DE1066277B - Schaltungsanordnung zur zeitabhängigen periodischen Regelung des Verstarkungsgrades eines Verstärkers - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur zeitabhängigen periodischen Regelung des Verstärkungsgrades eines Verstärkers, der es gestattet, eine' zu verstärkende periodische elektrische Größe mittels einer periodischen Regelspannung, insbesondere von sägezahnartiger Form, von dem Einfluß einer innerhalb jeder einzelnen Periode nach der gleichen Zeitfunktion auftretenden Dämpfung zu befreien.

Ein derartiger Verstärker kann z. B. vorteilhaft als Ausgleichsverstärker im Meßzweig einer Kabel- bzw. Leitungsprüfanordnung nach dem Impulsreflexionsverfahren angeordnet sein. Es werden hierbei Impulse definierter Form und Folgefrequenz auf das zu prüfende Kabel gegeben und die an den Fehlerstellen reflektierten, an den Kabeleingang zurückkommenden Impulsanteile nach Größe, Phasenlage und Laufzeit ausgewertet. Da jedoch die Impulse bzw. deren Reflexionsspannungen je nach der durchlaufenden Leitungslänge einer verschieden großen Kabeldämpfung unterworfen sind, ist vorzugsweise im Auswertezweig der Reflexionsspannungen ein Verstärker vorgesehen, dessen Verstärkungsgrad zeitabhängig so geregelt ist, daß die auf die Reflexionsspannungen einwirkenden Dämpfungseinflüsse beseitigt werden. Vorteilhaft wird dabei der Verstärkungsgrad vom Zeitpunkt des Aussendens des Prüfimpulses an nach einer derartigen Zeitfunktion stetig hinauf geregelt, daß die zur jeweiligen Impulslaufzeit gehörende Leitungsdämpfung kompensiert wird. Da eine derartige Kompensation für jeden einzelnen Impuls zu erfolgen hat, wird ein derartiger Ausgleichsverstärker zeitabhängig periodisch geregelt.

Es ist bekannt, sägezahnförmige Spannungen zur Regelung des Verstärkungsgrades zu verwenden, wobei diese an Steuergitter von als Ventile wirkenden Röhren geführt sind, welche im Rückkopplungszweig einer Verstärkerschaltung angeordnet sind. Dies erfordert jedoch einen bedeutenden schaltungstechnischen Aufwand, der eine wesentliche Verteuerung derartiger Anlagen mit sich bringt.

Es ist auch eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der den Eingangskreisen zweier Verstärkerröhren in Gegentaktschaltung die zu verstärkende elektrische Größe getrennt und gegenphasig, die sägezahnförmige Regelspannung gemeinsam zugeführt wird. Die Regelspannung wird dabei einer festen, durch die Gitterbatterie gegebenen negativen Vorspannung überlagert. Das bringt jedoch den wesentlichen Nachteil mit sich, daß sich der Gleichstrommittelwert der sägezahnförmigen Regelspannungskurve auf den Wert der negativen Vorspannung einstellt und somit die Regelspannungskurve in bezug auf das Kathodenpotential der Verstärkerröhren keine definierte, sondern von der Kurvenform selbst abhängige Lage einnimmt.

Schaltungsanordnung

zur zeitabhängigen periodischen Regelung des Verstärkungsgrades eines Verstärkers

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München, München 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Hermann Bauer, München,

und Frido Weißker, Gräfelfmg bei München,

sind als Erfinder genannt worden

Zweck vorliegender Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur zeitabhängigen periodischen Rege-, lung des Verstärkungsgrades eines Verstärkers zu schaffen, der die zu verstärkende periodische elektrische Größe mittels einer periodischen Regelspannung, insbesondere von sägezahnartiger Form, von dem Einfluß einer innerhalb jeder einzelnen Periode nach der gleichen Zeitfunktion auftretenden Dämpfung befreit und unter Verwendung von zwei Verstärkerröhren in Gegentaktschaltung derart aufgebaut ist, daß ihren Eingangskreisen die zu verstärkende elektrische Größe getrennt und gegenphasig, die Regelspannung gemeinsam zugeführt wird.

Die Nachteile der bekannten Anordnungen werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Regelspannung an einen vorzugsweise beiden Eingangskreisen gemeinsamen Schaltzweig gelegt ist, der so ausgebildet ist, daß beim Auftreten der in jeder Regelperiode vorhandenen Spannungsimpulse eine durch seine Dimensionierung gegebene definierte negative Gittervorspannung entsteht, die dem Fußpunkt der Regelspannungskurve entspricht, und daß ein speicherndes Element mit. einer derartigen Zeitkonstante vorgesehen ist, daß die Gittervorspannung für eine Periodendauer wenigstens annähernd konstant bleibt. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, für jede der beiden Röhren einen derartigen, den G itterableitwiderstand mit dem gemeinsamen Kathodenpunkt verbindenden Schaltzweig vorzusehen und die Regelspannung beiden Schaltzweigen zuzuführen, da durch entsprechende Dimensionierung der Schalt-

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zweige Streuungen der Röhreiikeiinwerte ausgeglichen werden können. ■ .

In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht der die Gitterableitwiderstände mit dem gemeinsamen. Käthödenpunkt verbindende Sehaltzweig aus einer von der Gitterbatterie gespeisten Spannungsteilerschältung; die einen Gleichrichter in Sperrichtung enthält, der solch eine Charakteristik aufweist, daß er durch die yüber einen Trennkondensator einseitig angelegte Regelspannung stromdurchlässig wir.d und daß der durch die beim öffnen des Gleichrichters entstehende negative Gittervorspannung aufgeladene Trennkondensator sowie seine Entladewiderstände so dimensioniert sind, daß er sich während einer Periode nicht wesentlich entlädt.

Ein wesentlicher Vorteil der Schaltungsanordnung nach der Erfindung besteht neben dem einfachen Aufbau darin, daß die insbesondere sägezahnartige Regelspannung am Verstärkerausgang nicht auftritt, so daß

15 stellbare negative Spannung gegenüber Masse entstehen läßt, deren Größe durch das Verhältnis des Widerstandes Rl zum Durchlaßwiderstand des Gleichrichters D1. gegeben ist.

Gleichzeitige erfolgt eine Aufladung des Trennkondensators K1 auf diese definierte negative Gittervorspannung, wobei dieser so dimensioniert ist und solche Entladewiderstände aufweist, daß er sich innerhalb einer Regelperiode nur unwesentlich entlädt. Die innerhalb einer Regelperiode bewirkte ungewollte Entladung des Kondensators K1 wird durch den nächstfolgenden negativen Impuls der Regelspannung wieder ausgeglichen.

Durch diese Schaltungsanordnung, wird also erreicht, daß an den Steuergittern der Verstärkerröhren 1 und 2 eine definierte negative Vorspannung besteht, die dem Fußpunkt der Regelspannungskurve entspricht und dem Kurvenverlauf folgend in Richtung auf positivere Gitterspannungswerte abgeändert wird.

keine störende Beeinflussung der übertragenen elek- ₂o Damit wird die Regelspannungskurve in eine durch

irischen Größe besteht '. die Größe der Widerstände in der Spannungsteiler-

Es ist außerdem möglich, durch entsprechende schaltung genau einstellbare Lage gegenüber dem

Dimensionierung der genannten Spannungsteilerschal- Kathodenpotential der Röhren 1 und 2 gebracht. Es ist

tung eine genau definierte negative Gittervorspannung dadurch leicht möglich, beispielsweise die Anfangs-

an den Verstärkerröhren einzustellen, wodurch bei- 25 verstärkung zu Beginn einer Regelperiode auf einen

spielsweise die Größe des zu Beginn einer Regel- definierten Wert einzustellen. '

periode vorhandenen Verstärkungsgrades genau be- Die Röhren I₁ 2 können z. B. Regelröhren mit einer

stimmbar ist. für den erforderlichen Regelvorgang günstigen Charak-

In der Figur ist ein bevorzugtes Ausführungsbei- teristik sein. Es ist jedoch ein besonderer Vorteil der

spiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung' 30 Schaltungsanordnung nach der Erfindung, daß infolge

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■dargestellt. Es sind hierbei die Verstärkerröhren 1 und 2 im Gegentakt geschaltet. Ihre Gitterableitwiderstände R 3 und R 4 sind über einen für beide Gitterkreise gemeinsamen Schaltzweig mit dem gemeinsamen, an Masse liegenden Kathodenpunkt verbunden. Dieser Schaltzweig besteht aus einer Serienschaltung des Gleichrichters Dl und des Widerstandes R2, welche durch den Widerstand R1 überbrückt ist. Zwischen Dl und R2 ist der negative Pol der Gitterbatterie (-Ug) angeschlossen.

Die Zuleitung der zu- übertragenden elektrischen Größe erfolgt gegenphasig; über Kondensatoren K 3 und ΚΊ an die Steuergitter/der Röhren 1 und 2, während die Regelspannung, ,insbesondere von sägezahnartiger Form, über den Trennkondensator K1 an den Verbindungspunkt der Gitterableitwiderstände R 3 und ■R4 bzw. an. den beiden.G.itterkreisen gemeinsamen Schaltzweig geführt ist. Die Regelspannung kann beispielsweise in an sich bekannter Weise von einem Impulsgeber mittels eines integrierenden Netzwerks gewonnen und durch ein vorgeschaltetes phasendrehendes Glied in die richtige Phasenlage zu der zu verstärkenden elektrischen Größer..gebracht werden, da der ■Regelvorgang der Dämpfuhgsfunktion sowohl in bezug auf Periodenlänge als auch in bezug auf Periodenlage entsprechen muß. ^: .«.

Die von der Gitterspannung gespeiste Spannungsteilerschaltung, die aus dem' Widerstand Rl und dem Gleichrichter Dl besteht, ist solange unwirksam, als keine Regelspannung über den Trennkondensator K1 zugeführt wird, da der Gleichrichter D1 in Sperrichtung liegt. Erst durch die in der periodischen Regelspannung vorhandenen negativen Spannungsimpulse : wird an den Gleichrichter Dl einseitig ein derartiges Potential gelegt, daß seine Klemmenspannung in den Durchlaßbereich verschoben wird. Dadurch beginnt in ■der Spannungsteilerschaltung ein Strom zu fließen, der _;an dem Verbindungspunkt der beiden Gitterableit-. widerstände R.3 und i?4 und damit an den Steuergittern der Röhren 1 und 2 eine genau definierte, ein-

der Gegentaktanordnung auch mit normalen Verstärkerröhren ein ebenso großes Regelverhältnis erreicht werden kann. Dem erforderlichen Funktionsverlauf des Regelvorgängs kann dabei zweckmäßig durch die Form der Regelspannung entsprochen werden.

Im Ausgangskreis der Gegentaktschaltung erscheint zwar die zu übertragende elektrische Größe, da sie den Steuergittern der Röhren 1 und 2 gegenphasig zugeführt wird, jedoch nicht die Regelspannung, die gleichphasig an die Gitter gelangt. Zum völligen Aussieben eines etwa auftretenden, beispielsweise durch Unsymmetrien hervorgerufenen Regelspannungsrestes dient das Filter 3, das vorzugsweise einen für die Regelspannung sperrend wirkenden Frequenzgang aufweist.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist mit Vorteil als Verstärkungsendstufe vor einer als An-Zeigevorrichtung für die verstärkte elektrische Größe dienenden Braunschen Röhre zu verwenden, da durch die Gegentaktanordnung automatisch eine symmeirische Aussteuerung des Plattenpaares erfolgt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur zeitabhängigen periodischen Regelung des Verstärkungsgrades eines Verstärkers, der die zu verstärkende periodische elektrische Größe mittels einer periodischen Regelspannung, insbesondere von sägezahnartiger Form, von dem Einfluß einer innerhalb jeder einzelnen Periode nach der gleichen Zeitfunktion auftretenden Dämpfung befreit, unter Verwendung von zwei Verstärkerröhren in Gegentaktschaltung, deren Eingangskreisen die zu verstärkende elektrische Größe getrennt und gegenphasig, die Regelspannung gemeinsam zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung an einen vorzugsweise beiden Eingangskreisen gemeinsamen Schaltzweig gelegt ist, der so ausgebildet ist, daß beim Auftreten der in jeder Regelperiode vorhandenen

Spannungsimpulse eine durch seineDimensionierung gegebene definierte negative Gittervorspannung entsteht, die dem Fußpunkt der Regelspannungskurve entspricht, und daß ein speicherndes Element mit einer derartigen Zeitkonstante vorgesehen ist, daß die Gittervorspannung für eine Periodendauer wenigstens annähernd konstant bleibt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Gitterableitwiderstände (R3, i?4) mit dem gemeinsamen Kathodenpunkt verbindender Schaltzweig vorgesehen ist, der aus einer von der Gitterbatterie gespeisten Spannungsteilerschaltung besteht, die einen Gleichrichter (D 1) in Sperrichtung mit einer solchen Charakteristik enthält, daß er durch die über einen Trennkondensator (Kl) einseitig angelegte Regelspannung stromdurchlässig wird und daß der durch

die beim Öffnen des Gleichrichters (-Dl) entstehende negative Gittervorspannung aufgeladene Trennkondensator (Kl) sowie seine Entladewiderstände so dimensioniert sind, daß er sich während einer Periode nicht wesentlich entlädt.

3. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen Anodenkreis der Verstärkerröhren ein Filter (3) mit einem für die Regelspannung sperrend wirkenden Frequenzgang vorgesehen ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung als Endstufe vor dem Plattenpaar einer Braunschen Röhre.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 527 096.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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