DE613352C

DE613352C - Vorrichtung zur selbsttaetigen Begrenzung von Stroemen und Spannungen im Verstaerkerausgangskreis mittels Rueckkopplung

Info

Publication number: DE613352C
Application number: DEK123846D
Authority: DE
Original assignee: Kolster Brandes Ltd
Current assignee: Kolster Brandes Ltd
Priority date: 1931-01-23
Filing date: 1932-01-16
Publication date: 1935-05-17

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung von Strömen und Spannungen im Verstärkerausgangskreis mittels Rückkopplung Die Erfindung bezieht sich- auf Anordnungen zur Begrenzung von Strömen oder Spannungen des Ausgangskreises eines Elektronenröhrenverstärkers oder ähnlicher Geräte. Unterhalb einer bestimmten Grenze wird von dieser Begrenzungseinrichtung keine Energie im Eingangskreis des Verstärkers vernichtet, während oberhalb derselben die Ströme in der gewünschten Weise begrenzt werden. Es erfahren also schwache oder mittelstarke ankommende Zeichen praktisch keine Veränderungen, die auf die Benutzung des Begrenzers zurückzuführen sind.
Ferner kann gemäß der Erfindung eine Einrichtung zur Strombegrenzung geschaffen werden, die an jedem Verstärker angebracht werden kann, ohne daß irgendwelche Verbindungen in dem Verstärker aufgetrennt werden müssen.
Es sind bereits Einrichtungen bekannt, durch welche die von einem Verstärker an einen Verbraucherkreis abgegebene Leistung im wesentlichen konstant, d. h. von den Schwankungen des dem Verstärkereingang zugeführten Stromes unabhängig gemacht wird. Zu dem Zweck wird dem Verstärker außer den zu verstärkenden Signalen noch ein Steuerstrom bestimmter Frequenz zugeführt. Nachdem der Steuerstrom den Verstärker durchlaufen hat, wird er gleichgerichtet; die so entstandene Gleichspannung dient dann zur Regelung des Verstärkungsgrades.
Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei denen die Ausgangsleistung unabhängig davon bleibt, ob sich die Verstärkungseigenschaften der verwendeten Röhren ändern. Um das zu erreichen, werden zwei Röhren in einer Differentialschaltung verwendet. Im Normalzustande liegt die zu verstärkende Wechselspannung nur an dem Gitter der einen Röhre, so daß nur diese verstärkt. Nimmt ihre Verstärkungsziffer ab, so erhält das Gitter der zweiten Röhre einen entsprechenden Teil der zu verstärkenden Spannung, so daß insgesamt die Verstärkungsziffer der Röhrenanordnung konstant bleibt.
Schließlich sind Verstärker bekannt, bei denen man durch eine Art Rückkopplungsschaltung eine sehr genaue Proportionalität zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung erreicht.
Nach der Anordnung gemäß Abb. i wird die Begrenzung gemäß der Erfindung vermittels einer Brückenschaltung B erreicht, deren -Gleichgewicht unabhängig von der Frequenz ist. Die eine Diagonale dieser Brücke wird von dem Ausgang i, 2 des Verstärkers A gespeist. Die andere Diagonale isi mit dem Eingang 5, 6 des Verstärkers rückgekoppelt. Die -Zweielektrodenröhre D ist parallel zu einem Brückenarm geschaltet. Ihr Heizfaden ist in bezug auf die Anode positiv vorgespannt.
Wenn kein Strom durch die Zweielektrodenröhre D fließt, befindet sich die Brücke B im Gleichgewicht. plan sieht, daß die Brücke aus dein Gleichgewichtszustand herausgebracht werden kann, wenn die Zweielektrodenröhre leitend wird. Dieser Zustand tritt ein, wenn die Spannung über dem Brückenarm, welcher der Zweielektrodenröhre parallel liegt, die Vorspannung der letzteren überschreitet.
Es wird sodann ein Teil der Ausgangsspannung des Verstärkers auf den Eingang rückgekoppelt. Wenn der Rückkopplungssinn nun derart gewählt ist, daß eine negative Rückkopplung, d. h. eine Herabminderung der Eingangsspannung eintritt, wird selbsttätig der Ausgangsstrom des Verstärkers gedrosselt. Der in gewünschter Weise begrenzte Ausgangsstrom wird vor der Begrenzungsvorrichtung an den Klemmen i, 2 abgenommen. Schwach einfallende Zeichen erfahren daher, abgesehen von dem Einfluß der Sekundärwicklung des Rückkopplungstransformators, keine Veränderung. Diese Windung kann aber einen derartig hohen Scheinwiderstand aufweisen, daß ihr Einfluß im Hinblick auf die normale Eingangsimpedanz des Verstärkers zu vernachlässigen ist.
Daraus geht hervor, daß die Begrenzungsvorrichtung leicht an einem fertiggestellten Verstärker angebracht werden kann, ohne daß es nötig ist, irgendwelche Verbindungen an dem letzteren aufzutrennen.
Es sei nun die Ausführungsform nach der Abb.2 beschrieben. Die Zweielektrodenröhre Ir erhält ein gleichbleibendes negatives Anodenpotential von der Batterie B, über den Widerstand R sowie ein Wechselstrompotential von den Ausgangsklemmen C, D eines Verstärkers A über den Kondensator K. Solange der Scheitelwert der Wechselspannung die durch B1 gelieferte Gleichspannung nicht überschreitet, fließt kein Strom durch die Röhre h und somit auch nicht über den Serienwiderstand r-.
Sobald aber die Wechselspannung dieses Kriterium überschreitet, fließt ein Strom durch die Zweielektrodenröhre V und erzeugt ein Potential an dem Serienwiderstand r-, welcher direkt zu den Eingangsklemmen A, B des Verstärkers parallel geschaltet ist. Wenn Ausgang und Eingang des Verstärkers in der richtigen Phasenbeziehung stehen, tritt eine Verminderung der Spannung an A, B ein. Diese Verminderung hängt von dem Verstärkungsfaktor des Verstärkers ab und hält so lange an, bis der Scheitelwert der Wechselspannung an der Röhre V bis auf das Potential der Batterie B1 herabgemindert ist.
In dem angeführten Beispiel hat die Röhre V eine Charakteristik, welche sich plötzlich bei der Anodenspannung o ändert.
Es ist darauf hinzuweisen, daß auch in diesem Ausführungsbeispiel der in der gewünschten Weise begrenzte Ausgangsstrom von einem Punkt abgenommen wird, der vor der Begrenzungsvorrichtung liegt, nämlich an den Ausgangsklemmen C, D. Der Widerstand R hat eine ausreichend hohe Impedanz, um zu verhindern, daß ein praktisch wesentlicher Betrag der Energie dem Verbraucher nicht zugeführt, solange die Zeichen in ihrer Stärke nicht begrenzt werden sollen.

Claims

PATr,NTANSPRÜCFIE: z. Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung von Strömen und Spannungen im Verstärkerausgangskreis mittels Rückkopplung; dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit einer im Rückkopplungskreis liegenden Elektronenröhre sprungartig sich ändert.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Brückenstromkreis besteht, zu dessen einem Arm eine Zweielektrodenröhre parallel geschaltet ist, daß die eine Diagonale der-Brücke von dem Ausgangskreis des Verstärkers gespeist wird und die andere Diagonale mit dem Eingangskreis des Verstärkers so rückgekoppelt ist, daß eine negative Rückwirkung auf den Eingangskreis des Verstärkers stattfindet, wenn der Strom im Verstärkerausgang einen durch die Charakteristik der Zweielektrodenröhre bestimmten kritischen Wert überschreitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator mit einem im Vergleich zu der Eingangsimpedanz des Verstärkers großen Scheinwiderstand die Brücke auf den Eingangskreis des Verstärkers rückkoppelt und daß der in gewünschter Weise begrenzte Ausgangsstrom dem Verstärker an einem Punkte vor dem Brückenstromkreis entnommen ist. q.. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswechselspannung des Verstärkers über einen Kondensator an der Anode und Kathode einer Zweielektrodenröhre liegt und daß an einem in dem Anodenkreis dieser Röhre und zu den Eingangsklemmen des Verstärkers parallel geschalteten Widerstand eine negative Rückkopplungsspannung abgegriffen wird, wenn die Zweielektrodenröhre infolge einer den kritischen Wert überschreitenden Spannung leitend wird. Vorrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand einen im Vergleich zu der normalen Eingangsimpedanz des Verstärkers hohen Scheinwiderstand aufweist.