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Verfahren zur Verminderung der Störwirkung, insbesondere von Röhrengeräuschen,
in Kaskadenverstärkern Die Erfindung bezieht sich auf Elektronenröhren-Verstärkeranordnungen
mit einer Anzahl von in Kaskade geschalteten Elektronenröhren und Potentiometern,
die mit dem Eingangskreis der ersten Röhre in Verbin-' dung stehen bzw. zwischen
zwei äufeinanderfolgenden Röhren eingeschaltet sind, um die Verstärkung der der
Anordnung zugeführten Signale zu steuern.
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Bei derartigen Anordnungen treten im allgemeinen zwei Arten von unerwünschten
Störungen oder Geräuschen auf. Erstens gibt es Störungen, die in den Signalen vorhanden
sind, welche dem Eingangskreis der Anordnung zugeführt werden. Beispiele solcher
Störungen sind atmosphärische Störungen bei Radioempfangsanlagen und Schrammen in
der Aufzeichnung oder Hintergrundgeräusche bei Schallwiedergabeanlagen. Zweitens
gibt es Störungen, .die in den Stromkreisen der Röhren selbst entstehen und die
Signale modulieren. Beispiele derartiger Störungen sind das Summen infolge des Netzes,
das auftritt, wenn die Röhren von einem Wechselstromnetz gespeist werden, und das
Röhrengeräusch infolge der Elektrodenvibrierung in den Röhren. Diese letzteren Störungen
werden nachfolgend als Fremdgeräusche der Anlage bezeichnet. Da das Fremdgeräusch
die dem Eingangskreis der Anordnungen zugeführten Signale moduliert, ist es wichtig,
daß die Anfangsamplitude der Signale im Vergleich zu der Amplitude der Fremdgeräuschwellen
groß erhalten wird. Bisher war es schwierig, dies bewerkstelligen zu können, und
zwar aus folgenden Gründen. Die erste Röhre eines Verstärkers soll im allgemeinen
einen hohen Verstärkungsfaktor besitzen, damit der Verstärker so wirksam als möglich
ist. Dies bedeutet gewöhnlich, daß diese Röhre übersteuert wird, wenn an sein Gitter
ein Signal von großer Amplitude angelegt wird. Infolgedessen wird normalerweise
eine Steuerung der Amplitude der zugeführten Signale vor der ersten Röhre der Anlage
ausgeführt. Auf diese Weise ist also das Verhältnis der Amplitude des zugeführten
Signals zu der Amplitude der Fremdgeräuschwellen häufig sehr klein.
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Damit nun die Störwirkung, insbesondere von Röhrengeräuschen, in Kaskadenverstärkern
mit Hilfe von zur Regelung des Verstärkungsgrades vorgesehenen Potentiometern vermindert
wird, von denen eins im Eingangskreis der ersten Röhre und eins zwischen zwei der
folgenden Röhrenstufen liegt, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die
Potentiometer
derart anzuordnen, daß mit Hilfe eines gemeinsamen Kontaktschiebers die Amplitudenverminderung
von schwachen Signalen durch Einstellung des zwischen den Röhren eingeschalteten
Potentiometers und die Amplitudenv erminderung von stärkeren Signalen darüber hinaus
noch durch Einstellung des Eingangspotentiometers erfolgt.
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An Hand der beiliegenden Abbildung, in der die Schaltung eines Vakuumröhrenverstärkers
dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.
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Der Verstärker ist ein dreistufiger mit den Äquipotentialenkathodenröhren
Al und A= und den beiden Röhren As und A4 in Gegentaktschaltung.
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Die zu verstärkenden Signale werden dem Eingangstransformator 16 am
Verstärkereingangskreis 15 aufgedrückt. Von dein Transformator werden die Signale
auf das Eingangspotentiometer 2o des Verstärkers in dem Eingangskreis der Röhre
Al, über diese Röhre und den Zwischenstufentransformator 21 auf das Zwischenstufenpotentiometer
22, dann durch die RöhreA., den Zwischenstufentransformator 25, die Röhren A3 und
A4 und den Ausgangstransformator 26 auf den Ausgangskreis des Verstärkers
30 übertragen.
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Die Potentiometer 2o und 22 für die Steuerung der Lautstärke besitzen
die beweglichen Kontakte 8o und 82, die an der gleichen Welle und dem beweglichen
Teil 83 angebracht sind. Das Potentiometer 2o besitzt die festen Kontakte
9o, die der Kontakt 8o nacheinander bei seiner Bewegung berührt und die durch die
Widerstände 9i miteinander verbunden sind. Das Potentiometer 22 besitzt die festen
Kontakte 92, die der Kontakt 82 nacheinander bei seiner Bewegung berührt und die
durch die Widerstände 93 miteinander verbunden sind.
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Die Kontakte 9o sind in der Bewegungsrichtung der beweglichen Kontakte
gegenüber den Kontakten 92 versetzt, so daß, während der bewegliche Kontakt 8o über
die Kontakte 9o von dem entsprechenden Widerstand schleift, der bewegliche Kontakt
82 nicht mit den Kontakten 92 von dem entsprechenden Widerstand in Berührung steht,
und umgekehrt. Hierdurch erhält man die Anordnung, daß beim Ausgehen von der Stellung,
in welcher beide Potentiometer ihre minimale Dämpfungswirkung auf die ankommenden
Signale ausüben (in der Zeichnung die oberste Stellung), das Zwischenstufenpotentiometer
22 zuerst stufenweise eingestellt wird, bis es seine maximale Dämpfungswirkung auf
die Signale ausübt und dann das Potentiometer 2o in ähnlicher Weise eingestellt
wird. Die durch das Potentioineter 22 ausgeübte Dämpfungswirkung beeinflußt zu irgendeiner
Zeit nicht nur das Signal und die Geräuschwellen, die vom Stromkreis 15 dem
Verstärker zugeführt werden, sondern auch irgendein anderes Geräusch, das in irgendeinem
Teil der Anordnung von dem Potentiometer 22 auftritt oder entsteht, vor allem auch
das durch die Röhre A1 entstehende Geräusch. Auf diese Weise beeinflußt die Dämpfung,
die in dem Gitterstromkreis der zweiten Röhre entsteht, in gleicher Weise das Signal
und das in der ersten Stufe entstehende oder auftretende Geräusch. Eine darüber
hinausgehende zusätzliche Dämpfung, die außer der Dämpfung, die man in dem zweiten
Potentiometer erhält, noch notwendig sein kann, wird in dem ersten Potentiometer
erzielt.
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Das Potentiometer 2o kann noch die festen Kontakte 94 besitzen, die
alle das gleiche Potential aufweisen und von welchen die einzelnen gegenüber den
Kontakten 92 liegen. Ferner kann das Potentiometer a2 die festen Kontakte 96 besitzen,
die ebenfalls alle dasselbe Potential besitzen und von welchen die einzelnen den
Kontakten 9o gegenüberliegen, so .daß bei jeder Einstellung des Potentiometers die
Kontakte 8o und 82 mit einem festen Kontakt in Berührung kommen.
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Die Röhre A1 ist so gewählt, daß sie nicht übersteuert wird, wenn
die Signale von verhältnismäßig großer Amplitude an ihr Gitter angelegt werden.
Beispielsweise kann die Röhre Al von der gleichen Type sein wie die nachfolgende
Röhre A2. In diesem Falle ist die maximale Dämpfung, die durch das Potentiometer
22 erzielt wird, bevor das Potentiometer 2o eine Dämpfungswirkung auf die Signale
ausübt, derart, daß im wesentlichen genau die durch die Röhre Al für das Signal
zustande kommende Verstärkung ausgeglichen wird. Auf diese Weise wird vermieden,
daß die Röhre A@ zur Übersteuerung neigt, wenn die Röhre A1 sehr starke Signale
empfängt und weitergibt.
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Es kann auch an Stelle der Röhre Al eine Stufe in Gegentaktschaltung
Verwendung finden. In diesem Falle wird die erste Stufe stärkere Signale in Empfang
nehmen und weitergeben können als die Röhre A... Die maximale Dämpfung, die durch
das Potentiometer 22 erreicht wird, ist dann derart, daß die durch die erste Stufe
in Gegenkontaktschaltung für das Signal erzielte Verstärkung überkompensiert wird.