DE1951315B2

DE1951315B2 - Verstärker mit einer Laufzeitröhre und mit einer Kompensationseinrichtung zur Signalentzerrung

Info

Publication number: DE1951315B2
Application number: DE1951315A
Authority: DE
Inventors: Hinrich Dipl.-Phys. Dr. 8032 Graefelfing Heynisch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-10-10
Filing date: 1969-10-10
Publication date: 1974-11-07
Also published as: DE1951315A1; GB1261509A; DE1951315C3; US3739294A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verstärker mit einer Laufzeitröhre und mit einer Kompensationsschaltung, die eine aussteuerungsabhängige Phasenverzerrung des in der Laufzeitröhre verstärkten Signals kompensiert und zu diesem Zweck einen Richtkoppler, einen. Demodulator, einen steuerbaren Blindwiderstand, einen Zirkulator und eine Leitung zwischen Zirkulator und dem steuerbaren Blindwiderstand enthält.

Bei Laufzeitröhren hängt das Verhältnis der Ausgangsphase des verstärkten Signals zur Eingangsphase von der Aussteuerung der Laufzeitröhre ab. Es können im Ausgangssignal aussteuerungsabhängige Phasenverzerrungen auftreten, die die praktische Aussteuerbarkeit einer Laufze^;tröhre im linearen Bereich erheblich einschränken.

Es ist aus der DT-AS 1 289 140 bekannt, mit Hilfe der genannten Kompensationsschaltung, die an den Eingang einer Laufzeitröhre geschaltet ist, die aussteuerungsabhängige Phasenverzerrung durch eine geeignete aussteuerungsabhängige Phasenvorentzerrung zu kompensieren.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die Wirksamkeit der Kompensation und damit den Wirkungsgrad eines Verstärkers mit einer Laufzeitröhre im linearen Bereich zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird dazu bei einem Verstärker mit einer Laufzeitröhre und mit einer Kompensationsschaltung der genannten Art vorgeschlagen, daß diese Kompensationsschaltung an den Ausgang der Laufzeitröhre angeschlossen ist und daß eine zusätzliche Kompensationsschaltung als Amplitudenvorentzerrer an den Eingang der Laufzeitröhre angeschlossen ist.

Die Laufzeitröhre eines solchen Verstärkers kann, ohne daß unvermeidliche Phasenverzerrungen in Kauf genommen werden müssen, im Linearbereich erheblich weiter ausgesteuert werden als die Laufzeitröhre eines Verstärkers mit der bereits bekannten Kompensationsschaltung. Außerdem benötigt eine Kompensationsschaltung zur Phasenentzerrung, die am Ausgang der Laufzeitröhre angeschlossen ist, im Gegensatz zu der am Eingang angeschlossenen entsprechenden Kompensationsschaltung keinen Verstärker. Das ist ein Vorteil der nicht nur im Einsparen eines breitbandlgen Verstärkers, sondern auch darin besteht, daß die Kompensation breitbandiger durchgeführt werfen kann als bei der Verwendung eines solchen Verstärkers. Das ist beispielsweise bei gemeinsamer Übertragung von Ton- und Bildsignal in Fernsehumsetzern oder bei Farbbildsendern sehr wichtig. Darüber hinaus ist ein Phasenabgleich der auftretenden elektrischen Längen der Kompensationsschaltung weniger kritisch, wenn die Kompensationsschaltung zur Phasenentzerrung der Laufzeitröhre nachgeschaltet ist Die Kombination mit der zusätzlichen Kompensationsschaltung zur Amplitudenvorentzerrung am Eingang der Laufzeitröhre ergibt eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich erweiterte lineare Aussteuerbarkeit der Laufzeitröhre.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht im Einfügen eines einstellbaren Dämpfungsgliedes, mit dessen Hilfe der steuerbare Blindwiderstand definiert einstellbar gesteuert werden kann. Dieser «teuerbare Blindwiderstand besteht vorteilhaft aus einer Kapazitätsdiode.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

Vor den Eingang einer Laufzeitröhre 1 ist eine Kompensationsschaltung 2 geschaltet, die Amplitudenverzerrungen des in der Laufzeitröhre 1 verstärkten Signals durch eine Amplitudenvorentzerrung kompensiert. An den Ausgang der Laufzeitröhre 1 ist ein Richtkoppler 3 und in Reihe dazu ein Zirkulator 4 geschaltet. Der Richtkoppler 3 hat einen Ausgang für ein ausgekoppeltes Signal, an den ein Leistungstransformator 5 und in Reihe dazu ein Demodulator 6 und ein einstellbares Dämpfungsglied 7 geschaltet sind. Der Ausgang des Dämpfungsgliedes 7 ist mit dem Steuereingang eines steuerbaren Blindwiderstandes verbunden, der im vorliegenden Fall vorteilhafterweise aus einer Kapazitätsdiode 8 besteht Der Zirkulator 4 hat neben seinem Haupteingang und seinem Hauptausgang einen mittleren Aus- bzw. Eingang, an den eine Leitung 9 angeschlossen ist. Die Leitung 9 ist an ihrem Ende mit der Kapazitätsdiode 8 als Abschlußwiderstand abgeschlossen.

Das zu verstärkende Signal erfährt in der Kompensationsschaltung 2 eine Amplitudenverzerrung, die eine in der Laufzeitröhre 1 erfolgende Amplitudenverzerrung vorweg kompensiert. Das in der Laufzeitröhre 1 verstärkte Signal wird mit den aussteuerungsabhängigen Phasenverzerrungen der Laufzeitröhre 1 entnommen und dem Zirkulator 4 über dessen Haupteingang zugeführt. Über dessen mittleren Aus- bzw. Eingang und über die Leitung 9 gelangt es zur Kapazitätsdiode 8, wird dort reflektiert und gelangt mit einer bei der Reflexion erfolgten Phasenmodulation zum Hauptausgang des Zirkulators 4 zur weiteren Verwendung. Die Steuerung der Kapazitätsdiode 8 muß nun so erfolgen, daß die Phasenmodulation des reflektierten Signals die Phasenverzerrungen, die beim Verstärken in der Laufzeitröhre 1 auftraten, kompensiert. Zu diesem Zweck wird die Kapazitätsdiode 8 entsprechend den aussteuerungsabhängigen Phasenverzerrungen ebenfalls aussteuerungsabhängig gesteuert. Das geschieht mit Hilfe des Richtkopplers 3, mit dem ein Teil des verstärkten Signals ausgekoppelt wird, mit dem Transformator 5, der den Wellenwiderstand vergrößert, mit dem Demodulator 6 und mit dem Dämpfungsglied 7. Mit dem De-

modulator 6 gewinnt man das Modulationssignal des verstärkten Signals, das der Aussteuerung der Laufzeitröhre 1 und damit den Phasenverzerrungen des verstärkten Signals entspricht. Nach diesem Modulationssignal wird die Kapazitätsdiode 8 so gesteuert, daß die Phasenmodulation des reflektierten Signals den Phasenverzerrungen entgegengesetzt ist and dk-se kompensiert Durch das Dämpfungsglied 7 läßt sich die Steuerrag der Kapazitätsdiode 8 definiert einstellen.

Mit Hilfe einer solchen kombinierten Amplituden- und Phasenentzerrung können Laufzeitröhren extrem weit ausgesteuert werden. Die Phasenentzerrung ist sehr stabil und gut reproduzierbar. Darüber hinaus ist beispielsweise bei leistungsstarken Bildsendern von be-

sonderem Vorteil, daß die beim Farbfernsehen störenden differentiellen Phasenfehler vermindert werden. Gegenüber Gegenkopplungsschaltungen ist von großem Vorteil, daß bei der Kompensation keine Laufzeiten auftreten, die in einem Gegenkopplungszweig stets vorhanden sind und störend wirken.

Die Kompensationsschaltung zur Phasenentzerrung am Ausgang der Laufzeitröhre weist außerdem den Vorteil auf, daß der Phasenabgleich für die Strecken zwischen Richtkoppler 3 und Kapazitätsdiode 8 und zwischen Zirkulator 4 und Kapazitätsdiode 8 wesentlich unkritischer ist als bei einer Kompensationsschaltung am Eingang der Laufzeitröhre 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verstärker mit einer Laufzeitröhre und mit einer Kompensationsschaltung, die eine aussteuerungsabhängige Phasenverzerrung der Laufzeitröhre kompensiert und zu diesem Zweck einen Richtkoppler, einen Demodulator, einen steuerbaren Blindwiderstand, einen Zirkulator und eine Leitung zwischen Zirkulator und dem steuerbaren Blindwiderstand enthält, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kompensationsschaltung an den Ausgang der Laufzeitröhre (1) angeschlossen ist und daß eine zusätzliche Kompensationsschaltung als Amplitudenvorentzerrer (2) an dem Eingang der Laufzeitröhre (1) angeschlossen ist

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Blindwiderstand eine Kapazitätsdiode (8) ist

3. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltung am Ausgang der Laufzeitröhre (1) ein Dämpfungsglied (7) enthält, mit dem die Aussteuerung des steuerbaren Blindwiderstandes eingestellt wird.

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