DE547269C

DE547269C - High frequency amplifier

Info

Publication number: DE547269C
Application number: DEI37586D
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1928-04-07
Filing date: 1929-04-07
Publication date: 1932-03-21

Description

Hochfrequenzverstärker Man hat bei Verstärkern vorgeschlagen, den Ausgangskreis abzustimmen, um Selektivität zu erhalten; dieses Verfahren wird aber nicht viel angewendet, da die Ausgangsimpedanz der Röhre niedrig genug ist, um die Schärfe der Abstimmung, die erhalten werden kann, -stark zu verringern. Die Verwendung eines abgestimmten Ausgangskreises hat auch die Tendenz, Schwingungen zu erzeugen, wegen der Rückkopplung durch die Röhre infolge der Kapazität zwischen Gitter und Anode.High-frequency amplifiers It has been proposed for amplifiers that Tune output circuit to maintain selectivity; this procedure will however not applied much as the output impedance of the tube is low enough to handle the Sharpness of tuning that can be obtained - greatly decrease. The usage a matched output circuit also has the tendency to generate vibrations, because of the feedback through the tube due to the capacitance between the grid and Anode.

Um diese Nachteile zu vermeiden, verwendet man gewöhnlich einen nicht abgestimmten Ausgangskreis, der lose mit einem abgestimmten Eingangskreis der nächstfolgenden Röhre gekoppelt ist. Hierdurch wird die Wirkung der Ausgangsimpedanz das Abnehmen der Abstimmschärfe sehr beträchtlich verringern und gleichzeitig der Tendenz zum Schwingen entgegengearbeitet.To avoid these disadvantages, one is usually not used matched output circuit, the loose with a matched input circuit the next Tube is coupled. This will decrease the effect of the output impedance the tuning sharpness very considerably reduce and at the same time the tendency to Swing counteracted.

Bei Vierelektrodenröhren mit zwei Gittern, von denen eins als Schirmgitter dient, ist bekanntlich die Ausgangsimpedanz viel größer als bei einer gewöhnlichen Röhre mit drei Elektroden. Wegen dieses Unterschiedes in bezug auf die Ausgangsimpedanz hat man vorgeschlagen, den Ausgangskreis der Röhre abzustimmen, da man hierdurch eine gute Selektivität erreichen kann und gleichzeitig der abgestimmte Ausgangskreis eine hohe innere Impedanz im Ausgangskreis ergibt. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß, wenn sie über einen großen Frequenzbereich verwendet wird, die Impedanz des abgestimmten Ausgangskreises sehr beträchtlich innerhalb des Frequenzbereiches schwankt und infolgedessen innerhalb dieses Bereiches keine gleichmäßige Verstärkung erzielt werden kann. Die obenerwähnten Nachteile sollen gemäß der Erfindung durch die vorliegende Anordnung beseitigt werden, die eine genügend hohe Ausgangsimpedanz ergibt, um einen hohen Verstärkungsgrad zu erzielen, und die gleichzeitig eine gleichmäßige Verstärkung innerhalb des ganzen Arbeitsbereiches ermöglicht.With four-electrode tubes with two grids, one of which is used as a screen grid is used, the output impedance is known to be much greater than that of an ordinary one Tube with three electrodes. Because of this difference in output impedance it has been suggested to tune the output circuit of the tube, as this will help can achieve good selectivity and at the same time the coordinated output circuit results in a high internal impedance in the output circuit. However, this arrangement has the Disadvantage that, when used over a wide frequency range, the impedance of the tuned output circuit is very considerably within the frequency range fluctuates and consequently no uniform gain within this range can be achieved. The above-mentioned disadvantages are to be carried out according to the invention the present arrangement eliminates the need for a sufficiently high output impedance results in order to achieve a high degree of reinforcement, and at the same time a uniform Enabling reinforcement within the entire work area.

Erfindungsgemäß werden für eine oder mehrere der Verstärkerröhren abgestimmte Eingangskreise verwendet, die mit den nicht abgestimmten Ausgangskreisen der vorhergehenden Schirmgitterröhren lose gekoppelt werden. Die Kopplung erfolgt durch Transformatoren mit einem Übersetzungsverhältnis von i : i, wobei aber auch die Primärwicklung mehr Windungen erhalten kann als die Sekundärwicklung. Auf diese Weise kann man die effektive Impedanz des Ausgangskreises der Schirmgitterröhre ebenso hoch oder sogar noch höher machen, .als es der Fall sein würde, wenn der Ausgangskreis selbst abgestimmt wäre. Wenn-die Primärwicklung eine größere Anzahl von Windungen hat als die Sekundärwicklung, kann die effektive Impedanz des Ausgangskreises etwas höher gemacht werden, als wenn das Verhältnis auf i : i gehalten würde; hierdurch wird in manchen Fällen der Verstärkungsgrad merklich vergrößert, da die Anodenimpedanz einer Schirnigitterröhre im allgemeinen beträchtlich höher ist als die Impedanz bei Resonanz eines abgestimmten Parallelkreises, wobei bekanntlich für das größte Verstärkungsmaß die Ausgangsimpedanz des Kreises km allgemeinen gleich der Röhrenimpedanz sein soll.According to the invention for one or more of the amplifier tubes Matched input circuits are used that match the unmatched output circuits of the previous screen grid tubes are loosely coupled. The coupling takes place by transformers with a transformation ratio of i: i, but also the primary winding can have more turns than the secondary winding. To this Way one can get the effective impedance of the output circuit of the screen grid tube make it as high or even higher than the case be would if the starting group itself were voted on. If-the primary winding a has greater number of turns than the secondary winding, the effective impedance can be of the starting circle can be made slightly higher than if the ratio on i: i would be held; this makes the gain noticeable in some cases increased because the anode impedance of a screen grid tube is generally considerable is higher than the impedance at resonance of a tuned parallel circuit, where as is well known, for the greatest gain the output impedance of the circuit km in general should be equal to the tube impedance.

Versuche haben ferner ergeben, daß durch geeignete Trennung der Sekundär- und Primärwicklung des-Transformators die Kapazität zwischen den Wicklungen so eingestellt werden kann, daß die Spannungsübertragung von der Primärwicklung auf die Sekundärwicklung innerhalb des ganzen Frequenzbereiches gleichmäßig ist. Beispielsweise ergaben sich mit einem Transformator mit nur einer Papierzwischenlage von etwa o,o6 min Stärke zwischen den Wicklungen folgende Abmessungen: Kapazität zwischen den Wicklungen: 466 M. M. F., Kopplungskoeffizient: 99,4 °(". Frequenz Verstärkung 6oo K. H. 23,5 1000 - 31,5 1400 - 36,0 Bei Verwendung von Papierisolation von o,6 mm Stärke ergaben sich folgende Zahlen: Kapazität zwischen den Wicklungen: io6 M. M. F., Kopplungskoeffizient: 93,2"/". Frequenz Verstärkung 6oo K. H. 27 1000 - 30 1400 - 29 Bei dem letzteren Ausführungsbeispiel hat sich herausgestellt, daß die Kapazität zwischen den Wicklungen viel schneller abnimmt als der Kopplungskoeffizient, wodurch der Verstärkungsgrad bei den höheren Frequenzen verringert wurde, wo die Kapazitätskopplung am meisten wirksam ist. Diese Verringerung der Kopplung verbessert natürlich die Selektivität gegenüber einer Anordnung mit fester Kopplung.Tests have also shown that by suitable separation of the secondary and primary winding of the transformer, the capacitance between the windings can be adjusted so that the voltage transfer from the primary winding to the secondary winding is uniform within the entire frequency range. For example, with a transformer with only one paper interlayer approximately 0.06 min thick between the windings, the following dimensions resulted: Capacity between the windings: 466 MMF, coupling coefficient: 99.4 ° (". Frequency amplification 6oo KH 23.5 1000 - 31.5 1400 - 36.0 When using paper insulation with a thickness of 0.6 mm, the following figures were obtained: Capacity between the windings: io6 MMF, coupling coefficient: 93.2 "/". Frequency amplification 6oo KH 27 1000 - 30 1400 - 29 In the latter embodiment, it has been found that the capacitance between the windings decreases much faster than the coupling coefficient, thereby reducing the gain at the higher frequencies where capacitance coupling is most effective. This reduction in coupling, of course, improves the selectivity over an arrangement with a tight coupling.

Man kann die Selektivität bei Erzielung gleichmäßiger Verstärkung noch weiter dadurch verbessern, daß man die Polarität einer Wicklung gegenüber der anderen umkehrt, indem man beispielsweise eine Spule entgegengesetzt zur anderen wickelt. Auf jeden Fall müssen benachbarte Enden der beiden Wicklungen auf derselben Spannung gegenüber Erde gehalten werden. Beim Wickeln in entgegengesetzten Richtungen ist die natürliche Kapazitätskopplung in entgegengesetzter Phase zu der magnetischen Kopplung der Spulen und muß der Zwischenraum zwischen ihnen etwas größer sein, als wenn sie in demselben Sinne gewickelt wären. Der größere Abstand verringert die Kapazitätskopplung, so daß die magnetische Kopplung um einen Betrag vorherrscht, der genügt, um ein hinreichendes Maß von Verstärkung bei einer Amplitude zu erzeugen, die praktisch über den ganzen Arbeitsbereich konstant bleibt. In diesem Falle wird also die Verbesserung der Selektivität durch die weitere Trennung der Wicklungen erzielt.One can increase the selectivity while achieving uniform gain improve even further by changing the polarity of a winding with respect to the reverses others by, for example, placing one coil opposite to the other wraps. In any case, adjacent ends of the two windings must be on the same Voltage with respect to earth. When winding in opposite directions is the natural capacitance coupling in opposite phase to the magnetic one Coupling of the coils and the space between them must be slightly larger than if they were wrapped in the same sense. The greater distance reduces that Capacitance coupling so that the magnetic coupling prevails by an amount which is sufficient to produce a sufficient amount of gain at an amplitude which remains practically constant over the entire work area. In this case it will i.e. the improvement in selectivity through the further separation of the windings achieved.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abb. i und 2 schematisch dargestellt.Two embodiments of the invention are shown schematically in FIGS shown.

Die Empfangsschaltung gemäß Abb. i enthält eine Schirmgitter-Hochfrequenzverstärkerröhre i, ein Audion 2 und zwei Niederfrequenzverstärkerröhren 3 und .4. Die mit der Antenne 5 aufgenommenen Signale werden durch den Transformator 6 auf den Eingangskreis 7 der Röhre i übertragen, deren Ausgangskreis durch den Transformator 9 mit dem Eingangskreis io der Röhre 2 gekoppelt ist. Der Ausgang dieser Röhre ist durch den Transformator i i mit dem Eingang des Niederfrequenzverstärkers 3 gekoppelt. Der Kopplungstransformator 9 ist gemäß den oben entwickelten Grundsätzen so ausgebildet, daß er innerhalb des ganzen Arbeitsbereiches .des Empfängers eine gleichmäßige Verstärkung ergibt.The receiving circuit according to Fig. I contains a screen grid high-frequency amplifier tube i, an Audion 2 and two low frequency amplifier tubes 3 and .4. The one with the antenna Signals picked up 5 are transmitted to input circuit 7 by transformer 6 the tube i, whose output circuit is transmitted through the transformer 9 to the input circuit io of the tube 2 is coupled. The output of this tube is through the transformer i i coupled to the input of the low frequency amplifier 3. The coupling transformer 9 is designed in accordance with the principles developed above to operate within the entire working area .of the receiver results in an even amplification.

Bei der Anordnung gemäß Abb. 2 sind drei Stufen von Hochfrequenzverstärkung in Gestalt von den Schirmgitterröhren 12, 13 und 14 vorgesehen. Die Kopplungstransformatoren 15, 16 und 17 sind wieder nach den oben entwickelten Grundsätzen ausgebildet. Zur Verhütung von Streukopplung zwischen den verschiedenen abgestimmten Kreisen sind die verschiedenen Schirmgitterröhren und Kreise in geerdete Schirme eingeschlossen, wie die Zeichnung zeigt, oder durch geerdete Schirme voneinander getrennt, wie in den beiden Abbildungen durch punktierte Linien angedeutet ist. Bei der Anordnung gemäß Abb.2 wird die gewünschte Arbeitsspannung für die Schirmgitter 18 durch eine mit den Klemmen i9 und 2o verbundene Stromquelle geliefert. Durch Regelung dieser Spannung mittels des Potentiometers 2i erhält man eine genügende Steuerung des Verstärkungsgrades. Bei der Anordnung gemäß Abb. i wird diese Regelung durch den Schiebewiderstand 22 erzielt, der in dem Kathodenkreis des Verstärkers i angeordnet ist.In the arrangement according to FIG. 2, three levels of high frequency amplification in the form of the screen grid tubes 12, 13 and 14 are provided. The coupling transformers 15, 16 and 17 are again designed according to the principles developed above. To prevent stray coupling between the various matched circles, the various screen grid tubes and circles are enclosed in grounded shields, as the drawing shows, or separated from one another by grounded shields, as indicated by dotted lines in the two figures. With the arrangement according to Figure 2, the desired working voltage for the screen grid 18 is supplied by a power source connected to terminals i9 and 2o. Sufficient control of the gain is obtained by regulating this voltage by means of the potentiometer 2i. In the arrangement according to FIG. I, this regulation is achieved by the slide resistor 22 which is arranged in the cathode circuit of the amplifier i.

Claims

PATENT CLAIMS: i. High frequency amplifier with screen grid tube, in their output circuit a transformer matched on the secondary side with the transformation ratio i: i is provided, characterized in that the magnetic and the capacitive Coupling of the transformer are dimensioned such that an approximately uniform Gain over the receiving range of the receiver is achieved. a. amplifier according to claim i, characterized in that the polarity of the secondary winding compared to that of the primary winding is reversed, whereby the natural capacitance coupling between them the energy in opposite phase to that through the magnetic Coupling transmits transmitted energy.