DE1096971B

DE1096971B - Mischschaltungs-Anordnung mit kapazitiver Bruecke und ZF-Neutralisation

Info

Publication number: DE1096971B
Application number: DEP22243A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Bock
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1959-02-18
Filing date: 1959-02-18
Publication date: 1961-01-12
Also published as: GB940955A; US2995651A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischschaltungs-Anordnung, bei der zwischen Anode und Gitter einer Röhre ein auf die Oszillatorschwingungen abgestimmter Schwingkreis angeordnet ist. Dieser Schwingkreis besteht aus einer Spule, der zwei kapazitive Spannungsteiler parallel liegen, wobei der zweite Spannungsteiler aus der Reihenschaltung von vier Kondensatoren C₁, C₂, C₃, C₄ besteht. Die Eingangsschwingungen werden zwischen dem geerdeten Verbindungspunkt des zweiten Kondensators C₂ und des dritten Kondensators C₃ einerseits und dem Anzapfpunkt des aus einem fünften Kondensator C₅ und einem sechsten Kondensator C₆ bestehenden ersten Spannungsteilers andererseits zugeführt. Die Anode der Röhre ist an den Verbindungspunkt des ersten und des zweiten Kondensators C₁ und C₂, die Kathode der Röhre an den Verbindungspunkt des dritten, C₃, und des vierten Kondensators C₄ und das Gitter an den äußeren Anschluß der vierten Impedanz C₄ des zweiten Spannungsteilers angeschlossen, wobei wenigstens annähernd

Eine solche Mischanordnung, wie sie Gegenstand des Hauptpatentes ist, hat den Vorteil, daß der Eingangskreis sowohl gegenüber den Oszillatorschwingungen wie auch gegenüber dem Ausgangskreis der Verstärkerröhre (oder eines anderen Verstärkerelementes) entkoppelt ist, indem eine doppelte Brückenschaltung gebildet wird, die durch die vorstehenden Abgleichbedingungen charakterisiert ist.

Weitere Untersuchungen haben gezeigt, daß insbesondere, wenn die Eingangsschwingungen oder gegebenenfalls die Oszillatorschwingungen sowie die Zwischenfrequenzschwingungen in gleicher Größenordnung liegen, Rückwirkungen insofern auftreten, als die Zwischenfrequenzschwingungen an das Gitter der Röhre gelangen und dadurch eine oftmals störende Gegen- oder Rückkopplung eintritt. Die Störungen können sich z. B. dahin auswirken, daß die Zwischenfrequenzkurve verzerrt wird. Diese Verzerrungen hängen von den Verstärkungseigenschaften der Röhre ab und ändern sich daher bei Alterung oder Röhrenwechsel wesentlich.

Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art werden diese Nachteile vermieden, wenn gemäß der Erfindung die Eingangsschwingungen über eine Induktivität zugeführt werden, die zwischen den erwähnten Anzapf punkten [C₂[C₃ und CJC_e) mit einem Neutralisierungskondensator Cn in Reihe liegt, und wenn die Beziehung

Mischschaltungs -Anordnung
mit kapazitiver Brücke
und ZF-Neutralisation

Zusatz zum Patent 1 072 659

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Dipl.-Ing. Heinz Bock, Hamburg,
ist als Erfinder genannt worden

(C₈ + C₁) · C₃

C_n (C₅ + C₆)

C₉ ⁷ ' Cn + C₅ + C₆

wenigstens annähernd erfüllt ist, wobei C₇ die Kapazität zwischen dem Gitter der Röhre (R) und Erde, C₈ die Gitter-Anoden-Kapazität und C₉ die Anoden-Kathoden-Kapazität der Röhre (R) ist.

Mit Hilfe des Kondensators Cn wird dann eine Brückenschaltung für die Zwischenfrequenzschaltungen gebildet, derart, daß zwischen Gitter und Kathode der Röhre keine oder nur geringe Zwischenfrequenzschwingungen auftreten, so daß Rückwirkungen praktisch vermieden sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, die in

Fig. 1 eine selbstschwingende Mischschaltung und in Fig. 2 ihre Brücken-Ersatzschaltung für ZF-Schwingungen zeigt.

Ein Oszillatorschwingungskreis wird gebildet durch eine Induktivität L₀, die zum Zwecke der Abstimmung veränderbar ist. Ihr liegt ein erster Spannungsteiler aus

4" den Kondensatoren C₅ und C₆ parallel. Die Eingangsschwingungen werden von einer Induktivität L_E der Mischschaltungs-Anordnung zwischen dem Verbindungspunkt der Kondensatoren C₅ und C₆ und Erde zugeführt. Der Spule L₀ liegt außerdem ein zweiter Spannungsteiler aus der Reihenschaltung von vier Kondensatoren C₁, C₂, C₃ und C₄ parallel. An den Verbindungspunkt der Kondensatoren C₁ und C₂ ist die Anode A einer Verstärkerröhre R angeschlossen, deren Kathode am Verbindungspunkt der Kondensatoren C₃ und C₄ liegt. Das Gitter, das über einen Ableitwiderstand W₁ mit Erde M (oder der Kathode) in Verbindung steht, ist an den äußeren Anschluß des Kondensators C₄ angeschaltet. Der Verbindungspunkt der Kondensatoren C₂ und C₃ ist geerdet. Die Anode der Röhre R ist über ein Zwischen-

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frequenz-Ausgangsfilter ZF tpd einen durch den Konden- werden. Dabei ist darauf zu achten, daß der Brückensator C₁₀ entkoppelten Widerstand W₂ mit dem -\—Pol abgleich erhalten bleibt; dies ist am einfachsten dann einer andererseits geerdeten Speisebatterie verbunden. gewährleistet, wenn ein Abstimmkondensator C₀ der

Wenn, wie oben erwähnt, entsprechend dem Haupt- Spule L₀ parallel geschaltet ist.

patent das Verhältnis der. Impedanzen der Teilzweige 5 Bei der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung

eleich — ist ereibt sich eine Dorroelbrücke bei der eine ^{nach dem} H^PtP^e¹¹·* ^{hat es sich} gezeigt, daß die gleich _v ist, ergibt sich eine Doppelbrucke, bei der eine _Zwi_{schenfrequenzschwingungeil über} ^₆ Brückenschalvollständige Entkopplung des Eingangskreises nicht nur tung an die Gitter-Kathoden-Strecke der Röhre R gevon den Oszillatorschwingungen, sondern auch von den langen können und so, je nach der Phasenlage, eine zwischen Anode und Kathode der Röhre R auftretenden io Mitkopplung oder eine Gegenkopplung bewirken. Dies verstärkten Eingangsschwingungen auftritt. kann zu unerwünschten Verzerrungen führen, insbe-

Für die Bemessung der Kapazitäten ist zu berück- sondere deshalb, weil ja hierbei die Röhreneigenschaften sichtigen, daß durch das Verhältnis der Impedanz des einen stärkeren Einfluß haben, so daß sich ein Röhren-Kondensators C₄ zur Impedanz der Reihenschaltung der wechsel oder Alterungserscheinungen auf die Zwischen-Kondensatoren C₂ und C₃ die Rückkopplungsspannung 15 frequenzdurchlaßcharakteristik stark auswirken können, für die Oszillatorröhre bestimmt wird; die Impedanz Z Diese Nachteile können nach der Erfindung beseitigt eines Kondensators für Schwingungen der Kreisfrequenz oder wenigstens wesentlich vermindert werden, wenn in ω ist bekanntlich Z — 1/ewC. Reihe mit der Induktivität Le ein NeutraKsierungs-

Weiter soll die Anode der Röhre an einem möglichst kondensator Cn eingeschaltet ist.

niederohmigen Teil des Oszillatorkreises liegen, weil dann 20 Für die Zwischenfrequenzschwingungen erhält man auch bei etwaigem Fehlabgleich — wie er z. B. durch dann eine Brückenschaltung, wie sie in Fig. 2 dargestellt Änderungen der Röhrenwerte auftreten kann — durch ist. Dabei bedeutet C₇ die Kapazität zwischen Gitter eine große Impedanz des außerhalb des mit der Röhre und Erde, C₈ die Gitter-Anoden- und C₉ die Anodenbelasteten Spannungsteilerzweiges liegenden Konden- . Kathoden-Kapazität, die in der zugrunde liegenden sators C₁ nur geringe störende Rückwirkungen auf den 25 Schaltung nach dem Hauptpatent außer Betracht Eingangskreis erhalten werden. gelassen sind, die aber in der Schaltung nach der Er-

Die Gesamtkapazität beider Zweige wird zusammen mit findung für den Abgleich der Brücke nach Fig. 2 von

der Induktivität L₀ durch die Oszillatorfrequenz be- Bedeutung sind,

stimmt. ■ ·■ Es kann angenommen werden, daß die Induktivität

Die Aufteilung der Zweige ergibt sich insbesondere 3° L_E für die Zwischenfrequenzschwingungen nur eine

daraus, daß die Übertragung der Eingangsspannung auf verhältnismäßig geringe Impedanz aufweist im Vergleich

die Gitter-Kathoden-Strecke der Röhre R durch die zumNeutralisierungskondensatorCjyundzudenKonden-

Impedanz des Kondensators C₄ im Verhältnis zur satoren C₅ und C₆; diese sind in der Brücke im Zweig der

Impedanz der Reihenschaltung der Kondensatoren C₃, Eingangsinduktivität L_E parallel geschaltet wirksam, da

C₄ und C₆ bedingt wird. Es soll daher insbesondere der 35 die Oszillatorinduktivität L₀ vernachlässigt werden kann,

Kondensator C₆ groß gehalten werden gegenüber dem insbesondere dann, wenn die Oszillatorfrequenz höher

Kondensator C₄. Auch soll C₃ merklich größer sein als liegt als die Eingangsfrequenz.

C₄. Der Zweig der Kondensatoren C₁ bis C₄ soll somit Fig. 2 ist zu entnehmen, daß die Brücke abgeglichen

eine verhältnismäßig hohe Impedanz aufweisen; dies und demnach zwischen Gitter und Kathode der Röhre R

wird jedoch durch den Einfluß des Bandfilters ZF be- 4° keine Spannung der Zwischenfrequenz wirksam ist, wenn

grenzt, wobei auch zu berücksichtigen ist, daß z. B. die die Bedingung erfüllt ist:
Gitter-Anoden-Kapazität C₈ der Röhre R über drei
Spannungsteilerkapazitäten C₂, C₃, C₄ hinweggreift und
so den Abgleich stören kann. Auch ergeben sich bei

Verwendung eines zu hochohmigen zweiten Spannungs- 45 C +

tellers C₁, C₂, C₃, C₄ durch die angeschalteten Impe- (C₈-I-C₁) _ Cy -f (C₅ + C₆)

danzen mit niedrigeren Weiten, z. B. die Gittereingangs- C₉ C₃
impedanzen der Röhre, störende Phasendrehungen.

Insbesondere bei hohen Frequenzen bereitet es vielfach

Schwierigkeiten, eine ausreichend starke Rückkopplung 5°

zu erzielen, um ein sicheres Schwingen des Oszillators Da der Neutralisierungskondensator Cn in einem

zu gewährleisten. Dann soll für die Oszillatorfrequenzen Zweig liegt, der in der Doppelbrückenschaltung für die

die Ausgangsimpedanz der Röhre R möglichst groß sein, Hochfrequenz und Oszillatorfrequenz eine Diagonale

und auch das Verhältnis der Gitterwechselspannung bildet, wird der Abgleich dieser Doppelbrücke nicht

(am Kondensator C₄) zur Anodenwechselspannung (an 55 beeinträchtigt.

•der Reihenschaltung der Kondensatoren C₂ und C₃) soll Der Abgleich der ZF-Brücke kann durch Verändern hoch sein. Dazu ist es zweckmäßig, daß die Impedanz des Kondensators Cn eingestellt werden. Auch ein Abdes Kondensators C₄ merklich größer, vorzugsweise gleich der Kondensatoren C₇ oder C₈, die nicht wesent-2- bis 4,5- oder bis lOmal so groß ist wie die Impedanz des Hcher Bestandteil der Doppelbrücke nach dem Haupt-Kondensators C₃. Eine noch stärkere Vergrößerung wird 60 patent sind, könnte geändert werden; jedoch ist dann jedoch eine wesentliche 'Herabsetzung der Anoden- eine Störung dieser Doppelbrücke möglich, wenn einer der impedanz bringen, da mit C₄ auch C₁ bzw. mit C₃ auch C₂ Kondensatoren C₇ oder C₈ einen Wert annimmt, der im gleichen Sinne verändert werden muß, um die oben- gegenüber den Spannungsteilerkondensatoren C₁, C₂, C₃ erwähnte Abgleichbedingung für die Brücke zu erfüllen. und C₄ nicht mehr vernachlässigt werden kann.

Zu diesem Zweck der Erzielung einer starken Rück- 65 Die in Fig. 2 dargestellte Brücke kann auch mit Hilfe

kopplung soll das Brückenverhältnis ν etwa in der des Kondensators C₉ eingestellt werden, der in der

Größenordnung von 1 Hegen, z. B. 0,5 bis 2, vorzugsweise Doppelbrücke nach dem Hauptpatent in einem Diagonal-

etwa 1, betragen. zweig liegt und daher dort keinen störenden Einfluß auf

Der Oszillatorschwingungskreis kann auch durch das Brückengleichgewicht ausübt. Es ist dann möglich,

Verändern seiner kapazitiven Teilimpedanz abgestimmt 70 den Kondensator Cn sehr groß zu machen oder sogar

durch einen Kurzschluß zu ersetzen. Die Ablenkbedingungen für die ZF-Brücke vereinfachen sich dann zu

(C₈₊C₁)-C₃

— C₅ +

C₇.

Zur Frequenzeinstellung kann die Oszillatorspule L₀ durch Änderung ihrer Induktivität, z. B. kontinuierlich durch Kernverschiebung oder durch Umschaltung, abgestimmt werden und/oder mit Hilfe eines Parallelkondensators C₀. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, daß die Streukapazitäten, insbesondere des Parallelkondensators, auch einen gewissen Einfluß auf die Brückenanordnung ausüben können.

Wenn der Eingangskreis durch Änderung der Spule L_E abgestimmt wird, kann es erforderlich sein, auch den etwa benützten Neutralisierungskondensator Cn mit zu verändern, wenn die Induktivität Le für die Zwischenfrequenzschwingungen eine Impedanz aufweist, die nicht vernachlässigbar klein ist gegenüber der in diesem Zweig liegenden weiteren Impedanzen der Kondensatoren (C ₆+C₆) und Civ. Wenn die Spule L_E durch Umschalten geändert wird, kann der Kondensator Cn gleichfalls mit umgeschaltet werden. Auch wenn der Eingangskreis durch den zur Spule Le parallel liegenden Kondensator Ce abgestimmt wird, ist zu prüfen, ob dadurch für die Zwischenfrequenz die Impedanz des Zweiges zwischen Gitter G und Masse M verändert wird. Zutreffendenfalls wäre dann Cn mit zu ändern.

Ein Ausgleich der unerwünschten Entdämpfung der Zwischenfrequenzschwingungen, die insbesondere bei einer in gleicher Größenanordnung mit der Zwischenfrequenz liegenden Hochfrequenz eintritt, kann auch dadurch erreicht werden, daß in an sich bekannter Weise ein zusätzlicher Dämpfungswiderstand dem Zwischenfrequenzresonanzkreis parallel oder in ihn in Reihe eingeschaltet wird. Dadurch kann die Wirkung der Neutralisationsbrücke ergänzt und gegebenenfalls, wenigstens zu einem beträchtlichen Teil, ersetzt werden, derart, daß die Anforderungen an die Abgleichgenauigkeit geringer sind; eine Nachstellung der Brücke — z. B. durch Umschaltung des Neutralisationskondensators Cn — kann dann entbehrlich sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Selbstschwingende Mischschaltungsanordnung, bei der zwischen Anode und Gitter einer Röhre (R) ein auf die Oszillatorschwingungen abgestimmter Schwingungskreis angeordnet ist aus einer Spule (L₀), der zwei kapazitive Spannungsteiler parallel liegen, wobei der zweite Spannungsteiler aus der Reihenschaltung von vier Kondensatoren C₁, C_a, C₃, C₄ besteht und die Eingangsschwingungen zwischen dem geerdeten Verbindungspunkt des zweiten Kondensators C₂ und des dritten Kondensators C₃ einerseits und dem Anzapfpunkt des aus einem fünften Kondensator C₅ und einem sechsten Kondensator C₆ bestehenden ersten Spannungsteilers andererseits zuge-

führt werden und wobei die Anode der Röhre an den Verbindungspunkt des ersten und des zweiten Kondensators C₁ und C₂, die Kathode der Röhre an den Verbindungspunkt des dritten C₃ und des vierten C₄ Kondensators und das Gitter an den äußeren Anschluß der vierten Impedanz C₄ des zweiten Spannungsteilers angeschlossen sind, wobei wenigstens annähernd

C₁

C₁₅

ist, nach dem Patent 1 072 659, dadurch gekenn zeichnet, daß die Eingangsschwingungen über eine Induktivität (Le) zugeführt werden, die zwischen den erwähnten Anzapfpunkten (C₂[C₃ und C_s/C₆) gegebenenfalls mit einem Neutralisierungskondensator Cn in Reihe liegt, und daß die Beziehung

(C₈ + C₁) · C₃ C₀

C_n (C₅ + C₆) Cn + (C₅ + C₆)

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfrequenzschwingungen in an sich bekannter Weise zwischen der Anode der Röhre (R) und Erde abgenommen werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neutralisierungskondensator Cn abgleichbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden-Kathoden-Kapazität (C₉) abgleichbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillatorschwingkreis durch Änderung der Induktivität (L₀) oder mittels eines Parallelkondensators (C₀) abstimmbar ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsschwingkreis durch Änderung der Induktivität (L_E), mittels eines Parallelkondensators (Ce), gegebenenfalls unter gleichzeitiger Änderung des Neutralisierungskondensators (Cn) oder abstimmbar ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, bei der die Eingangsinduktivität durch Umschaltung fester Spulen geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Neutralisierungskondensator (Cn) mit umschaltbar ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, bei der jede Spule auf einem der vorzugsweise auswechselbaren Halter angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem gleichen Halter auch der Neutralisierungskondensator befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 009 698/356 1.61