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Stromversorgungsgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Stromversorgungsgerät
für ein Magnetton-Aufzeichnungs-Wiedergabegerät, das sich insbesondere für kleine
tragbare Magnetton-Aufzeichnungs-Wiedergabegeräte eignet, bei denen es erwünscht
ist, eine Gewichtsverminderung zu erzielen und die Tonwiedergabe beeinträchtigende
Brummstörungen zu beseitigen. Die mit geringen Elektronenströmen arbeitende Vorverstärkerstufe
und die mit hohen Elektronenströmen arbeitende, als Gegentaktstufe geschaltete Endstufe
des Gerätes sind durch einen Transformator miteinander gekoppelt, und die Verst'ärkerröhren
dieser beiden Stufen werden durch gesonderte Gleichrichterschaltungen mit Gleichstrom
gespeist; nur die für die Vorverstärkerstufe bestimmte Gleichrichterschaltung liegt
über einen Transformator an einer Wechselspannungsquelle.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, zur Erleichterung der
Tragbarkeit und Erhöhung der Billigkeit des Gerätes. an, Gewicht, Raumbeanspruchung
und Kosten desselben zu sparen und zu diesem Zweck durch geeignete Schaltmaßnahmen
den für die Leistungsendstufe erforderlichen Netztransfornnator überflüssig zu machen.
Für die Stromversorgung von mit Vorverstärker- und Leistungsendstufe arbeitenden
Empfangsgeräten der Radio- und Fernsehtechnik, durch die den hier Rechnung zu tragenden
Nachteilen und Gefahren, wie großer Zahl oder großen Abmessungen von Kondensatoren,
der induktiven Übertragung des Netzbrumms auf Hör- oder Bildkreise, der Gefahr durch
Spannungsschläge beim Berühren des Gerätechassis und der gegenseitigen Störung von
Verstärker- und Leistungsstufen infolge der durch die Stromversorgung verursachten
Stromkreiskopplung, begegnet wird, besteht bereits eine ganze Anzahl von Schaltungen.
Bei mehrstufigen Verstärkern z. B., deren Leistungsstufen als Gegentakt-B-S'tufen
geschaltet sind, d. h. die mit so hoher Gittervorspannung arbeiten, daß im Ruhezustand
praktisch kein Anodenstrom in ihnen fließt, und die mit stark schwankendem mittlerem
Anodenstrom arbeiten, führt man den Endstufen dadurch ohne Anwendung zusätzlicher
Schaltmittel eine konstante Verspannung zu, daß man diese Gitterverspannung den
Stufen mit im wesentlichen konstantem mittlerem Anodenstrom entnimmt. Bekannt ist
auch die mit Spannungsverdopplung arbeitende Greinacherschaltung, die z. B. bei
Allstromgeräten, d. h. Geräten, deren Kathode direkt und deren Anode über eine transformatorlose
Gleichrichterschaltung von dem Gleich- oder Wechselstromversorgungsnetz gespeist
werden, zur Anwendung kommt. Bei netzbetriebenen Allstromempfängern speist man beim
Umschalten auf eine niedrigere Netzspannung, um einen höheren Aufwand an Kondensatoren
zu vermeiden, nur denjenigen Geräteteil, der eine höhere als die Netzspannung erfordert,
unter Zuhilfenahme einer Spannungsverdopplungsschaltung und den anderen Geräteteil
mit Hilfe einer zusätzlichen Ausnutzung dieses Verdopplungsschaltung als Einweggleichrichterachaltung.
Bei Fernsehempfängern, deren Wirkungsweise nicht nur die Stromversorgung einer Fernsehröhre,
sondern auch die des ihr beizugebenden Rastergerätes erfordert, spart man dadurch
an Beruhigungskondensatoren und anderen Beruhigungsmitteln, d'aß man die Spannungsschwankungen
an der Anode der Fernsehröhre gegen gleich große und gleichsinnige Schwankungen
der Rasteranodenspannung und ebenso die Brummspannungen dieser beiden Kreise sich
gegeneinander aufheben läßt, indem man den die Anodenspannung für die Fernsehröhre
liefernden Netztransfonnator an einer Gleichrichterschaltung arbeiten läßt, bei
der etwa die Hälfte der gesamten Gleichspannung für das Rastergerät zwischen zwei
Polen abgenommen wird, während man die Anodenspannung für den Empfangsteil einem
besonderen Gleichrichter in Verbindung mit einem besonderen Netztransformator entnimmt,
und zwar unabhängig von diesem Gleichrichter. Bei der Stromversorgung von Vorsatzgeräten
mit eigener
Allstromversorgung für Rundfunkempfänger, die zur Aufnahme
noch anderer Wellenbereiche als des vom Rundfunkempfänger aufgenommenen bestimmt
sind, benutzt man auch Dioden, die eine Niederfrequenzspannung liefern, welche von
dem nachgeschalteten, an ein Wechselstromnetz anschheßbaren Rundfunkgerät verstärkt
wird, wobei nur diejenigen Stufen des Vorsatzgerätes. mit Allstrom versorgt werden;
die eine Anodengleichspannung benötigen, und die Heiz-Spannung der nicht am Allstromnetz
liegenden Diode oder Dioden dem Rundfunkgerät entnommen wird. Für den vorliegenden
Zweck, nämlich die Stromversorgung eines tragbaren Magnettonaufnahme- und -wiedergabegerätes,
wird erfindungsgemäß eine spezielle Anordnung an sich bekannter Schalthilfsmittel
vorgeschlagen, nämlich die Gegentaktstufe des Magnettonwiedergabegerätes ohne Zwischenschaltung
eines Netztransformators über eine Spannungsverdopplungs- und Gleichrichterschaltung
ausschließlich über die Mittenanzapfungen der ein- und ausgangsseitigen übertrage-
so an die Wechselspannungsquelle anzuschließen, daß eine vollständige galvanische
und induktive Entkopplung der Gegentaktstufe samt ihrer dazugehörenden Gleichrichtersehaltung
von der übrigen Schaltung gewährleistet ist. Es werden hierdurch sowohl der Netzbrumm
wie Störungen beim Abtasten der Signalspannungen und ebenso dis Gefahr von Spannungsschlägen
beim Berühren des Gerätechassis vermieden, und das Gerät wird durch Wegfall des
Netztransformators. leichter.
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Es soll nunmehr an Hand der Zeichnung ein Aus-Führungsbeispiel der
Erfindung beschrieben werden. Die Zeichnung zeigt in vereinfachter Form den Verstärkerteil
eines tragbaren Magnettonaufnahme-und -wiedergabegerätes, der mit Band arbeitenden
Bauart. Die gesamte Anlage enthält die üblichen Bandspulen, den Bandantriebsmechanismus,
Verriegelungsschalter für Steuerzwecke, Sprech-Hör-Köpfe und Löschköpfe und eine
vollständige Verstärkeranordnung mit Lautsprecher. Ein Schaltbild der Verstärkeranordnung
während der Wiedergabe ist dargestellt. Schaltkreise und die Aufnahmeeinrichtung
sowie die Aufnahmeschaltung sind nicht gezeigt, um die Zeichnung zu vereinfachen.
Da Magnettonaufnahme- und -wiedergabegeräte mit Gegentaktausgangsstufen und geeigneten
Schaltvorrichtungen zur Umschaltung von Wiedergabe auf Aufnahme und umgekehrt allgemein
bekannt sind, wird es für unnötig gehalten, die vollständige Magnettonaufnahme-und
-wiedergabeanlage zu zeigen.
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Ein Hörkopf 8 ist an die Eingangsklemmen 10 und 11 angeschlossen.
Ein Widerstand 12 liegt zwischen den Klemmen 10 und 11, die mit dem SteuergitteT
14 bzw. mit der Kathode 15 der Verstärkerröhre 16 verbunden sind. Die Röhre 16 ist
die erste Stufe einer Anzahl zusätzlicher Spannungsverstärkungsstufen, die alle
als Vorverstärker bezeichnet werden können, und der vorverstärkte Ausgang tritt
an der Primärwicklung 20 des Treibertransformators 21 auf.
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Der Transformator 21 ist mit einer Sekundärwicklung 22 versehen, die
einen Mittelabgriff 23 und Endanschlüsse 24 und 25 hat. Die Endanschlüsse 24 und
25 sind mit den Gittern 27 bzw. 28 eines Paares Elektronenröhren 29 und 30 in Gegentaktschaltung
verbunden. Zur Vereinfachung sind diese Röhren als Trioden dargestellt: In der Praxis
werden Strahl-oder Pentodenröhren verwendet. Anstatt die Gegentaktröhren mit den
Sekundärwicklungen von Transformatoren anzutreiben, kann auch ein Paar Treiberröhren
in Gegentaktschaltung oder eine Treiberröhre- 29 und eine andere Treiberröhre 30
mit Phasenumkehrschaltung verwendet werden. Insofern verschiedene Stromkreise beim
übergang von einem Verstärker mit einer Röhre auf Gegentaktschaltung vorhanden sind,
ist es verständlich, daß der hier dargestellte Transformator als Beispiel dient.
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Gegentaktröhren 29 und 30 sind zur Speisung des Ausgangstransformators
32 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung 33 den Lautsprecher 34 oder einen Klinkenausgang
35 für externe Verwendung speisen kann.
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Soweit ist die oben beschriebene Verstärkeranordnung in üblicher Weise
ausgebildet. Mit Bezug auf die Vorverstärker- oder Spannungsstufen vor der Endstufe
der Röhren 29 und 30 wird der Anodenstrom für die Spannungsverstärker von einem
übliehen Stromversorgungsteil geliefert, der den Netztransformator 37 enthält. Die
Primärwicklung 38 des Netztransformators 37 ist direkt an die Stromversorgungs-
oder Netzleitungsklemmen 39 und 40 angeschlossen. Der Netztransformator 37
hat eine nach oben transformierende Anod'enspannungswicklung 41, die mit einem oder
mehrexsn Gleichrichtern 42 und geeigneten Siebmitteln, wie den Widerständen 43 und
den Kondensatoren 44, verbunden ist.
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Der veranschaulichte Stromversorgungsteil ist in Einwegbauart ausgebildet,
jedoch kann auch eine Doppelweg -Gleichrichteranordnung verwendet werden. Infolge
der geringen Stromentnahme aus dem Stromversorgungsteil können auch Drosseln anstatt
Widerstände verwendet werden. Jedoch ermöglicht der geringe Strom die Verwendung
von Widerständen für wirksame Siebung.
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Der Netztransformator 37 kann auch mit einer Wicklung 46 versehen
sein, um die Heizdrähte der Röhren in den Vorverstärkerstufen oder/und den Endstufen
zu speisen. Die Heizdrähte können auch in; Reihe direkt von der Netzleitung gespeist
werden. Bei der praktischen Anwendung der Erfindung kann der Stromversorgungsteü
für den Vorverstärker-Elektronenstrom eine Belastbarkeit von etwa 7 bis 10 mA haben.
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Erfindungsgemäß wird der Elektronenstrombedarf der Endstufe 29 und
30 durch direkten Anschluß an die Netzleitung erfüllt, so daß ein schwerer und sperriger
Transformator wegfällt. In einer Leitung des Netzes, das an den Klemmen 39 und 40
liegt, befindet sich ein, Entkopplungswiderstand 50, und dieser Stromkreis setzt
sich durch die Gleichrichter 51 und 52 fort. Die Gleichrichter 51 und 52 sind zusammen,
mit den Kondensatoren 53 und 54 so geschaltet, daß sie einen Spannungsverdopplungskreis
bilden. Der Ausgang dieser Gleichrichteranordnung gelangt durch ein Siebglied, das
aus Widerständen 55 und 56 und Kondensatoren 57 und 58 besteht. Der Ausgang dieses
Stromversorgungsteiles, der das Siebglied enthält, ist in üblicher Weise an die
Mittelanzapfung der Primärwicklung des Ausgangstransformators 32 und an die Kathoden
der Endstufe angeschlossen.
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Vermöge der obigen Anordnung wird vollständige Trennung zwischen den
Stromversorgungsteilen für die Endstufe und die Vorverstärkerstufen erhalten. Außerdem
gewährleistet die Gegentaktanordnung der
Endstufe im wesentlichen
vollständige Unterdrückung der Brummspannung. Die Anordnung trennt, wie oben erklärt
wurde, im wesentlichen die Netzleitung von einer metallischen Verbindung mit Teilen
des Gerätes, wobei bemerkt wird, daß die Anordnung an keinem anderen Punkt als dem
Minuspol des Vorverstärkers geerdet ist. Dadurch, daß der Stromversorgungsteil des
Vorverstärkers von der Netzleitung mittels seines Netztransformators getrennt ist
und die Tonleistungsstufen mittels ihrer Treiber- und Ausgangstransformatoren getrennt
sind, hat der gesamte Verstärker die Vorteile einer Einheit, die einen großen, den
gesamten Verstärker speisenden Netztransformator hat.
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Es ist ersichtlich, daß wesentliche Leistungskapazität in der Ausgangsstufe
enthalten sein kann, ohne daß Gewicht hinzugefügt wird, ausgenommen das sehr kleine
Zusatzgewicht in dem Ausgangstranformator, das infolge der höheren Ausgangsleistung
erforderlich ist. Somit würde in. einem typischen Magnettonaufnahme- und -wiedergabegerät
ein Netztransformator für die vollständige Anordnung bei dem üblichen Verfahren
wenigstens 1,35 kg wiegen und wenigstens 3,00 US-Dollar kosten. Bei Anwendung der
Erfindung wird die gleiche Tonausgangsleistung zwischen 10 und 15 Watt mit einem
Netztransformator erhalten, der 227g wiegt und wenig mehr als 1,00 US-Dollar kostet.
In dieser typischen Anordnung speist die Wicklung 46 alle Rährenheizdrähte. Außerdem
wird die Größe des von dem Netztransformator eingenommenen Raumes von etwa 492 auf
etwa 90 cms vermindert, so daß es möglich ist, die Gesamtabmessungen des vollständigen
Gerätes wesentlich zu reduzieren.
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Bei der praktischen Anwendung der Erfindung während der Aufnahme kann
eine der Gegentaktröhren als Löschoszillator verwendet werden. Geeignete Schaltvorrichtungen
sind vorgesehen, um den auf Wiedergabe eingestellten Verstärker (wie hier dargestellt)
auf Aufnahme umzuschalten. Die Stromversorgungsquelle kann eine Wechselstromleitung
mit gewöhnlich 117 Volt bei 60 Hz sein. Infolge der Spannungsverdoppelungsschaltung
kann die volle Leistungskapazität der üblichen Röhren ausgenutzt werden.
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Aus der obigen. Beschreibung ist ersichtlich, daß die Konstruktion
und die Vorteile der Erfindung für die Fachleute leicht verständlich sind. Verschiedenartige
Änderungen können im einzelnen durchgeführt werden, ohne den Rahmen der Erfindung
zu überschreiten oder die Vorteile der Erfindung aufzugeben.