DE1088549B

DE1088549B - Magnetic amplifier circuit for the NF amplifier part of a portable radio receiver

Info

Publication number: DE1088549B
Application number: DEL27700A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Steiner
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1957-05-24
Filing date: 1957-05-24
Publication date: 1960-09-08

Description

Magnetverstärkerschaltung für den NF-Verstärkerteil eines tragbaren Funkempfängers An moderne transportable -Rundfunkgeräte stellt man die Forderung, daß sie ausreichende Lautstärke, geringes Gewicht und Volumen aufweisen und möglichst nur aus einer einzigen Batterie niedriger Spannung betrieben zu werden brauchen. Dieses ist insofern von Bedeutung, als gasdichte Akkumulatoren zur Verfügung stehen, die im Gerät eingebaut und jeder-zeit wieder aufgeladen werden können.Magnetic amplifier circuit for the LF amplifier part of a portable radio receiver. Modern transportable radio devices are required to have sufficient volume, light weight and volume and, if possible, only need to be operated from a single battery of low voltage. This is important insofar as gas-tight accumulators are available that can be built into the device and recharged at any time .

Es ist bereits bekannt, die Niederfrequenz- und Endstufen mit Transistoren zu betreiben, zu deren Betrieb eine Spannung von 6 Volt ausreichend ist. Da für die HF-Stufen nach wie vor Röhren verwendet werden, die eine Anodenspannung benötigen, ist es entweder notwendig, eine Anodenbatterie vorzusehen oder mittels eines Transistoroszillators (auch Transverter genannt) und nachfolgendem Gleichrichter die Anodenspannung aus der niedrigen Gleichspannung zu erzeugen. Wenn ein solcher Empfänger z. B. eine Gegentaktendstufe besitzt, benötigter fünf Transistoren (eine für den Oszillator, zwei für die Niederfrequenzvorstufe und zwei für die Gegentaktendstufe). Die Gegentaktendstufe benötigt außerdem noch je einen aufwendigen Ausgangs- und Eingangsübertrager, die den ganzen Niederfrequenzbereich überstreichen müssen. Die verfügbare Sprechleistung liegt im praktischen Betrieb aber immer in der Größenordnung der zulässigen Verlustleistung der Transistoren, wobei an dieser Grenze bereits, wegen des beschränkten Wirkungsgrades des Transistors als Verstärker, ein beachtlicher Klirrfaktor auftritt.It is already known the low frequency and output stages with transistors to operate, for the operation of which a voltage of 6 volts is sufficient. Therefore the HF stages continue to use tubes that require an anode voltage, it is either necessary to provide an anode battery or by means of a transistor oscillator (also called transverter) and the subsequent rectifier output the anode voltage to generate the low DC voltage. If such a recipient z. Legs Push-pull output stage, five transistors are required (one for the oscillator, two for the low frequency preamp and two for the push-pull output stage). The push-pull output stage also requires a complex output and input transformer, the must cover the entire low frequency range. The available speaking power In practical operation, however, it is always in the order of magnitude of the permissible power loss of the transistors, already at this limit, because of the limited efficiency of the transistor as an amplifier, a considerable harmonic distortion occurs.

Die Erfindung beseitigt nun sowohl die Nachteile bezüglich des Erfordernisses des Vorhandenseins eines NF-Eingangs- und Ausgangsübertragers, da diese nach der Erfindung fortfallen können, als auch die Nachteile des schlechten Wirkungsgrades bekannter Transistorverstärker. Darüber hinaus kann -der- für den Transverter erforderliche Transformator außerordentlich klein gehalten werden, und es wird-praktisch die gesamte Wechselstromleistung am Lautsprecher wirksam. Man spart mithin die Endröhre -ein-und im Falle von Transistoren die teueren Leistungstransistoren.The invention now eliminates both the drawbacks relating to the requirement the presence of an LF input and output transformer, as this after the Invention can be omitted, as well as the disadvantages of poor efficiency well-known transistor amplifier. In addition, -der- can be required for the transverter Transformer can be kept extremely small, and it will be-practically the entire AC power effective at the speaker. One therefore saves the end tube -in-and in the case of transistors, the expensive power transistors.

Es ist zwar bekannt, in Überlagerungsempfängern die Schwingungen, die zur Übertragung bzw. zur Bildung der Zwischenfrequenz dienen, zugleich als Hilfsschwingungen für einen anderen Zweck auszunutzen. Ferner sind auch Magnetverstärker bekannt, bei denen durch ein Signal die Magnetisierung des ferromagnetischen Kernes einer Selbstinduktionsspule beeinflußt wird, wobei von den hervorgerufenen Selbstinduktionsänderungen die Amplitude einer im Kreise der Selbstinduktionsspule auftretenden Hilfsschwingung gesteuert wird, der man durch Gleichrichtung das Verstärkersignal entnimmt; zum Betrieb des Magnetverstärkers kann man einen ohnehin im Trägerwellentelegrafiesystem vorhandenen Trägerwellengenerator verwenden.It is known that the vibrations in superposition receivers which serve for the transmission or for the formation of the intermediate frequency, at the same time as auxiliary vibrations to exploit it for another purpose. Magnetic amplifiers are also known, in which the magnetization of the ferromagnetic core is caused by a signal Self-induction coil is influenced, with the self-induction changes caused the amplitude of an auxiliary oscillation occurring in the circle of the self-induction coil is controlled, from which one takes the amplifier signal by rectification; to the Operation of the magnetic amplifier can be done in the carrier wave telegraph system anyway Use existing carrier wave generator.

Die Erfindung befaßt sich jedoch mit dem Problem der Leistungsverstärkung. Sie bringt den Vorteil, daß der Strömversorgüngsteil selbst unmittelbar ohne Zwischenschaltung von Leistung verbrauchenden Gliedern zu diesem Zweck herangezogen werden kann und daß nicht nur die Anpassungstransformatoren, sondern. auch ein Transistor der Leistungsendstufe eingespart werden kann. Trotz dem Fehlen der eigentlichen Anpassungstransformatoren braucht für die Anpassung kein Kömprömiß geschlossen zu werden, sondern die Anpassungsbedingungen können exakt erfüllt werden.However, the invention is concerned with the problem of power amplification. It has the advantage that the Stromversorgüngteil itself directly without interposition can be used by power consuming members for this purpose and that not just the matching transformers, but. also a transistor of the power output stage can be saved. Despite the lack of the actual matching transformers No Kömprömiss has to be closed for the adaptation, but the adaptation conditions can be met exactly.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetverstärkerschaltungfür den Niederfrequenzverstärkerteil eines tragbaren Funkempfängers, insbesondere eines Rundfunkkofferempfängers mit Transistoroszillator, `bei -dem ein vorhandener Oszillator sowohl zum Überträgen von Signalen als auch zur Erzeugung von anderweitig zu verwendenden Hilfsschwingungen vorgesehen ist.The invention relates to a magnetic amplifier circuit for the Low frequency amplifier part of a portable radio receiver, in particular one Radio suitcase receiver with transistor oscillator, `with -dem an existing oscillator both for transmitting signals and for generating signals to be used elsewhere Auxiliary vibrations is provided.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise als Leistungsendstufe ein Magnetverstärker vorgesehen ist, der seine Betriebswechselspannung von einer besonderen Niederspannungswicklung des eine Hochspannungswicklung für die Anodenstromversorgung der Vorröhren aufweisenden Transistoroszillators erhält und daß die Auskopplungswicklung des Transistoroszillators, die Steuerimpedanz des Magnetverstärkers und der nachfolgende Gleichrichter so dimensioniert sind, daß der Lautsprecher ohne Anpassungsglieder direkt hinter dem Gleichrichter anschaltbar ist. Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert: Der als Blockschaltbild dargestellte Transistoroszillator 1 wird von der Batterie 2 gespeist und liegt mit der Frequenz über der höchsten zu übertragenden NF, z. B. bei etwa 20 kHz. Der Transformator Tr dieses Oszillators, der entsprechend seiner hohen Betriebsfrequenz genügend klein gehalten werden kann, enthält neben der für die Anodenstromversorgung der Vorröhren dienenden Hochspannungswicklung 3 nebst Gleichrichteranordnung 4 eine Niederspannungswicklung 5, die vorteilhafterweise in der Größenordnung der Impedanz des Lautsprechers liegt. Zwischen den Klemmen 6, der Niederspannungswicklung 5 und dem Lautsprecher 7 ist ein.an sich bekannter magnetischer Verstärker 8 geschaltet, der beispielsweise aus einem Dreischenkeltransformator mit nachfolgender Graetzschaltung 9 aus Germaniumdioden bestehen kann. Ein Kondensator 14 dient zur 20-kHz-Siebung. Die Steuerwicklung 10 des Magnetverstärkers 8 wird von einer NF-Vorstufe 11 gespeist, während die Arbeits- bzw. Lastwicklungen 12 und 13 an die zum Betrieb des Magnetverstärkers erforderliche Wechselstromquelle, bzw. Niederspannungswicklung 5 des Transformators Tr des Transistoroszillators 1 angeschlossen ist.The invention is characterized in that a magnetic amplifier is provided as a power output stage in a manner known per se, which receives its operating AC voltage from a special low-voltage winding of the transistor oscillator, which has a high-voltage winding for the anode power supply of the pre-tubes, and that the output winding of the transistor oscillator, the control impedance of the magnetic amplifier and the subsequent rectifiers are dimensioned so that the loudspeaker can be switched on directly behind the rectifier without adapters. Further features of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, which shows an exemplary embodiment: The transistor oscillator 1 shown as a block diagram is fed by the battery 2 and its frequency is above the highest NF to be transmitted, e.g. B. at about 20 kHz. The transformer Tr of this oscillator, which can be kept sufficiently small according to its high operating frequency, contains, in addition to the high-voltage winding 3 used for the anode power supply of the pre-tubes, together with the rectifier arrangement 4, a low-voltage winding 5, which is advantageously of the order of magnitude of the impedance of the loudspeaker. A known magnetic amplifier 8 is connected between the terminals 6, the low-voltage winding 5 and the loudspeaker 7, which can for example consist of a three-limb transformer with a subsequent Graetz circuit 9 made of germanium diodes. A capacitor 14 is used for 20 kHz filtering. The control winding 10 of the magnetic amplifier 8 is fed by an LF pre-stage 11 , while the working or load windings 12 and 13 are connected to the alternating current source or low-voltage winding 5 of the transformer Tr of the transistor oscillator 1 required to operate the magnetic amplifier.

Eine überschlägige Leistungsbetrachtung soll die Vorteile der Erfindung näher erläutern; besonders vorteilhaft ist also die Schaltung dann, wenn bereits für die Stromversorgung ein Transistoroszillator geplant ist, da dann lediglich eine weitere Wicklung auf diesen aufgebracht zu werden braucht. Es wird ein in C-Schaltung arbeitender Oszillator mit Transistor von 200 mW Verlustleistung angenommen. Der erreichbare Wirkungsgrad liegt erfahrungsgemäß bei einem Oszillator bei 70°/o. Bei einer Leistungsaufnahme aus der Batterie von 0,7 W ergibt sich eine Leistungsabgabe an der W echselspannungsseite von 0,5 W. Da der magnetische Verstärker im Gegensatz zu Röhren oder Transistoren aus steuerbaren Blindwiderständen besteht, kommt sein Wirkungsgrad in die Nähe von 100°/Q. Der Leistungsverlust in den Germaniumdioden kann gleichfalls vernachlässigt werden, so daß tatsächlich die gesamte Wechselspannungsleistung am Lautsprecher zur Verfügung steht. Nimmt man zwei Transistoren von je 100 mW, so wird elektrisch zwar derselbe Effekt erzielt, aber mit dem Aufwand zweier Transistoren und zweier NF-Eingangs- und Ausgangsübertrager.A rough performance review is intended to highlight the advantages of the invention explain in more detail; the circuit is particularly advantageous when it is already a transistor oscillator is planned for the power supply, because then only another winding needs to be applied to this. It will be a in C circuit working oscillator with transistor of 200 mW power dissipation assumed. Of the Experience has shown that the efficiency that can be achieved with an oscillator is 70%. at a power consumption from the battery of 0.7 W results in a power output on the alternating voltage side of 0.5 W. As the magnetic amplifier in contrast to tubes or transistors made up of controllable reactances Efficiency close to 100 ° / Q. The power loss in the germanium diodes can also be neglected, so that actually the entire AC power is available on the loudspeaker. If you take two transistors of 100 mW each, the same electrical effect is achieved, but with the use of two transistors and two NF input and output transformers.

Da der magnetische Verstärker mit einer Betriebsfrequenz von etwa 20 kHz arbeitet, werden die Dimensionen des Dreischenkeltransformators entsprechend klein. NF-Eingangs- und Ausgangsübertrager können fortfallen, da die richtige Anpassung direkt durch entsprechende Dimensionierung der Wicklung des Magnetverstärkers und der Auskoppelwicklung des Oszillatortransformators erreicht ist.Since the magnetic amplifier with an operating frequency of about 20 kHz works, the dimensions of the three-legged transformer are accordingly small. NF input and output transformers can be omitted because the correct adaptation directly by dimensioning the winding of the magnetic amplifier and the decoupling winding of the oscillator transformer is reached.

Es ist selbstverständlich ohne weiteres möglich, parallel zu den Lautsprecherklemmen eine Spannung abzugreifen, die auf die den magnetischen Verstärker steuernde Vorstufe zurückwirkt, um die bekannten Vorteile der Gegenkopplung ausnutzen zu können.It is of course easily possible, parallel to the loudspeaker terminals to pick up a voltage which is applied to the pre-stage which controls the magnetic amplifier acts back to take advantage of the known advantages of negative feedback.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Magnetic amplifier circuit for the low frequency amplifier section a portable radio receiver, in particular a radio case receiver Transistor oscillator in which an existing oscillator is used both for transmitting Signals as well as for generating auxiliary vibrations to be used elsewhere is provided, characterized in that in a known manner as a power output stage a magnetic amplifier is provided, which its operating AC voltage of a special low voltage winding of a high voltage winding for the anode power supply of the transistor oscillator having pre-tubes, and that the coupling-out winding of the transistor oscillator, the control impedance of the magnetic amplifier and the subsequent Rectifiers are dimensioned so that the loudspeaker without matching elements can be switched on directly behind the rectifier.

2. Receiver according to claim 1, characterized characterized in that the low voltage winding is in the order of magnitude of the impedance of the speaker is designed.

3. Receiver according to one of the preceding claims, characterized in that the frequency of the transistor oscillator is above the highest NF to be transmitted, in particular at 20 kHz.

4. Receiver according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic amplifier is formed from a three-leg amplifier with a subsequent Graetz circuit made of germanium diodes. Considered publications: German Patent Nos. 906 706, 814 307, 890 974, 635 972; Swiss Patent No. 244 197.