DE1266356B

DE1266356B - Roehrenverstaerkerschaltung fuer elektrische Hochfrequenzschwingungen

Info

Publication number: DE1266356B
Application number: DES75760A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Simon
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-09-15
Filing date: 1961-09-15
Publication date: 1968-04-18
Also published as: DE1152160B; US3277387A; GB955927A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03b

Deutsche Kl.: 21 a4-8/01

Nummer: 1 266 356

Aktenzeichen: S 75760IX d/21 a4

Anmeldetag: 15. September 1961

Auslegetag: 18. April 1968

Die Erfindung betrifft eine Röhrenverstärkerschaltung für elektrische Hochfrequenzschwingungen, bei der zwischen Anode und Gitter ein Ohmscher Gegenkopplungswiderstand wirksam ist und bei welcher der durch die Gegenkopplung verursachte Eingangswiderstand der Schaltung dem größeren Innenwiderstand eines Generators angeglichen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Schaltungen der vorstehend erwähnten Art den Gegenkopplungsfaktor zu erhöhen, wobei gleichzeitig der Eingangswiderstand der Schaltung an den Generator-Innenwiderstand angepaßt ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zwischen der einen Ausgangsklemme des Generators und der Verbindungsstelle des Gitters mit dem Gegenkopplungswiderstand ein Vorwiderstand solcher Größe eingeschaltet ist, daß der sich aus der Serienschaltung des Eingangswiderstandes der gegengekoppelten Schaltung und dieses Vorwiderstandes ergebende Gesamtwiderstand gleich dem Innen widerstand des Generators ist und somit an den Ausgangsklemmen des Generators Anpassung herrscht. Der wirksame Teil der Spannung des Generators am Gitter der Röhre ist durch den Vorwiderstand kleiner geworden, was einer Verringerung der Eingangsspannung entspricht. Man kann daraus aber nicht folgern, daß allein dadurch eine stärkere Wirkung der Gegenkopplungsspannung auftreten würde, weil durch diesen Vorwiderstand die Eingangsspannung verkleinert ist und deshalb die Gegenkopplung stärker wird. Bei konstanter Verstärkung würde eine kleinere Eingangsspannung auch eine kleinere Ausgangsspannung und damit zugleich eine kleinere Gegenkopplungsspannung ergeben, die jetzt mit einer verkleinerten Eingangsspannung zu überlagern wäre. Wenn sich aber gleichzeitig die Eingangsspannung und die wirksame Gegenkopplungsspannung in Richtung auf kleinere Werte ändern, so ist damit an und für sich noch keine Vergrößerung des Gegenkopplungsfaktors zu erreichen. Eine Vergrößerung des Gegenkopplungsfaktors wird erzielt, weil durch den zur Einhaltung der Anpassung vorgesehenen Vorwiderstand gleichzeitig der Einfluß der Gegenkopplungsspannung vergrößert wird.

Grundsätzlich läßt sich die Anpassungsbedingung auch durch einen Transformator einhalten. Jedoch ist dann die Erhöhung der Gegenkopplung nicht mehr möglich, weil auf der Sekundärseite des Transformators dann sowohl ein transformierter Innenwiderstand als auch eine transformierte Eingangsspannung auftreten würden, wobei zwar der transformierte Wert des Innenwiderstandes an den Gegen-Röhrenverstärkerschaltung für elektrische
Hochfrequenzschwingungen

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Adolf Simon, 1000 Berlin-Steglitz

kopplungswiderstand angepaßt wäre, jedoch nicht, wie bei der Erfindung, damit eine Erhöhung des Gegenkopplungsgrades erzielt werden könnte.

Die Erfindung und weitere Einzelheiten sind an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

Fi g. 1 zeigt ein Schaltungsbeispiel für eine Hochfrequenzverstärkerschaltung mit Nebenschlußgegenkopplung, insbesondere für Funksender, auf die sich die Erfindung bezieht;

Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild der Schaltung nach F i g. 1 und

Fig. 3 ein Ersatzschaltbild einer Schaltung nach der Erfindung, auf Grund deren die Schaltung nach Fi g. 1 verbessert ist.

Es ist bekannt, die Anodenwechselspannung einer Verstärkerstufe über einen Widerstand auf das Gitter zurückzuführen und dadurch eine Gegenkopplung hervorzurufen. Ein Schaltungsbeispiel mit einer Verstärkerröhrenstufe Fund Anodenschwingungskreis A ist in Fig. 1 dargestellt! Dort ist die Generatorspannung eines Eingangsgenerators G₀ mit U₀ bezeichnet, der Innenwiderstand des Generators G₀ mit R₁-, der Teil der Anodenwechselspannung u_a, der über einen Widerstand R₂ in die Gegenkopplungsschleife eingeführt wird, mit M₂ und die Gitterwechselspannung der Röhre mit M₁. Um mit einer möglichst geringen Leistung des Generators G₀ auszukommen, ist die Röhre am Gitter nicht vorbelastet. Zur Anpassung der Schaltung an deri Generator G₀ müssen für den Widerstand K₂ ^und die Spannung u₂ eines gedachten Rückkopplungsgenerators G₂ im Anodenkreis bestimmte Bedingungen eingehalten werden, die an Hand des Ersatzschaltbildes in Fig. 2 erläutert sind. In Fig. 2 sind die Augenblickswerte der Spannungen U₀, U₁ und U₂ dargestellt. Für den

809 W/HS

Generator G₀ entsteht im Punkt G ein fiktiver Widerstand R₀ :

D _ "l _ «1

λο - j- — η-·

Analog den früher berechneten Beziehungen ergibt sich ein Widerstandsverhältnis für Anpassung:

Aus der Anpassungsbedingung R₀ = R; ergibt sich

nach einigen Umrechnungen für das Widerstands- und ein Gegenkopplungsfaktor k: Verhältnis:

^U2

«i

k = 1 +

<¹⁺ϊ)

Unter diesen Bedingungen ist der Generator G₀ richtig angepaßt. Der dann erzielbare Gegenkopplungsfaktor ist:

20

Für ein sehr großes Verhältnis ^- ergibt sich als

"l

Grenzwert ein maximaler Gegenkopplungsfaktor kmax — 2, der einer Gegenkopplung von 6 db entspricht.

Um unter diesen Umständen die erreichbare Gegenkopplung zu vergrößern, wird durch einen zusätzlichen Vorwiderstand R₁. der von der Klemme G aus gesehene Innenwiderstand Rj des Generators G₀ vergrößert, wie neben Fig. 1, in der zwischen den Klemmen G und E ein Leitungszug angedeutet und daneben der Vorwiderstand R₁. eingezeichnet ist, auch das Ersatzschaltbild in F i g. 3 zeigt. Von der Klemme G aus gilt für den Generator G₂ als Innenwiderstand des linken Schaltungsteiles R₁- = R; + R₁.. Für den Generator G₀ muß für den Fall der Anpassung der vom Punkt E aus rechte Schaltungsteil den Widerstand R< besitzen. Aus dieser Überlegung ergibt sich, daß der im Punkt G definierte Widerstand R₀ kleiner als R₁- zu wählen ist. Hierfür ist der Faktor ρ eingeführt. Der Wert p= 1 ergibt den Fall ohne Vorwiderstand R,.. Es ist:

45

Für die Bedingungen der Anpassung des Generators G₀ an der Klemme E gilt:

R₁.

Bei dieser Schaltung ist der Grenzwert für den erreichbaren Gegenkopplungsfaktor (für —»II:

κ ₌l-i —

"■max η '

Auf diese Weise läßt sich durch Wahl des Faktors ρ ein wesentlich höherer Gegenkopplungsfaktor als 2 erreichen. Dabei wird die vom Generator G₀ aufzubringende Leistung ebenfalls größer.

Claims

Patentanspruch:

RöhrenverstärkersVhaltung für elektrische Hochfrequenzschwingungen, bei der zwischen Anode und Gitter ein Ohmscher Gegenkopplungswiderstand wirksam ist und bei welcher der durch die Gegenkopplung verursachte Eingangswiderstand der Schaltung dem größeren Innenwiderstand eines Generators angeglichen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einen Ausgangsklemme (£) des Generators (G₀) und der Verbindungsstelle (G) des Gitters mit dem Gegenkopplungswiderstand (R₂) ein Vorwiderstand R„) solcher Größe eingeschaltet ist, daß der sich aus der Serienschaltung des Eingangswiderstandes (R₀) der gegengekoppelten Schaltung und dieses Vorwiderstandes ergebende Gesamtwiderstand gleich dem Innenwiderstand (Ri) des Generators ist und somit an den Ausgangsklemmen des Generators Anpassung herrscht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

österreichische Patentschrift Nr. 197432;

USA.-Patentschrift Nr. 1 985 952;

R. E. Shea, »Transistor Circuit Engineering«, New York, London, 1957, S. 191;

»Rohde & Schwarz-Mitteilungen«, Heft 4, Dezember 1953, S. 194.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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