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Senderverstärker mit hohem Wirkungsgrad
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Die Erfindung betrifft einen Senderverstärker mit einem a) Endverstbrkerelement,
in dessen Ausgangskreis sich ein auf die zu verstärkende Grundschwingung abgestimmter
und zusätzlich zur Wirkungsgradverbesserung wenigstens ein auf eine Oberschwingung
abgestimmter Resonanzkreis befindet, und mit einem zur Steuerung des Endverstärkerelementes
dienenden b) Treiberelement zur Lieferung einer Treiberausgangsapannung mit mindestens
einer Oberschwingung,welche innerhalb der Aufsteuerungszeiten des Endverstärkerelementes
zur Vergrößerung der Scheitelwerte der Treiberausgangsspannung gegenüber der Grundschwingung
beiträgt.
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Als Endverstärker kommt beispielsweise eine Sender-Endröhre in Betracht,
in deren Anodenkreis sich in Reihenschaltung zwei Parallelschwingkreise befinden,
von denen einer auf die Grundschwingung und einer auf eine Oberschwingung, beispielsweise
die zweite oder dritte Harmonische abgestimmt ist. Es kann zusätzlich auch noch
ein weiterer Parallelschwingkreis in Reihenschaltung
vorgesehen
sein, der auf eine weitere Oberschwingung abgestimmt ist. Solche auf Oberschwingungen
abgestimmte Parallelschwingkreise sind bekannt. Sie dienen der Verbesserung des
Wirkungsgrades der Endröhre, indem sie dafür sorgen, daß die in der Anodenstromkurve
enthaltenen Oberschwingungen auch proportionale Spannungsanteile an der Anode hervorrufen,
so daß - geeignete Phasenlage der Oberschwingungen vorausgesetzt - sich eine der
Rechteckform mehr oder weniger gut angenäherte Kurvenform für die Anodenspannung
ergibt. Eine solche Kurvenform hat im Zusammenwirken mit den Anodenstromimpulsen,
die sich bei den ebenfalls vorauszusetzenden C-Betrieb der Endröhre ergeben, zur
Folge, daß die Anodenspannung immer gerade dann sehr klein ist, wenn ein großer
Anodenstrom auftritt, während die Anodenspannung fast nur noch dann hoch ist, wenn
der AnodenstronElein ist. Die Folge davon ist, daß das Produkt aus Anodenstrom und
Anodenspannung, dem die Verlustleistung der Endröhre proportional ist, im Mittel
besonders klein wird, so daß auf diese Weise ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird.
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Es ist außerdem bekannt, mit den gleichen Mitteln auch dafür zu sorgen,
daß der Wirkungsgrad des dem Endverstärkerelement vorgeschalteten Treiberelementes,
beispielsweise einer Treiberröhre, ebenfalls hoch wird.
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Während es jedoch bei dem Treiberelement genügt, dieses mit einer
sinusförmigen Steuerspannung zu steuern, besteht bei dem Endverstärkerelement das
Bestreben, den Wirkungsgrad noch weiter dadurch zu verbessern, daß auch die Steuerspannung
der Rechteckform angenähert wird. Hierzu ist es bekannt, der steuernden Grundschwingung
Oberschwingungsanteile in geeigneter Phasenlage, beispielsweise die dritte Harmonische
zuzusetzen. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß diese zuzusetzende Oberschwingung
durch einen Verzerrer aus der Grundschwingung gewonnen und auf den nötigen Pegel
verstärkt werden muß. Dieser zusätzliche Aufwand ist
unerwünscht
und wird auch dann nur mehr verlagert als verringert, wenn nicht erst das Endverstärkerelement,
sondern schon das Treiberelement mit einer der Rechteckform angenäherten Schwingung
gesteuert wird (DPS 1 064 115).
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Ein Versuch, den unerwünschten Aufwand zu vermeiden, besteht inder
Erzeugung des phasenrichtigen Anoden-Oberwellenstromes durch Gitterstrom bei Verwendung
eines Kathodenoberwellenkreises an der Endröhre zur Gegenkopplung der vom Treiber
herrührenden und in ungünstiger Phasenlage liegenden Oberschwingung, so daß der
Anteil der Oberschwingung im Gitterstrom der Endröhre in der Lage ist, die Phasenumkehr
der benutzten Oberschwingung in die gewünschte Richtung zu bewirken (Rundfunktechnische
Mitteilungen, Band 13 (1969), Heft 5, Seite 216). Dies erscheint einfach, ist aber
in der Praxis mit einigem Aufwand verbunden, weil die Kathode der Endröhre auf Hochfrequenzpotential
zu legen ist, während zugleich große Heiz- und Kathodenströme fließen. Die Heizanschlüsse
müssen daher hochfrequenzmäßig verblockt werden und die Kathode muß mit einer Rohrleitung
mit Massepotential verbunden werden, innerhalb welcher Heizschienen zum Heiztransformator
führen. Umschlossen wird die Rohrleitung von einer als Toroidspule ausgeführten
Selbstinduktion des auf die Oberwelle abgestimmten Kathodenkreises.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die zur Erreichung eines hohen Wirkungagrades
erforderliche Kurvenform der Steuerschwingung für das Endverstärkerelement auf eine
andere Weise zu erzielen, die mit weniger Aufwand verbunden ist, Erfindungsgemäß
wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Ausgangselektrode des Treiberelements
und der Steuerelektrode des Endverstärkerelementes ein derartiges Netzwerk zur Phasendrehung
der Grundschwingung und/oder der genannten Oberschwingung vorgesehen ist, daß diese
Oberschwingung
an der Steuerelektrode des Endverstärkerelementes
während der Aufsteuerungszeiten des Endverstärkerelementes zur Verkleinerung der
Scheitelwerte gegenüber der Grundschwingung beiträgt. Durch diese Phasenbeziehung
wird erreicht, daß die Grundwellenscheitelapannung der zur Aufsteuerung des Endverstärkerelementes
dienenden Teilschwingung an der Steuerelektrode des Endverstärkerelementes größer
als die Scheitelspannung der Summe aus der Grundwelle und der an der Steuerelektrode
auftretenden Oberschwingung wird. Dadurch kann die Spannungsausnutzung verbessert
werden, weil die Schwingungskuppen in der Nähe der Scheitelpunkte mit den genannten
Scheitelwerten der Grundschwingung durch die Oberschwingung abgeflacht werden.
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Mit Rücksicht darauf, daß die Erfindung auch dann sinnvoll angewendet
werden kann, wenn die Treiberausgangaspannung mehrere Oberschwingungen in gegenseitigen
Phasenbeziehungen enthält, durch welche die Annäherung der Treiberausgangsspannung
an eine innerhalb der Aufsteuerungszeiten des Endverstärkerelementes erwünschte
Rechteckspannung beeinträchtigt wird, kann die Erfindung auch dadurch charakterisiert
werden, daß das Netzwerk zwischen Treiber-und Eniverstärkerelement die Eigenschaft
besitzen muß, die Phasen der Harmonischen mit wesentlichem Amplitudenanteil (Größenordnung
1 % der Grundwellenamplitude und mehr) in diejenigen Lagen zu verschieben, die für
die Formung einer Rechteckspannung benötigt werden. Die dritte Harmonische beispielsweise
muß an der Steuerelektrode des Endverstärkerelementes bei denjenigen Scheitelpunkten
der Grundschwingung, bei welchen das Endverstärkerelement aufgesteuert wird, gegenphasig
gegenüber der Grundschwingung sein, um die Steuerspannung für das Endverstärkerelement
der Rechteckform anzunähern.
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Als besonders vorteilhaft haben sich Ausführungsformen der Erfindung
erwiesen, bei denen ein solches Netzwerk vorgesehen ist, welches im wesentlichen
nur die Phase der Grundschwingung oder nur die Phase der Oberschwingung dreht, welche
die Grundschwingung an der Steuerelektrode des Endverstärkerelementes abflachen
soll,
d.h. dort zur Grundschwingung gegenphasig verlaufen soll;-dies ist besonders dann
vorteilhaft, wenn das Netzwerk bei Frequenzwechsel neu abgestimmt werden muß, weil
dann die Abstimmung nicht zu kompliziert wird.
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Vorzugsweise sind in dem Netzwerk mindestens zwei Resonanzkreise vorgesehen,
von denen einer auf die Grundschwingung und einer (oder mehrere) auf die genannte,
in der Treiberausgangaspannung enthaltene(n) Oberschwingungen) abgestimmt ist (sind),
wobei es mit Rücksicht auf etwaige Frequenzwechsel wiederum von Vorteil ist, wenn
die beiden Resonanzkreise unabhängig voneinander verstimmbar sind.
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Wie schon bisher üblich, können auch bei einem erfindungsgemäßen Senderverstärker
Parallelschwingkreise im Ausgangs stromkreis des Treiberelementes in Reihe zueinander
liegen, wobei die der Steuerelektrode des Endverstärkerelementes zugeführte Steuerschwingung
sich aus der Summe der an den Parallelschwingkreisen liegenden Spannungen ergibt
oder daraus abgeleitet wird.
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Obwohl es im Prinzip denkbar wäre, als Netzwerk zwei in Reihe im Ausgangsstromkreis
des Treiberelementes liegende Parallelkreise (abgestimmt auf die Grundschwingung
bzw. eine Oberschwingung) mit einem von der Ausgangselektrode des Treiberelementes
zur Steuerelektrode des Endverstärkerelementes abzweigenden L-C-Glied zur Phasendrehung
von Grund- und Oberschwingung zu verwenden, ergeben sich doch dann einfacherere
Verhältnisse, wenn das Netzwerk -abgesehen von Streu-, Zuleitungs-, Röhren- und
ähnlichen Reaktanzen -ausschließlich durch die beiden Parallelschwingkreise gebildet
wird. In diesem Fall ist ein Parallelschwingkreis als phasendrehender Teil des Netzwerkes,
insbesondere als W-Glied ausgebildet, dessen längszweig die Ausgangselektrode des
Treiberelementes (ggf. mittelbar) mit der Steuerelektrode des Endverstärkerelementes
verbindet. Wenngleich sich hierbei die Möglichkeit ergibt, den Ausgangs-Querzweig
des r-Gliedes als den anderen Parallelschwingkreis auszubilden, so ist es doch in
vielen Fällen günstiger, die nicht mit dem Längazweig des #-Gliedes verbundenen
Enden der Querzweige zu dem anderen Parallelschwingkreis zu führen, der dann also
nicht Teil desGliedes ist.
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Von Vorteil ist es weiterhin, bei Verwendung eines R -Gliedes zugleich
zur Phasenschiebung und als Parallelschwingkreis, dieses #-Glied auch noch spannungstransformierend
auszuführen, indem die Querzweige des #-Gliedes unterschiedlich bemessen werden.
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Durch eine geeignete Spannungstransformation ist es nämlich möglich,
der Amplitude der Oberschwingung im Verhältnis zu derjenigen der Grundschwingung
die an der Steuerelektrode des Endverstärkerelementes benötigte Größe zu geben.
Außerdem kann durch die Transformation die Anpassung des Endverstärkerelementes
an das Treiberelement optimiert werden. Damit das Netzwerk auch seiner zusätzlichen
Aufgabe gerecht wird, solche Oberschwingungen am Ausgang des Treiberelementes kurz
zu schließen, die an der Steuerelektrode des Endverstärkerelementes nicht benötigt
werden, ist es von Vorteil, in dem Netzwerk einen Strompfad von der Ausgangselektrode
des Treiberelementes zum Erdpotential vorzusehen, der im wesentlichen keine Induktivitäten
aufweist,
sondern bevorzugt nur Kapazitäten.
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bevorzugte Für das weiter unten beschriebene,/Ausführungsbeispiel
hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den als ff -Glied ausgebildeten
Parallelschwingkreis auf die Grundschwingung abzustimmen, während der andere Parallelschwingkreis
auf die dritte Harmonische (zweite Oberschwingung) abgestimmt ist. Zusätzlich könffnoch
weitere Resonanzschwingkreisevorgesehen sein, z.B Sauf die fünfte Harmonische abgestimmter,
die im Prinzip die gleiche Wirkung wie derjenige habender auf die dritte Harmonische
abgestimmt ist. Dieser auf die fünfte Harmonische abgestimmte Parallelschwingkreis
wird, um seine analoge Wirkung zu ermöglichen, in analoger Weise wie der auf die
dritte Harmonische abgestimmte Parallelschwingkreis angeordnet.
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Schließlich hat es sich noch als vorteilhaft erwiesen, die störenden
Einflüsse der zwischen dem Eingang des rjr-Gliedes und Erdpotential liegenden Kapazität
(das ist im wesentlichen die Ausgangskapazität des Greiberelementes) und der zwischen
dem Ausgang des 9 -Gliedes und Erdpotential liegenden Kapazität (Eingangskapazität
des Endverstärkerelementes) dadurch zu berücksichtigen, daß diese Kapazitäten im
Verhältnis zur Querkapazität desW -Gliedes an seinem Eingang bzw. im Verhältnis
zur Querkapazität des t -Gliedes an seinem Ausgang untereinander gleich gemacht
werden.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Senderverstärker mit einem nicht näher dargestellten
Netzwerk zwischen den Treiberelement und dem Endverstärkerelement.
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In den Fig. 2 und 3 sind prinzipiell denkbare, aber nicht erprobte
Netzwerke dargestellt, während Fig. 4 ein erprobtes und bevorzugtes Ausführungsbeispiel
für das Netzwerk in Fig. 1 zeigt.
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Fig. 5 zeigt ein über der Zeit aufgetragenes Anodenspannungsdiagramm
für das Endverstärkerelement in Fig. 1.
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In Fig. 1 ist an das Treiberelement 1 in Form einer Treiberröhre (Tetrode),
und zwar an die Ausgangselektrofe 2, also die Anode, wo die Treiberausgangsspannung
auftritt, ein Netzwerk 3 angeschlossen, für das Aus führungsbeispiele in den drei
folgenden Figuren dargestellt sind und dessen Ausgang zur Steuerelektrode (Steuergitter)
des Endverstärkerelementes 4 führt, das eine Endröhre (Tetrode) ist. Im Ausgangskreis
dieser Endröhre befinden sich, von der Anode ausgehend, zwei Parallelschwingkreise
5 und 6, von denen der erste (5) auf eine Oberschwi(z.B.:3 f)zu verstärkenden Grundschwingung
mit der Betriebsfrequenz f abgestimmt ist, während der zweite (6) auf die Grundschwingung
(f) abgestimmt und zugleich als t -Glied zur Spannungstransformation und Anpassung
der mit der Grundschwingung gespeisten Antenne 7 ausgebildet ist. Für den Fall,
daß der Parallelschwingkreis 5 im Anodenstromkreis der im C-Betrieb arbeitenden
Endröhre 4 auf die dritte Harmonische abgestimmt ist, zeigt Fig. 5 die gewünschte
Form der Anodenspannung Ua in Abhängigkeit von der Zeit t. Diese Anodenspannung
setzt sich aus der Grundwelle U1 und der dritten Harmonischen U3 zusammen, wobei
die Amplitude der Spannung U3 ungefähr nur 1/6 der Spannung U1 beträgt und die dargestellten
Phasenlagen derart eingehalten sind, daß U1 und U3 bei t = 11 also dort, wo Ul infolge
großen Anodenstromilusses ein Minimum hat, zu U3 gegenphasig ist. Für den dargestellten
Fall der Verwendung der dritten Harmonischen U3 ist diese geforderte Gegenphasigkeit
auch innerhalb der dargestellten Halbwelle um t = 0 gegeben. Damit diese Gegenphasigkeit
in der Anodenspannung Ua erzielt werden kann, muß sie auch im Anodenstrom gegeben
sein.
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Dies ist der Fall, wenn der halbe Stromflußwinkel der Endröhre 4 pro
Periode ca. 60 - 700, bevorzugt 65 - 700 beträgt und die Steuergitterspannung eine
ähnliche Form hat Fort hat wie Ua. Das bedeutet, daß die Steuergitterspannung ebenfalls
aus einer Grundschwingung
und einer dritten Harmonischen mit der
in Fig. 5 gezeigten Phasenlage zusammengesetzt sein muß. Da bei sinusförmiger Steuerung
der Treiberröhre 1 in dem für den hohen Wirkungsgrad erforderlichen C-Betrieb, d.h.
mit einem halben Stromflußwinkel von weniger als 900, die dritte Harmonische in
der Anodenspannung der Treiberröhre 4 in entgegengesetzter Phasenlage, als in Fig.
5 gezeigt, erscheint, könnte entweder der halbe Stromflußwinkel der Ureiberröhre
1 größer als 90° gemacht werden (AB-Betrieb), wodurch sich der Wirkungsgrad verschlechtern
wird, oder die Treiberröhre 1 müßte selbst mit der Grundschwingung und der Oberschwingung
in geeigneter Phasenlage und mit geeignetem Amplitudenverhältnis angesteuert werden,
was einen hohen Aufwand zur Folge hätte,oder die vom Treiber kommende dritte Harmonische
in der unerwünschten Phasenlage wird durch Gegenkopplung der Endröhre 4 durch einen
auf die dritte Harmonische abgestimmten Parallelschwingkreis in der Kathodenzuleitung,
also durch frequenzabhängige Gegenkopplung beseitigt und durch eine durch den Gitterstrom
hervorgerufene dritte Harmonische in der richtigen Phasenlage ersetzt, was ebenfalls
einen hohen Aufwand zur Folge hätte.
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Gemäß der Erfindung wird ein einfacherer Weg beschritten, indem das
Netzwerk 3 zwischen Treiber und Endröhre die Phase der Grundschwingung und/oder
der Oberschwingung von der unerwünschten in die erwünschte Lage dreht. Gleichzeitig
kann das Netzwerk so ausgebildet sein, daß das gewünschte Amplitudenverhältnis zwischen
der Grundschwingung und der Oberschwingung eingestellt werden und die Anpassung
optimiert werden kann.
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rein In Fig. 2 ist einetheoretische Möglichkeit für das Netzwerk
3 (Fig. 1) eines Senderverstärkers nach der Erfindung angegeben.
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Dabei befinden sich im Ausgangs stromkreis des Treiberelementes 1
(Fig. 1) von der Ausgangselektrode 2 (Anode) kommend zwei Parallelschwingkreise
5 und 8 in Reihenschaltung, von denen der erste (5) wiederu(m3fa)uf eine Oberschwingung,
beispielsweise die dritte Harmonische, und der zweite (8) auf die Grundschwingung
f
abgestimmt ist. Es ergibt sich daher an dieser Reihenschaltung
die für die Steuerung des Endverstärkerelementes 4 (Fig. 1) erwünschte, oberwellenhaltige
Spannung, wobei jedoch die dritte Harmonische dann, wenn das Treiberelement 2 -
wie für einen guten Wirkungsgrad erforderlich - im C-Betrieb arbeitet, gegenüber
der Grundschwingung nicht die für die Steuerung des Endverstärkerelementes 4 erwünschte
Phasenlage hat. Daher ist zur Korrektur der relativen Phasenlage der dritten Harmonischen
gegenüber der Grundwelle ein LC-Glied als Teil des Netzwerkes 3 (Fig. 1) in dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vorgesehen. Dieses LC-Glied ist auf eine Frequenz
zwischen der Grundschwingung und der Oberschwingung abgestimmt, so daß die Phasenlage
der Grundschwingung in die eine Richtung und die Phasenlage der Oberschwingung in
die andere Richtung derart gedreht wird, daß sich am Ausgang des LC-Gliedes die
relative Phase zueinander um 1800 verschoben hat. Dies gilt allerdings nur, wenn
der Eingang des Endverstärkerelementes 4 rein reaktiv ist und dessen Reaktanz in
der Kapazität C nach Fig. 2 bereits enthalten ist. Da dies gerade bei dem überspannten
C-Betrieb mit Schirmgitterstromübernahme, in welchem das Endverstärkerelement 4
(Fig. 1) arbeitet, nicht der Fall ist, hat das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2,
solange keine zusätzlichen Maßnahmen ergriffen werden, keinen praktischen Wert,
zumal die Schwingkreise 5 und 8 und das LC-Glied zusammengenommen in Parallelresonanz
geraten können, so daß an der Steuerelektrode der Endröhre 4 ein Spannungsanteil
mit unerwünschter Frequenz auftreten kann. Das Ausführungsbeispiel sollte an dieser
Stelle lediglich dazu dienen, aufzuzeigen, daß für den erfindungsgemäßen Senderverstärker
eine Reihe von sehr unterschiedlichen Ausführungsbeispielen denkbar ist.
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Ähnliches, wenn auch aus einem anderen Grund, gilt für das in Fig.
3 gezeigte Netzwerk, bei dem im Ausgangskreis des Treiberelementes g ebenfalls zwei
Parallelschwingkreise enthalten sind, von denen einer (8) auf die Grundschwingung
f und der andere als -Glied -Glied aus den Elementen L, C und 8 gebildet und auf
die zweite, dritte oder vierte, insbesondere dritte Harmonische 3f abgestimmt ist.
Dabei ist zu beachten, daß der Parallelschwingkreis 8 im Ausgangsquerzweig des g
-Gliedes für eine Oberschwingung kapazitiv wirkt.
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Bei dem Netzwerk nach Fig. 3 wird nur die Phase der Oberschwingung,
nicht dagegen die der Grundachwingung um 1800 gedreht.
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Wenn es auch im Aufbau einfacher als das nach Fig. 2 ist, so ergeben
sich doch dann Schwierigkeiten, wenn die Betriebsfrequenz f geändert werden muß,
was beispielsweise bei einem Mittelwellensender bei Übergang vom Lage auf den Nachtbetrieb
notwendig werden kann. Dann zeigt sich nämlich, daß die beiden Parallelschwingkreise
in Fig. 3 nicht unabhängig voneinander abgestimmt werden können.
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Dies ist hingegen bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Fig.
4 möglich, das nun ausführlich beschrieben wird, wobei zunächst nur auf die nicht
gestrichelten Netzwerkteile eingegangen werden soll.
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Das Netzwerk nach Fig. 4 besteht aus einer innerhalb des Anodenliegenden
kreises des Treiberelementes 1 (Fig. 1) / Reihenschaltung aus den Parallelschwingkreis
mit den Elementen L1, Cl und G2, der auf die Grundschwingung f abgestimmt und als
üi-Glied ausgebildet ist, und einem auf die dritte Harmonische 3f abgestimmten Parallelschwingkreis
aus den Elementen L2 und G3. Jeweils ein Parallelschwingkreis stellt für die Resonanzfrequenz
des anderen im Idealf Çl eiRendEurzschluß dar. Außerdem ist durch einen rein Strompfad
kapazitiven/ C1-C3 dafür gesorgt, daß höhere Harmonische (4f, 5f usw.) kurzgeschlossen
sind. Das auf die Grundschwingung abgestimmte üi-Glied aus der Spule L1 im Längszweig
und den Enden satoren C1 und C2 in den Querzweigen dreht die Phase der Grundschwingung
zwischen dem Eingang des t -Gliedes und dessen Ausgang um 1800, während der an den
Fußpunkt des #-Gliedp angeschlossene Parallelresonanzkreis für die Oberschwingung
aus der Spule L2 und dem Kondensator C3 die Phase nicht dreht. Dadurch ist bei sinusförmiger
Steuerung des Treiberelementes 1 (Fig. 1), d.h. bei Ansteuerung des Treibers mit
der Grundschwingung, die von dem Treiberelement in der unerwünschten Phasenlage
erzeugte dritte Harmonische am Steuergitter der Endröhre 4 in der richtigen
Phasenlage
gegenüber der Grundschwingung.
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Das gewünschte Amplitudenverhältnis von Grund- und Oberschwingung
wird durch die Transformation der Grundschwingungsamplitude mit Hilfe des t -Gliedes
und durch die Wahl der Impedanzwerte der Parallelschwingkreise erreicht. Nuß ein
bestimmtes Transformationsverhältnis zwischen der Grundschwingungseingangsamplitude
und der Grundschwingungsausgangssmplitude des zwei -Gliedes eingehalten werden,
dann wird das Amplitudenverhältnis zwischen der Grund- und der Oberschwingung nur
durch die Impedanzen der beiden Parallelschwingkreise beeinflußt und kann durch
deren geeignete Wahl festgelegt werden.
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Im Gegensatz zu bekannten Netzwerken zwischen einem Treiberelement
und einem Endverstärkerelement (z.B. den in der DPS 1 064 115 angegebenen Foster-Netzwerken),aber
auch zu den Netzwerken nach den oben beschriebenen Figuren 2 und 3 läßt sich das
Netzwerk nach Fig. 4 sehr leicht abstimmen, da sich die Parallelschwingkreise ohne
gegenseitige Beeinflussung abstimmen lassen.
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Der Grundwellenkreis L1-C1-C2 wird auf das Anodengleichstromminimum
der Treiberröhre 1 und der Oberwellenkreis L2-C3 auf das Ausgangsleistungsmaximum
der Endröhre 4 eingestellt.
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Da die Anode der Treiberröhre 1 und das Steuergitter der Endröhre
4 gegen Erdpotential liegende Kapazitäten Ca bzw. Ce aufweisen, von denen störende
Einflüsse ausgehen können, ist es zweckmäßig, diese Kapazitäten bei der Bemessung
des Netzwerkes zu berücksichtigen. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Eapazitäten
Ca und Ce die Röhrenkapazitäten und die Schaltungskapazitäten zusammenfassen. Wenn
die Kapazitäten im Verhältnis Ca:Ce = C1:C2 gewählt werden, so ergibt sich ein Brückenabgleich
für die aus diesen Kapazitäten bestehende Brücke, in deren erster Diagonale die
Spule L1 liegt, welche die Brücke mit der Grundwellenspannung versorgt, während
an der anderen Brückendiagonale keine Grundwellenspannung vorhanden ist, so daß
also die *) (bezüglich der Grundfrequenz)
Verbindungsstelle 9 zwischen
den beiden Parallelschwingkreisen auf Erdpotential liegt. Dies hat zur Folge, daß
bei der Abstimmung der beiden Parallelschwingkreise keine gegenseitige Beeinflussung
stattfindet. Die Kapazitäten Ca und Ce sollten aber nach Möglichkeit nicht künstlich
erhöht werden, damit die Treiberröhre 1 am Oberwellen-Parallelschwingkreis L2-C3
eine genügend große Oberwellenspannung erzeugen kann.
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Das erwünschte Amplitudenverhältnis von Grund- zu Oberschwingung am
Gitter der Endröhre 4 ist für das gezeigte Beispiel und Verwendung der dritten Harmonischen
beispielsweise 6 : 1.
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auch etwa Da das 1T -Glied L1-C1-C2 die Grundwellenspannung/im Verhältnis
6:1 vom Treiberausgang zum Endröhreneingang herab transformiert, braucht die Oberwellenspannung
an der Anode der Treiberröhre 1 lediglich etwa 3 % der Grundwellenspannung zu betragen.
Damit ist die Anodenspannung der Treiberröhre fast sinusförmig. Der halbe Stromflußwinkel
der Treiberröhre 1 braucht daher nicht unbedingt auf den für die Erzeugung eines
hohen Oberwellenanteil es (f 3) in der Treiber-Anodenspannung günstigen Wert von
unffefähr nur 40 ° eingestellt zu werden, sondern kann auf für eine Leistungsabgabe
günstigere Werte bis zu ungefähr 600 festgelegt werden, so daß sich zusätzlich zu
dem guten Wirkungsgrad der Endröhre 4 auch ein guter Treiber wirkungsgrad ergibt.
Ergänzend sei erwähnt, daß der Oberwellenschwingkreis im Anodenstromkreis der Endröhre
4 nicht unbedingt auf die gleiche Oberwelle abgestimmt zu sein braucht, wie der
Oberwellenschwingkreis im Anodenstromkreis des Treibers 1. Schließlich sei darauf
hingewiesen, daß in den AnodSEEkreisen zusätzliche Oberwellenschwingkreise vorgesehen
sein können; beispielsweise kann bei dem Ausführungsstrom beispiel nach Fig. 4 in
den Anodenkreis des Treibers 1 zusätzlich ein auf die fünfte Harmonische abgestimmter
Parallelschwingkreis in Reihe zu den bereits vorhandenen Parallelschwingkreisen
gelegt werden. Durch diesen zusätzlichen Schwingkreis würde die Phase der fünften
Harmonischen nicht verändert werden, was auch den Erfordernissen am Gitter der Endröhre
4 entspricht, *) (beispielsweise in die Verbindungsleitung 9)
wenn
der halbe Stromflußwinkel der gerade noch im nicht überspannten Betrieb arbeitenden
Treiberröhre 1 (unter der Voraussetzung einer linearen Röhrenkennlinie) größer als
530 und kleiner als 900 ist und daher die Anode des Treibers die fünfte Harmonische
gegenphasig zur Grundwelle und zur dritten Harmonischen liefert (im Scheitelpunkt
der Grundwelle).
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Insbesondere das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 vereinigt in sich
die Vorteile, daß der Schaltungsaufwand besonders gering, die Abstimmung auf die
Sendefrequenz sehr einfach und die zur Anpassung der End-röhre 4 an die Treiberröhre
1 erforderliche Transformierung der Grundschwingung ebenfalls sehr einfach ist sowie
daß die Treiberröhre nur mit der Grundschwingung angesteuert werden muß und daß
schließlich ein auf eine Oberwelle abgestimmt er Parallelschwingkreis in der Kathodenzuleitung
der Endröhre 4 entfallen kann.
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