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Verstärkeranordnung unter Verwendung von Transformatoren Um durch
eine Verstärkeranordnung, ih der Eingangs- und Ausgangstransformatoren Verwendung
finden, eine möglichst gleichmäßige Verstärkung des gesamten zu übertragenden Sprachgebietes
zu erzielen, war es bisher üblich, den Transformatoren eine möglichst wenig ausgeprägte
Resonanzlage zu geben bzw. die Resonanz so weit außerhalb des Sprachgebietes zu
legen, daß keine einseitige Bevorzugung irgendeines Gebietes innerhalb der Sprachfrequenzen
eintreten konnte. Abgesehen davon, daß der angegebene Zweck auf diese Weise unvollkommen
erreicht wird, wird natürlicherweise dabei der Verstärkungsgrad innerhalb des Sprachgebieters
im ganzen herabgesetzt, während auf der anderen Seite eine Bevorzugung von Frequenzen
außerhalb des zu übertragenden Sprachgebietes stattfindet, die z. B. bei Zwischenverstärkern
wegen der Rückkopplungsgefahr infolge mangelnder Abgleichmöglichkeit in diesem Frequenzgebiet
nicht erwünscht ist.
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Diese Nachteile können dadurch wirksam vermieden werden, daß gemäß
der Erfindung Transformatoren mit ausgeprägter Resonanzlage benutzt werden, und
zwar sowohl auf der Eingangs- wie auf der Ausgangsseite. Das Resonanzmaximum des
Eingangstransformators wird dabei so gewählt, daß es in den Anfang des zu übertragenden
Sprachgebietes fällt. Durch Verlegung der Resonanzlage in das Sprachgebiet wird
also eine hohe Verstärkune# in diesem Gebiet erzielt. Allerdings werden durch einen
solchen Transformator, wenn er all-ein wirkt, die niederen Sprachfrequenzen den
höheren gegenüber einseitig verstärkt. Um nun auch für die höheren Sprachfrequenzen
eine annähernd gleiche Verstärkung zu erzielen, wird die Verstärkungskurve im Gebiet
der höheren Frequenzen gehoben, indem ein Ausgangstransformator bzw, Nachübertrager
benutzt wird, dem ebenfalls stark ausgeprägte Resonanzeigenschaften gegeben werden,
und zwar wird das Resonanzmaximum so gewählt, durch entsprechende Wicklung des Transformators,
daß @es bei einer wesentlich höheren Frequenz als der des Eingangstransformators,
aber noch innerhalb des Sprachgebietes liegt.
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Abb. z gibt eine beispielsweise Darstellung dieser Verhältnisse. Kurve
A zeigt die Verstärkerkurve des Eingangstransformators allein, die bei etwa w =
3 ooo ein Maximum besitzt; kurve B zeigt die scharfe Resonanzkurve des Ausgangstransformators
allein, deren Maximum bei etwa w = 13 ooo liegt. Durch das Zusammenwirken beider
ergibt sich als resultierende Verstärkungskurve die Kurve C. Wie zu ersehen ist,
besitzt diese Kurve nicht mehr die ausgesprochenen Maxima, wie sie bei den Transformatoren
vorhanden sind, sondern der Verlauf ist innerhalb des ganzen für die Sprachübertragung
in Betracht kommenden Bereiches, der durch die beiden punktierten Senkrechten kenntlich
gemacht ist, ein ziemlich gleichmäßiger.
Ein weiterer Erfindungsgedanke
liegt nun darin, die Selektivität der erwähnten Transformatoren gleichzeitig dazu
auszunutzen, um die für die Sprachübertragung nicht mehr in Frage kommenden höheren
Frequenzen abzuschneiden. Eine Unterdrückung dieser höheren Frequenzen, etwa von
16 ooo bis 20 ooo ab, ist z. B. bei Zwischenverstärkern, die an inhomogene
Leitungen angeschlossen sind, deshalb wesentlich, weil gerade durch dieses Sprachgebiet
die Gefahr einer unliebsamen Rückkopplung infolge mangelhafter Leitungsnachbildung
und damit das Selbsttönen des Verstärkers hervorgerufen wird. Statt nun, wie es
bisher meist geschah, diese Frequenzen durch besondere mehrgliedrige Drosselketten
vom Verstärker fernzuhalten oder zu unterdrücken, kann dieser Zweck wirksam erreicht
werden, dadurch, daß die Charakteristiken der soeben beschriebenen Eingangs- und
Ausgangstransformatoren gleichzeitig so gewählt werden, daß sie in ihrem abfallenden
Teil annähernd in dasselbe Gebiet fallen und annähernd parallel verlaufen, so daß
die resultierende Verstär-. kerkurve innerhalb dieses Gebietes einen besonders steilen
Abfall zeigt. Dann werden alle Frequenzen oberhalb dieses Gebietes praktisch nicht
mehr verstärkt und, können sich nicht mehr störend bemerkbar machen.
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Zur Erläuterung der besonderen Vorteile, die die Wahl paralleler Äste
bildet, sei auf die beiliegende Abb.3 verwiesen. In derselben sind die Einzelcharakteristiken
der übertrager mit i, 2, 3 'bezeichnet, deren abfallende Äste annähernd parallel
sind. Es ist selbstverständlich, daß sich niemals bei serienmäßig hergestellten
Verstärkern eine absolut mathematisch genaue Parallelität der Äste erreichen läßt.
Die Summenkurve der drei Einzelcharakteristiken ist in der Charakteristik 4 dargestellt.
Für den Fall, daß die Charakteristik i nicht den ausgezeichneten Verlauf, sondern
den strichpunktierten besitzt, geht die Summenkurve in den. gestrichelt gezeichneten
Verlauf wieder über, d. h. in. diesem Falle sind 2 und 3 parallel, während 5 zu
2 und 3 nicht parallel ist. Aus der Kurve 6, die die Summenkurve für diesen Fall
darstellt, ist ersichtlich, daß der Abfall der Gesamtkurve im höheren Bereich weniger
steil @erfolgt. Da übertrager, deren Maximum im niedrigeren Frequenzbereich liegt,
vorwiegend dazu neigen, eine Charakteristik entsprechend der Kurve 5 zu haben, bietet
die erfindungsgemäße Vorschrift, den Verlauf der Charakteristiken möglichst parallel
zu gestalten, besondere Vorteile. Durch konstruktive Maßnahmen an den Transformatoren
ist es möglich, den Parallelverlauf einzuhalten. In der Abb. i ist ein praktisches
Aüsführungsbieispiel für die geschilderten Verhältnisse gegeben. Die Kurve A und
B, die den Charakteristiken des Eingangs- und Ausgangstransformators entsprechen,
sind durch geeignete Bemessung der Transformatorwicklungen so gewählt, daß sie oberhalb
m = 15 ooo beide ziemlich gleichmäßig abfallen, so daß die sich experimentell
ergebende Verstärkerkurve C, wie aus der Abbildung zu ersehen ist, innerhalb dieses
Gebietes sehr schnell abfällt.
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Um die Verstärkung innerhalb des Sprachgebietes noch gleichmäßiger
zu gestalten, als es durch die oben angegebenen Mittel, nämlich die Verwendung zweier
Transformatoren mit ausgeprägter Resonanzlage auf der Eingangs- und Ausgangsseite
des Verstärkers, geschehen kann, wird gemäß der Erfindung eine zusätzliche Drosselspule
benutzt. Wird diese Drosselspule Dt', wie in Abb. 2 angegeben, parallel zur Sekundärspule
des Eingangstransformators geschaltet, so bildet sie entsprechend ihrem mit der
Frequenz wachsenden Scheinwiderstand einen mehr oder weniger wirksamen. Nebenschluß
zum Eingangstransformator und beeinflußt also damit die Verstärkerkurve. Die Verstärkerkurve
wird nun hierdurch in ihrem Verlauf, wie die Kurve D in Abb. i beispielsweise angibt,
zwar wieder etwas gesenkt, und zwar bei niederen Frequenzen bedeutend stärker als
bei höhe. ren, .erhält aber dadurch im ganzen einen glatteren Verlauf. Wie aus der
Abbildung zu erkennen ist, sind in der . Kurve D die Unebenheiten, die in. der Kurve
C vorhanden sind, fast gänzlich verschwunden. Je nach Wahl der Transformatoren und
der Drossel können die durch die Kurven A, B, C, D ge- j zeigten Verhältnisse
in weiten Grenzen geändert werden. Im besonderen läßt es sich. erreichen, daß die
Verstärkerkurve in einem weiten Gebiet praktisch gleichmäßig undauch annähernd horizontal
verläuft, so daß also i die Frequenzen dieses Gebietes im gleichen Maße verstärkt
werden. In Fällen, wo es dagegen erwünscht ist, die höheren Sprachfrequenzen den
niederen gegenüber in der Verstärkung zu bevorzugen, wie z. B. bei An- i schluß
des Verstärkers an eine stark pupinisierte Leitung, kann- durch geeignete B;ein:essung
der Drosselspule dieser Ausgleich ohne weiteres geschaffen werden, indem durch eine
stärker wirkende Drosselspule der Verstär- i kungskurve ein stärkerer Anstieg nach
höherer Frequenzen zu gegeben wird; wie es durch die Kurve D in Abb. i schon angedeutet
ist. Durch die zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten der angegebenen Mittel kann
man eine praktisch vollkommen verzerrungsfreie und dabei doch hohe _Sprachversfärkung
erzielen..