DE1055599B

DE1055599B - Fail-safe multiple amplifier

Info

Publication number: DE1055599B
Application number: DES50443A
Authority: DE
Inventors: Herbert Hecht; Christopher Pottle
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1955-09-20
Filing date: 1956-09-20
Publication date: 1959-04-23
Also published as: CH340257A

Description

Die Erfindung betrifft einen ausfallsicheren Mehrfachverstärker und Mittel zur Anzeige des Ausfalls von Teilen dieses Verstärkers.The invention relates to a fail-safe multiple amplifier and means for indicating the failure of parts of this amplifier.

Auf dem Gebiet der elektronischen Flugsteuerungsanlagen, von welchen viele Flugzeuge heutzutage abhängig sind, sowie auf anderen Anwendungsgebieten der Elektronik ist das Problem der Betriebssicherheit elektronischer Einrichtungen äußerst wichtig geworden. In the field of electronic flight control systems on which many aircraft depend today , as well as in other areas of application of electronics, is the problem of operational safety electronic facilities have become extremely important.

Um die Ausfallwahrscheinlichkeit einer Steuerungsanlage infolge des Ausfalls eines dazugehörigen Verstärkers zu verringern, hat man solche Verstärker entwickelt, deren Ausgangsgröße auch bei Ausfall eines oder mehrerer Verstärkerbauteile im wesentlichen mit der gleichen Amplitude wie vor dem Ausfall erhalten bleibt.About the probability of failure of a control system as a result of the failure of an associated amplifier Such amplifiers have been developed to reduce their output size even in the event of failure one or more amplifier components with essentially the same amplitude as before the failure preserved.

Zu diesem Zweck ist es bekannt, einen Gegentakt-A-Verstärker oder einen Verstärker mit parallelen Verstärkerkanälen vorzusehen, wobei eine geeignete Gegenkopplungsschaltung bewirkt, daß bei Ausfall eines oder mehrerer Bauteile die Ausgangsgröße des Verstärkers im wesentlichen unverändert bleibt.For this purpose it is known to use a push-pull A amplifier or to provide an amplifier with parallel amplifier channels, with a suitable The negative feedback circuit has the effect that if one or more components fail, the output variable of the Amplifier remains essentially unchanged.

Indem derartige Systeme diese eine Aufgabe lösen, stellen sie ein weiteres Problem, nämlich das, zu gewährleisten, daß ein Verstärker, der noch befriedigend arbeitet, obwohl ein Bauteil ausgefallen ist, nicht im Betrieb gelassen wird. Unter solchen Umständen geht natürlich der besondere Vorteil des ausfallsicheren Systems verloren, da der Ausfall eines weiteren Bauteils den Verstärkerbetrieb ernstlich stören kann.In solving this one task, such systems pose a further problem, namely ensuring that that an amplifier that still works satisfactorily even though a component has failed is not in the Operation is left. In such circumstances, of course, there is the particular advantage of fail-safe System lost because the failure of another component can seriously disrupt the amplifier's operation.

Ziel der Erfindung ist demgemäß die Schaffung einer ausfallsicheren Mehrfachverstärkeranlage mit Anzeige- und, falls erforderlich, Alarmeinrichtungen zur Anzeige, daß ein Bauteil ausgefallen ist.The aim of the invention is accordingly to provide a fail-safe multiple amplifier system Display and, if necessary, alarm devices to indicate that a component has failed.

Es sind ausfallsichere Mehrfachverstärker mit einer Anzeigeeinrichtung bekannt, bei denen die Anzeigeeinrichtung jedoch nur beim Ausfall eines bestimmten der zwei parallelen Kanäle eines Mehrfachverstärkers betätigt wird.Fail-safe multiple amplifiers with a display device are known in which the display device but only if a certain one of the two parallel channels of a multiple amplifier fails is operated.

Demgegenüber wird gemäß der Erfindung ein Mehrfachverstärker zur Verstärkung eines Wechsel-Spannungssignals einer ersten Frequenz mit zwei Verstärkungskanälen, die gemeinsamen Eingang und Ausgang haben, so ausgebildet, daß jeder Kanal einen Gegenkopplungskreis aufweist, dessen Gegenkopplung von der kombinierten Ausgangsgröße der beiden Kanäle abhängt, und daß eine Wechselspannungsquelle von einer zweiten Frequenz so eingeschaltet ist, daß sie jedem der beiden Kanäle ein Signal zur Verstärkung in diesen zuführt, derart, daß die Ausgangsspannungen der beiden Kanäle sich bei der zweiten Frequenz unter Bedingung gleicher Verstärkung durch die beiden Kanäle gegeneinander aufheben, und daß ferner eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf einIn contrast, according to the invention, a multiple amplifier for amplifying an AC voltage signal a first frequency with two amplification channels which have a common input and output, formed so that each channel has one Has negative feedback circuit whose negative feedback from the combined output of the two Channels, and that an alternating voltage source of a second frequency is switched on so that it feeds a signal to each of the two channels for amplification in these, in such a way that the output voltages of the two channels prevail at the second frequency under the condition of equal gain cancel the two channels against each other, and that a device is also provided, which on a

Ausfallsicherer MehrfachverstärkerFail-safe multiple amplifier

Anmelder:Applicant:

Sperry Rand Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)Sperry Rand Corporation,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8Representative: Dipl.-Ing. C. Wallach, patent attorney,
Munich 2, Kaufingerstr. 8th

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. September 1955Claimed priority:
V. St. v. America September 20, 1955

Herbert Hecht, Wantagh, N. Y.,Herbert Hecht, Wantagh, N. Y.,

und Christopher Pottle, New Haven, Conn. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt wordenand Christopher Pottle, New Haven, Conn. (V. St. Α.), Have been named as inventors

Signal von der zweiten Frequenz anspricht und eine Ungleichheit der Ausgangsspannungen der beiden Kanäle infolge fehlerhafter Arbeitsweise des einen oder anderen Kanals wahrnimmt.Signal from the second frequency responds and an imbalance in the output voltages of the two Perceives channels as a result of incorrect operation of one or the other channel.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. In dieser zeigtFurther advantages and details of the invention emerge from the description of exemplary embodiments on the basis of the drawing. In this shows

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Mehrfachverstärkers in Gegentaktschaltung mit Anzeigemitteln zur Anzeige des Ausfalls von Bauteilen,Fig. 1 shows the block diagram of a multiple amplifier in push-pull circuit with display means for Display of component failure,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild des Mehrfach-Verstärkers nach Fig. 1,Figure 2 is a schematic circuit diagram of the multiple amplifier according to Fig. 1,

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild eines Eingangskreises einer Detektor-Alarmvorrichtung, die zur Überwachung mehrerer Mehrfachverstärker dient.
Das in Fig. 1 gezeigte Ausfülirungsbeispiel weist einen mit 4 bezeichneten Verstärkerkanal A und einen mit 5 bezeichneten Verstärkerkanal B in Gegentaktschaltung auf, die eine Signaleingangsgröße von einer Signalquelle 2 der Frequenz .P₁ erhalten, wobei das Signal an einer im Mittelpunkt angezapften Impe-3 shows a schematic circuit diagram of an input circuit of a detector alarm device which is used to monitor a plurality of multiple amplifiers.
The Ausfülirungsbeispiel shown in Fig. 1 comprises an amplifier channel designated with 4 A and a labeled 5 amplifier channel B in push-pull circuit, which receive a signal input from a signal source 2 to the frequency .P _1, wherein the signal to a tapped at the center impedance-

4-5 danz 3 auftritt. Die Ausgangsgrößen der beiden Kanäle werden den beiden Enden einer im Mittelpunkt angezapften Primärwicklung eines Ausgangstransformators 6 zugeführt, wobei die Mittelpunktanzapfung geerdet ist. Ein Verbraucher 7 liegt zwisehen den Enden einer Sekundärwicklung des Ausgangstransformators. Jeder der beiden Verstärkerkanäle weist einen Rückkopplungskreis auf, der eine Gegenkopplung an den Eingang liefert, wobei die Rückkopplungen so ausgebildet sind, daß jeder Ver-4-5 in 3 occurrences. The outputs of the two channels are centered on the two ends of one tapped primary winding of an output transformer 6, the center tap is grounded. A consumer 7 is between the ends of a secondary winding of the output transformer. Each of the two amplifier channels has a feedback circuit that provides negative feedback to the input, the Feedbacks are designed in such a way that each

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stärker die gemeinsame Ausgangsgröße für eine gegebene Eingangsgröße konstant zu halten bestrebt ist.strives to keep the common output variable constant for a given input variable.

Die Verstärkerkanäle 4 und 5 bilden zusammen einen Mehrfachverstärker, derart, daß bei Ausfall eines Bauteils in der an dem Verbraucher auftretenden Spannung praktisch keine Änderung eintritt.The amplifier channels 4 and 5 together form a multiple amplifier, so that in the event of failure of a component in the voltage occurring at the consumer practically no change occurs.

Ein Schwingungserzeuger 8 niedriger Impedanz ist mit einer Ausgangsklemme an die Mittelanzapfung der Impedanz 3 angeschlossen, um den Verstärkerkanälen 4 und 5 gleiche und gleichphasige Spannungen mit einer Schwingfrequenz .F₂ zuzuführen. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist diese Frequenz F₂ zehnmal so groß, wie die Frequenz F₁ der Spannung der Quelle 2 ist. Wenn beide Verstärkerkanäle 4 und 5 eine die Frequenz F₂ enthaltende Bandbreite aufweisen und den gleichen Verstärkungsgrad haben und wenn in den Kanälen kein Bauteil verkehrt arbeitet, werden an der Primärwicklung mit Mittelanzapfung des Übertragers 6 gleiche Spannungen von der Frequenz F₂ entwickelt. Diese Spannungen mit der Frequenz F₂ heben sich in den Windungen des Transformators 6 gegenseitig auf, so daß an der Sekundärwicklung des Übertragers 6 keine Ausgangsspannung mit der Frequenz F₂ auftritt. Wenn ein Bauteil in einem der Verstärkerkanäle 4 oder 5 verkehrt arbeitet, tritt eine Spannung mit der Frequenz F₂ in der Sekundärwicklung des Übertragers 6 auf.A low-impedance oscillation generator 8 has an output terminal connected to the center tap of the impedance 3 in order to supply the amplifier channels 4 and 5 with equal and in-phase voltages at an oscillation frequency .F ₂ . In this exemplary embodiment of the invention, this frequency F _{2 is} ten times as great as the frequency F _{1 of} the voltage of the source 2. If both amplifier channels 4 and 5 have a _{bandwidth containing the frequency F 2} and have the same gain and if no component works incorrectly in the channels, the same voltages of frequency F _{2 are} developed on the primary winding with center tap of the transformer 6. These voltages with the frequency F ₂ cancel each other out in the windings of the transformer 6, so that no output voltage with the frequency F ₂ occurs on the secondary winding of the transformer 6. If a component in one of the amplifier channels 4 or 5 works the wrong way round, a voltage with the frequency F _{2 occurs} in the secondary winding of the transformer 6.

Ein Detektor 9 ist an die erwähnte Sekundärwicklung des Übertragers 6 angeschlossen und spricht auf eine Spannung der Frequenz F₂ an, dagegen nicht auf Spannungen der Signalfrequenz F₁, welche dem Verbraucher 7 zugeführt werden. Der Detektor 9 gibt durch Anzeige oder Alarm an, daß der eine oder der andere der Verstärkerkanäle 4 oder 5 nicht richtig arbeitet und daß eine Differenzspannung mit der Frequenz F₂ an der Sekundärwicklung des Übertragers 6 auftritt.A detector 9 is connected to the mentioned secondary winding of the transformer 6 and responds to a voltage of the frequency F ₂ , but not to voltages of the signal frequency F ₁ which are fed to the consumer 7. The detector 9 indicates by display or alarm that one or the other of the amplifier channels 4 or 5 is not working properly and that a differential voltage with the frequency F _{2 occurs} on the secondary winding of the transformer 6.

Offenbar könnte eine ähnliche Ausfälle anzeigende Alarmvorrichtung erfindungsgemäß für einen Parallelverstärker vorgesehen sein, wobei eine Gegentaktspannung mit der Frequenz F₂ den Eingängen zweier paralleler Verstärker für die Signalspannungen mit der Frequenz F₁ zugeführt wird. Hierbei würde die Gegentaktspannung mit der Frequenz F₂ sich im Verstärkerausgang aufheben, wenn in den beiden parallel geschalteten Verstärkern gleiche Verstärkung auftritt.Apparently, a similar failure alarm indicating device could be provided according to the invention for a parallel amplifier with a push-pull voltage at the frequency F ₂ is applied to the inputs of two parallel amplifiers for signal voltages having the frequency f _1. In this case, the push-pull _{voltage with the frequency F 2} would cancel each other out in the amplifier output if the same amplification occurs in the two amplifiers connected in parallel.

In dem Schaltbild der bevorzugten Ausführungsform (Fig. 2) bezeichnen die Bezugszeichen 11,12,13 und 14 vier so miteinander verbundene Trioden, daß sie zwei in Gegentaktschaltung arbeitende Verstärkerkanäle bilden, wobei jeder Kanal zwei Röhren in Kaskadenschaltung ausweist. Die beiden Kanäle entsprechen den beiden Verstärkerkanälen 4 und 5 nach Fig. 1.In the circuit diagram of the preferred embodiment (FIG. 2) the reference numerals denote 11, 12, 13 and 14 four triodes connected to one another in such a way that they have two amplifier channels operating in a push-pull circuit form, each channel identifying two tubes in cascade connection. The two channels correspond the two amplifier channels 4 and 5 according to FIG. 1.

Die Trioden 11 und 12 sind als Doppeltriode mit gemeinsamer Heizung und getrennten Kathoden, Gittern und Anoden für jede Triode" in einem gemeinsamen evakuierten Kolben ausgebildet. Dasselbe gilt für die Trioden 13 und 14 mit gemeinsamer Heizung und getrennten Kathoden, Gittern und Anoden. Die Trioden 11 bis 14 haben vorzugsweise einen mittleren Verstärkungsfaktor und eine hohe Ausgangsleistung.The triodes 11 and 12 are double triodes with common heating and separate cathodes, Grids and anodes for each triode "are formed in a common evacuated flask. The same applies for the triodes 13 and 14 with common heating and separate cathodes, grids and anodes. the Triodes 11 to 14 preferably have a medium gain factor and a high output power.

Ein Übertrager 19 mit Eisenkern ist an die Trioden 11 und 13 angeschlossen, um ihre Gitter mit einer Gegentaktspannung aus einer Wechselstromsignalquelle 2 zu versorgen. Der Übertrager 19 hat eine Eingangswicklung 20, die mit einer Signalquelle 2 der Frequenz F₁ verbunden ist, und zwei im Gegentakt geschaltete Ausgangswicklungen 23 und 24.A transformer 19 with an iron core is connected to the triodes 11 and 13 in order to supply their grid with a push-pull voltage from an alternating current signal source 2. The transformer 19 has an input winding 20, which is connected to a signal source 2 of the frequency F ₁ , and two output windings 23 and 24 connected in push-pull.

Zwischen der Eingangs- und den Ausgangswicklungen ist eine elektrostatische Abschirmung 25 vorgesehen, um die in den Wicklungen 23 und 24 übertragene Rauschspannung herabzusetzen. Zwei Klemmen sind an Stellen mit gegenphasigen Spannungen der Ausgangswicklungen 23 und 24 angeschlossen und führen zu den Gittern der Trioden 11 bzw. 13, so daß an diesen Trioden gegenphasige Signalspannungen auftreten. Die anderen beiden Klemmen der Ausgangswicklungen 23 und 24 sind über Widerstände 26 und 29 von hohem Widerstandswert und Teile eines mit Mittelanzapfung versehenen Widerstandes 30, dessen Aufgabe später erklärt wird, an Erde angeschlossen.An electrostatic shield 25 is provided between the input and output windings, in order to reduce the noise voltage transmitted in the windings 23 and 24. Two clamps are connected to points with antiphase voltages of the output windings 23 and 24 and lead to the grids of the triodes 11 and 13, so that signal voltages in antiphase occur at these triodes. The other two terminals of the output windings 23 and 24 are through resistors 26 and 29 of high resistance and parts of a center tapping resistor 30, whose Task explained later, connected to earth.

Die Trioden 11 und 13 sind mittels gleicher Kathodenvorspannungswiderstände 31 und 32 gegeneinander gekoppelt. Diese Widerstände sind zwischen die Kathoden der Trioden 11 bzw. 13 und Erde eingeschaltet. Die Anoden der Trioden 11 und 13 sind über gleiche Belastungswiderstände 35 bzw. 36 an getrennte Gleichspannungsquellen angeschlossen, die das gleiche Potential B+ für die Anoden der beiden Trioden 11 und 13 bei gleichen Arbeitspotentialen liefern. Die Kondensatoren 37 und 38 sind parallel zu den Anodenwiderständen 35 bzw. 36 geschaltet.The triodes 11 and 13 are coupled to one another by means of the same cathode bias resistors 31 and 32. These resistors are connected between the cathodes of the triodes 11 or 13 and earth. The anodes of the triodes 11 and 13 are connected to separate DC voltage sources via the same load resistors 35 and 36, respectively, which supply the same potential B + for the anodes of the two triodes 11 and 13 at the same working potentials. The capacitors 37 and 38 are connected in parallel with the anode resistors 35 and 36, respectively.

Die Anode der Eingangstriode 11 ist mit dem Gitter der Ausgangstriode 12 über eine i?C-Kopplung verbunden, die aus einem Kondensator 41 und einem Widerstand 42 besteht. Ebenso ist die Anode der Eingangstriode 13 über ein i?C-Glied aus einem Kondensator 43 und einem Widerstand 44 an das Gitter der Ausgangstriode 14 angeschlossen. Die Kopplungsglieder sind so ausgelegt, daß sie gleiche Gegentaktspannungen von den Anoden der Trioden 11 und 13 auf die Gitter der Trioden 12.bzw. 14 liefern.The anode of the input triode 11 is connected to the grid of the output triode 12 via an i? C coupling, which consists of a capacitor 41 and a resistor 42. Likewise, the anode is the Input triode 13 via an IC element made up of a capacitor 43 and a resistor 44 to the grid the output triode 14 connected. The coupling elements are designed so that they have the same push-pull voltages from the anodes of the triodes 11 and 13 to the grids of the triodes 12.bzw. 14 deliver.

Die Kathoden der Trioden 12 und 14 sind über zwei gleiche Kathodenvorspannungswiderstände 47 und 48 mit Erde verbunden. Die Anoden der Trioden 12 und 14 sind über zwei in Gegentakt geschaltete Primärwicklungen 49 bzw. 50 eines Übertragers 53 mit Eisenkern an die getrennten Gleichspannungsquellen B + angeschlossen. Ein Strombegrenzungswiderstand 54 ist zwischen die eine Gleichspannungsquelle und die Primärwicklung 49 eingeschaltet. Ebenso ist ein Strombegrenzungswiderstand 55 zwischen die andere Gleichspannungsquelle und die Primärwicklung 50 eingeschaltet. Die Widerstände 54 und 55 haben gleiche Widerstandswerte von beträchtlich geringerem Wert als die Widerstandswerte der Anodenwiderstände 35 und 36 für die Trioden 11 und 13. Die Kathodenwiderstände 47 und 48 sollen kleinere Widerstandswerte aufweisen als die Kathodenwiderstände 31 und 32, um geeignete Vorspannungen für die Trioden 12 und 14 zu erzielen.
Der Übertrager 53 besitzt eine Sekundärwicklung 56 zur Bildung von Gegenkopplungsspannungen. Der Widerstand 30 mit Mittelanzapfung ist parallel zu der Wicklung 56 geschaltet, so daß eine Gegenkopplung an die Gitter der Trioden 11 und 13 zurückgeführt werden kann, indem die Klemmen der entsprechenden Gegenkopplungswiderstände 26 und 29 an entgegengesetzte Punkte des Widerstandes 30 (gegenüber Erde) angeschlossen werden.The cathodes of triodes 12 and 14 are connected to ground via two identical cathode bias resistors 47 and 48. The anodes of the triodes 12 and 14 are connected to the separate DC voltage sources B + via two push-pull primary windings 49 and 50 of a transformer 53 with an iron core. A current limiting resistor 54 is connected between the one DC voltage source and the primary winding 49. A current limiting resistor 55 is also connected between the other DC voltage source and the primary winding 50. The resistors 54 and 55 have the same resistance values of considerably lower value than the resistance values of the anode resistors 35 and 36 for the triodes 11 and 13. The cathode resistors 47 and 48 should have lower resistance values than the cathode resistors 31 and 32 in order to ensure suitable bias voltages for the triodes 12 and 14 to achieve.
The transformer 53 has a secondary winding 56 for forming negative feedback voltages. Center tap resistor 30 is connected in parallel with winding 56 so that negative feedback can be fed back to the grids of triodes 11 and 13 by connecting the terminals of respective negative feedback resistors 26 and 29 to opposite points of resistor 30 (to earth) .

Ein Widerstand 59 ist zwischen den Kathoden der Trioden 11 und 12 in dem einen Verstärkungskanal vorgesehen, um mindestens so viel positive Rückkopplung zu erzeugen, daß die Gegenkopplung, die durch die unüberbrückten Kathodenwiderstände der Trioden 11 und 12 hervorgerufen wird, kompensiert wird. Ebenso ist ein Widerstand 60 zwischen die Kathoden der Trioden 13 und 14 im anderen VerstärkungskanalA resistor 59 is between the cathodes of the triodes 11 and 12 in the one amplification channel provided in order to generate at least as much positive feedback that the negative feedback caused by the unbridged cathode resistances of the triodes 11 and 12 is caused, is compensated. There is also a resistor 60 between the cathodes of the triodes 13 and 14 in the other gain channel

vorgesehen, um durch ausreichende Rückkopplung die Gegenkopplung durch die unüberbrückten Kathodenwiderstände der Trioden 13 und 14 auszugleichen. Die Widerstände 59 und 60 können gleichen Widerstandswert aufweisen und sind so gewählt, daß die durch sie hervorgerufene positive Rückkopplung weit unterhalb des Schwingungseinsatzes bleibt, jedoch mindestens ausreicht, um die Wirkung der unüberbrückten Kathoden zu kompensieren. Kondensatoren 37 bzw. 38 sind zur Überbrückung der Anodenwiderstände 35, 36 der Triodenil und 12 vorgesehen, wodurch jede Schwingneigung des Verstärkers unterdrückt wird, wie sie als Folge von durch den Ausgangstransformator in die Rückkopplungsschleifen eingeführten Phasenänderungen am oberen Ende des Frequenzbereiches, für den der Verstärker berechnet wurde, auftreten kann.provided in order to counteract the negative feedback through the unbridged cathode resistances by means of sufficient feedback of triodes 13 and 14 to balance. The resistors 59 and 60 can have the same resistance value have and are chosen so that the positive feedback caused by them is well below the use of vibrations remains, but is at least sufficient to have the effect of the unbridged cathodes to compensate. Capacitors 37 and 38 are used to bridge the anode resistances 35, 36 the Triodenil and 12 are provided, whereby any tendency of the amplifier to oscillate is suppressed, as introduced into the feedback loops as a result of the output transformer Phase changes at the upper end of the frequency range for which the amplifier was calculated, can occur.

Die nicht dargestellten Heizungen der. Trioden 11 bis 14 sind mit getrennten Heiz-Gleichspannungsquellen verbunden.The heaters, not shown, of the. Triodes 11 to 14 have separate heating DC voltage sources tied together.

Der Ausgang eines Oszillators 8 mit niedriger Impedanz zur Erzeugung einer Wechselspannung der innerhalb der Verstärkerbandbreite liegenden Frequenz F₂, die in der Größenordnung der zehnfachen Verstärkungssignalfrequenz F₁ liegt, ist zwischen die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung 56 des Übertragers 53 und den geerdeten Mittelpunkt des Widerstands 30 eingeschaltet. Da die Spannung vom Oszillator 8 der Mittelanzapfung der Wicklung 56 zugeführt wird, wirken die durch die Ströme mit der 30" Frequenz F₂ hervorgerufenen magnetischen Flüsse in jeder halben Übertragerwicklung 56 einander entgegen, so daß keine Rückwirkung auf die Primärwicklungen 49 und 50 des Übertragers 53 auftreten kann. Gleichphasige Spannungen mit der Frequenz F₂ treten zwischen den Außenklemmen des Widerstandes 30 auf und werden über die Gegenkopplungswiderstände 26 und 29 auf die Eingänge der Trioden 11 und 13 mit gleicher Amplitude rückgekoppelt.The output of an oscillator 8 with low impedance for generating an alternating voltage of the frequency F ₂ lying within the amplifier bandwidth, which is in the order of magnitude of ten times the amplification _{signal frequency F 1} , is connected between the center tap of the secondary winding 56 of the transformer 53 and the grounded center point of the resistor 30 . Since the voltage from the oscillator 8 is fed to the center tap of the winding 56 , the magnetic fluxes caused by the currents with the 30 "frequency F ₂ counteract each other in each half of the transformer winding 56, so that there is no effect on the primary windings 49 and 50 of the transformer 53 In-phase voltages with the frequency F ₂ occur between the external terminals of the resistor 30 and are fed back via the negative feedback resistors 26 and 29 to the inputs of the triodes 11 and 13 with the same amplitude.

Bei Betrieb des Verstärkers wird ein Eingangs-Spannungssignal an der Primärwicklung 20 des Übertragers 19 in eine Gegentaktspannung umgewandelt und den Gittern der Einganstrioden 11 bzw. 13 zugeführt. Die Gegentaktspannung wird durch die Trioden 11 und 13, die als ^(-Verstärker ausgebildet sind, ver- 4-5 stärkt und den Gittern der Trioden 12, 14 zur weiteren Verstärkung in ^-Betriebsweise zugeführt. An der Sekundärwicklung 67 wird eine verstärkte Signalausgangsspannung abgenommen und dem Verbraucher 68 zugeführt.When the amplifier is in operation, an input voltage signal is applied to the primary winding 20 of the transformer 19 converted into a push-pull voltage and fed to the grids of the input triodes 11 and 13, respectively. The push-pull voltage is increased by the triodes 11 and 13, which are designed as ^ (- amplifiers, 4-5 strengthens and fed to the grids of the triodes 12, 14 for further amplification in ^ mode of operation. At the secondary winding 67 an amplified signal output voltage is taken and the consumer 68 supplied.

Die den Gittern der Triode 11 und 13 vom Widerstand 30 zugeführte Gegentaktspannung dient zu Stabilisierungszwecken. Falls eine der Trioden 11 bis 14 in einem der Verstärkerkanäle für die Gegentakt-Signaleingangsspannung fehlerhaft arbeitet, wird das den jeweils anderen Kanal bildende Triodenpaar stärker ausgesteuert, da nach Ausfall eine geringere Rückkopplungsspannung, welche die dem Gitter der Eingangstriode des funktionierenden Verstärkerkanals zugeführte Nettosignalspannung verringert, erzeugt wird. Die Ausgangsspannung an der Wicklung 67 wird daher im wesentlichen unabhängig von einer Störung oder von Störungen in dem einen oder dem anderen der Verstärkerkanäle.The push-pull voltage supplied to the grids of the triode 11 and 13 by the resistor 30 is used for stabilization purposes. If one of the triodes 11 to 14 is in one of the amplifier channels for the push-pull signal input voltage works incorrectly, the pair of triodes forming the other channel becomes stronger controlled, since a lower feedback voltage after failure, which reduces the net signal voltage applied to the grid of the input triode of the functioning amplifier channel will. The output voltage on winding 67 is therefore essentially independent of one Interference or interference in one or the other of the amplifier channels.

Wenn beide Verstärkungskanäle des Gegentaktverstärkers richtig arbeiten, sind die resultierenden gleichphasigen Spannungen mit der Frequenz F₂ an den Ausgängen der Anoden der Trioden 12 und 14 gleich. Die in den Primärwicklungen 49 und 50 des Übertragers 53 auftretenden Ströme sind also für diese Ausgangsspannungen einander gleich und fließen in entgegengesetzter Richtung, so daß die magnetischen. Flüsse der Wicklungen 49 und 50 einander aufheben Und keine Ausgangsspannung der Frequenz F₂ an der- Ausgangswicklung 67 des Übertragers auftreten kann. Wenn aus irgendeinem Grunde ein Verstärkungskanal der beschriebenen Verstärker einen oder mehrere gestörte Teile aufweist, so daß die Verstärkung in. diesem Kanal nicht mehr so groß wie in dem anderen Kanal ist, sind die Ströme mit der Frequenz .F₂ durch die symmetrischen Wicklungen 49 und 50 nicht mehr von gleicher Größe. Infolgedessen wird in der Ausgangswicklung 67 eine Spannung mit der Frequenz F₂ induziert und einem abgestimmten Detektor 9 zugeführt.If both gain channels of the push-pull amplifier are working properly, the resulting in-phase voltages with the frequency F ₂ at the outputs of the anodes of the triodes 12 and 14 are the same. The currents occurring in the primary windings 49 and 50 of the transformer 53 are therefore equal to each other for these output voltages and flow in opposite directions, so that the magnetic. The fluxes of the windings 49 and 50 cancel each other and no output voltage of the frequency F ₂ can occur at the output winding 67 of the transformer. If for any reason an amplification channel of the amplifier described has one or more disturbed parts, so that the amplification in this channel is no longer as great as in the other channel, the currents with the frequency .F ₂ through the symmetrical windings 49 and 50 no longer of the same size. As a result, a voltage with the frequency F _{2 is} induced in the output winding 67 and fed to a tuned detector 9.

Der Detektor 9 besitzt einen Eingangsresonanzkreis, der aus einem Kondensator 72 und einer Spule 74 besteht und auf die Frequenz F₂ abgestimmt ist. Der Anschluß zwischen dem Kondensator 73 und der Spule 74 ist mit dem Gitter eines Triodenverstärkers 76 gekoppelt. Die andere Klemme der Spule74,ist über einen Widerstand 77 an Erde angeschlossen. Der Widerstand 77 kann sp gewählt werden, daß die Bandbreite des Resonanzkreises mit der Stabilität des Schwingungserzeugers 8 verträglich ist.The detector 9 has an input resonant circuit which consists of a capacitor 72 and a coil 74 and is tuned to the frequency F _2. The connection between the capacitor 73 and the coil 74 is coupled to the grid of a triode amplifier 76. The other terminal of the coil 74 is connected through a resistor 77 to ground. The resistor 77 can be chosen so that the bandwidth of the resonance circuit is compatible with the stability of the oscillator 8.

Die Anode des Triodenverstärkers 76 ist über einen Belastungswiderstand 78 mit einer Spammngsquelle B + verbunden. Die Kathode der Triode 76 ist mit Erde über einen Kathoden-Vorspannungswiderstand verbunden, der für die Frequenz F₂ durch einen Kondensator 81 überbrückt ist.The anode of the triode amplifier 76 is connected to a voltage source B + via a load resistor 78. The cathode of the triode 76 is connected to ground via a cathode bias resistor which is bridged by a capacitor 81 for the frequency F _2.

Ein Kondensator 82 und ein damit in Reihe geschalteter Widerstand 83 sind zwischen die Anode der Triode 76 und das Gitter und eine weitere Triode 84 eingeschaltet. Die Verbindungsklemme zwischen dem. Kondensator 82 und dem Widerstand 83" ist über einen Gleichrichter 86 mit Erde verbunden. Die Anode dieses Gleichrichters ist durch die Pfeilspitze in Fig. 2' bezeichnet. Das Gitter der Röhre-84-ί ist über einen Kondensator 87 geerdet.A capacitor 82 and a resistor 83 connected in series therewith are between the anode of the Triode 76 and the grid and another triode 84 switched on. The connecting clamp between the. Capacitor 82 and resistor 83 ″ are connected to ground via a rectifier 86. The anode this rectifier is indicated by the arrowhead in Fig. 2 '. The tube-84-ί grille is over a Capacitor 87 grounded.

Die Kathode der Röhre 84 ist geerdet, wahrend die Anode über eine Relaiswicklung 88 an die Spanrmngsquelle B + angeschlossen ist, welche, die Röhre 84 versorgt, die so geschaltet ist, daß sie normalerweise ohne Gittervorspannung im leitenden Zustand ist. Der .Anodenstrom der Röhre 84 fließt durch die Wicklung 88 und bewirkt einen magnetischen Fluß, der den Relaisanker 89 bezüglich der Klemme 91 angezogen hält, während die Feder 92 dieser Anziehungskraft entgegenwirkt. Hierdurch wird ein Stromkreis eines Meßgerätes 93 geschlossen. In diesem Kreis liegt eine Batterie 94, die einen Strom zur Erregung eines magnetisch betätigten Schauzeichens 96 liefert, so daß dieses durch das Fenster 97 nicht sichtbar ist. Ein solches magnetisch betätigtes Meßgerät ist an sich bekannt und braucht nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Es wird so betätigt, daß bei Unterbrechung des Kontaktes zwischen dem Anker 89 und der Klemme 91 das Schauzeichen 96 hinter dem Fenster 97 in eine sichtbare Stellung geschwenkt wird.The cathode of tube 84 is grounded, while the anode is connected through a relay winding 88 to the voltage source B + which powers tube 84 which is connected to be normally conductive with no grid bias. The anode current of the tube 84 flows through the winding 88 and causes a magnetic flux which keeps the relay armature 89 attracted with respect to the terminal 91, while the spring 92 counteracts this attractive force. As a result, a circuit of a measuring device 93 is closed. In this circuit there is a battery 94 which supplies a current to excite a magnetically actuated indicator 96 so that it cannot be seen through the window 97. Such a magnetically operated measuring device is known per se and need not be described in detail. It is operated so that when the contact between the armature 89 and the terminal 91 is interrupted, the indicator 96 behind the window 97 is pivoted into a visible position.

Tritt an der Übertrager-Ausgangswicklung 67 eine Spannung der Frequenz F₂ auf, so wird dieses beim Betrieb der Alarmvorrichtung 9 durch die Triode 76 verstärkt und als negative Vorspannung dem Gitter der Röhre 84 zugeführt. Dies findet deshalb statt, weil die Teile 82 und 86 so gewählt sind, daß bei positiven Halbwellen der Anodenspannung der Triode 76 der Kondensator 82 fast augenblicklich über den Gleichrichter 86 aufgeladen wird, während bei negativen Halbwellen der Kondensator 82 nur zu einem kleinen If a voltage of the frequency F ₂ occurs at the transformer output winding 67, this is amplified by the triode 76 during the operation of the alarm device 9 and fed as a negative bias voltage to the grid of the tube 84. This takes place because the parts 82 and 86 are chosen so that in the case of positive half-waves of the anode voltage of the triode 76 the capacitor 82 is charged almost instantaneously via the rectifier 86, while in the case of negative half-waves the capacitor 82 is only charged to a small extent

Claims

Part is discharged. As a result, the mean voltage at the junction between the capacitor 82 and the rectifier 86 becomes negative when the triode outputs an alternating voltage. The circuit including resistor 83 and capacitance 87 acts as a smoothing circuit, thereby maintaining a substantially negative DC voltage across the grid of tube 84, which keeps tube 84 blocked when triode 76 provides an output. Thus, when the current through tube 84 and relay coil 88 ceases, contacts 89 and 91 of the relay are disconnected and indicator 96 of indicator 93 moves to be seen through window 97 indicating that it is somewhere in the amplifier damage has occurred. The display device 93 also indicates damage in most of the components of the alarm device, since the relay contacts 89 and 91 must remain closed when the triode 84 is conductive so that the indicator 96 is not visible. It may be desirable to monitor a large number of amplifiers of the type described to determine the malfunction of a component therein. For this purpose, the tuned resonance circuit in the input of the detector 9 according to FIG. 2 can assume the form shown in FIG. The various consumers in FIG. 3 relate to the corresponding consumers of the various multiple amplifiers, the letter η indicating the total number of consumers. The letters C1, C2 and C3 relate to capacitors for each consumer, where Cn means the total parallel capacitance of the circuit. The total capacitance Cn of FIG. 3 can easily be chosen so that it resonates with the coil 74 'at the frequency F2. This enables a large number of amplifiers to be monitored without affecting the amplifier's operation. Patent claims.

1. Multiple amplifier for amplifying an AC voltage signal of a first frequency with two amplification channels that have a common input and output, characterized in that that each channel has a negative feedback circuit, the negative feedback of which depends on the combined output of the two channels depends, and that an alternating voltage source: switched on by a second frequency is that it feeds a signal to each of the two channels for amplification therein, such that the output voltages of the two channels are at the second frequency under the condition equal gain through the two channels cancel each other, and that also a device is provided which is responsive to a signal at the second frequency and an inequality the output voltages of the two channels as a result of incorrect operation of one or the other Channel perceives.

2. Multiple amplifier according to claim 1, characterized by having an output transformer two primary windings, one of which in the anode circuit of an amplifier output tube Channel lies, with a secondary winding for feeding a consumer and with a secondary winding, the ends of which are connected to the ends of a resistor that is grounded in the middle and from each end to one element is connected in the two negative feedback circuits.

3. Multiple amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that an anode resistor in each channel is bridged by a capacitor that operates at frequencies above the first frequency shifts the phase and attenuates the voltages.

4. Multiple amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the AC voltage source with the second frequency in the negative feedback loops of the two amplifier channels is switched on.

Considered publications:

German Patent Nos. 837 255, 850 01t, 701;

Austrian Patent No. 170603;
Swiss patent specification No. 306 206.

1 sheet of drawings

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