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Schaltungsanordnung für Verstärker Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
für Verstärker, insbesondere für die Zwecke der Tonübertragung, mit einer Verstärkerröhre,
deren Arbeitspunkt zum Öffnen oder Schließen der Verstärkerstufe unter Anwendung
eines verstärkten und gleichgerichteten Steuersignals und einer Begrenzerschaltung
verlagert wird.
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Bekannte Anordnungen dieser Art finden insbesondere in Raumtonfilmanlagen
Verwendung, bei denen neben den drei Stereophontonbändern ein viertes, sogenanntes
Effekttonband für ganz bestimmte Effekte, z. B. Geräusche, vorgesehen ist. Es ist
zweckmäßig, denVerstärker, der die vomEffekttonband gesteuerten Lautsprecher (Effektlautsprecher)
versorgt, nicht dauernd zu betreiben, sondern ihn nur im Bedarfsfall entsprechend
den Aufzeichnungen im Effekttonband durch eine Arbeitspunktverlagerung der Verstärkerröhre
in Betrieb zu nehmen. Zu diesem Zweck ist auf dem Effekttonband neben der Effektnutzfrequenz
die Frequenz eines Steuersignals vorhanden, die kurzzeitig vor dem betreffenden
Effekt einsetzt und mit dem Effekt wieder aussetzt. Das Steuersignal hat vorzugsweise
eine Frequenz von 12 kHz. Die Verstärkerröhre des Effektverstärkers wird mit Hilfe
dieses Steuersignals derart gesteuert, daß sie nur während der Effekte ihren Betriebsarbeitspunkt
einnimmt. Aus Sicherheitsgründen ist es üblich, denArbeitspunkt der Röhre im Effektverstärker
in den Pausen zwischen den Effekten so weit ins negative Gebiet der Anodenstrom-Gitterspannungs-Kennlinie
zu verlegen, daß in jedem Fall eine vollkommene Sperrung der Röhre erzielt wird.
Diese Maßnahme birgt andererseits den Nachteil in sich, daß infolge von Schwankungen
der Amplitude sowie der Frequenz des Steuersignals eine Arbeitspunktverlagerung
in Kauf zu nehmen ist, die nicht immer den gewünschten Arbeitspunkt zur Folge hat.
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Bei einer bekannten Anordnung verhindert eine Begrenzerschaltung Instabilitäten,
falls Amplitudenschwankungen der Steuerfrequenz auftreten.
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Die Erfindung löst nun die Aufgabe, in jedem Fall trotz möglicher
Schwankungen und starker Schwächung des Steuersignals eine stabile Einstellung des
Arbeitspunktes der Verstärkerröhre im Effektverstärker bei sehr geringem Aufwand
zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck das Steuersignal so weit verstärkt,
daß es nach seiner Gleichrichtung eine in der Verstärkerschaltung vorgesehene Sperrspannung
zu kompensieren imstande ist und daß ferner im Stromkreis des gleichgerichteten
Steuersignals eine Begrenzungsanordnung wirksam ist, die eine Verschiebung des Arbeitspunktes
aus dem Sperrbereich über den gewünschten Betriebsarbeitspunkt hinaus verhindert.
Die Spannungsbegrenzung kann durch ein an sich bekanntes Begrenzerglied erfolgen,
insbesondere aber durch einen Gleichrichter, ein gepoltes Relais od. dgl.
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Beispielsweise ist der Gleichrichter so gepolt geschaltet, daß er
seinen Widerstand ändert, wenn die Gittervorspannung infolge zu großer Kompensation
positiv wird. Der Gleichrichter belastet nun den Steuerkreis der Effektverstärkerröhre
so stark, daß unabhängig von der Größe der Kompensationsspannung nur eine sehr kleine
positive Gittervorspannung bestehen bleibt. Nun wird in der bekannten Weise durch
Anhebung des Kathodenpotentials in bezug auf das Gitter der Verstärkerröhre eine
automatische Gittervorspannung erzeugt, die in jedem Fall die Röhre im Bereich günstiger
Steilheiten der Anodenstrom-Gitterspannungs-Kennlinie arbeiten läßt.
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Im folgenden soll an Hand der Fig. 1, die ein Prinzipschaltbild einer
erfindungsgemäßen Schaltung darstellt, der Erfindungsgedanke erläutert werden.
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Am Eingang 1 einer elektrischen Weiche 2 fällt das Nutzsignal der
Effektmodulation und das Steuersignal ein. Die Weiche 2 ist so dimensioniert, daß
eine Trennung der beiden genannten Signale erfolgt. Über den Ausgang 3 der elektrischen
Weiche 2 gelangt das Steuersignal zum Verstärker 5, während das Nutzsignal über
einen Kondensator 19 mit dem Steuergitter der Verstärkerröhre des Effektverstärkers
gekoppelt wird. Auf den Verstärker 5 für das Steuersignal folgt dieGleichrichterschaltung,
die aus demGleichrichter6, dem Querwiderstand 7, dem Ladekondensator 8 und dem Arbeitswiderstand
9 geschaltet ist. An den Klemmen des Arbeitswiderstandes 9 fällt nun die durch die
Gleichrichtung des Steuersignals gewonnene Kompensationsgleichspannung ab. An den
Klemmen27 und 28 liegt eine konstante Wechselspannung, die mit dem Gleichrichter
14 gleichgerichtet wird und an dessen Arbeitswiderstand 11 als konstante Gleichspannung
12
abfällt. Die Querkapazität 13 dient zur Glättung der konstanten
Gleichspannung, die die Röhre sperrt. Über den Gitterableitwiderstand
18 liegt die Gleichspa»nung 12 als negative Vorspannung am Gitter der Röhre
20. Diese negative Vorspannung 12 wird so groß gewählt, daß die Röhre 20 in jedem
Fall gesperrt ist, wenn diese Spannung nicht, wie beschrieben, durch die entgegengesetzt
gerichtete Gleichspannung 10 kompensiert wird. Erfindungsgemäß ist nun in den Gitter-Kathoden-Kreis
der Verstärkerröhre des Nutzsignals ein Gleichrichter 15 mit einem Parallelkondensator
17 derart gepolt geschaltet, daß er bei positiven Werten der Gittervorspannung öffnet.
Damit ist durch diese Belastung des Gitter-Kathoden-Kreises nur noch eine geringe
positive Gitterv orspannung 16 vorhanden. Mit Hilfe des Kathodenwiderstandes 21
wird nun durch entsprechende Dimensionierung desselben eine solche automatische
Gittervorspannung erzeugt, daß ein stabiler Arbeitspunkt im Bereich günstiger Steilheiten
der Anodenstrom-Gitterspannungs-Kennlinie eingehalten wird. An den Klemmen 25 und
26 liegt die Anodengleichspannung. Die Röhre 20 arbeitet auf ihren Außenwiderstand
22, an dessen Klemmen über die Kondensatoren 23 und 24 das verstärkte Nutzsignal
abgenommen werden kann.
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Weiterhin ist in Fig.2 ein Schaltbild dargestellt, das ein ausführliches
Beispiel eines erfindungsgemäßen Verstärkers wiedergibt. An den Eingangsklemmen
29 und 30 des Effektv erstärkers liegen zwei elektrische Weichen. Die eine Weiche,
bestehend aus dem Kondensator 31 mit parallel geschaltetem Trimmerkondensator 32
und der Drossel 33, wirkt als Saugkreis für das Steuersignal. Die zweite Weiche,
eine Parallelschaltung aus der Drossel 34, dem Kondensator 35 und dem Paralleltrimmerkondensator
36, wirkt für das Steuersignal alsSperrkreis. Über denRegelwiderstand 37 kann die
Größe des 1@Tutzsignals verändert werden, das über den Kondensator 38 auf das Gitter
der Effektverstärkerröhre 40 gekoppelt wird. Im Anodenkreis der Röhre 40 liegt der
Widerstand 43 und ein Widerstand 45 und 56, zwischen denen ein Kondensator 50 gegen
:Masse geschaltet ist. Ferner liegt im Gleichstromanodenkreis ein Glättungsglied,
bestehend aus dem Widerstand 53 sowie aus den Kondensatoren 52 und 54. Über den
Kondensator 46 wird die Niederfrequenz aus dem Anodenkreis des Verstärkers ausgekoppelt
und gelangt über einen Sperrkreis, der aus einer Drossel 49, dem dazu parallel liegenden
Kondensator 47 und dem Trimmerkondensator 48 besteht, auf den Ausgangsübertrager
51, dessen Sekundärwicklungsenden an den Ausgangsklemmen 80 und 81 liegen. An der
Erdungsklemme 76 liegt die Anodengleichspannung, die in der üblichen Weise einem
Versorgungsteil entnommen ist. Im Gitterkathodenkreis der Röhre 40 liegt nun außer
dem Gitterableitwiderstand 39 zur automatischen Gittervorspannungserzeugung der
Kathodenwiderstand 41 und dazu parallel der Kathodenkondensator 42. Ferner ist erfindungsgemäß
ein Gleichrichter 57 in den Gitter-Kathoden-Kreis geschaltet, der zur Vernichtung
der überschüssigen Kompensationsspannung dient. Ein Glättungsgl'ed aus dem Widerstand
59 und den Kondensatoren 38 und 60 sorgt für die Glättung der Gittervorspan-,ung.
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Das Steuersignal gelangt nun über den Widerstand 62 auf das Steuergitter
der Röhre75 des Steuersignalverstärkers. Der Kathodenwiderstand 64 erzeugt die automatische
Gittervorspannung für die Röhre 75 Parallel zu 64 liegt eine Erdungskapazität 63.
Über die Drossel 61 gelangt die Anodengleichspannung an die Anode der Röhre 75.
Zur Gleichrichtung des Steuersignals-und damit zur Erzeugung der Kompensationsgleichspannung
dient die Gleichrichterschaltung, bestehend aus dem Gleichrichter 67, dem Widerstand
66, dem Kondensator 68 und dem Arbeitswiderstand 70. Mit dem Kondensator 65 wird
das Steuersignal aus dem Anodenkreis auf den genannten Gleichrichter 67 gekoppelt.
Zur Erzeugung der konstanten Gittervorspannung, die so groß erzeugt wird, daß sie
die Effektverstärkerröhre sperrt, wenn sie nicht kompensiert wird, dient die Graetzgleichrichterschaltung
72. Über die Klemmen 78 und 79 gelangt eine konstante Wechselspannung auf den Übertrager
74, sie kann in ihrer Größe mit dem Regelwiderstand 73 verändert werden. Der Widerstand
69 ist der Arbeitswiderstand der Graetzschaltung. Der Kondensator 71 ist als Gleichstromglättung
vorgesehen. Die an den Widerständen 69 und 70 abfallenden Gleichspannungen sind
so gegeneinandergeschaltet, daß sie sich kompensieren können.
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Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht, besteht unter
anderem der besondere Vorteil der Erfindung darin, daß mit Hilfe der begrenzenden
Eigenschaften des Gleichrichters 57 in Zusammenwirkung mit der genügend groß gemachten
Verstärkung des Steuersignals und dem Kathodenwiderstand 41 in jedem Fall eine Einstellung
des Betriebsarbeitspunktes unabhängig von den Schwankungen des Steuersignals im
Bereich günstiger Steilheit der Anodenstrom-Gitterspannungs-Kennlinie erzielt wird.