DE597865C - Gegentaktschaltung - Google Patents

Description

Von allen Verstärkeranordnungen ist die Gegentaktschaltung bekanntlich diejenige, welche Verzerrungen am meisten unterdrückt und Störschwingungen beseitigt. Rein theoretisch betrachtet können Störschwingungen in einer Gegentaktschaltung überhaupt nicht auftreten. · Praktisch ist jedoch die Verzerrungsfreiheit auch eines Gegentaktverstärkers bei den bisher bekannten Anordnungen deshalb auf einen gewissen Frequenzbereich beschränkt, weil das Gitter der hierbei verwendeten Röhren durch die Sekundärwicklungen von Transformatoren gespeist wird, bei welchen die vom Eisen herrührenden magnetischen Verzerrungen nicht ganz zu vermeiden sind, selbst wenn man die Transformatoren überreichlich bemißt. Man hat zwar für die Transformatorenbleche Legierungen vorgeschlagen, die in dieser Hinsicht eine wesentliche Verbesserung brachten, doch treten auch bei solchen Transformatoren innerhalb gewisser Frequenzbereiche und bei bestimmten Belastungen Verzerrungen auf, die durch die im Gegentakt geschalteten Röhren nicht nur nicht beseitigt werden können, sondern mit unerwünschter Klarheit in deren Anodenkreis gelangen. Diese Nachteile werden sich, selbst wenn es gelingen sollte, die Transformatoren nach dieser Richtang hin noch weiter zu verbessern, niemals ganz vermeiden lassen, wenn man nicht andere Wege beschreitet, wie es gemäß der Erfindung geschieht. Gemäß der Erfindung wird eine Gegentaktwirkung ohne Verwendung· von Transformatoren u. dgl. dadurch erreicht, daß die zur Eingangsspannung gegenphasige Spannung unter Vermeidung induktiver Kopplungen von dem Anodenkreis einer Hilfsröhre mit einer im wesentlichen der Eingangsspannung entsprechenden Amplitude abgenommen wird, wobei vorzugsweise die dem Gitter der Hilfsröhre zugeführte Spannung von einem im Anodenkreis einer vorgeschalteten Verstärkerstufe angeordneten Widerstand abgegriffen und mittels kapazitiver Kopplung auf das Gitter der Hilfsröhre übertragen wird.

Abib. ι der Zeichnung zeigt eine Schaltung, welche den Grundgedanken der Erfindung veranschaulicht, während .

Abb. 2 eine weitere Ausbildung dieser Schaltung veranschaulicht, wie man sie für den praktischen Betrieb verwenden wird.

Abb. 3 schließlich zeigt eine besondere Anordnung im Ausgangskreis einer Schaltung nach Abb. 2.

Bei der Schaltung gemäß Abb. 1 sind zwei Verstärkerröhren A, Β vorhanden, deren Gittern Wechselspannungen gleicher Größe, aber entgegengesetzter Phase aufgedrückt werden. Diese Spannungen werden beispielsweise über die Anschlußklemmen 1 und 2 einer Detektor-

röhre entnommen. Der Gitterkreis der Röhre B ist an den Anodenkreis der Röhre A in der üblichen Weise durch Widerstand 3 und Kapazität 4 angekoppelt. Mit 5 ist die Heizstromquelle und mit 6 die Stromquelle für den Anodenkreis beider Röhren bezeichnet, während die Gittervorspannungen von J^a abgegriffen werden und den Gittern über Widerstände, wie z. B. 8, zugeführt werden. Der Kopplungswiderstand im Anodenkreis der Röhre B ist mit 9 bezeichnet.

Da die Spannungen am Gitter der Röhre"5 von in dem Anodenkreis der Röhre A liegenden Widerstand 3 abgegriffen werden, bets finden sie sich in bezug auf die Spannung des Gitters der Röhret im Gegentakt. Würde -man die volle Spannung von der Anode der Röhret abnehmen, so würde das Gitter der Röhre B naturgemäß mit einer größeren Amplitude als das Gitter der Röhret gespeist. Damit nun aber die Spannung am Gitter der Röhre B gleich der Gitterspannung der Röhre A ist, wird sie von dem Anodenwiderstand 3 bei 10 potentiometrisch abgegriffen und genau eingestellt. Gegebenenfalls kann zur Erzielung einer völligen Spannungsgleichheit noch irgendeine Feineinstellung vorgesehen sein. Man kann zur Erzielung dieser Spannungsgleichheit aber auch anders verfahren, wie später gezeigt werden wird. Die Kopplungswiderstände 9 und 10 liegen unmittelbar am Pluspol der Anodenbatterie 6, während die Abgabeklemmen bei 11, 12 und 13 dargestellt sind. Hiervon ist 11 die Anotdenklemme der Röhret, 12 die Anodenklemme der Röhre f? und 13 die Zwischenklemme, die zu den negativen Kathodenenden beider Röhren führt. Man ersieht hieraus, daß die Spannung im Punkten gegenüber dem Punkte 13 zu jedem Zeitpunkt gleich der Spannung des Punktes 12 in bezug auf den Punkt 13 ist, jedoch in bezug auf diese stets das entgegengesetzte Vorzeichen besitzt.

Während Fig. 1 nur das Grundprinzip der Erfindung veranschaulicht, ist in Fig. 2 eine praktische Ausführungsform der neuen Verstärkerschaltung dargestellt, wobei die in Fig. ι enthaltenen Elemente mit den gleichen Buchstaben und Ziffern bezeichnet sind. Obwohl dies eigentlich nicht zur Erfindung gehört, sei doch der Vollständigkeit halber auf den in Fig. 2 dargestellten und dem Gitter der Röhre A vorgeschalteten Kondensator 14 hingewiesen, der lediglich die Gewähr dafür bieten soll, daß die Mittelpotentiale der Röhrengitter A und B gleich sind. Gegenüber der Schaltung nach Fig. 1 besteht hier ein Unterschied insofern, als der Abzweigpunkt 10 für die Gitterspannung der Röhre B festliegt und die genaue Einstellung auf Spannungsgleichheit in bezug auf die Gitterspannung der Röhre A durch das Potentiometer 8 erfolgt, an dem die richtige Spannung für das Gitter an dem Punkt 8^e abgegriffen wird.

Die Leitung 11 in Abb. 2 entspricht der Klemme 11 in Abb. 1. Entsprechend sind auch die in Abb. 1 mit 12 und 13 bezeichneten Klemmen in Abb. 2 als Leitungen 12 und 13 vorhanden, wovon die letztere den gemeinsamen Minuspol des Heizstromkreises bildet und somit als neutraler Punkt anzusprechen ist. Der Leiter 11 führt über einen Kondensator 15 zum Gitter einer dritten Röhre C₁ während der Leiter 12 unter Zwischenschaltung eines Kondensators 16 das Gitter einer vierten Röhre D speist. Die Gitterwiderstände dieser beiden Röhren sind mit 17 und 18 bezeichnet. An die Röhren C. und D sind durch Widerstandskopplung 19, 20 bzw. 21, 22 zwei weitere Röhren B und F angeschlossen. Diese Schaltung stellt somit einen dreistufigen Gegentaktverstärker dar, bei dem alle drei Stufen im Gegentakt arbeiten.

Wie man aus Abb. 2 ersieht, ist die Gitterbatterie 7° unterteilt. Ihre volle Spannung wird nur den Endröhren E{ und F zugeführt, während die Röhrend bis D lediglich eine Teilspannung erhalten. Der Minuspol der allen Röhren gemeinsamen Röhrenbatterie 6 ist mit den Kathoden aller Röhren verbunden, während der Leiter 23 einmal über die Drossel 24 zur Anode der Röhre E und andererseits über die Drossel 25 zur Anode der Röhre F führt. Die Gitterwiderstände der Röhren E und F sind mit 27 und 28 bezeichnet. Mit 26 ist als Beispiel eines Belastungsapparates ein Lautsprecher angedeutet, der an die Drosseln 24, 25 angeschlossen ist, statt welcher aber auch Transformatoren gesetzt werden könnten. Auch könnten die Drosseln 24 und 25 durch die Erregerspulen von Lautsprechern selbst ersetzt werden, sofern diese einen geeigneten 'Widerstand besitzen.

Es sei bemerkt, daß ein hoher Widerstand 29 zwischen den Kopplungswiderständen 9 und 19 liegt und ein Kondensator 30 zwischen der Klemme des Widerstandes 29 und den Minuspol der Heizbatterie gelegt ist. Diese Teile haben an sich keine Bedeutung für das Verstärkungsprinzip an sich. Sie dienen lediglidi zur Vermeidung einer Rückwirkung zwischen beiden Stufen des Verstärkers, welche unter Umständen durch Niederfrequenzströme infolge von Spannungsänderungen innerhalb der gleichen Zeitphase entstehen könnten. An sich weist die Schaltung überhaupt keine oder nur sehr geringe Neigung auf, zusätzliche Schwingungen durch Differenzerscheinungen der im Gegentakt arbeitenden Kreise hervorzurufen.

Die Einstellung des Abzweigpunktes 10 in Abb. ι oder des ihm entsprechenden Punk-

tes 8^α in Abb. 2 muß, wie schon erwähnt, genau erfolgen und wird am besten bei der Fabrikation durch Versuch bewirkt. Einen zweckmäßigen Weg hierfür zeigt Abb. 3, welche die Schaltung der Endstufe des Verstärkers gemäß Abb. 2 mit den Röhren B und F wiedergibt. Bei der Einstellung werden die Anoden der beiden Röhren durch zwei sehr große Widerstände 31 und 32 überbrückt, welche genau gleich groß sind, so daß der in ihrer Mitte mittels der Leitung 33 abgezweigte Kondensator 34 an einem Potential liegt, welches genau in der Mitte zwischen den Röhren B und F herrscht. Der andere Belag des Kondensators 34 ist über einen Kopfhörer 35 zum Minuspol der Heizung geführt. Um nun die genaue Einstellung auszuführen, wird dem Eingangskreis an den Klemmen 1 und 2 ein reiner Sinusstrom gesso eigneter Hörfrequenz zugeführt, worauf man den Abzweigpunkt 10 bzw. 8° derart einstellt, bis der Ton im Kopfhörer 35 verschwindet oder ein Minimum erreicht. Nach dieser Einstellung werden die Widerstände 31, 32 sowie der Kondensator 34 und der Kopfhörer 35 wieder entfernt.

Die Erfindung ist nicht etwa auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann beispielsweise bei Verstärkern angewandt werden, welche die Leitungen einer Fernsprechanlage ohne Verwendung von transformatorischen Kopplungen zwischen den Verstärkerstufen speisen, was bisher bei widerstandsgekoppelten Verstärkern deshalb nicht möglich war, weil die beiden Leitungen infolge des notwendigen Anschlusses von Batterien verschiedene Kapazität gegen Erde haben wurden. Ferner können die Kopplungswiderstände in den Anodenkreisen durch andere Widerstände, wie z. B. Impedanzen, ersetzt werden, sofern man Einrichtungen vorsieht, mittels derer der Phasenwinkel entsprechend eingestellt werden kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gegentaktschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Eingangsspannung gegenphasige Spannung unter Vermeidung induktiver Kopplungen von dem Anodenkreis einer Hilfsröhre (B) mit einer im wesentlichen der Eingangsspannung entsprechenden Amplitude abgenommen wird.

2. Gegentaktschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gitter der Hilfsröhre (B) zugeführte Spannung von einem im Anodenkreis einer vorgeschalteten Verstärkerstufe (A) angeordneten Widerstand (3) abgegriffen und mittels kapazitiver Kopplung auf das Gitter der Hilfsröhre übertragen wird.

3. Gegentaktschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegenphasigen Spannungen in an sich bekannter Weise, durch widerstandskapazitätsgekoppelte Verstärkerröhren getrennt, verstärkt werden, bevor sie dem Ausgangskreis zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen