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Anordnung zur Amplitudenbegrenzung Die Erfindung bezieht sich auf
eine Anordnung zur Amplitudenbegrenzung, insbesondere zur Begrenzung störender,
die Signalamplituden überschreitender Impulse.
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Zur Erreichung dieses Zieles ist bisher die Sättigung in Elektronenröhren
verwendet worden. Dabei ergeben sich aber verschiedene Nachteile. Einmal ist die
Sättigung stark von der Heizung abhängig, und es kann bei kleinen Heizungsänderungen
leicht vorkommen, daß der Arbeitspunkt nicht im gewünschten Kennlinienteil liegenbleibt,
und weiter haben die meisten modernen Röhren keine ausgesprochene Sättigung mehr,
so-daß das Ziel der Erfindung nur mangelhaft erreicht wird und sogar--noch zusätzliche
Störungen durch Rückheizung auftreten.
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Erfindungsgemäß wird eine Schaltung mit zwei Verstärkerröhren angewendet;
denen die Eingangsschwingungen gegenphasig zugeführt werden und deren Anodenkreise
unter.. sich und mit der Ausgangsimpedanz und der Anodenstromquelle in Reihe geschaltet
sind. Die Arbeitspunkte dieser Röhren sind derart eingestellt, daß der Anodenstrom
für Werte der Steuerspannung, welche die Nutzamplituden überschreiten, unterdrückt
ist.
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Es ist schon eine Schaltung vorgeschlagen worden, bei der zwei in
Reihe geschalteten Elektronenröhren die Eingangsspannung gitterseitig gegenphasig
zugeführt wird und bei der der Elektronenstrom der beiden Röhren eine allen Röhren
gemeinsame, mit den Röhren in Reihe liegende Ausgangsimpedanz durchfließt. Diese
Schaltung dient zur Frequenzvervielfachung und - unterscheidet sich von der Schaltung
gemäß vorliegender Erfindung durch das ganz andere Ziel.
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Der Erfindungsgedanke soll an Hand der Abbildungen näher erläutert
werden, von denen Abb. i ein Schaltbild, Abb. a eine Kennlinie der Anordnung nach
Abb. i darstellt.
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In dem Schaltbild der Abb. i wird die Signalenergie, die beispielsweise
von einer Antenne aufgenommen wird, über eine Kopplung M mit dem Abstimmkondensator
i o einer Stufe 9 zugeführt, die beispielsweise einen mehrstufigen Hochfrequenzverstärker
enthalten kann. Im Ausgangskreis der Stufe 9 liegt ein abgestimmter Kreis mit dem
Kondensatör q. und den parallel zueinander geschalteten Spulen i z und 13. Die Kondensatoren
i o und q. sind zwangsläufig miteinander gekuppelt.
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Mit den Spulen i a bzw. 13 sind Spulen 3 bzw.6 gekoppelt, deren
eine Klemme mit dem Gitter zweier Röhren i und a und deren andere Klemme über einstellbare
Vorspannbatterien C bzw. C mit den Kathoden der
Röhre verbunden
sind. Durch die gekreuzten Zuleitungen von * der Spule 6 zur Röhre 2 soll angedeutet
werden, daß die SpannungerT, am Ausgangskreis der- Stufe g .den Gittern' der Röhren
i und 2 in entgegengesetzter Pe-' aufgedrückt werden. Die Anode der r, ist mit _der
Kathode der Röhre i verbunde@#' Eine Leitung von der Anode der Röhre i führt über
die Anodenspannungsquelle B und den Widerstand 8 zur Kathode der Röhre 2.
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Die Klemme des Widerstandes 8, die mit der negativen Seite der Batterie
B verbunden ist, steht über einen Kondensator 21 mit dem Gitter einer Röhre 2o in
Verbindung. Von der Kathode der Röhre 20 führt eine Leitung nach dem anderen Ende
des Widerstandes B. Der Widerstand 8 ist durch einen festen Kondensator 22 geshuntet.
Die Kapazität dieses Kondensators wird möglichst groß gewählt und verhindert plötzliche
starke Stromänderungen im Lautsprecher, :die dann auftreten würden, wenn an den
Röhren i und 2 starke Spannungsänderungen auftreten. Zweckmäßig wird mit diesem
Kondensator ein Filter verbunden.
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Im Ausgang der Röhre 20 liegt die Anodenbatterie B' und zwischen Gitter
und Kathode ein Widerstand 23 in Reihe mit einer Gitterbatterie 24.. In den Anodenkreis
von 2o ist ein Lautsprecher o. dgl. angeschlossen.
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Die Kennlinie der Anordnung ist in Abb. 2 dargestellt. Sie kann statisch
dadurch aufgenommen werden, daß bei einer bestimmten festen Vorspannung in die ,Gitterkreise
zusätzliche Vorspannungsquellen gelegt -werden, die dem Gitter einer Röhre eine
der anderen entgegengesetzte zusätzliche Vorspannung erteilen. Wird eine der beiden
Gitterspannungen stark negativ, so wird die betreffende Röhre nicht leitend und
der gemeinsame Anodenstrom Null. Durch die Größe der Ruhevorspannung C,
C kann die Größe des Aussteuerungsbereiches eingestellt werden.
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Erteilt man nun den beiden Röhren eine gleich große Gittervorspannung,
so liegt der Arbeitspunkt im Scheitel der dynamischen Arbeitskennlinie, also im
Punkte D. Für jede der Halbwellen sinkt also der Strom auf Null, so daß sich eine
Gleichrichtung ergibt, bei der außerdem die Grundharmonische unter--.drückt wird.
Erteilt man den beiden Röhren ee verschieden große Vorspannung, so liegt der Arbeitspunkt
beispielsweise bei A, und es 'tritt eine- Verstärkerwirkung ein.
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Durch die in der Abb.2 gezeigte Form der Kennlinie ergibt sich eine
wesentliche Verminderung der Störungen, da bei der Wirkung als Gleichrichter eine
beliebig große Störspannung den Anodenstrom nicht kleiner als Null machen kann.
Daraus folgt, daß die Störspannung höchstens etwa gleich der Signalspannung werden
kann.
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Das gleiche gilt auch beim Arbeiten als Verstärker. Man erkennt, daß
in diesem Falle eine obere und untere Begrenzungswirkung auftritt. - Bei sehr großen
Störamplituden wird der Gleichstrom sogar wieder kleiner, und es ergibt sich im
Mittel eine Störlautstärke, die im wesentlichen die Signallautstärke nicht überschreiten
kann.
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Durch die erfindungsgemäße Schaltung ist also eine Charakteristik
geschaffen, die in bezug auf Störverminderung wirksamer ist, als durch Hineinsteuern
in die Sättigung bei bekannten Schaltungen erreicht werden kann, und die die Nachteile
dieser Schaltungen vermeidet.