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Verstärkeranordnung für Wechselstrom. Die Erfindung bezieht sich auf
eine Anordnung zum Verstärken von Wechselströmen, bei denen die Energie an die Primärwicklung
eines Transformators, an ein Telephon oder einen ähnlichen Apparat mit induktivem
Widerstand abgegeben wird. Hierbei ist es bekanntlich, um eine möglichst gute Verstärkerwirkung
zu erzielen, notwendig, daß der äußere Widerstand im Anodenkreis gleich dem inneren
Widerstand der Vakuumröhre gemacht wird, Bei den bisherigen Anordnungen, bei denen
im Anodenkreis im wesentlichen nur ein induktiver Widerstand, nämlich die Transformator-
oder Telephonspule, vorhanden ist, ist es äußerst schwierig, den erforderlichen
hohen Widerstand von etwa zoo ooo Ohm herzustellen, da der Draht für die Wicklung
zu dünn wird.
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Man hat diesen Übelstand durch Parallel schalten eines Kondensators
zu der Sekundärwicklung des Ausgangs- oder. Durchgangstransformators zu vermeiden
versucht. Durch eine solche Anordnung läßt sich zwar der Widerstand der Transformatorspulen
vermindern und doch eine gute Resonanz erreichen, es tritt aber andererseits der
Nachteil auf, daß durch die Parallelschaltung des Kondensators zur Sekundärseite
die Sekundärspannung des Transformators und somit auch die Lautstärke im Telephon
herabgesetzt wird, so daß ein besonderer Fortschritt nicht erzielt wird.
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Gemäß der Erfindung wird die angestrebte Verminderung des Spulenwiderstandes
und zugleich eine erhebliche Verbesserung der Verstärkerwirkung dadurch erreicht,
daß der Kondensator parallel zur Primärwicklung des Transformators oder parallel
zu dem direkt in den Anodenkreis eingeschalteten Telephon gelegt wird und der induktive
Widerstand der Spule und der kapazitive Widerstand des Kondensators so bemessen
werden, daß der aus der Parallelschaltung- sich ergebende wirksame Widerstand gleich
dem inneren Widerstand der Verstärkerröhre wird. Der erforderliche Widerstand kann
sich aus der Kombination einer großen Selbstinduktion mit einer kleinen Kapazität
oder auch irgendwie anders zusammensetzen. Erfindungsgemäß wird eine verhältnismäßig
kleine Selbstinduktion benutzt, die keine übergroße Windungszahl eines überaus dünnen
Drahtes erfordert, es werden vielmehr praktisch leicht erreichbare Verhältnisse
gewählt, und der zur Abstimmung auf Stromresonanz erforderliche Kondensator wird
dann entsprechend bemessen. Annähernd wird dabei
Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens sind Abbildungen beigefügt,
und zwar zeigt Abb. i ein Schaltungsschema der Anordnung gemäß der Erfindung und
Abb. 2 eine graphische Darstellung der im Anodenkreis auftretenden Ströme.
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a bezeichnet den Eingangstransformator, b eine Vakuumröhre mit der
Kathode c, dem Gitter d und der Anode e. In dem Anodenkreis f liegt die Primärspule
g des Durchgangstransformators h, der dazu parallel geschaltete Kondensator k und
die Anodenbatterie na. Die durch die Röhre b verstärkten Schwingungen
werden durch den Transformator h auf eine zweite Röhre b1 mit der Kathode cl, dem
Gitter dl und der Anode e1 übertragen. Der Anodenkreis f 1 enthält das Telephon
g1 und den dazu parallel geschalteten Kondensator k1 und wird zweckmäßig an die
gleiche Batterie m angelegt, wie der Anodenkreis f der ersten Röhre. Natürlich kann
auch für die zweite Röhre eine besondere Anodenbatterie vorgesehen werden.
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Wenn die Abmessungen der Kondensatoren k und k1 und der Transformatorspule
g bzw. des Telephons g1 derart gewählt werden, daß der wirksame Widerstand R des
aus dem Kondensator und der Transformator- bzw. Telephonspule gebildeten Kreises
n bzw. n1 gleich dem inneren Widerstand R1 der Röhre wird, so werden die Eigenschwingungszahlen
der Kreise n und n1 gleich der Frequenz des zu verstärkenden. Tones, und die Spannung
zwischen den Endpunkten der Transformator- bzw. Telephonspule ist in Phase mit der
Stromstärke in dem entsprechenden Anodenkreis f bzw. f l,
wodurch ein
möglichst günstiges Arbeiten der Röhre erreicht wird.
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Wird ferner der Widerstand der Kondensatoren k bzw. k1 angenähert
gleich dem Widerstand w L der Transformator- bzw. Telephonspule g bzw. g1 gemacht,
so sind die im Kondensator und in der Spule fließenden Ströme ik bzw. ib ungefähr
gleich, aber entgegengesetzt gerichtet (s. Abb. 2). Der resultierende Strom if im
Anodenkreis wird dann ein Minimum, während der Strom ib in der Spule und somit auch
die Spannung p zwischen ihren Endpunkten ein Maximum wird. Es wird dann die Stromstärke
if gleich der Stromstärke ib multipliziert mit dem Verhältnis der Widerstände
Dieses Verhältnis ist aber gleich dem Dekrement > der Schwingungen, dividiert durch
die Zahl ?r. Es wird daher die Stromstärke
also bei einem Dekrement > = o, r, der Strom ib etwa dreißigmal so groß wie der
Strom if. Da aber die Wirkung auf die Telephonmembran bzw. auf die Sekundärseite
eines Transformators durch die Stromstärke ig' bedingt wird, so erzielt man eine
erheblich günstigere Verstärkung durch die Röhre als bei der alten Anordnung, bei
der der Kondensator fehlt, und infolgedessen in der Spule nur der gleiche Strom
fließen kann -wie im Anodenkreis.
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Zugleich wird es aber auch durch die Parallelschaltung eines Kondensators
möglich, den induktiven Widerstand der Transformator-bzw. Telephonspule erheblich
kleiner zu halten. Bei der bisherigen Anordnung ohne Kondensator ist es nämlich
notwendig, den Widerstand w L der Spule allein gleich dem inneren Widerstand Rl
der Röhre zumachen. Bei der neuen Anordnung ist der aus der Parallelschaltung sich
ergebende Widerstand des Kreises n bzw. n1 gleich R1. Nun ist aber
d. h. der Widerstand der Drosselspule wird
er braucht daher nicht mehr ioo ooo, sondern nur etwa 3 ooo Ohm betragen, so daß
also tatsächlich das angestrebte Ziel erreicht wird.
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Bei denjenigen Anordnungen, bei denen die Dämpfung verhältnismäßig
groß und die auftretenden Frequenzschwankungen gering sind, genügt es, einen festen,
nicht regulierbaren Kondensator einzubauen.
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Da aber, wie aus dem Genannten hervorgeht, die neue Anordnung gerade
für kleine Dämpfung besonders wirksam ist, und da bei kleiner Dämpfung schon ganz
geringe Frequenzschwankungen die Resonanz in erheblichem Maße beeinträchtigen, so
ist es häufig erforderlich, um die Eigenschwingungszahl des Keises za bzw. n1 jederzeit
nachregulieren zu können, einen Kondensator zu verwenden, dessen Kapazität beliebig
regelbar eingestellt werden kann.