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Demodulations- oder Verstärkerschaltung Die Erfindung bezieht sich
auf Demodulations- oder Verstärkerschaltungen, bei denen die Gittervorspannung von
der Amplitude der einfallenden Schwingungen abhängig ist und im wesentlichen von
einem vom Anodenstrom durchflossenen Widerstand erzeugt wird. Sie hat das Ziel,
diese Gittervorspan.-nung zu kontrollieren, derart, daß durch zu starkes Anwachsen
der Gittervorspannung infolge von Übersteuerungen hervorgerufene Verzerrungen vermieden
werden. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß außer der normalen
Vorspannungsquelle ein zweiter Zweig vorgesehen ist, der einen Gleichrichter enthält.
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In den vier Figuren ist der Erfindungsgedanke näher erläutert.
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In Fig. i ist 5 eine Gleichrichterröhre mit den Elektroden 6, 7, 8,
g, dem Eingangskreis io, dem Anodenkreis 11, 12 und einem die Vorspannung liefernden
Widerstand 13 in Reihe mit der Kathode, wodurch er dem Ein- und Ausgangskreis gemeinsam
ist. 14 ist die Anodenbatterie mit einem parallel geschalteten Widerstand 15, auf
dem ein Schleifer 16 gleitet.
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Nun ergeben sich bekanntlich bei einer Überlastung des Gleichrichters
5 Verzerrungen, und es soll eine solche Überlastung durch die vorliegende Erfindung
verhindert werden. Diese Einrichtung besteht aus dem Widerstand 13 und einer Verbindung.
zwischen diesem Widerstand und dem Potentiometer 15, durch die die dem Gitter 6
zugeführte Vorspannung beim Fehlen von Signalen oberhalb eines bestimmten negativen
Wertes gehalten wird, aber beim Empfang von Signalen in normaler Weise zunehmen
kann.
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Der Schleifer 16 ist mit dem Kathoden-oder positiven Ende des Widerstandes
13 verbunden und zwischen den Verbindungspunkten ein Gleichrichter 17, zweckmäßig
Kupfergleichrichter, eingeschaltet, der das Fließen eines Stromes in der Pfeilrichtung
nach der Kathode gestattet.
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Der Schleifer wird so eingestellt, daß, wenn dem Gleichrichter 5 keine
Signale zugeführt werden, die positive Spannung im Punkte 16 die der Kathode zugeführte
Spannung übersteigt. Unter dieser Bedingung fließt ein Strom von - 16 über den Gleichrichter
17 zum Kathodenende des Widerstandes 13, dann durch diesen Widerstand und zurück
zur negativen Klemme der Stromquelle. Der Spannungsabfall im Widerstand 13 liefert
die negative Vorspannung für das Gitter 6.
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Beim Empfang eines Signals nimmt der Anodenstrom des Gleichrichters
5 zu, verursacht einen vergrößerten Stromfluß im Widerstand 13 und damit eine vergrößerte
Vorspannung infolge des Spannungsabfalles
am Widerstand. Mit zunehmender
Signalstärke nimmt auch der Anodenstrom entsprechend zu. Der Widerstand i3 ist so
bemessen, daß die durch den zunehmenden Anodenstrom bedingte Zunahme des Spannungsabfalles
am Widerstand i3 im wesentlichen kompensiert wird durch eine Verminderung des über
den Gleichrichter fließenden Stromes.
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Wenn die allein durch den Anodenstrom in dem Widerstand 13 erzeugte
Vorspannung die durch den Widerstand i 5 über den Schieber 16 erzeugte Spannung
erreicht oder übertrifft, wird kein weiterer Strom über das Ventil 17 fließen und
die Vorspannung der Röhre dann automatisch in der üblichen Weise allein durch den
Anodenstrom geregelt. Die Schaltung ergibt also eine feste Vorspannung an dem Widerstand
13, wenn die Signalspannung unter einen bestimmten Wert fällt, und damit eine bestimmte
feste Vorspannung am Gleichrichter 5.
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Eine solche Schaltung hat den Vorteil, daß sie ohne großen Mehraufwand
in den üblichen Gleichrichterschaltungen angewendet werden kann.
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Die Schaltung gemäß Fig. 2 enthält einen Vorspannungswiderstand 18
von verhältnismäßig hohem Wert für die Gleichrichterröhre 5, und es ist außerdem
der Eingangskreis io mit einem zweiten Schleifer i9 des Widerstandes 15 verbunden.
Hierdurch ergibt sich in Reihe mit dem Eingangskreis io und in Verbindung mit der
Steuerelektrode 6 eine Gegenspannung zwischen dem Punkt i9 und einem Punkt 2o, die
der negativen Vorspannung entgegenwirkt, die durch den Widerstand 18 erzeugt wird.
Dies ist deshalb notwendig, damit trotz des hohen Widerstandes 18 und des dadurch
bedingten hohen Spannungsabfalles durch den Anodenstrom am Gitter normale Vorspannung
herrscht.
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Der Anzapfpunkt 16 ist mit dem Kathodenende des Widerstandes 18 in
derselben Weise wie bei der Schaltung gemäß Fig. i durch den Gleichrichter 17 verbunden.
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Die vorliegende Schaltung hat den Vorteil, daß sie die Verwendung
eines Vorspannungswiderstandes 18 gestattet, der größer ist als der normal verwendete,
wodurch die Vorspannungsregelung am Gitter leichter auf Signalstärkeänderungen ansprechend
gemacht werden kann.
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Bei der Schaltung gemäß Fig. 3 ist 2i eine Verstärkerröhre; die durch
die Lautstärkeregelung 22 geregelt wird; 23 und 24 sind die Eingangskreise. Die
Betriebsspannungen werden von der Batterie 25 und dem Widerstand 26 geliefert. Die
Regelröhre erhält ihre Vorspannung von dem Teil 27 des Widerstandes 26 und ihre
Anodenspannung von dem Schieber 28.
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Im Anodenkreis der Lautstärkeregelröhre befindet sich ein Kopplungswiderstand
29, von dem über eine Leitung mit Klemme 30 Regelspannungen abgenommen werden können.
Ferner ist mit dem Regelwiderstand 29 der Eingangskreis des Verstärkers 2r verbunden,
und zwar über einen Widerstand 3 i, der größer ist als der Widerstand 29. Beim Eintreffen
von Signalen im Eingang von 22 entsteht am Gitter von 21 eine veränderliche Gleichstromvorspannung,
die den Ausgang von 21 im Ansprechen auf Signalstärke regelt. In ähnlicher Weise
wird die Spannung an der Klemme 30 geregelt.
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Die der Röhre 22 zugeführten Signale können oft so stark sein, daß
die Verstärkerröhre 2i zu stark negativ vorgespannt wird, wodurch sich eine Verzerrung
ergibt. In dieser Verbindung ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Schaltung
den Schaltungen gemäß Fig. i und 2 ähnlich ist, indem im Anodenkreis einer Röhre,
etwa 22, ein Widerstand vorgesehen ist, durch den eine Änderung des Anodenstromes
infolge einer Änderung der Signalstärke hervorgerufen wird. Es wird jedoch die durch
die Änderung des Anodenstromes erzeugte Spannung nicht der Steuerelektrode derselben
Röhre wie in Fig. i und. 2 zugeführt, sondern der Steuerelektrode einer anderen
Röhre, der Verstärkerröhre 2i, zugeführt.
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Bei der Schaltung gemäß Fig. 3 ist weiter parallel mit der Vorspannungsverbindung
durch den Widerstand 31 eine Parallelverbindung mit dem Gitterkreis über einen Gleichrichter
33 vorgesehen zu der Spannungsquelle, die durch den auf dem Widerstand 26 gleitenden
Schleifer 34 gegeben ist. Dieser Anzapfpunkt 34 liegt etwas entfernt von dem Kathodenanschlußpunkt
35, wodurch sich bezüglich der Kathode von 21 am Punkt 34 und des damit verbundenen
Gleichrichters 33 eine negative Spannung ergibt. Man erkennt, daß die Schaltung
so ist, daß diese negative Spannung entgegengesetzt gepolt ist zu der negativen
Spannung, die durch den Kopplungswiderstand 29 geliefert und dem Gitterkreis von
2,1 über den Widerstand 31 zugeführt wird.
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Der Anzapfpunkt 34 wird so eingestellt, daß dem Gleichrichter 33 eine
negative Spannung zugeführt wird, derart, daß, wenn die durch den Kopplungswiderstand
29 angelegte Spannung im Ansprechen auf eine zunehmende Signalstärke geändert wird,
ein Punkt erreicht wird, wo ein Spannungsausgleich im Punkt 36 erhalten wird. Bei
weiterem Anwachsen der Hochfrequenzamplitude am Gitter von 22 bleibt die dem Gitter
von :21
zugeführte negative Vorspannung konstant. Ein vergrößerter
Anodenstrom in 22 ruft einen größeren Spannungsabfall im Widerstand 29 hervor, derart,
daß dann ein Strom durch den Gleichrichter 33 in der Pfeilrichtung fließen kann.
Dieser Strom erzeugt aber in dem großen Widerstand 3 1 einen so großen Spannungsabfall,
der dem durch den Anodenstrom im Widerstand 29 hervorgerufenen entgegengerichtet
ist, daß die beabsichtigte. Gittervorspannung wiederhergestellt ist. Die durch starke
Signale hervorgerufene zu hohe negative Vorspannung der Verstärkerröhre 2 1 wird
also vermieden. Der Widerstand 31 dient auch dazu, den Ausgangs- oder Steuerkreis
der Regelröhre von den Vorgängen im Gitterkreis der Verstärkerröhre unabhängig zu
machen.
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Zu beachten ist, daß die Klemme 3o, die direkt mit dem Anodenkreis
der Regelröhre verbunden ist, direkt hierdurch geregelt wird, unabhängig von der
Regelung, die von dem Gleichrichter und dem Widerstand 31 über die V erstärkerröhre
2i ausgeübt wird.
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Die Fig.4 zeigt die Anwendung des Erfindungsgedankens bei einer Schaltung
mit Gittergleichrichtung. Der H. F.-Verstärker 37 enthält den Gitterkreis 39 und
den Anodenkreis 4o, der mit dem Gitterkreis 41 des Gleichrichters 39 durch einen
Transformator 42 verbunden ist. Der Gleichrichter enthält den Ausgang 43 mit den
Klemmen 44. Die dem Eingangskreis 39 über die Klemmen zugeführten Signale werden
in 37 verstärkt und in 38 gleichgerichtet.
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Die Kathodenrückleitung 46 des Gleichrichters 38 enthält einen Widerstand
47 mit N. F.-Überbrückungskondensator 48, wodurch beim Fehlen von Signalen eine
vorherbestimmte positive Spannung am Kathodenende 49 des Widerstandes 47 infolge
des Fließens von Anodenstrom durch diesen Widerstand erzeugt wird. Der Anodenstrom
wird von dem Widerstand 5o abgenommen.
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Der Anodenkreis des Verstärkers 37 ist mit der einen Klemme 5 i der
Spannungsquelle und einem Anzapfpunkt 52 verbunden. Der Gitterkreis von 37 ist über
die Leitung 53 mit einem Anzapfpunkt 54 verbunden, der mehr negativ ist als der
Anzapfpunkt 52 für die Kathode, wodurch an den Verstärker eine negative Spannung
gelegt wird.
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In der Gitterspannungsleitung 53 liegt ein Widerstand 55; durch Einstellen
des Anzapfpunktes 54 und des Widerstandes 47 wird der Punkt 49 am Kathodenende des
Widerstandes 47 mehr positiv gemacht als der Punkt 56 am Gitterende des Widerstandes
55. Zwischeu diesen beiden Punkten liegt der Gleichrichter 57, der so gekoppelt
ist, daß kein Strom von 49 nach 56 fließen kann.
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Im Betrieb ist, wenn kein Signal durch den Verstärker und Gleichrichter
gesendet wird, der Gleichrichteranodenstrom, der durch den Widerstand 47 fließt,
genügend, um einen Spannungsabfall zu erzeugen, der verursacht, daß der Punkt 49
mehr positiv bleibt als der Punkt 56. Es regelt, mit anderen Worten, -der Anodenstrom
des Gleichrichters durch den Widerstand 47 die Spannung, die der einen Seite des
Gleichrichters 57 zugeführt wird, derart, daß durch den Gleichrichter kein Strom
fließt. Daher ist die dem Verstärker 37 zugeführte Spannung nur diejenige, die zwischen
den Anzapfpunkten 52 und 54 auftritt, und zwar ist sie die normale Spannung, die
benötigt wird, um den Anodenstrom des Verstärkers auf Normalwert für normale oder
maximale Verstärkung zu halten.
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Beim Empfang eines starken Signals nimmt der Anodenstrom des Gleichrichters
38 proportional der Signalstärke ab. Der Spannungsabfall im Widerstand 47 wird proportional
kleiner. Daher wird schließlich der Punkt 49 mehr negativ als der Punkt 56. Mit
anderen Worten, ein Spannungsabfall, der an den gegenüberliegenden Seiten des Gleichrichters
entsteht, tritt in einer Richtung auf, die umgekehrt zu der bei normalen Bedingungen
auftretenden Richtung ist, derart, daß der Strom durch den Gleichrichter in der
Pfeilrichtung fließt.
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Dieser zusätzliche Strom ruft am Widerstand 55 einen Spannungsabfall
hervor, der so gerichtet ist, daß er sich zu der durch die Lage des Abgriffs 54
gegebenen Gittervorspannung des Hochfrequenzverstärkerrohres 37 addiert, wodurch
dessen Verstärkung herabgesetzt wird.