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Schaltungsanordnung zur Verstärkungsregelung, insbesondere zur Kontrastregelung
bei Fernsehempfängern Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Regelung
der Verstärkung eines Verstärkes: Bei solchen Verstärkern ist es erwünscht, daß
die Verstärkung über einen großen Bereich verändert werden kann, ohne daß dabei
seine Bandbreite wesentlich beeinflußt wird. Das ist besonders schwierig bei Videoverstärkern
für Fernsehempfänger zu erreichen, bei denen eine Beeinflussung des Frequenzganges
zugleich den Bildeindruck des wiedergegebenen Bildes verändert. Bei solchen Verstärkern
ist es gebräuchlich, den Verstärkungsgrad im Kathodenkreis der Röhre durch einen
in den Kathodenkreis der Röhre eingeschalteten -veränderlichen Widerstand zu regeln,
dessen Schleifer über einen Kondensator mit Masse verbunden ist. Durch Veränderung
der Größe des Kathodenwiderstandes wird zwar die Verstärkung geregelt, doch wird
mit der Veränderung dieses Widerstandes auch die effektive Anodenimpedanz der Verstärkerröhre
verändert. Für den Fall, daß die Röhrenimpedanz gegenüber der Anodenbelastung vergleichbar
groß ist, findet dabei eine wesentliche Veränderung der Bandbreite infolge der Streukapazitäten
statt. Es ist auch bekannt, zur Regelung der Lautstärke zwischen den Anoden- und
Kathodenkreis einer Röhre eine Impedanz zu schalten, von der ein zur Verstärkungsregelung
dienender Abgriff über einen Kondensator mit einem festen Bezugspotential, z. B.
Masse, verbunden ist.
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Die Erfindung besteht bei einer Schaltungsanordnung zur Regelung der
Verstärkung einer Verstärkerröhre durch eine im Kathodenkreis der Röhre angeordnete
Widerstandsanordnung, insbesondere für Videoverstärker, darin, daß zwischen den
Kathodenkreis und den Anodenkreis der Röhre eine Impedanz geschaltet ist, von der
ein zur Verstärkungsregelung dienender Abgriffpunkt über einen Kondensator mit dem
der Kathode abgewandten Ende der im Kathodenkreis eingeschalteten Widerstandsanordnung
verbunden ist, derart, daß die dem Ausgangskreis der Röhre parallelgeschaltete Impedanz
bei Verringerung des Kathodenwiderstandes erhöht wird. Dadurch wird mittels einer
einzigen regelbaren Impedanz zugleich eine Verkleinerung des Wechselstromwiderstandes
in der Kathodenleitung und eine Vergrößerung eines parallel zum Röhrenausgang geschalteten
Wechselstromwiderstandes erreicht.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
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In Fig.1 ist eine bekannte Videoverstärkerschaltung mit einer Verstärkerröhre
1 dargestellt, in deren Kathodenkreis ein veränderbarer Widerstand 2 in Serie mit
einem Kondensator 3 zur Erzielung einer Stromgegenkopplung geschaltet ist. In den
Kathodenkreis der Röhre 1 sind ferner zwei Widerstände 4 und 5 eingeschaltet. Die
Eingangsspannung wird dem Steuergitter der Röhre 1 von einer Eingangsklemme 6 über
einen Kondensator 7 zugeführt. Das Steuergitter der Röhre 1 ist über einen Gitterableitwiderstand
8 mit dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände 4 und 5 verbunden. Die Ausgangsspannung
der Schaltung wird an der Ausgangsklemme 9 über einen Kondensator 10 vom Anodenwiderstand
11 der Röhre 1 zugeführt. Die effektive Eigenkapazität der Röhre ist in üblicher
Weise durch den gestrichelt gezeichneten Kondensator 12 dargestellt.
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Der Verstärkungsgrad der Röhre 1 wird bei dieser Schaltung durch Erhöhung
des Kathodenwiderstandes der Röhre 1 verringert. Mit einer Verringerung der Verstärkung
auf diese Weise wird aber auch die effektive Anodenimpedanz der Röhre vergrößert,
so daß sich durch die Streukapazität12 bei einer vergleichbar großen Anodenbelastung
auch die Bandbreite verringert. Diese Veränderung der Bandbreite ist jedoch bei
Breitbandverstärkern unerwünscht.
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Eine derartige Beeinflussung der Bandbreite durch die Verstärkungsregelung
wird bei einer Schaltung nach Fig. 2 vermieden, bei der gleiche Schaltelemente wie
in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind. Auch bei dieser
Schaltung ist die Kathode der Verstärkerröhre 1 über zwei Widerstände
41 und 51
mit Masse verbunden. Die Eingangsspannung wird der Verstärkerröhre
über den Kondensator 7 zugeführt, und die Ausgangspannung wird der Röhre 1 über
einen Kondensator 10 und einen weiteren Kondensator 101 entnommen. An Stelle
des regelbaren Widerstandes 2 ist bei dieser Schaltung jedoch ein Potentiometer21
vorgesehen, das parallel zur Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre mit einem Ende an
die Kathode und mit dem anderen Ende an den Verbindungspunkt der Kondensatoren 10
und 101 angeschlossen ist. Der Schleifer 211 des Potentiometers ist über einen Kondensator
31 mit Masse verbunden.
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Wenn bei dieser Anordnung der Schleifer 211 an dem der Kathode zugewandten
Ende des Potentiometers 21 steht, hat die Stufenverstärkung ihren Maximalwert, während
in der entgegengesetzten Stellung des Schleifers die Anode der Röhre praktisch mit
Erde verbunden ist, so daß die Stufenverstärkung auf Null eingestellt ist. In dazwischenliegenden
Stellungen des Schleifers bestimmt der Teil des Widerstandes 21, der in Serie mit
dem Kondensator 31 im Kathodenkreis liegt, den Betrag der Kathodengegenkopplung,
und die wirksame Last (die mit der Verstärkung verringert wird) bestimmt die Verstärkung.
Der Rest des genannten Widerstandes dient jedoch zur Verhinderung eines Anstiegs
der effektiven Anodenimpedanz über einen durch die Stellung für die maximale Verstärkung
gegebenen Wertes. In der Praxis bleibt die effektive Anodenimpedanz im wesentlichen
konstant über einen beträchtlichen Verstärkungsbereich.
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Ein weiterer Vorteil der Schaltung nach Fig. 2 besteht darin, daß
es unnötig ist, zur Erzielung einer geringen Stufenverstärkung den Widerstand 21
sehr hochohmig zu bemessen, so daß ein Verlust der Gegenkopplung bei hohen Frequenzen
infolge der Eigenkapazität zwischen der Kathode der Röhre und Erde im wesentlichen
vermieden ist. Dieser Vorteil ist in vielen Fällen bedeutsam, weil dadurch der Frequenzgang
durch die Streukapazität zwischen Kathode und Erde nicht unnötig angespitzt wird.
Die wesentlichsten Vorteile der Erfindung bestehen jedoch darin, daß die Bandbreite
bei jeder Einstellung der Verstärkung nicht unter den Wert bei maximaler Verstärkung
erzielten sinken kann und daß die Stufenverstärkung bis auf den Wert Null herab
verringert werden kann.