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Anordnung zur Lautstärkenregelung in Verstärkerstufen mit Widerstand-Kapazitäts-oder
galvanischer Kopplung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung
der Lautstärke von Verstärkern, mit Widerstand-Kapazitäts- oder galvanischer Kopplung.
Zur Verstärkungsregelung sind Schaltungen. bekannt, in. denen parallel zu einem
konstanten Anodenwiderstand ein veränderlicher Widerstand in. Reihe mit einem Kondensator
geschaltet ist. Der Kondensator dient dazu, den veränderlichen. Widerstand für den
Gleichstromdurchgang zu sperren. Die Schaltung erfordert neben, dem Anodenwiderstand
noch einen Regelwiderstand, und zwar müssen beide Widerstände sehr hochohmig ausgebildet
sein, damit die Parallelschaltung bei Einstellung des Verstärkers auf Maximalamplituden
den erforderlichen Anodenwiderstandswert ergibt.
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Weiterhin, sind Schaltungen zur Verstärkungsregelung bekannt, bei
denen der Betrag des Anodenwiderstandes direkt, d. h. auch für den Gleichstromweg
geändert wird, wodurch sich Änderungen der Belastungscharakteristik und des Anodenruhestromes
ergeben.
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In anderen bekannten . Schaltungen wird ein parallel zum Anodenausgang
geschalteter Drehkondensator zur Amplitudenregelungbenutzt. Da Drehkondensatoren
aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nur bis zu einer gewissen, relativ
kleinen Größe gebaut werden können, so ergeben sich bei dieser Regelart störende
Frequenzabhängigkeiten. Zur Korrektur der Frequenzabhängigkeiten von Übertragungsleitungen,
sind Schaltungen bekannt, in denen für gewisse Teile des Frequenzspekirums besondere
Übertragungsbedingungen zwischen Anode und Gitter zweier aufeinanderfolgender Röhren
geschaffen werden. Weiter sind zur Regelung der Verstärkung Schaltungen bekannt,
in denen, ringförmig oder bandförmig gewickelte Potentiometer im Gitterkreis verwendet
werden. Diese Potentiometer besitzen alle eine merkliche Induktivität und Kapazität,
die sich je nach Abgriffsstellung ändern und dementsprechend den Wechselwiderstand
im Gitterkreis verschieden beeinflussen, bzw. den Gitterkreis induktiv oder kapazitiv
belasten.
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Der Zweck vorliegender Erfindung ist eine Anordnung zur Lautstärkenregelung
in Verstärkerstufen mit Widerstand-Kapazitäts- oder galvanischer Kopplung, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß ein, Kondensator, welcher .für das übertragene Frequenzband
einen sehr kleinen Widerstand darstellt, zwischen die Kathode und einen stetig oder
in Stufen veränderlichen Abzweig des Anodenwidersandes R der ersten Röhre einer
Kaskade geschaltet ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung findet die Regelring der Verstärkung
itn. Anodenkreis einer vorhergehenden Verstärkerröhre statt. Der zur Regelung dienende
Widerstand hat relativ geringe Ohmwerte und-- wird deshalb
klein..
Sein Widerstandswert selbst wird bei der Regelung nicht geändert, so daß die Belastungscharakteristik
und damit der Anodenruhestrom des betreffenden Verstärkerrohres konstant bleiben.
Der Kondensator C, durch den Teile des Anodenwiderstandes R für Wechselstrom kurzgeschlossen
werden können, ist als fester Blockkondensator ausgebildet, der sich ohne Schwierigkeiten
mit großen Kapazitätswerten ausführen läßt, so daß auch eine weitgehende frequenzunabhängige
Regelung gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch allergrößte
Einfachheit und geringsten Aufwand an Schaltelementen aus. Neben der Tatsache, daß
die Anordnung große praktische Vorteile besitzt, erfüllt sie auch alle in elektrischer
Hinsicht an sie zu stellenden Anforderungen in bezug auf Regelbarkeit und Frequenzunabhängigkeit.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung in, vier
Schaltbildern angeführt. Bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. z sind V1 und
V2 zwei Verstärkerröhren mit Kapazitäts-Widerstandkopplung. Die Anode A, der ersten
Röhre V1 ist über einen Widerstand R mit der Anodenspannungsquelle und über einen
Kondensator K mit dem Gitter G2 der zweiten Röhre V2 verbunden, das mit der Kathode
über den üblichen Gitterwiderstand GR verbunden ist. Zwischen dem gemeinsamen Kathodenpunkt
und einem variablen Arizapfpunkt T am Widerstand R ist ein Kondensator C geschaltet,
und durch Veränderung des Punktes T wird die von der ersten zur zweiten Röhre übertragene
Spannung verändert. Die Eingangsamplituden des Rohres V2 nehmen zu, wenn der Wert
des Widerstandes, der zwischen Abgriff T- i7,-ad Anode A1 des Rohres V, liegt, zunimmt,
und umgekehrt. Die Röhre V2 kann. erforderlichenfalls mit einer weiteren Röhre gekoppelt
sein.
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Zweckmäßig wird, wie Fig. 2 erkenizen läßt, in Reihe mit dem Widerstand
R ein zusätzlicher Widerstand ar dauernd verbunden, der ohne Rücksicht auf die Stellung
des Angriffes T als Entkopplungswiderstand dient.
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Des weiteren kann, wie aus Fig. 2 hervorgeht, erforderlichenfalls
der Verbindungspunkt zwischen. R und ay mit dem gemeinsamen Kathodenpunkt durch
einen Entkopplungskondensator Cl verbunden werden, wenngleich dieses in der Mehrzahl
der Fälle nicht notwendig ist. Man erkennt, daß, wo der Wert des Widerstandes zwischen
der Anode und dem Anzapfpunkt ein Maximum, d. h. gleich dem gewünschten Wert des
Anodenwiderstandes der verwendeten Röhre ist, der Kondensator zwischen dem Anzapfpunkt
und der Kathode automatisch als Entkopplungskondensator wirkt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 ist eine galvanische Kopplung
vorgesehen. B ist die Stromquelle für die verschiedenen Spannungen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. q. haben die Röhren V1, V2 indirekt
geheizte Kathoden. Der Widerstand R bei den verschiedenen Schaltungen kann verschiedene
Formen annehmen. In dem Fall, wo die Einschaltung der verschiedenen Widerstandsstufen
durch einen Schalter mit mehreren Kontakten erfolgt, muß die Anordnung so sein,
daß der Schalter nicht den Kontakt in einer bestimmten Schaltstellung unterbricht,
bevor der Kontakt in. der folgenden Schaltstellung geschlossen ist. Erforderlichenfalls
kann der Widerstand auch kontinuierlich veränderlich ausgebildet sein.
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Die vorliegende Erfindung eignet sich für jedes Frequenzband, das
der' Verstärker verstärkt, wobei man nur den Kondensator zwischen der Anzapfstelle
und dem gemeinsamen Kathodenpunkt derart wählen muß, daß er auch für die niedrigste
zu verstärkende Frequenz einen vernachlässigbar kleinen Widerstand besitzt. Dieser
Kondensator muß für kleine Frequenzen relativ groß sein und kann mit zunehmenden
Frequenzen entsprechend abnehmen. Sollen sehr niedrige Frequenzen verstärkt werden,
so muß der Kondensator C, um einen möglichst geringen Wechselwiderstand zu haben,
sehr groß werden. Ein, derartiger Kondensator wird in der Anschaffung teuer und
erfordert einen bestimmten Platzbedarf bei der Montage. Diese Schwierigkeiten treten
aber nur auf, wenn man im Verstärker eine Regelung der Amplituden von einem Maximalwert
bis herab zum Werte Null haben will. In solchen Fällen, die mehr von theoretischem
Interesse sind, würde sich bei der Verwendung eines endlich großen Kondensators
an Stelle eines unendlich großen Kondensators eine Amplitudetrverzerrung bei den
niedrigsten Frequenzen ergeben. Unter diesen Umständen ist es zweckmäßig, die Regelung
auf solche Fälle zu beschränken, in denen eine Verringerung auf ungefähr ein. Fünftel
der maximalen Verstärkung eine genügende Variation ergibt. Für sehr hohe Frequenzen
schaltet man den obererwähnten zusätzlichen Entkopplungskondensator ein, um ungewollte
Kopplungen über Teile der Stromquellen zu vermeiden.
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Es hat sich ergeben, daß eine Regelung gemäß der Erfindung sehr glatt
und gleichmäßig verläuft. Bei der- Anwendung der Erfindung auf einen Bildübertragungsverstärker
wurde der Anodenwiderstand einer Verstärkerröhre mit Anzapfungen versehen, die durch
Drahtschleifen gebildet waren. Die wahlweise Anschaltung der Anzapfstellen wurde
durch einen mehrstufigen Schalter erzielt, der gemäß den vorhergehenden Angaben
konstruiert war.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Ausführungsbeispiele,
sondern eignet sich auch
für Kreise mit Mehrgitterröhren und anderen
Kopplungen, als sie bei den Ausführungsbeispielen dargestellt sind.