DE2844296C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Linearisierung eines AM-Modulationsverstärkers für Groß-Sender, wobei der Modulationsverstärker als NF-Gegentaktverstärker für große Leistungen mit zwei Verstärker-Röhren arbeitet.

Bei den bisher üblichen AM-Modulationsverstärkern für große Leistung (z. B. 600 kW bei Sendernennleistung 1000 kw) mußte man im Hinblick darauf, daß die Anodenstrom-Gitterspannungs-Kennlinie einer Hochleistungstetrode stark unlinear ist, einen relativ hohen Ruhestrom für die beiden Verstärkerröhren vorsehen, um einen niedrigen Klirrfaktor zu erzielen. Dadurch wurden die Röhren zusätzlich belastet (ca. 100 kW bei 1000 kW-Sendern), und der Gesamtwirkungsgrad des Senders wurde entsprechend herabgesetzt.

Es ist nun, z. B. aus der DE-OS 23 06 294, bekannt, die Nichtlinearität eines vollständigen Verstärkers, die zu einer Verzerrung des verstärkten Signals führt, durch eine geeignete Vorverzerrung des Signals zu beseitigen.

Eine solche Vorverzerrung verzichtet jedoch darauf, an dem Verstärker selbst vorteilhafte Änderungen vorzunehmen.

Für die Realisierung einer geeigneten Vorverzerrung ist es weiterhin aus der DE-OS 20 48 918 bekannt, einen nichtlinearen Gleichspannungsverstärker zu verwenden, der im wesentlichen aus einem Operationsverstärker und einem Gegenkopplungsnetzwerk besteht, durch welches ein veränderlicher Verstärkungsfaktor erzeugt wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Linearisierung für mit zwei Röhren im Gegentakt arbeitende Modulationsverstärker zu schaffen, bei dem der Verstärker bei gleichbleibend niedrigem Klirrfaktor ohne einen hohen Ruhestrom auskommt.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Eine vorteilhafte Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus dem Anspruch 2.

Die Erfindung sei jetzt anhand der Fig. 1 und 2 beispielsweise näher erläutert. Gemäß Fig. 1a wird die Kennlinie I _a (U _g ) jeder Röhre mit mehreren (z. B. 5) geradlinigen Abschnitten approximiert (I _a Anodenstrom, U _g Gitterspannung). Die Steigung der einzelnen Abschnitte entspricht der mittleren Steilheit jeder Röhre im betreffenden Teilbereich. Dann wird der Röhre ein Gleichspannungsverstärker A 1 vorgeschaltet, dessen Verstärkung sich in den entsprechenden Teilabschnitten zur Steilheit der approximierten Röhrenkurve invers verhält (Fig. 1b). U _i ist die Eingangsspannung, U _o die Ausgangsspannung des Gleichspannungsverstärkers A 1. Damit wird die gesamte Übertragungskurve von Verstärker A 1 plus Röhre V 1 weitgehend linearisiert und der Ruhestrom praktisch auf Null reduziert.

Fig. 2a zeigt die prinzipielle Anordnung. A 1 ist der bereits erwähnte Gleichspannungsverstärker mit variabler Verstärkung, und A 2 ist ein linear, gleichspannungsgekoppelter Hochspannungsverstärker für die volle Aussteuerung der zu linearisierenden Röhre V 1.

Die Verstärkung von A 1 wird durch das Gegenkopplungsnetzwerk R, R 1 bestimmt:

Der in Stufen variable Widerstand R wird durch Parallelkombination von R₂ bis R₆ realisiert (Fig. 2b). Mit steigendem Momentanwert der Eingangsspannung U _i werden stufenweise über Schaltdioden D 1 bis D 4 dem Widerstand R₂ weitere Widerstände (R₃ bis R₆) parallel zugeschaltet; dadurch wird die Verstärkung von A 1 reduziert. Die Einsatzpunkte für D 1 bis D 4 sind durch die konstanten Spannungsabfälle über Widerstände R₇ bis R₁₀ bestimmt. Eine Konstantstromquelle I 1 garantiert diese konstanten Spannungsabfälle über die Widerstände R₇ bis R₁₀ trotz der variierenden Eingangsspannung.

Die Eingangsspannung U _i enthält sowohl die modulierende NF-Spannung als auch eine feste Grundvorspannung, welche nach Verstärkung in den Verstärkern A 1 und A 2 den Arbeitspunkt (den Ruhestrom) der Röhre V 1 bestimmt.

Durch Änderung der Widerstände R₂ bis R₁₀ können andere Röhrentypen linearisiert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Linearisierung eines AM-Modulationsverstärkers für Groß-Sender, wobei der Modulationsverstärker als NF-Gegentaktverstärker für große Leistungen mit zwei Verstärker-Röhren arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Kennlinie des Anodenstroms in Abhängigkeit von der Gitterspannung für jede der zwei Verstärker-Röhren durch mehrere geradlinige Abschnitte approximiert wird, wobei die Steigung der einzelnen Abschnitte der mittleren Steilheit jeder der beiden Röhren (V 1) im betreffenden Teilbereich entspricht, und daß jeder der beiden Röhren (V 1) ein Gleichspannungsverstärker (A 1) vorgeschaltet wird, dessen Verstärkung sich in den entsprechenden Teilbereichen zur Steilheit der approximierten Kennlinie invers verhält.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher Schaltungsanordnung die Verstärkung des Gleichspannungsverstärkers (A 1) durch ein Gegenkopplungsnetzwerk bestimmt wird, das durch einen variablen Rückkopplungswiderstand (R) und einen zwischen dem Rückführungspunkt dieses Widerstandes an einen Verstärkereingang und Masse liegenden festen Widerstand (R 1) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Gleichspannungsverstärker (A 1) und der zugehörigen Röhre (V 1) noch ein linearer, gleichspannungsgekoppelter Hochspannungsverstärker (A 2) für die volle Aussteuerung der zu linearisierenden Röhre (V 1) geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Stufen variable Widerstand (R) durch eine Parallelkombination von mehreren Einzelwiderständen (R₂ . . . R₆) realisiert ist, daß mit steigendem Momentanwert der Eingangsspannung (U _i ) stufenweise über Schaltdioden (D 1 . . . D 4) einem ersten Rückkopplungswiderstand (R₂) weitere Widerstände (R₃ . . . R₆) parallel zugeschaltet werden und daß die Einsatzpunkte für die Schaltdioden (D 1 . . . D 4) durch die konstanten Spannungsabfälle über Widerstände (R₇ . . . R₁₀) bestimmt sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Widerständen (R₇ . . . R₁₀) eine Konstantstromquelle nachgeschaltet ist, welche trotz der variablen Eingangsspannung (V _i ) die konstanten Spannungsabfälle über die Widerstände (R₇ . . . R₁₀) garantiert.