DE584644C

DE584644C - Schaltung, in der ein elektrisches Filter in Verbindung mit Verstaerkerroehren angewendet wird

Info

Publication number: DE584644C
Application number: DEN31966D
Authority: DE
Inventors: Theodorus Josephus Weyers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1931-04-26
Filing date: 1931-04-26
Publication date: 1933-09-22
Also published as: GB395111A; US1968237A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 22. SEPTEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 g GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. April 1931 ab

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, bei denen elektrische Filter angewendet werden, wie z. B. bei Drahttelephonie (nieder- und hochfrequent), Empfängeranlagen für drahtlose Telephonie, zum Fernsehen o. dgl. Das Filter dient zum Durchlassen eines bestimmten gleichmäßig verstärkten Frequenzbandes, während die außerhalb dieses Bandes liegenden Frequenzen praktisch nicht durchgelassen werden. Es werden zu diesem Zweck Filter benutzt, die aus einer Verbindung von einer oder mehreren Selbstinduktionen und Kapazitäten bestehen.

In Fig. ι der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel angegeben, bei dem das Filter aus den Kreisen L₁ C₁, L₂C₂ ... L₅ C₅ besteht. Ein derartiges Filter zeigt fünf Resonanzfrequenzen. Bei Vernachlässigung der Dämpfung infolge der Verluste in den Filterelementen kann die Kennlinie dieses Filters durch die Kurve -1 in Fig. 2 dargestellt werden. In dieser Figur geben A₁ B₁ C, D und E die Resonanzfrequenzen an. Der Unterschied zwischen diesen Frequenzen und daher auch die Breite des vom Filter durchgelassenen Frequenzbandes wird durch das Verhältnis zwischen L und C in jedem der Kreise bestimmt.

Infolge der Dämpfung in den Filterelementen entstehen in der Kennlinie Abweichungen, die für die Seitenfrequenzen größer als für die Mittelfrequenzen sind, so daß eine Kennlinie von der durch die Kurve 2 in Fig. 2 angegebenen Form entsteht. Die Erfindung hat den Zweck, dieser Kurve eine sich mehr dem Ideal nähernde Form zu geben. Es wird zu diesem Zweck der Umstand ausgenutzt, daß die Phase der Energie im Ausgangskreis in bezug auf die Phase im Eingangskreis von der Frequenz abhängig ist.

Gemäß der Erfindung wird nun ein derart gewählter Punkt des Filters auf die Eingangsseite rückgekoppelt, daß für die mittlere Proportionale zwischen den Grenzfrequenzen des durchzulassenden Frequenzbandes die ; rückgekoppelte Energie mit der unmittelbar zugeführten Energie in Gegenphase ist. Zur Erläuterung sei auf die Fig. 2 verwiesen. Ist für die Frequenz C die Phase im Ausgangskreis derjenigen im Eingangskreis gleich, so ist für D die Phasenverschiebung i8o°, für £360° und für eine unendlich hohe Frequenz 450 °, während die Phasenverschiebung für die Frequenz B i8o°, für eine Frequenz v4 360⁰ und für eine Frequenz O 450° ist. Wird nun von der Ausgangsimpedanz ab negativ,

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Theodorus Josephus Weyers in Eindhoven, Holland.

d. h. mit einer Phasenverschiebung von i8o°, rückgekoppelt, so bedeutet dies für die Frequenz C eine Verringerung der Verstärkung, für die Frequenzen B und D eine Vergröße-

' 5 rung der Verstärkung und für A und E wieder eine Verringerung. Als Ergebnis wird also eine Abflachung der Kennlinie für die durchzulassenden Frequenzen erzielt, während die Seiten der Kennlinie steiler und die

ίο Frequenzen A und B weniger verstärkt werden. Die Kurve 3 in Fig. 2 stellt die Kennlinie des Filters mit Rückkopplung dar. Bei noch stärkerer Rückkopplung entsteht eine Kurve 4.

Die gewünschte Rückkopplung kann mit einer Schaltung erhalten werden, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Schaltung weist einen Widerstand R₁, ein Filter L₁C₁, L₂C₂ ■■■ usw. und einen Widerstand R₂ auf, die im Ausgangskreis der Verstärkerröhre V₁ liegen. Die Widerstände R₁ und R₂ sind derart gewählt worden, daß der Wert des Widerstandes R₂ und auch die Summe der Werte des Widerstandes R₁ und des inneren Wider-Standes der Verstärkerröhre V₁ dem Wert des Wellenwiderstandes des Filters gleich sind. Ein geeignet gewählter Punkt des Widerstandes R₂ ist zum Erhalten der gewünschten Rückkopplung mit dem Eingangskreis verbunden. Die verstärkte Energie wird zweckmäßig zwischen den Punkten^ und B des Widerstandes R₂, also von dem nicht rückgekoppelten Teil der Ausgangsimpedanz, abgenommen und über einen Transformator T den Eingangselektroden der Röhre V₂ zugeführt.

Ist das Filter z. B. infolge von parasitären Kapazitäten nicht vollkommen symmetrisch, so daß nicht die Phasenverschiebung des Punktes C₁ sondern z. B. die des Punktes F ' gleich Null sein würde, so wird der Widerstand R₂ durch eine Impedanz ersetzt, die eine derartige Phasenverschiebung veranlaßt, daß durch Rückkopplung wieder die oben beschriebene erwünschte Wirkung erzielt wird. Es kann zu diesem Zweck eine kapazitive oder induktive .Impedanz in Reihe mit oder parallel zu dem Widerstand R₂ oder einem Teil dieses Widerstarides geschaltet werden.

Es ist einleuchtend, daß die Erfindung nicht auf ein Filter der beispielsweise angegebenen Art oder auf die Anwendung eines aus fünf abgestimmten Kreisen bestehenden Filters beschränkt ist. Es kann ein Filter von beliebiger Zusammensetzung gewählt werden, wenn nur dafür Sorge getragen wird, daß die Rückkopplung derart angebracht wird, daß dadurch der durchzulassende Frequenzbereich geradliniger verstärkt wird und die außerhalb dieses Bereichs liegenden Frequenzen weniger verstärkt werden. Wird ein Filter angewendet, das aus einer großen Anzahl von Elementen besteht, so ist es vorteilhaft, nicht über das ganze Filter rückzukoppeln, sondern die Rückkopplung über einen Teil des Filters erfolgen zu lassen, wodurch die Anzahl der Verstärkungen bzw. Schwächungen herabgesetzt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung, in der ein elektrisches Filter in Verbindung mit Verstärkerröhren angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Ausgangsenergie des Filters oder eines Teils des letzteren zu der Eingangsseite derart zurückgeführt wird, daß für die mittlere Proportionale zwischen den Grenzfrequenzen des durchzulassenden Frequenzbandes die rückgekoppelte Energie in Gegenphase mit der unmittelbar zugeführten Energie ist.

2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die rückgekoppelte Energie einem Ohmschen Widerstand entnommen wird, der als Schlußimpedanz des Filters oder eines Teils des Filters angeordnet ist.

3. Schaltung'nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit oder parallel zu dem Ohmschen Widerstand oder einem Teil davon eine kapazitive oder induktive Impedanz geschaltet ist.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkte Energie ausschließlich dem nicht rückgekoppelten Teil der Ausgangsimpedanz entnommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen