DE448134C

DE448134C - Circuit to suppress the tendency to whistle in amplifiers with vacuum tubes

Info

Publication number: DE448134C
Application number: DER46592D
Authority: DE
Original assignee: Dr Erich F Huth GmbH
Current assignee: Dr Erich F Huth GmbH
Priority date: 1918-10-01
Filing date: 1918-10-01
Publication date: 1927-08-12

Description

Schaltung zur Unterdrückung der Pfeifneigung bei Verstärkerapparaten mitVakuumröhren. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung für Verstärkerapparate mit Hochvakuumröhren, welche vor allem dazu dienen soll, die Pfeifneigung solcher Anordnungen zu beseitigen. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß nicht nur unbeabsichtigte Rückkopplungen zwischen verstärkten und unverstärkten Stromteilen, sondern auch ein schlechtes Vakuum der Röhre ohne jegliche Rückkopplung eine erhebliche Pfeifneigung hervorrufen kann. Dies wird dadurch bedingt, daß in den Röhren beim Vorhandensein größerer Gasreste außer den durch die Kathode ausgestrahlten Elektronen durch Zertrümmerung der Gasteilchen Ionen entstehen, deren Bewegung gleichfalls einem elektrischen Strom entspricht, und daß die Röhre infolgedessen unter gewissen Betriebsverhältnissen, ähnlich wie ein tönender Lichtbogen, einen negativen Widerstand im Gitterkreis besitzt und daher in diesem ungedämpfte Schwingungen von selbst auslösen kann.Circuit for suppressing the tendency to whistle in amplifiers with vacuum tubes. The invention relates to a circuit for amplifier apparatus with high vacuum tubes, which are primarily intended to reduce the tendency of such to whistle Eliminate orders. It is based on the knowledge that not only unintentional Feedback between amplified and unamplified current parts, but also a bad vacuum of the tube without any feedback a considerable tendency to whistle can cause. This is due to the fact that in the tubes when it is present larger gas residues apart from the electrons emitted by the cathode due to shattering of the gas particles, ions are created, whose movement is also an electric current corresponds, and that the tube as a result, under certain operating conditions, similar to a resounding arc, has a negative resistance in the grid circle and therefore can trigger undamped oscillations in this by itself.

In Abb. i ist in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz p1 zwischen Kathode und Zwischenelektrode der zum Gitter fließende Elektronenstrom il der Ionenstrom i2 und der tatsächlich zustande kommende Strom i dargestellt. Die Abhängigkeit des Gitterkreises ü entspricht dem Maxwellschen Geschwindigkeitsverteiungsgesetz. Der Ionenstrom i2 ist, da Elektronen negative, Ionen dagegen positive Elektrizitätsteilchen darstellen, dem zum Gitter und zur Anöde fließenden Elektronenstrom entgegengesetzt gerichtet und, wie genaue Messungen ergeben haben, dem letzteren direkt proportional.In Fig. I, depending on the voltage difference p1 between Cathode and intermediate electrode the electron current flowing to the grid il the ion current i2 and the current i actually produced are shown. The dependence of the Lattice circle ü corresponds to Maxwell's law of velocity distribution. Of the Ion current i2 is, because electrons are negative, ions, on the other hand, are positive electricity particles represent, opposite to the electron current flowing to the grid and to the anode and, as accurate measurements have shown, directly proportional to the latter.

Der Gesamtstrom i ist gleich der- Summe von Elektronenstrom il ' und Ionenstrom i2. Wie aus der Abb. i ersichtlich ist, nimmt bei gewissen Betriebsverhältnissen der Gesamtstrom mit zunehmender Spannung ab. Dies ist die Bedingung für einen negativen Widerstand, und ein Arbeiten in diesem Bereich muß bei Verstärkerröhren vermieden werden, da sonst eine erhebliche Pfeifnei,gung auftritt.The total current i is equal to the sum of the electron current il 'and Ion current i2. As can be seen from Fig. I, increases under certain operating conditions the total current decreases with increasing voltage. This is the condition for a negative Resistance, and working in this area must be avoided with amplifier tubes otherwise there will be a considerable tendency to whistle.

Durch Anordnung der negativen Vorspannung, die das Gitter gegenüber der Kathode besitzen muß, läßt sich dieser Bereich vermeiden. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, daß durch Änderung der Gitterspannung auch die Verstärkerwirkung, wenn auch weniger stark, beeinflußt wird. Will man daher die Pfeifneigung durch Verringerung der negativen Vorspannung herabmindern, so ist damit zu rechnen, daß zugleich auch die Verstärkerwirkung und der Wirkungsgrad der Röhre beeinträchtigt wird.By placing the negative bias opposite the grid must have the cathode, this area can be avoided. There is, however to take into account that by changing the grid voltage, the amplifier effect, although less strongly influenced. Therefore one wants to get through the tendency to whistle Reduce the negative bias, so is in order to to be expected that at the same time the amplifier effect and the efficiency of the tube is affected.

Während die Abhängigkeit der Verstärkerwirkung von der Vorspännung sich noch verhältnismäßig einfach übersehen läßt, da sie nur von der konstruktiven Anordnung und den-Betriebsverhältnissen abhängt, ist der die Pfeifneigung bedingende negative Widerstand vornehmlich von dem Vakuum der Röhre abhängig, das sich einerseits niemals völlig gleichmäßig herstellen läßt, andererseits mit der Zeit häufig schwankt. Der günstigste Teil der Gittervorspannung ist hiernach rechnerisch überhaupt nicht festzustellen, besonders da außerdem noch häufig starke positive Rückkopplungen, z. B. durch Schlechterwer- -den der Isolation beim Arbeiten in feuchten Räumen, auftreten können, die gleichfalls die Pfeifneigung der Apparate sehr stark .erhöhen. Im allgemeinen ist es nötig, die negative Vorspannung mit Rücksicht auf die Pfeifneigung klein zu halten, wenn auch die Verstärkerwirkung dadurch etwas leidet.While the dependence of the reinforcing effect on the bias can still be overlooked relatively easily, since it only depends on the constructive Depending on the arrangement and the operating conditions, the one that determines the tendency to whistle negative resistance mainly depends on the vacuum of the tube, which is on the one hand can never be produced completely evenly, on the other hand it often fluctuates over time. According to this, the most favorable part of the grid prestress is not at all mathematically noticeable, especially since there are also often strong positive feedbacks, z. B. by deterioration of the insulation when working in damp rooms, can occur, which also greatly increase the tendency of the apparatus to whistle. In general it is necessary to adjust the negative bias with regard to the tendency to whistle to be kept small, even if the reinforcing effect suffers somewhat as a result.

Diese . theoretisch schwer zu übersehenden-Fragen lösen sich gemäß der Erfindung praktisch außerordentlich einfach, wenn in den Gitterkreis eine weitere Reguliervorrichtungzur bequemen Veränderung der Spannungsdifferenz zwischen Gitter und Kathode eingeschaltet ist, die solche Abmessungen hat, daß durch ihre Verstellung.die normalen Betriebszustände, insbesondere die Stromverhältnisseim Anodenkreis, nur unwesentlich geändert werden, der wirksame Gitterwiderstand dagegen stets so eingestellt werden kann;- daß ein durch schlechtes,Vakuum oder eine Rückkopplung hervorgerufener wirksamer negativer Widerstand, der'für sich Selbsterregung, d. i. Pfeifen, erzeugen würde, kompensiert werden kann. Bei Schaltungen mit mehreren Röhren kann erfindungsgemäß noch eine weitere Reguliervorrichtung vorgesehen werden, mittels deren die Spannung an allen Röhren gleichzeitig verändert werden- kann. -,Durch die Anwendung dieser Reguliervorrichtungen wird es möglich, jede Röhre einer Mehrfachverstärkerschaltung unabhängig von der anderen so einzustellen, daß ein Pfeifen vermieden ist.These . theoretically difficult to overlook questions are solved accordingly the invention is practically extremely simple when in the grid circle another Regulating device for conveniently changing the tension difference between grids and cathode is switched on, which has such dimensions that by their adjustment.die normal operating conditions, in particular the current conditions in the anode circuit are changed insignificantly, the effective grid resistance, however, is always set in this way - that one caused by bad, vacuum or a feedback effective negative resistance, which is self-excitation, d. i. Whistle, produce would, can be compensated. In the case of circuits with several tubes, according to the invention yet another regulating device can be provided, by means of which the tension can be changed on all tubes at the same time. -, by applying this Regulators make it possible to use each tube of a multiple amplifier circuit to be adjusted independently of the other so that whistling is avoided.

Die Abb.2 zeigt beispielsweise eine Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung an Hand eines Dreifachverstärkers.For example, Fig.2 shows an embodiment of the circuit according to the invention using a triple amplifier.

In Abb. 2 bedeutet a den Eingangstransformator, b1, b2, b3 die Vakuumröhren mit den Anoden cl, c2, c3, den Gittern dJ, d2, d3 und den Kathoden e1, e2, .es. f ist der Ausgangstrans#formator, g und h die allen Röhren gemeinsame Anöden- bzw. Heizbatterie und k die zur Veränderung der Vorspannung dienende Potentiometerschaltung. ml, m2 sind die Zwischentransformatoren zwischen den einzelnen Röhren. Durch die Reguliervorrichtung k kann die Spannung an allen Lampen gleichzeitig verändert werden. Zweckmäßig ist es, für jede Lampe noch einen besondemen festen Widerstand in die Zuleitung zum Heizfaden einzuschalten. Die negative Vorspannung des Gitters der einzelnen Vakuumröhren kann je durch eine Reguliervorrichtung k1, k2, 1z' im Betriebe derart eingestellt werden, daß eine Pfeifneigung nicht eintritt, wobei gleichzeitig die gemeinsame Reguliervorrichtung entsprechend eingestellt ist. Es wird durch diese beiden Regulierungen möglich, sämtliche Röhren der Schaltung unabhängig voneinander je auf eine solche Gittervorspannung einzuregulieren, daß .für jede einzelne Röhre das Pfeifen vermindert ist.In Fig. 2, a denotes the input transformer, b1, b2, b3 the vacuum tubes with the anodes cl, c2, c3, the grids dJ, d2, d3 and the cathodes e1, e2, .es. f is the output transformer, g and h the anode or heating battery common to all tubes and k the potentiometer circuit used to change the bias voltage. ml, m2 are the intermediate transformers between the individual tubes. The voltage on all lamps can be changed at the same time by the regulating device k. It is useful to switch on a special fixed resistor in the supply line to the filament for each lamp. The negative bias of the grid of the individual vacuum tubes can be adjusted by a regulating device k1, k2, 1z 'in the company in such a way that there is no tendency to whistle, the common regulating device being set accordingly at the same time. These two controls make it possible to regulate all the tubes in the circuit independently of one another to such a grid bias that the whistling is reduced for each individual tube.

Häufig ist es vorteilhaft, den ersten Lampen eine geringere negative Vorspannung zu geben -als-den letzten,- da bekanntlich die -ersten Lampen besonders zum Pfeifen neigen. Man kann auch umgekehrt verfahren und den ersten Lampeneine größere negative Vorspannung geben als den letzten und dann die Lampen je nach ihrem Vakuum in zwei Sorten teilen, so daß an erster Stelle nur Lampen mit sehr gutem Vakuum, an letzer Stelle _ solche mit schlechtem Vakuum gesetzt werden dürfen.It is often advantageous to give the first lamps a lower negative To give bias -as-the last, - as is well known, the -first lamps especially tend to whistle. You can also do the opposite and turn on the first lamp give greater negative bias than the last and then the lamps depending on theirs Divide vacuum into two sorts, so that in the first place only lamps with very good Vacuum, in the last place _ those with poor vacuum may be set.

Claims

PATrrJTANSPRUC'H *: Circuit for suppressing the tendency to whistle Amplifier apparatus with several vacuum tubes, characterized by one in the Lattice circle of each tube switched on variable regulator of such dimensions that by their actuation the normal _ -operating conditions, . in particular the current consumption, in the anode circuit, has only changed insignificantly the effective Gittexwsderstand, however, can always be set so that that one caused by bad vacuum or feedback is more effective negative resistance, which would generate self-excitement (whistling), compensates can be, and that also by a further regulating device (k) the Voltage on all lamps can be changed at the same time.