DE 1034693B DE S38608 A DES38608 A DE S38608A DE S0038608 A DES0038608 A DE S0038608A DE 1034693 B DE1034693 B DE 1034693B
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DE
Germany
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tubes
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anode
tube
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Application number
DES38608A
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Georg Spinner
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GEORG SPINNER DIPL ING
Original Assignee
GEORG SPINNER DIPL ING
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/34DC amplifiers in which all stages are DC-coupled
    • H03F3/36DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with tubes only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

  • Gleich- und Wechselspannungsverstärker für erdsymmetrische Ausgangsspannungen Die Erfindung betrifft einen Gleich- und Wechselstromverstärker zur Umwandlung einer erdunsymmetrischen in eine verstärkte erdsymmetrische Spannung.
  • Für viele Zwecke, insbesondere zur Herstellung der den Ablenkplatten von Kathodenstrahloszillographen zuzuführenden Steuerspannungen, besteht das Bedürfnis nach einem Verstärker, welcher Eingangswechselspannungen und -gleichspannungen verstärkt und an dessen Ausgang die verstärkte Spannung erdsymmetrisch entnommen werden kann.
  • Es sind zu diesem Zweck bereits zweistufige Gleich-oder Wechselstromverstärker bekannt, deren erst Stufe aus zwei aus einer gemeinsamen Anodenspannung über gleiche Anodenwiderstände gespeisten gleichen Röhren besteht, deren Kathoden mittelbar mit der geerdeten Eingangsklemme verbunden sind, an der auch das Gitter der einen Röhre liegt, während das Gitter der anderen Röhre mit der freien Eingangsklemme verbunden ist. Die Anoden der Röhren der ersten Stufe sind mit je einem Gitter der beiden die zweite Stufe bildenden gleichen Röhren verbunden, die über gleiche Anodenwiderstände ebenfalls aus einer gemeinsamen Anodenspannung gespeist werden und mit ihren Kathoden über einen gemeinsamen Widerstand mit Erde verbunden sind.
  • Den bekannten Einrichtungen haften jedoch verschiedene Nachteile an. Ihre Stabilität ist für viele Zwecke, bei denen es auf eine möglichst stabile Lage des Nullpegels der verstärkten Spannung ankommt. nicht ausreichend. Will man die Gefahr der Unstabilität vermeiden, so muß man sich mit einer verhältnismäßig geringen Verstärkung begnügen. Vor allem treten jedoch bei den bekannten Anordnungen über einen größeren Frequenzbereich unerwünschte Nichtlinearitäten in der Verstärkungscharakteristik und Schwankungen des Verstärkungsgrades auf.
  • Zur Vermeidung dieser Nachteile der bekannten Anordnung sieht dieErfindung eine solcheAusbildung derartiger Gleich- und Wechselstromverstärker vor, daß der die Röhren der zweiten Stufe mit Erde verbindende gemeinsame Kathodenwiderstand durch eine für konstanten Anodenstrom geschaltete Röhre von hohem inneren Widerstand, insbesondere durch eine Pentode, gebildet wird.
  • Mit Hilfe der Erfindung gelingt es, einen derartigen Verstärker so zu bauen, daß er von der Frequenz lull (Gleichstrom) bis zu sehr hohen Frequenzen (beispielsweise 10 bis 20 MHz) praktisch mit linearer Verstärkungscharakteristik und konstantem Verstärkungsgrad einwandfrei arbeitet.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung.
  • Diese zeit das schematische Schaltbild eines zemäß der Erfindung ausgebildeten zweistufigen Verstärkers, welchem an den Eingangsklemmen u, v eine Gleich-oder Wechselspannung zugeführt wird und an dessen Ausgangsklemmen L%, TV die verstärkte Spannung erdsymmetrisch entnommen und beispielsweise einem Ablenkplattenpaar einer Kathodenstrahlröhre K zugeführt werden kann.
  • Die erste Stufe des Verstärkers besteht aus zwei gleichen Röhren (z. B. Type U F 42), die an einer gemeinsamen Anodenspannung A1 von beispielsweise +300V liegen und über Kathodenwiderstände w$ bzw. w9 mit der geerdeten Eingangsklemme v verbunden sind. Der Kathodenwiderstand w9 der Röhre R2 ist dabei als Regelwiderstand ausgebildet. Die Eingangsklemme tt führt an das Gitter der Röhre RV während das Gitter der Röhre R2 mit der Klemme v verbunden ist. Die Anodenwiderstände w3 und w4 haben gleiche Werte.
  • Die zweite Stufe des Verstärkers besteht aus zwei gleichen Röhren R, und R4 (z. B. Type U L 41), welche über gleiche Widerstände w5 und w. an einer gemeinsamen Anodenspannung .42 von z. B. -f-800 V liegen. Die Gitter dieser beiden Röhren sind mit der Anode der vorhergehenden Röhre R1 bzw. R2 verbunden. Ihre Kathoden liegen über die als gemeinsamer Hochohmwiderstand wirkende Pentode R5, die in an sich bekannter Weise für konstanten Anodenstrom geschaltet ist. an Erde. Das Schirmgitter der Pentode kann dabei beispielsweise aus der Spannungsquelle A, der ersten Verstärkerstufe gespeist werden.
  • Im folgenden soll die Wirkungsweise dieser Verstärkeranordnung beschrieben werden: Legt man an den Klemmen u-v und somit am Gitter der Röhre R1 eine Gleich- oder Wechselspannung an, so tritt diese im Anodenstromkreis der Röhre entsprechend dem Verstärkungsfaktor der Röhre R, verstärkt auf, wobei ein gewisser Verstärkungsverlust infolge der durch den Kathodenwiderstand w$ der Röhre R1 bewirkten Gegenkopplung zu berücksichtigen ist. In der ersten Stufe findet bei dieser Schaltungsart mit getrennten Kathodenwiderständen zu, und zu, auch keine Symmetrierung der verstärkten Spannung statt. Vielmehr bilden die Röhren R1, R2 zusammen mit ihren Anodenwiderständen w3, w4 lediglich eine Brückenschaltung, deren einem Zweig R1 die Eingangsspannung zugeführt wird, die an dem Zweig w3 entsprechend jedoch noch erdunsymmetrisch auftritt, während dieRöhreR, einen weiteren Zweig der Brückenschaltung bildet, dessen Widerstand mittels des veränderlichen Kathodenwiderstandes w9 in einfacher Weise veränderbar ist. Die in dem Anodenkreis der ersten Stufe entstehende verstärkte, jedoch noch erdunsymmetrische Spannung wird den Gittern der Röhren R3, R4 der zweiten Verstärkerstufe zugeführt, in welcher sie bei nochmaliger Verstärkung in der weiter oben beschriebenen Weise in eine erdsymmetrische Spannung umgewandelt wird. Da die Anodenkreise der Röhren R1 und R2 eine Brückenschaltung bilden, werden die an den Anoden dieser Röhren wirksamen Spannungen von Schwankungen der zugeführten Spannung A1 in weiten Grenzen unabhängig sein.
  • Die Röhren R, und R4 der zweiten Stufe werden demnach im Gegentakt gesteuert, so daß ihre Ausgangsspannungen sich an den Widerständen w5, w. erdsvmmetrisch zusammensetzen. Dabei fließen durch die als gemeinsamer Kathodenwiderstand wirkende Pentode R5, unter der Voraussetzung, daß die an den Röhren R3 bzw. R4 wirksamen Eingangsspannungen genau gleich und entgegengesetzt sind, der von den beiden Röhren abgegebenen gleichen und entgegengesetzten Anodenströme, die sich demnach aufheben, so daß die Pentode RS keine Gegenkopplung bewirkt. Sollten jedoch die Eingangsspannungen dieser beiden Röhren in der Größe oder ihre Phasenverschiebung von 180° abweichen, so werden in RS entsprechende Restglieder auftreten, die eine Gegenkopplung bewirken, so daß die aus den Röhren R3, R4 bestehende Verstärkerstufe im Sinne einer Erdsymmetrierung selbstkompensierend wirkt.
  • Mittels des regelbaren Kathodenwiderstandes w9 der Röhre R, der ersten Stufe läßt sich dabei in besonders einfacher und eleganter Weise eine Verschiebung der Nullpunktslage der am Ausgang U, h abgenommenen erdsymmetrischen Spannung erzielen.
  • Die Pentode R5 ist dabei in an sich bekannter Weise auf konstanten Anodenstrom geschaltet. Das Schirmgitter der Pentode kann beispielsweise aus der Anodenspannungsquelle A1 der ersten Verstärkerstufe gespeist werden. Um diese Regelwirkung im Sinne einer Selbstkompensation durch Gegenkopplung Möglichst stark zu machen, ist für diesen gemeinsamen Kathodenwiderstand der zweiten Röhrenstufe ein möglichst hoher und möglichst konstanter Widerstand erwünscht. Beide Bedingungen lassen sich durch Verwendung einer in der beschriebenen Weise geschalteten Pentode erfüllen.
  • Durch diese Maßnahme gelingt es, einen Verstärker zu bauen, der von der Frequenz Null bis zu sehr hohen Frequenzen (z. B. 10 bis 20 MHz) praktisch mit linearer Verstärkungscharakteristik und konstantem Verstärkungsgrad einwandfrei arbeitet, wobei sich mit einer zweistufigen Verstärkerschaltung der beschriebenen Art Verstärkungen von etwa 50 000 bei vollkommen stabilem Betrieb, sogar mit Netzanschluß, erzielen lassen. Es besteht ohne weiteres die Möglichkeit, den Verstärker-durch weitere Stufen zu ergänzen, wobei sich weit höhere Verstärkungen erreichen lassen, die praktisch bis an die Rauschgrenze getrieben werden können.
  • Als Röhren können zweckmäß steile HF-Pentoden Verwendung finden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Gleich- und Wechselstromverstärker zur Umwandlung einer erdunsymmetrischen in eine verstärkte erdsymmetrische Spannung mit einer ersten Stufe, in welcher zwei gleiche Röhren aus einer gemeinsamen Anodenspannung über gleiche Anodenwiderstände gespeist werden, deren Kathoden mittelbar mit der geerdeten Eingangsklemme verbunden sind, an der auch das Gitter der einen Röhre liegt, während das Gitter der anderen Röhre an die freie Eingangsklemme angeschlossen ist und deren Anoden mit je einem Gitter der beiden gleichen Röhren der zweiten Stufe verbunden sind. die über gleiche Anodenwiderstände aus einer gemeinsamen Anodenspannung gespeist werden und mit ihren Kathoden über einen gemeinsamen Widerstand mit Erde verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der die Röhren (R3, R4) der zweiten Stufe mit Erde verbindende gemeinsame Kathodenwiderstand durch eine für konstanten Anodenstrom geschaltete Röhre von hohem innerem Widerstand, insbesondere eine Pentode (R5), gebildet wird.
  2. 2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhren der ersten Stufe über getrennte Kathodenwiderstände (u!" 700 mit der geerdeten Eingangsklemme (v) verbunden sind, von denen der eine Widerstand (w9) regelbar sein kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 754 298, 836 659, 884 966; »Funk und Ton«, 1951, NTr. 7, S. 357.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE836659C (de) * 1947-05-23 1952-04-15 Marconi Wireless Telegraph Co Getastete Verstaerker
DE754298C (de) * 1935-07-04 1952-07-17 Emi Ltd Niederfrequentes UEbertragungssystem mit selbsttaetiger Amplituden-regelung durch eine quer zum UEbertragungsweg geschaltete Impedanz-Mehrgitterroehre
DE884966C (de) * 1944-02-24 1953-07-30 Lorenz C Ag Roehrenverstaerkeranordnung mit selbsttaetiger Regelung des Verstaerkungsgrades

Patent Citations (3)

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DE884966C (de) * 1944-02-24 1953-07-30 Lorenz C Ag Roehrenverstaerkeranordnung mit selbsttaetiger Regelung des Verstaerkungsgrades
DE836659C (de) * 1947-05-23 1952-04-15 Marconi Wireless Telegraph Co Getastete Verstaerker

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