DE569513C

DE569513C - Resistance-coupled high frequency amplifier

Info

Publication number: DE569513C
Application number: DEA54100D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-05-05
Filing date: 1928-05-06
Publication date: 1933-02-04

Description

Widerstandsgekoppelter Hochfrequenzverstärker Die Erfindung betrifft einen einfachen Hochfrequenzverstärker, der trotz einfachen Aufbaus eine sehr hohe Verstärkung selbst für kurze Wellen ermöglicht.Resistance Coupled Radio Frequency Amplifier The invention relates to a simple high-frequency amplifier, which despite its simple structure has a very high Enables reinforcement even for short waves.

Bekanntlich ist es erst mittels der :Mehrfachröhre gelungen, eine wirksame Hoclifrequenzverstärkung von kurzen Wellen zu erzielen. Hierbei sind im allgemeinen die einzelnen Röhrenstufen mittels hochohiniger nachwirkungsfreier Widerstände gekoppelt. Die Gefahr der Selbsterregung wächst mit dem Verstärkungsgrade, also sowohl finit der Anzahl der Verstärkerstufen als auch mit dein Verstärkungsgrad pro Röhrenstufe. Mit Rücksicht auf diese Verhältnisse hat es sich als zweckmäßig erwiesen, als Hoclifrequenzv erstärker eine Mehrfachröhre mit nur zwei Röhrenstufen zu entwickeln. Die dabei erzielte Verstärkung ist etwa das ;o- bis ioofache der Eingangsspannung.As is well known, it was only possible with the help of the: multiple tube, one to achieve effective radio frequency amplification of short waves. Here are in in general, the individual tube stages by means of high-level, after-effect-free resistors coupled. The risk of self-excitement grows with the degree of amplification, that is both finite with the number of amplifier stages and with your degree of amplification per tube stage. With these conditions in mind, it has proven to be useful proved to be a multi-tube with only two tube stages as a high-frequency amplifier to develop. The gain achieved is about; o to 10 times the Input voltage.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Verstärkung noch weiter erhöht werden kann. Eine derartige Anordnung gemäß der Erfindung, die eine 5o ooo- bis ioo ooofaclie Verstä rkung bringt, besitzt z. B. vier Röhrenstufen in Kaskadenschaltung, eingebaut in zwei Mehrfachröhren mit je zwei Verstärkerstufen. Jede Zweifachröhre besitzt in sich Widerstandskopplung. Die beiden Zweifachröhren sind miteinander ebenfalls durch Widerstandskopplüng verbunden.It has now been shown that the gain can be increased even further can. Such an arrangement according to the invention, which has a 5o ooo to ioo ooofaclie Reinforcement brings z. B. four tube stages in cascade connection, built-in in two multiple tubes with two amplifier stages each. Each twin tube has inherently resistive coupling. The two double tubes are with each other as well connected by resistance coupling.

Wichtig für die Entwicklung des erfindungsgemäßen Hochfrequenzverstärkers ist die Erkenntnis. daß bei widerstandsgekoppelten Kaskaden lediglich nicht aufeinanderfolgende Röhrenstufen im Sinne einer Selbsterregung rückwirken können und daß es daher zur Vermeidung einer solchen Rückwirkung zweckmäßig ist. jeweils ein Elektrodensystem mit nachfolgendem Kopplungswiderstand, Abtrennkondensator, Gitterableitewiderstand und einem zweiten Elektrodensystein in einer Röhre einzubauen und die ganze Zweifachröhre durch überschieben eines Metallbleclies abzuschirmen und zwei oder mehr solche abgeschirmten Zweifacliröhren miteinander durch einen hochohmigen Widerstand und vorzugsweise einen Blockkondensator und Gitterableitewiderstand zu koppeln.Important for the development of the high-frequency amplifier according to the invention is knowledge. that with resistance-coupled cascades only not consecutive Tube stages can react in the sense of a self-excitation and that it is therefore for Avoidance of such a reaction is appropriate. one electrode system each with subsequent coupling resistance, separation capacitor, grid discharge resistance and to install a second electrode system in one tube and the whole double tube shield by sliding over a sheet metal clip and shielding two or more of these Zweifacliröhren together by a high resistance and preferably to couple a block capacitor and grid leakage resistor.

Die Rückwirkung von nicht aufeinanderfolgenden widerstandsgekoppelten Röhrenstufen im Sinne einer Selbsterregung ist dadurch bedingt, daß die Anodenwechselspannung der steuernden Gitterspannung derselben Röhre entgegenwirkt, daß also zwischen beiden eine Phasenverschiebung von igo° besteht, so daß also vom Anodenkreis eine Rückwirkung auf den Gitterkreis derselben Röhre als Dämpfung wirkt. Da bei jeder Röhre eine Phasenumkehr von iSo° bewirkt wird, so hat demnach die Anodenwechselspannung einer Röhre dieselbe Phase wie die Gitterwecbselspannung der vorhergehenden. Es wird nun der Anodenkreis der zweiten Röhre aus der Mehrfachröhre herausgenommen und diese selbst abgeschirmt.The retroactive effect of non-consecutive resistance-coupled Tube stages in the sense of self-excitation is due to the fact that the anode alternating voltage the controlling grid voltage of the same tube counteracts that between the two there is a phase shift of igo °, so that there is a reaction from the anode circuit acts as damping on the grid circle of the same tube. There is one for each tube Phase reversal is caused by iSo °, so the anode alternating voltage has a Tube the same phase as the grid alternating voltage of the previous one. It will now the anode circuit of the second tube taken out of the multiple tube and this shielded itself.

Die Erfindung wird an einem Ausfiihrungsbeispiel erläutert. Den Luftkreis bilden cier Rahmen i, der Drehkondensator 2 und die Spule 3, welche in der gezeichneten Weise miteinander verbunden sind. Mit dem Felde der Spule 3 ist eine Spule .l. verkettet, welche zwischen Kathode 5 und Gitter 6 des Elektrodensystems I der ersten Mehrfachröhre geschaltet ist. Die Anode ; des Systems I ist in an sich bekannter Weise durch ;den hochohmigen Kopplungswiderstand 8, den Blockkondensator 9 und den Gitterableitewiderstand io mit dem Elektrodensystem II derselben Mehrfachröhre gekoppelt. Die Kathode i i des Elektrodensysteins II wird zweckmäßig in Serie zu der Kathode 5 des Elektrodensysteins f gelegt und mit dieser ans derselben Batterie oder bei Verwendung eines \Tetzanschlußgerätes aus demselben Netze gespeist. Das Gitter 12 und die Anode 13 vervollständigen das Elektrodensvstein 1I. Die Teile 5 bis 13 bilden die erste Mehrfachröhre mit den fünf Durchführungen -h, +h, g1, a1 und a2. An a.= ist der hochohmige Kopplungswiderstand 1d sowie der Blockkondensator 15 angeschlossen, welch letzterer auch mit dem Gitter 16 des Elektrodensystems III der zweiten Mehrfachröhre verbunden ist. Der Gitterableitewiderstand 17 liegt in bekannter Weise zwischen dem Gitter 16 und der Kathode 18 des Elektrodensystems III.' Auch die Verbindung der Anode i9 mit dem Anodenwiderstand zo und dem Abtrennkondensator a1, ferner die Verbindung des Kondensators 2 1 mit dem Gitterableitewiderstand 22 und mit dem Gitter 23 des Elektrodensystenis IV, welches noch die Kathode 2.a. und die Anode 25 enthält, erfolgt in der bekannten Weise. Die Teile 16, 18 bis 25 bilden die zweite Mehrfachröhre des Hochfrequenzverstärkers. Diese Röhre erhält fünf Durchschmelzungen, nämlich -1a, +iz, g3, d3 und a,4. a1 ist über eine Spule 26 mit der Anodenstromquelle verbunden. Die vierfach verstärkte Hochfrequenzspannung wird von der Spule 26 auf den Schwingungskreis mit der Spule 27 und dem Drehkondensator 28 übertragen, welche den Eingangskreis für den Empfänger 29 bilden, der aus Gleichrichter und 1i iederfrequenzverstärker besteht und zweckmäßig ebenfalls als Mehrfachröhre ausgebildet ist.The invention is explained using an exemplary embodiment. The air circuit is formed by the frame i, the variable capacitor 2 and the coil 3, which are connected to one another in the manner shown. With the field of the coil 3 is a coil .l. concatenated, which is connected between the cathode 5 and grid 6 of the electrode system I of the first multiple tube. The anode; of the system I is coupled in a manner known per se by the high-resistance coupling resistor 8, the blocking capacitor 9 and the grid discharge resistor io to the electrode system II of the same multiple tube. The cathode ii of the electrode system II is expediently placed in series with the cathode 5 of the electrode system f and fed with this from the same battery or, if a mains connection device is used, from the same network. The grid 12 and the anode 13 complete the electrode assembly 1I. Parts 5 to 13 form the first multiple tube with the five feedthroughs -h, + h, g1, a1 and a2. The high-resistance coupling resistor 1d and the blocking capacitor 15 are connected to a. =, The latter also being connected to the grid 16 of the electrode system III of the second multiple tube. The Gitterableitewiderstand 17 is located in a known manner between the grid 16 and the cathode 1 8 of the electrode system III. ' Also the connection of the anode i9 to the anode resistor zo and the separating capacitor a1, furthermore the connection of the capacitor 2 1 to the grid discharge resistor 22 and to the grid 23 of the electrode system IV, which is also the cathode 2.a. and the anode 25 is carried out in the known manner. The parts 16, 18 to 25 form the second multiple tube of the high frequency amplifier. This tube receives five fuses, namely -1a, + iz, g3, d3 and a, 4. a1 is connected to the anode power source via a coil 26. The quadruple high-frequency voltage is transmitted from the coil 26 to the resonant circuit with the coil 27 and the variable capacitor 28, which form the input circuit for the receiver 29, which consists of a rectifier and a low-frequency amplifier and is also designed as a multiple tube.

Werden nun die beiden Mehrfachröhren A und B mit je einem metallischen Schirm 30 b7-W- 31 umgeben, so kann auf diese Weise die Schwingungsneigung des Hochfrequenz-Z, wesentlich herabgesetzt, wenn nicht beseitigt werden. Es wird nämlich erreicht, daß die schädliche Rückwirkung der Röhrenstufe III auf die Röhrenstufe I und die schädliche Rückwirkung der Röhrenstufe IV auf die Röhrenstufe II durch die Abschirmung beseitigt wird. In den Mehrfachröhren selbst sind solche schädlichen Rückwirkungen nicht vorhanden, da jeweils der Anodenwiderstand der zweiten Röhre (II und IV) sich außerhalb des Glaskolbens der Röhre befindet. Die Metallschirme bestehen zweckmäßig aus zylindrischen Metallblechen, welche konzentrisch über die Glaskolben gestülpt und in, an sich bekannter Weise geerdet werden.If the two multiple tubes A and B are each surrounded by a metallic screen 30 b7-W-31, the tendency of the high-frequency Z to vibrate can be significantly reduced, if not eliminated. It is achieved that the harmful reaction of the tube stage III on the tube stage I and the harmful reaction of the tube stage IV on the tube stage II is eliminated by the shield. In the multiple tubes themselves, there are no such harmful effects, since the anode resistance of the second tube (II and IV) is located outside the glass bulb of the tube. The metal screens expediently consist of cylindrical metal sheets which are placed concentrically over the glass bulbs and grounded in a manner known per se.

Es steht nichts im Wege, den Luftkreis auf andere Weise an die Mehrfachröhre A anzukoppeln. Man kann beispielsweise zwischen Gitter und Kathode der Röhre I einen auf die Empfangswelle abgestimmten Schwingungskreis anlegen und diesen an eine Antenne ankoppeln. Gegenüber einer solchen hat aber die in der Abbildung gezeichnete den Vorzug einer außerordentlich hohen Selektivität, vor allein dann, wenn die Kopplung zwischen den Spulen 3 und 4 lose bzw. extrem lose ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der innere Röhrenwiderstand selbst die durch die Dämpfung des Empfangskreises i, 2, 3 bedingte Schärfe der Resonanzkurven nicht herabsetzt. Eine solche Pseudodämpfung kann sich vor allem bei Röhren mit relativ kleinem inneren Widerstand unangenehm bemerkbar machen. Um bei aperiodischen Verstärkern einen hohen Verstärkungsgrad zu erreichen, haben die dort verwendeten Elektrodensysteme im allgemeinen einen kleinen inneren Widerstand. Mit der in dem Ausführungsbeispiel gezeichneten Schaltung ist es also möglich, auch bei dem höchsten Verstärkungsgrade eine sehr hohe Selektivität zu erreichen.Nothing stands in the way of connecting the air circuit to the multiple tube in another way A to be coupled. One can, for example, between the grid and the cathode of the tube I. Apply an oscillation circuit tuned to the received wave and connect it to an antenna couple. Compared to such, however, the one shown in the figure has the Advantage of an extremely high selectivity, especially when the coupling is loose or extremely loose between coils 3 and 4. In this way it is achieved that the internal tube resistance itself is caused by the attenuation of the receiving circuit i, 2, 3 does not reduce the sharpness of the resonance curves. Such a pseudo attenuation can be uncomfortable, especially with tubes with a relatively low internal resistance to make noticable. In order to achieve a high degree of amplification with aperiodic amplifiers To achieve, the electrode systems used there generally have one small internal resistance. With the circuit shown in the exemplary embodiment it is therefore possible to have a very high selectivity even at the highest degree of amplification to reach.

Die für die Wahl der Ankopplung des Eingangskreises maßgebenden Gesichtspunkte gelten auch für den Ausgangskreis, der, wie die Abbildung zeigt, genau in derselben Weise angekoppelt ist. Zwecks Vereinfachung der Bedienung können die beiden Drehkondensatoren 2 und 28 auf eine Achse gesetzt werden und denselben Drehknopf erhalten.The decisive aspects for the selection of the coupling of the input circuit also apply to the output circle, which, as the figure shows, is exactly in the same Way is coupled. To simplify operation, the two variable capacitors 2 and 28 are placed on one axis and get the same knob.

Der erfindungsgemäße Hochfrequenzverstärker kann auch aus drei oder noch mehr unter sich mittels Widerstandskopplung verbundenen Zweifachröhren bestehen. Wesentlich dabei ist, daß immer zwei aufeinanderfolgende Röhrenstufen zu einer Mehrfachröhre zusammengefaßt werden und daß die einzelnen Mehrfachröhren eine geerdete Abschirmung erhalten.The high-frequency amplifier according to the invention can also consist of three or there are even more double tubes connected by resistance coupling. It is essential that there are always two successive tube stages to form a multiple tube are combined and that the individual multiple tubes have a grounded shield obtain.

Es ist zweckmäßig, die Kopplungselemente zwischen den verschiedenen Mehrfachröhren als Bauelemente zu vereinigen. Diese Kopplungselemente können beispielsweise auch in einem besonderen Vakuumgefäß zusammengebaut werden.It is useful, the coupling elements between the different To unite multiple tubes as components. These coupling elements can, for example can also be assembled in a special vacuum vessel.

Es ist nicht notwendig, jede @bschirinung für sich zu erden, gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, nur eine einzige Erdung vorzunehmen und die verschiedenen Schirme unter sich leitend miteinander zu verbinden.It is not necessary to ground each terminal separately, if necessary it may also be appropriate to have just a single earthing to undertake and to conductively connect the various screens to one another.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Resistance-coupled high frequency amplifier, characterized by several double tubes with resistance-coupled electrode systems, which are connected to one another by resistive coupling.

2. High frequency amplifier according to claim i, characterized in that the civil tubes are shielded.

3. Hochfrequenzv amplifier according to claim i and 2, characterized in that over the glass bulb of the double tube preferably concentrically a cylindrical metal sheet which is grounded at a suitable point. .l.

High frequency amplifier according to claim i to 3, characterized in that d-aß the tunable antenna or Frame circle via an inductive, aperiodic and preferably extremely loose coupling is connected to the grid and cathode of the first Z-cell tube.

5. High frequency amplifier according to claim i or following, in particular mach claim ¢, characterized in that that there is a coil in the output circle of the last double tube, which is extremely loose is coupled to the tunable input circuit of the receiving arrangement.

6. High frequency amplifier according to one of the preceding claims, characterized in that the input circuit the first high-frequency stage only contains a coil that is loosely connected to the antenna circuit is coupled. . High frequency amplifier according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling elements connected between the double tubes, united as structural elements. preferably assembled in a special vacuum vessel are. B. receiving arrangement using a high frequency amplifier according to a or more of the preceding claims, characterized by one as a multiple tube trained low frequency amplifier.