DE1097487B

DE1097487B - DC amplifier with chopper, AC amplifier and rectifier

Info

Publication number: DE1097487B
Application number: DEN15523A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Guenter Nuesslein
Original assignee: GUENTER NUESSLEIN DR ING
Current assignee: GUENTER NUESSLEIN DR ING
Priority date: 1958-08-26
Filing date: 1958-08-26
Publication date: 1961-01-19

Description

Gleichstromverstärker mit Zerhacker, Wechselstromverstärker und Gleichrichter Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Gleichstromverstärkern mit Zerhacker, Wechselstromverstärker und phasenempfindlichem Gleichrichter, insbesondere zur Verwendung als Meßverstärker. Verstärker nach diesem Prinzip haben in der Technik große Bedeutung erlangt. In der Praxis werden sie vielfach für Wechselstromnetzanschluß gebaut. Wenn man die Röhren mit Wechselstrom heizt und auch den Zerhacker mit dem gleichen Wechselstrom erregt, dann treten jedoch Schwierigkeiten auf, die sich z. B. als Nullpunktsfehler des Verstärkers zeigen.DC amplifier with chopper, AC amplifier and rectifier The invention relates to improvements in DC amplifiers with chopper, AC amplifiers and phase-sensitive rectifier, in particular for use as a measuring amplifier. Amplifiers based on this principle have gained great importance in technology. In in practice, they are often built for AC power connection. If you have the Tubes with alternating current heats and also the chopper with the same alternating current excited, however, difficulties arise, such. B. as a zero point error of the amplifier.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaltungen für Verstärker mit Zerhacker anzugeben, die verhältnismäßig einfach sind und dabei nullpunktssicherer gemacht werden können als zur Zeit mit ähnlich geringem Aufwand möglich.The invention is based on the object of circuits for amplifiers to be indicated with chopper, which are relatively simple and at the same time more zero-point secure can be done as is currently possible with just as little effort.

Bisher wurde als Zerhacker vorzugsweise ein gepoltes Relais mit einem Umschaltkontakt verwendet. Davon abweichend besteht der Zerhacker nach der Erfindung aus zwei urigepolten Relais, wie in Abb. 1 dargestellt. Die Eingangsklemmen des Verstärkers sind mit 1, 2 bezeichnet, 3 ist die Signalspannungsquelle. Der Zerhacker wird von zwei urigepolten Relais mit je einem Arbeitskontakt4, 5 gebildet, die so erregt werden, @daß die Gitterleitung der Röhre 6 abwechselnd an Klemme 1 und an Klemme 2 gelegt wird. Befinden sich die Relaiskontakte in der ausgezogen gezeichneten Stellung, dann erhält das Gitter über die Klemme 1 Spannung von der Quelle 3; liegen dagegen die Relaiskontakte in der gestrichelt gezeichneten Stellung, dann erhält das Gitter der Röhre über die Klemme 2 die Spannung Null. Dementsprechend ergibt sich ein rechteckförmiger Verlauf der Anodenspannung. Diese enthält als Grundwelle die Trägerfrequenz und kann in bekannter Weise weiter verstärkt und anschließend gleichgerichtet werden. Soll die Erregerfrequenz gleichzeitig Trägerfrequenz sein, dann ist es notwendig, die beiden urigepolten Relais über Gleichrichter zu erregen, damit die Zerhackung mit der Trägerfrequenz erfolgt.Previously, the preferred chopper was a polarized relay with a Changeover contact used. In a departure from this, there is the chopper according to the invention consisting of two polarized relays, as shown in Fig. 1. The input terminals of the Amplifiers are labeled 1, 2, 3 is the signal voltage source. The chopper is formed by two polarized relays each with a normally open contact4, 5, which are like this be excited, @ that the grid line of the tube 6 alternately on terminal 1 and on Terminal 2 is placed. Are the relay contacts in the drawn line Position, then the grid receives voltage from source 3 via terminal 1; lie on the other hand, the relay contacts in the position shown in dashed lines, then receives the grid of the tube over the terminal 2 the voltage zero. Accordingly results a rectangular course of the anode voltage. This contains as a fundamental wave the carrier frequency and can be further amplified in a known manner and then be rectified. If the excitation frequency is also to be the carrier frequency, then it is necessary to excite the two polarized relays via rectifiers, so that the chopping takes place at the carrier frequency.

Die einfachste Erregerschaltung zeigt Abb.2. Hier werden aus einer Sekundärwicklung 7 des Speisetransformators über die beiden Gleichrichter 8 und 9 die Relaiswicklungen 4' und 5' im Eintakt erregt. Die Gleichrichter arbeiten gegenphasig, so,daß die Arbeitskontakte der Relais abwechselnd geschlossen werden. Die Schaltung nach Abb. 2 weist aber noch nicht das Erfindungsprinzip auf. Im übrigen ist die Eintakterregung über Gleichrichter bereits bekannt, und zwar zur Speisung von zwei Glühlampen, die abwechselnd aufleuchten sollen.The simplest excitation circuit is shown in Fig.2. Here become a Secondary winding 7 of the supply transformer via the two rectifiers 8 and 9 the relay windings 4 'and 5' energized in one cycle. The rectifiers work in phase opposition, so that the working contacts of the relays are alternately closed. The circuit according to Fig. 2, however, does not yet show the principle of the invention. By the way, the One-stroke excitation via rectifier already known, namely to feed two Incandescent lamps that should light up alternately.

Der Aufwand nach der Erfindung erscheint demgegenüber zwar größer, weil zwei Relais und zwei Gleichrichter zur Zerhackung verwendet werden. Man kann aber mit erfindungsgemäßen Schaltungen nach Abb. 3 bis 7 praktische Vorteile erzielen, die den Aufwand weitaus rechtfertigen. Bei empfindlichen Gleichstromverstärkern machen bisher sowohl die Röhrenheizung mit Wechselstrom als auch die Zerhackererregung mit der Trägerfrequenz Schwierigkeiten und erfordern große Sorgfalt bei Entwurf und Fabrikation der Geräte. Diese Schwierigkeiten werden erheblich verringert, indem erfindungsgemäß zumindest -die erste Röhre des Wechselstromverstärkers mit dem erzeugten Gleichstrom geheizt wird, während der Zerhacker, als Ganzes gesehen, mit der doppelten Trägerfrequenz als Grundwelle erregt wird.In contrast, the effort according to the invention appears to be greater, because two relays and two rectifiers are used for chopping. One can but achieve practical advantages with circuits according to the invention according to Fig. 3 to 7, which by far justify the effort. With sensitive DC amplifiers do both the tube heating with alternating current and the chopper excitation difficulties with the carrier frequency and require great care in design and fabrication of the devices. These difficulties are greatly reduced by according to the invention at least -the first tube of the AC amplifier with the generated Direct current is heated, while the chopper, seen as a whole, is twice as high Carrier frequency is excited as a fundamental wave.

In Abb.3 ist 10 die Sekundärwicklung des Speisetransformators, 11, 12 sind die beiden Gleichrichter, die jetzt im Gegentakt arbeiten. Die gleichgerichteten Halbwellen .aus der Transformatorwicklung durchfließen abwechselnd einzeln die Zerhackerwicklungen 4', 5' und gemeinsam den Heizfaden der Röhre 6. Die Röhre wird also mit Gleichstrom geheizt, dem als Grundwelle die doppelte Trägerfrequenz überlagert ist. Hierdurch wird, da die Trägerfrequenz selbst in der Röhrenheizung vermieden ist, eine erhebliche Verringerung .der Schwierigkeiten,erzielt, die sonst durch Nullpunktsfehler infolge Einstreuungen der Trägerfrequenz in Röhre und Röhrenfassung auftreten. Ähnliche Vorteile ergeben sich mit der Gegentaktanordnung nach Abb.3 von seiten des Zerhackers. Wenn Störungen durch die beiden erregenden Halbwellen auf das Gitter der Röhre 6 einwirken, dann wird dort eine Störspannung erzeugt, deren Grundwelle die doppelte Trägerfrequenz ist. Auf diese Weise werden auch hier die Schwierigkeiten verringert, die sonst durch Nullpunktsfehler infolge Einstreuungen der Trägerfrequenz auftreten.In Figure 3, 10 is the secondary winding of the supply transformer, 11, 12 are the two rectifiers that now work in push-pull. The rectified Half waves from the transformer winding flow through the chopper windings alternately 4 ', 5' and together the filament of the tube 6. The tube is thus with direct current heated, on which double the carrier frequency is superimposed as a fundamental wave. Through this becomes, since the carrier frequency itself is avoided in the tube heater, a considerable Reduction of the difficulties achieved otherwise due to zero point errors Interference of the carrier frequency occurs in the tube and tube socket. Similar Advantages result from the push-pull arrangement according to Fig. 3 on the part of the chopper. If interference from the two exciting half-waves on the grid of the tube 6 act, then an interference voltage is generated there, the fundamental wave of which is double Carrier frequency is. In this way, the difficulties that would otherwise be reduced are also reduced here occur due to zero point errors as a result of interference from the carrier frequency.

Eine weitergehende Glättung des Röhrenheizstromes kann nach Abb.4 durch Parallelschalten eines Kondensators 13 zum Heizkreis erreicht werden. Die Maßnahme kann auch zu dem Zweck angewendet werden, die Umschaltzeiten der Kontakte 4 und 5, welche von den Erregerwicklungen 4' und 5' angetrieben werden, zu verändern. Mit zunehmender Größe des Kondensators 13 werden die Schaltzeiten kürzer.A further smoothing of the tube heating current can be done according to Fig. 4 can be achieved by connecting a capacitor 13 in parallel to the heating circuit. the Measure can also be used for the purpose of the switching times of the contacts 4 and 5, which are driven by the excitation windings 4 'and 5', to change. As the size of the capacitor 13 increases, the switching times become shorter.

Eine weitere Maßnahme zur Glättung des Heizstromes ist in Abb. 5 dargestellt. Hier wird eine Glättungsdrossel 14 verwendet. Mit dieser werden die Schaltzeiten verlängert.Another measure for smoothing the heating current is shown in Fig. 5. A smoothing throttle 14 is used here. With this the switching times extended.

Abb.6 zeigt eine Schaltung, bei der die Reihenschaltung von Drossel 14 und Heizfaden der Röhre 6 durch einen Widerstand 15 überbrückt ist. Mit dieser Maßnahme kann man einerseits eine kleinere Drossel verwenden und andererseits deren Einfluß auf die Schaltzeiten verringern.Fig.6 shows a circuit in which the series connection of choke 14 and the filament of the tube 6 is bridged by a resistor 15. With this Measure you can use a smaller choke on the one hand and theirs on the other Reduce the influence on the switching times.

Eine ähnliche Maßnahme zeigt Abb. 7. Hier ist -der Widerstand 15 durch den Gleichrichter 16 ersetzt worden, wodurch sich eine weitere Verringerung der Größe der Drossel und des Einflusses auf die Schaltzeiten erzielen läßt. Der Gleichrichter 16 ist so gepolt, daß er sperrt, solange die Relaiswicklungen 4' oder 5' in normaler Richtung von Strom durchflossen werden; die normale Stromrichtung ist durch die Polung der Gleichrichter 11 und 12 gegeben.A similar measure is shown in Fig. 7. Here the resistor 15 is through the rectifier 16 has been replaced, thereby further reducing the Can achieve size of the throttle and the influence on the switching times. The rectifier 16 is polarized so that it blocks as long as the relay windings 4 'or 5' in normal Direction to be traversed by electricity; the normal direction of current is through the Polarity of the rectifier 11 and 12 given.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. DC amplifier with chopper, AC amplifier and phase sensitive rectifier, characterized in that the chopper consists of two non-polarized relays, which are excited in push-pull via rectifiers, and that the direct current generated in the excitation circuit for heating at least the first Tube of the AC amplifier is used (Fig. 3).

2. Amplifier according to claim 1, characterized in that a capacitor is parallel to the tubular filament (Fig. 4).

3. Amplifier according to claim 1, characterized in that in series with there is a throttle next to the filament (Fig.5).

4. Amplifier according to claim 3, characterized characterized in that the series connection of choke and filament, a resistor parallel (Fig. 6).

5. Amplifier according to claim 3, characterized in that that a rectifier is parallel to the series connection of the choke and filament, the hot normal. Current flow through the chopper blocks (Fig.7). Considered Publications: German Patent Nos. 690 209, 698 277, 710 981; U.S. Patents No. 2,043,107, 2,815,487; _ "" Funk-Technik ", 1957, No. 10, p. 346;." Fernmelde-Praxis ", 1955, H.19, p. 714.