DE625175C - Wechselstromnetzanschluss fuer nicht geerdete Roehrenschaltungen - Google Patents

Description

Bei Röhrenanordnungen, Verstärkern u. dgl.

treten häufig Unannehmlichkeiten dadurch auf, daß durch das Netz Störungen, die sich als das sogenannte Netzbrummen bemerkbar machen, in die Verstärkerapparatur gelangen.

Besonders empfindlich sind hiergegen die Gittereingangskreise der Röhren, da ja durch

■ die Röhren geringe Spannungen verstärkt werden. Aus diesem Grunde machen sich daher dieselben um so mehr bemerkbar, je weiter die beeinflußte Röhre im mehrstufigen Verstärker, nach vorn hin gerechnet, liegt. Diese Erscheinungen sind zurückzuführen auf räumliche Kapazitäten, die ja sämtliche verwendeten Teile einschließlich der Leitungen besitzen. Man hat sich bisher zur Vermeidung· dieser Übelstände damit geholfen, entweder Hüllen, durch welche abgeschirmt wird, oder Ausgleichsleitungen zu verwenden, durch welche an die empfindlichen Teile ein Körper großer Kapazität und damit ein definiertes Potential angeschlossen wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf nicht geerdete Verstärkeranordnungen für Wechselstromnetzanschluß, bei denen derartige Mittel nicht in Anwendung kommen können, und zwar besteht der Erfindungsgedanke darin, den Netztransformator besonders auszubilden, indem die Kapazität zwisehen der Primärwicklung und der mit den Heizkreisen der Verstärkerröhren verbundenen Sekundärwicklung größer gemacht wird als die Kapazität zwischen Primärwicklung und der mit den Anodenkreisen des Gleichrichters verbundenen Sekundärwicklung. Bei einer derartigen Anordnung werden die durch das Netz bedingten Störungen an die weniger empfindlichen Kreise der Röhrenanordnungen, d. h. an die Heizkreise, abgeleitet.

Der Erfindungsgedanke ist im nachfolgenden an Hand der beiliegenden schematischen Abb. ι näher erläutert. Es sind die hauptsächlichsten für die gegenwärtige Betrachtung notwendigen Kapazitäten gestrichelt gezeichnet. Es ist selbstverständlich, daß nicht sämtliche Kapazitäten berücksichtigt werden können, da es sich um eine schwer zu überblickende Kombination von allen möglichen Raumkapazitäten handelt. Der Netztransformator T besitzt eine Primärwicklung P₁ die von dem Wechselstromnetz (50 Periodennetz) gespeist wird. Es sind drei Sekundärwicklungen, S_n für die Heizung, S_A für die Anoden- und die Gitterspannungen und Sq für die Heizung des Gleichrichters, vorhanden. Von der übrigen Schaltung sind nur zwei Verstärkerröhren, R₁ und R₂, dargestellt; zwei als Doppelgleichrichter arbeitende Röhren sind-mit Gi und G₂ und die notwendige .Siebkette mit iC bezeichnet. Die Gleichspannung wird im dargestellten Fall einem Glimmspannungsteiler E zugeführt. Dieser Glimmspannungsteiler dient in bekannter Weise als Potentiometer, dem die Anodenspannung für

die Ve'rstärkerröhreiL JR₁ .und, R₂ und ihre Gitterspannüngen~entaommen werden. Es sei an dieser Stelle da-raüf^hingewiesen, daß: in der schematischen Abbildung die Gitterkreise der zweiten Röhre R₂ nicht gezeichnet sind. Bei einer derartigen Anordnung treten Störungen durch das Wechselstromnetz auf, die kurz folgendermaßen erklärt werden können: Die beiden Wechselstromnetzzuführungsleitungen, die mit der Primärwicklung P des Transformators verbunden sind, besitzen in der Praxis stets verschiedenes Potential gegenüber Erde, da die Kapazitätsverhält' nisse der beiden Leiter verschieden sind. Hierdurch wird am Transformator eine Störspannung hervorgerufen, die sich auf den Anodenkreis und den Gitterkreis der Röhre in folgender Weise verteilen kann:

Die Kapazität des Wechselstromnetzes gegenüber Erde ist in der beiliegenden Abb. ι mit C₁ bezeichnet. Die% Störströme fließen- über die Wicklungskapazitäteri des Netztransformators T 'der Verstärkeranordnung zu. Der weitere Verlauf ist nicht in allen Fällen einwandfrei zu bestimmen, jedoch findet eine Aufteilung der entstehenden Störspannung an den Verstärkerröhren statt, und zwar infolge der inneren Röhrenkapazitäten. Es kann also angenommen werden;, daß die Störspannüng sich, zwischen Gitter und Anode und zwischen Gitter und Kathode; entsprechend den inneren Kapazitäten der Röhre bzw. Röhren, aufteilt. Der Stromkreis der Störungen sehließt sich dann über eineKapazität C₂ mit Erde/ Es^: ist praktisch gleichgültig, ob die Verstärkeranordhung mit . direkt geheizten öder indirekt geheizten Röhren arbeitet, da die indirekt geheizten Röhren eine relativ große Kapazität zwischen Faden und Kathodenblech besitzen. Man kann also, wie in 'der Abbildung" auch -angenommen, ^: -' davon ausgehen, daß die Kapazität C₂, _die in der Abbildung zwischen der indirekten Heizleitung und Erde angenommen wurde, identisch ist mit einer Kapazität,- die an der in-• direkt geheizten Kathode, also dem Punkt der negativen Änodenspannung, angreift.

" Um die^; geschilderten Störungen zu ver-" meiden, hat man sich bisher dadurch geholfen, daß man die.Kapazitäten durch Verwendung von Ausgleichsleitungen, die einen geringen Wechselstromwiderstand bilden, niedergebrochen, hat. '■■■-■ '-"--- '■'-'■-.-'■ ■

Gemäß der Erfindung wird-, jedoch ein anderer Weg gegangen, und die Störungen, die durch die Netzunsytnmetrie immer^: auf' • ■■ treten,' werden einem Kreise zugeführt, in dem sife keine schädlichen Spannungen erzeugen können. Es ist dies der Heizkreis. In der -Abb. 1 ist veranschaulicht, daß der Abstand der sekundären Heizwicklung S_H und der Wicklung S_A für die Speisung der Anodenkreise verschieden groß ist. Es wird die Kapazität C₃ zwischen P und Sg möglichst, vergrößert, was dadurch zu erreichen ist,, daß die Heizwicklung möglichst nahe der Primärwicklung angeordnet wird. Die Kapazität C₄ zwischen der Primärwicklung und der Anodenspannungswicklung S^ wird möglichst Mein gemacht durch Vergrößerung des AbStandes. Es ist leicht einzusehen, daß durch verschiedene Abstände ein größerer Kapazitätsunterschied zu erreichen ist. Es werden auch noch im weiteren zusätzliche Mittel angegeben,, um diese Wirkung zu . unterstützen. .'.'""

Die Störströme schließen sich infolge des durch die große Kapazität C₃ bedingten geringen Widerstandes über C₂ (der Kapazität der Heizanlagen) gegen Erde. Die Verhältnisse werden um so günstiger, je größer der , Widerstand des Parallelweges zu diesem eben beschriebenen Stromlauf gemacht wird, d. h. je geringer die Kapazität zwischen den Gitterleitungen bzw. den auf gleichem Potential stehenden Leitungen des Gleichrichters gemacht wird.'

Bisher hat man diese Überlegung- nicht gemacht, sondern gerade das Gegenteil. Bei sämtlichen im Handel befindlichen Netztransformatoren wird die Anodenspannungswicklung, da sie eine Hochspännungswicklung ist, nahe an der primären Netzwicklung angeordnet, also gerade die Kapazität groß gemacht, die klein gemacht-werden muß.

Gemäß der weiteren Erfindung können noch zusätzliche Mittel angewendet werden, die die geschilderten Wirkungen besonders verstärken. Man kann zwischen die Primärwicklung und die Sekundärwicklung für die Wechselstromheizung - der Verstärkerröhren ein pielektrikumsmaterial· schalten, das eine sehr große. Dielektrizitätskonstante besitzt, während das Material zwischen der Primärwicklung und Heiz- und Anodenspannungswicklungen des Gleichrichters eine geringere Dielektrizitätskonstante besitzt. Es 'ist hierbei selbstverständlich gleichgültig, ob die Wicklungen, wie man dies in der Praxis ja meist durchführen wird, aufeinander gewickelt sind oder _;ob die Wicklungen, wie in der Abbildung schematisch dargestellt, nebeneinanderliegen und die Abstände entsprechend gewählt sind.

Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, für die Heizwicklung ein Material zu wählen, das eine große Oberfläche besitzt, wie z. B. Flachmaterial, das flach gewiekelt wird.

In der Abb. 3 ist die prinzipielle Anordnung der Wicklungen eines Transformators 1-20

emäß der vorliegenden Erfindung im Schnitt dargestellt. Die Bezeichnung der einzelnen

Wicklungen ist dieselbe wie die in der Abb. i. Die über der Primärwicklung P liegende Heizwicklung Sjj ist, wie aus der Abb. 3 zu ersehen ist, aus Flachmaterial hergestellt. , 5 Auf diese Wicklung ist dann die AnodenwicklungvS^ aufgebracht, auf der schließlich die Heizwicklung für die Gleichrichterröhre S₀ angeordnet ist.

Da die Störströme ,,der Wechselstromnetze nicht nur über die Wicklungskapazitäten des Netztransformators laufen, sondern auch den gesamten Raum, in dem die Verstärkeranordnung untergebracht ist, füllen können, sind zusätzliche Mittel notwendig, bei denen- der Erfindungsgedanke ebenfalls angewandt wird. Besonders empfindlich sind, wie bekannt, bei derartigen Anordnungen die Verbindungsleitungen zwischen dem Steuerorgan, vorzugsweise der Photozelle und dem Eingangskreis der ersten Röhre. Dies ist ja auch selbstverständlich, da die Spannungen, die die erste Röhre beeinflussen, ja am meisten in der Verstärkereinrichtung verstärkt werden. Man muß daher zu Panzerungen greifen, die man bisher im Gegensatz zu der Erfindung mit Erde verbunden hat.

Wie in der Abb. 2 dargestellt, wird erfindungsgemäß die Panzerung ebenfalls mit Heizkreisen verbunden. Zwischen der Photozelle und einem Reguliergerät F zur Einregu* lierung der Photozellenspannung und dem Gitter der ersten Röhre sind beispielsweise konzentrische Leitungen P verwendet. Der Außenmantel und das Gehäuse des Reguliergerätes sind mit den Kathoden der Verstärkerröhren verbunden. Die Raumstörströme werden hierdurch den Heizkreisen zugeleitet. Der Innenleiter ist mit dem Gittereingang des Verstärkers verbunden. Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß hierdurch die den Raum füllenden Netzstörungen ohne weiteres den Heizkreisen zugeleitet werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche: ^!

   ' i. Wechselstromnetzanschluß für nicht geerdete Röhrenschaltungen mit wechselstromgeheizten Röhren und über einen Gleichrichter gelieferten Anodenspannungen, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des Netztransformators, daß die Kapazität zwischen der Primärwicklung und der mit den Heizkreisen der Verstärkerröhren verbundenen Sekundärwicklung größer ist als die Kapazität zwischen Primärwicklung· und der mit den Anodenkreisen" des Gleichrichters verbundenen Sekundärwicklung.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- und Sekundärwicklungen des Netztransformators derart übereinander gewickelt sind, daß die mit den Heizkreisen der Röhren verbundene Sekundärwicklung zwischen der Primärwicklung und der mit den Anodenkreisen des Gleichrichters verbundenen Sekundärwicklung liegt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien zwischen der Primärwicklung und der mit den Heizkreisen der Verstärker röhr en verbundenen S ekundär wicklung bzw. Heiz- und Anodenwicklungen des Gleichrichters verschiedene Dielektrizitätskonstante besitzen.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Heizwicklung der Verstärkerröhren aus Flachmaterial gewickelt ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Abschirmungen für nicht mit der Kathode verbundene Zuführungsleitungen im Verstärkereingang verwendet werden, die mit den Heizkreisen der Röhren verbunden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen