DE1045461B - Mehrstufiger galvanisch gekoppelter Roehrenverstaerker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kaskadenverstärker, bei dem aufeinanderfolgende Röhren jeweils mittels eines im Anodenkreis, jedoch nicht im Steuergitterkreis der ersten Röhre zwischen ihrer Kathode und dem negativen Pol der Anodenspannungsquelle liegenden Widerstandes miteinander gekoppelt sind, indem das kathodenseitige Ende dieses Widerstandes unmittelbar mit dem S teuer gitter der zweiten Röhre und das andere Ende mit deren Kathode verbunden ist. Solche Verstärker sind z. B. durch die französische Patentschrift 683 577 (vgl. insbesondere Fig. 5) bekannt.

Bei einem z. B. zweistufigen Verstärker dieser Art sind die Anoden der ersten und der zweiten Röhre unmittelbar miteinander verbunden, so daß die Ausgangswechselspannung der zweiten Röhre gleichzeitig an der Anode der ersten Röhre liegt. Demzufolge kann die gesamte Spannungsverstärkung der beiden Röhren den Verstärkungsfaktor der ersten Röhre nicht übersteigen, so daß die zweite Röhre eigentlich überflüssig ist. Eine wirksame Spannungsverstärkung in mehr als zwei Stufen kann mit der bekannten Schaltung daher nicht erzielt werden.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß die Anoden aufeinanderfolgender Rohren für die zu verstärkenden Schwingungen gegeneinander entkoppelt sind. Die Entkoppelung wird vorzugsweise dadurch erzielt, daß jeweils die Anode der ersten Röhre über einen Kondensator mit einer für die zu verstärkenden Schwingungen vernachlässigbaren Impedanz mit der Kathode der zweiten Röhre und über einen Widerstand mit deren Anode bzw. mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle verbunden ist. In diesem Fall kann bei Anwendung von Schirmgitterröhren die erforderliche Schirmgitterspannung in einfädler Weise dadurch erhalten werden, daß jeweils das Schirmgitter der zweiten Röhre unmittelbar mit der Anode der ersten Röhre verbunden wird.

Gegenüber den üblichen kapazitiv gekoppelten Widerstandsverstärkern weist der Verstärker gemäß der Erfindung den Vorteil auf, daß eine erheblich geringere Phasenverschiebung auftritt, so daß eine sehr flache Frequenzkennlinie und eine große Stabilität erzielt werden. Es zeigt sich, daß die Stabilität auch dadurch begünstigt wird, daß die Anodenwechselspannungen der einzelnen Stufen alle gleichphasig sind. Alittels des Verstärkers gemäß der Erfindung kann demnach eine sehr große Spannungsverstärkung für breite Frequenzbänder erzielt werden. Da die Ausgangswiderstände der einzelnen Stufen jeweils zwisehen den Kathoden zweier aufeinanderfolgenden Röhren liegen, hat die Kathode der ersten Röhre der Kaskade gegenüber dem negativen Pol der Anodenspannungsquelle ein Potential, das der Summe der Mehrstufiger
galvanisch, gekoppelter Röhrenverstärker

Anmelder:

Robert Jean Hartog,

Amsterdam (Niederlande)

Vertreter: Dr. H. G. Kionka, Patentanwalt,
Wiesbaden, Lisztstr. 17

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 15. März 1956

Robert Jean Hartog, Amsterdam (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Ausgangswechselspannungen aller Stufen entspricht. Damit in den einzelnen Röhren kein Strom von der Kathode nach dem Heizfaden fließt, empfiehlt es sich daher, die Wicklung des Speisetransformators, die den Heizstrom der Röhren liefert, mit der Kathode der ersten Röhre zu verbinden, so daß diese Wicklung ungefähr dasselbe Gleichstrompotential wie die Kathode der ersten Röhre aufweist.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt beispielsweise das Schaltbild eines Kaskadenverstärkers gemäß der Erfindung mit vier Trioden,

Fig. 2 zeigt das Schaltbild einer der Stufen dieses Verstärkers für den Fall, daß Pentoden angewendet werden.

Der Verstärker nach Fig. 1 enthält vier Trioden 1, 2, 3 und 4. In der Kathodenleitung jeder Röhre liegt in üblicher Weise ein Kathodenwiderstand 5, der eine geeignete Steuergittervorspannung erzeugt und durch einen Kondensator 6 überbrückt ist. Die zu verstärkende Spannung wird über die Klemmen 7 und 8 einem Spannungsteiler 9 zugeführt, dessen Anzapfung mit dem Steuergitter der Triode 1 verbunden ist. Die Klemme 8 ist gleichzeitig mit dem unteren Ende des Kathodenwiderstandes der Röhre 1 verbunden.

Die Anode jeder Röhre ist über einen Kondensator sehr großer Kapazität, beispielsweise einen Elektrolytkondensator, und einen Belastungswiderstand 11 mit dem unteren Ende ihres Kathodenwiderstandes verbunden. Das ihrer Kathode zugekehrte Ende des Widerstandes 11 ist jeweils mit dem Steuergitter der

«09 697/3M

nächsten Röhre verbunden, während der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 10 und dem Widerstand 11 jeweils mit dem unteren Ende des Kathodenwiderstandes der nächsten Röhre verbunden ist. Bei der letzten Röhre 4 ist der genannte Verbindungspunkt mit dem negativen Pol dei Anodenspannungsquelle verbunden. Zwischen den Anoden aufeinanderfolgender Röhren ist ferner jeweils ein Widerstand 12 vorgesehen. Durch die Widerstände 12 zusammen mit den Kondensatoren 10 sind die Anoden für die zu verstärkenden Schwingungen gegeneinander entkoppelt. Die Anode der letzten Röhre 4 ist mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle verbunden. Die verstärkte Ausgangsspannung wird über die Klemmen 13 und 14 dem Belastungswiderstand 11 der letzten Stufe entnommen.

Es ist klar, daß bei der beschriebenen Schaltung die Steuergitterwechselspannungen aller Stufen gleichphasig sind und daß infolge der großen Kapazität der Kondensatoren 10 in jeder Stufe nur eine sehr geringe Phasenverschiebung auftritt.

Die Kathode der ersten Röhre 1 hat gegenüber dem negativen Pol der Anodenspannungsquelle ein Wechselspannungspotential, das der Summe der an den Widerständen 11 auftretenden Ausgangsspanntmgen der einzelnen Stufen entspricht. Infolge des in den Widerständen 11 und 12 auftretenden Gleichspannungsabfalls ist die Anodengleichspannung jeder Stufe immer kleiner als diejenige der folgenden Stufe. Es erwachsen daraus jedoch keine Schwierigkeiten, weil die Anodenwechselspannung gleichfalls entsprechend kleiner ist.

Bei der Bemessung der Kathodenwiderstände 5 ist dem Umstand Rechnung zu tragen, daß der Gleichspannungsabfall im Belastungswiderstand 11 der jeweil vorhergehenden Stufe eine positive Vorspannung für das Steuergitterdarstellt. Der Kathodenwiderstand muß daher so groß gewählt werden, daß darin ein größerer Gleichspannungsabfall auftritt, so daß die resultierende Steuergittervorspannung negativ wird.

Um zu verhindern, daß in den einzelnen Röhren ein Strom von der Kathode nach dem Heizfaden fließt, sind die Heizfäden an eine Transformatorwicklung 15 angeschlossen, deren Mitte über einen. Widerstand 16 mit dem unteren Ende des Kathodenwider-Standes der ersten Röhre verbunden ist, so daß alle Heizfäden ungefähr dasselbe Gleichstrompotential wie die Kathode der ersten Röhre aufweisen. Die Mitte der Heizstromwicklung 15 ist weiterhin über einen Kondensator 17 mit dem negativen Pol der Anoden-Spannungsquelle verbunden.

Die Fig. 2 zeigt, wie die Schaltung nach Fig. 1 geändert wird, wenn Schirmgitterröhren zur Anwendung kommen. Das Schirmgitter der Penthode 18 ist unmittelbar mit der oberen Klemme des Kondensators der vorhergehenden Stufe, d. h. mit der Anode der vorhergehenden Stufe verbunden. Die Schirmgitterspannung wird daher erhalten, ohne daß dazu besondere Mittel erforderlich sind.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die an Hand der Zeichnung beschriebene Eintaktausführung. So kann der Verstärker gemäß der Erfindung z. B. auch als Gegentaktverstärker, eventuell mit parallel geschalteten Ausgangsimpedanzen, ausgeführt werden.

Claims (4)

Patentansprüche·.

1. Kaskadenverstärker, bei dem aufeinanderfolgende Röhren jeweils mittels eines im Anodenkreis, jedoch nicht im Steuergitterkreis der ersten Röhre zwischen ihrer Kathode und dem negativen Pol der Anodenspannungsquelle liegenden Wider-

, Standes miteinander gekoppelt sind, indem dessen kathodenseitiges Ende unmittelbar mit dem Steuergitter der zweiten Röhre und das andere Ende mit deren Kathode verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden aufeinanderfolgender Röhren für die zu verstärkenden Schwingungen gegeneinander entkoppelt sind.

2. Kaskadenverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Anode der ersten Röhre über einen Kondensator mit einer für die zu verstärkenden Schwingungen vernachlässigbaren Impedanz mit der Kathode der zweiten Röhre und über einen Widerstand mit deren Anode bzw. mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle verbunden ist (Fig. 1).

3. Kaskadenverstärker mit Schirmgitterröhren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das Schirmgitter der zweiten Röhre unmittelbar mit der Anode der ersten Röhre verbunden ist (Fig. 2).

4. Kaskadenverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Speisetransformators für den Heizstrom der einzelnen Röhren derart mit der Kathode der ersten Röhre verbunden ist, daß diese Wicklung ungefähr dasselbe Gleichstrompotential wie die Kathode aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 868 922, 848 518,
491;

französische Patentschrift Nr. 683 577;

H. Pitsch, »Lehrbuch der Funkempfangstechnik«, 1948, S. 524 und 525;

Nachrichtentechnik, 1953/H. 9, S. 386 bis 390;

Funk und Ton, 1951/H. 4, S. 190 bis 201;

Electronics, 1952/Juli, S. 113 bis 115;

Rev. of scient. Instr., 1950/Nr. 12, S. 1010 bis 1013.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©809 697/394 11.5»