DE634666C - Verstaerkerschaltungsanordnung fuer die Speisung eines Verbraucherwiderstandes zeitlich wechselnder Groesse, insbesondere eines Drahtfunknetzes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Schaltung einer * Verstärkeranlage, an die eine Mehrzahl von Apparaten zur Wiedergabe oder Weitergabe von Nachrichten angeschlossen ist. Insbesondere gewährt die Erfindung Vorteile bei der Speisung eines Netzes, das der Verbreitung von Sprache und Musik dient und von einem gemeinsamen Verstärker betrieben wird, wie es z. B. bei einem Drahtfunknetz der Fall ist.

Wenn ein bestimmtes Drahtfunknetz vorausgesetzt wird, bei welchem eine Anzahl von Hörstellen angeschlossen sind, werden im allgemeinen die verschiedenen Frequenzen nicht gleichmäßig zu den einzelnen Teilnehmern übertragen. Diese Verzerrung des zu tibertragenden Frequenzbandes entsteht zum Teil in den vor, zum Teil in den hinter der Sammelschiene liegenden Gliedern. Die Verzerrungen in den hinter der Samrnel-· schiene liegenden Gliedern sind für jeden Teilnehmer verschieden. Es ist also grundsätzlich nicht möglich, mit einem einzigen Entzerrer für alle Teilnehmer eine gleichmäßige Entzerrung zu erzielen. In beschränkter Weise kann eine Entzerrung dadurch erfolgen, daß der Frequenzgang an der Sammelschiene nach Wunsch gestaltet wird.

Dies kann z. B. durch Einbau eines gemeinsamen Entzerrers erreicht werden. Beim Abschalten von Hörstellen oder bei weiterem Ausbau des Netzes tritt jedoch infolge Änderung der Belastungsverhältnisse eine Änderung des Spannungsabfalles über den von der Netzbelastung unabhängigen inneren Scheinwiderstand des Generators der Ausgangsstufe des Verstärkers ein, so daß die Entzerrung der Sammelschienenspannung nicht mehr stimmt. Durch den Einbau eines einstellbaren Entzerrers kann eine Einstellung der Entzerrung auf den jeweiligen Be-Iastungszustand vorgenommen werden. Diese Lösung hat aber große praktische Nachteile. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Belastung eines Drahtfunknetzes dadurch konstant zu halten, daß an Stelle von abgeschalteten Hörstellen Ersatzwiderstände eingefügt werden. Diese Maßnahme erfordert jedoch besondere Schaltungseinrichtungen und einen unnötigen Energieverbrauch in den Ersatzwiderständen.

Durch die Erfindung werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, daß der Span- , nungsabfall an dem vom Verbraucherwiderstand unabhängigen Teil des Gesamtschein-Widerstandes der Ausgangsstufe durch eine

*) Von dem Patentsweher ist als der Erfinder angegehen worden:

Dr.-Ing. Walter Hähnle in Berlin-Siemensstadt.

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durch Rückkopplung . erzeugte Gegenspannung für alle Belastungsfälle praktisch aufgehoben wird. Auf diese W^Teise wird er^ reicht, daß die Spannung am Eingang bz'äv*· Hauptverteilungspunkt des Netzes nur xöip: der der Eingangsspannung des Verstärkers' entsprechenden Gitterspannung der Aus-^:

gangsstufe abhängig ist. Bei Zu- oder Abschalten von Hörstellen tritt, abgesehen vom ίο Spannungsabfall, im Netz weder eine Änderung der zugeleiteten Energie noch eine Änderung des Verzerrungsgrades bei den eingeschalteten Teilnehmern ein. Die Verhältnisse gleichen denen eines Starkstromnetzes, das von einem fremd erregten Generator gespeist wird, dessen innerer Widerstand zu vernachlässigen ist. Erfindungsgemäß findet die genannte Kompensation der Spannungen dadurch statt, daß der Ausgangsstrotn des Verstärkers oder ■ ein proportionaler Strom auf den Verstärker, vorzugsweise auf den Gitterkreis der Ausgangsstufe, zurückwirkt und eine zusätzliche Spannung hervorruft» die in ihrer Wirkung auf den Ausgangskreis der zu kompensierenden Spannung entgegengerichtet ist. An Stelle des Gitterkreises der Ausgangsstufe können auch die Gitter- öder Anodenkreise der Vorstufen oder auch vor dem Verstärker liegende Stromkreise beeinflußt werden. Im allgemeinen enthält der von der Netzbelastung unabhängige Teil des Scheinwiderstandes der Ausgangsstufe eine reelle und eine imaginäre Komponente, von denen die erste überwiegend durch den .inneren Röhrenwiderstand, die zweite in der Hauptsache durch die Streuinduktivität der Kopplung mit dem Netz bestimmt ist. Gemäß der weiteren Erfindung werden beide Komponenten durch im Anodenkreis liegende Widerstände nachgebildet und die an diesen gebildeten Spannungsabfälle auf den Gitterkreis im richtigen Verhältnis und Phase übertragen.

Rückkopplungen "sind bei Verstärkerschaltungen bereits zu verschiedenen Zwecken angewendet worden. So ist es beispielsweise bekannt, durch eine Rückkopplung die Verstärkung für bestimmte Frequenzgebiete zu erhöhen und dadurch Verzerrungen aufzuheben. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die linearen Verzerrungen, die durch Kopplungselemente wie Übertrager herbeigeführt werden, mit Hilfe einer geeigneten Rückkopplung aufzuheben. Die Rückkopplung ist ferner, dazu benutzt worden, die Wirkung des mit der Frequenz sich ändernden Spannungsabfalles an dem äußeren Belastungswiderstand auszugleichen. Die Rückkopplung wurde dabei so bemessen, daß der Anodenstrom von der jeweiligen Größe des Belastungswdderstandes unabhängig ist. Diese bekannten Schaltungen sind jedoch zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht geeignet. Die beiden zuif-st genannten Schaltungen betreffen lediglich jjie Beeinflussung des Frequenzganges eines '-Verstärkers. Die Abhängigkeit der Verstärkung von der jeweiligen Belastung kann jedoch mit diesen Schaltungen nicht ausgeglichen werden. Auch die Konstanthaltung des Anodenstromes ist für den vorliegenden Zweck nicht geeignet, da sie zu einer Leistungsabgabe durch den Verstärker führen würde, die mit zunehmender Belastung, d. Ii. kleiner werdendem Gesamtbelastungswiderstand, abnehmen würde. Die Schaltung gemäß der Erfindung soll aber gerade geeignet sein, auch bei großen Belastungsschwankungen die jeweils erforderliche Leistung abzunehmen, d. h. die abgegebene Leistung muß mit zunehmender Belastung ebenfalls zunehmen. Dies wird beim Erfindungsgegenstand in" vollkommener Weise durch die Kompensation des Spannungsabfalles am inneren Röhrenwiderstand herbeigeführt. Die s₅ Schaltung entsprechend der Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß infolge des praktisch extrem kleinen wirksamen inneren Widerstandes der Endröhre eine beträchtliche Verbreiterung des verzerrungsfrei übertragbaren Frequenzbandes erfolgt. Der Belastungswiderstand ist in allen Fällen groß gegen den wirksamen 'Innenwiderstand der Verstärkerröhre.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind indem folgenden Ausführungsbeispiel wiedergegeben. In der in der Figur dargestellten Verstärkerschaltung sind nur die zur Erläuterung des Erfindungsgedankens wesentlichen Teile enthalten. In der Ausgangsstufe des Verstärkers befindet, sich das Rohr R₁, in dessen Anodenkreis die Wicklung 7 des Ausgangstransformators T₄ angeordnet ist. Die Sekundärwicklung 8 ist mit den Klemmen 9 und Io verbunden, an die das Netz angeschlossen wird und denen eine Sammelschienen entsprechende Bedeutung zukommt. Die Steuerung des Rohres R₁ erfolgt durch das Rohr R₂ über die Wicklungen 1, 2 des Gittertransformators T₃. Der reelle Teil des n₀ zu kompensierenden Scheinwiderstandes des Anodenkreises, in der Hauptsache der innere Widerstand des Rohres R₁, wird durch den Widerstand W^x nachgebildet. Parallel zu diesem liegt die Wicklung 6 eines Transfermators T₁, dessen Sekundärwicklung 5 sich im Gitterkreis befindet. Der Widerstand W^x wird, um Energieverluste zu vermeiden, vorzugsweise so gewählt, daß er einen geringen Bruchteil der zu kompensierenden reellen Komponente darstellt. Angenommen, dieser Bruchteil sei A, so muß das Übersetzungsver-

hältnis des Transformators T₁ so bemessen sein, daß die an der Gitterwicklung liegende

Spannung das ^j-fache der an dem Widerstand W₁ liegenden Anodenwechselspannung beträgt, wobei D den Durchgriff des Rohres R₁ bezeichnet. Gemäß der Wirkungsweise eines belasteten Transformators ist es auch möglich, einen dem Widerstand W₁ entsprechenden Widerstand parallel zur Sekundärwicklung 5 anzuordnen, wobei dafür Sorge zu tragen ist, daß infolge der veränderten Streuungsverhältnisse keine schädlichen -Nebenwirkungen auftreten. Die Nachbildung der imaginären Komponente des zu kompensierenden Scheinwiderstandes und ihre Übertragung auf den Gitterkreis erfolgt durch den Transformator T₂, dessen im Anodenkreis liegende Wicklung 4 eine um 90° phasenverschobene Spannung gegenüber der an der Wicklung 6 liegenden Spannung aufweist. Für die Übersetzung auf den Gitterkreis gilt dasselbe wie das bei dem Transformator T₁ Gesagte. Der gestrichelte Widerstand W₂ deutet an, daß in Fällen, wo aus irgendwelchem Grunde keine hinreichend genaue phasenrichtige Übertragung der zu kompensierenden Spannungen auf den Gitterkreis erfolgt, eine Korrektur vorgenommen werden kann. Beim Auswechseln des Rohres R₁ wird im allgemeinen infolge Abweichungen des inneren Widerstandes und des Durchgriffs der Röhren eine Änderung in der Kompensation eintreten. Dieser Änderung kann durch Änderung der Kopplungsverhältnisse mit dem Gitterkreis bzw. durch Änderung des Widerstandes W₁ begegnet werden. Normalerweise wird es in praktischen Fällen auf eine derartig genaue Einstellung nicht ankommen. Die Kompensation des genannten Scheinwiderstandes des Ausgangskreises läßt sich in gleicher Weise bei mehreren parallel geschalteten Röhren R₁ oder bei mehreren Ausgangstransformatoren T₄ durchführen.

Die Erfindung ist nicht auf die Verteilung von Energie beschränkt, die im Hörbereich liegenden Frequenzen entspricht, sondern läßt sich in allen Fällen vorteilhaft anwenden, wo es ohne Rücksicht auf die Frequenz darauf ankommt, bei mehreren an einen gemeinsamen Verstärker angeschlossenen Apparaten, z. B. Meßanlagen, Uhrensystemen usw., und bei wahlweiser An- und Abschaltung der angeschlossenen Apparate eine Konstanz der Sp'annungsverhältnisse zu erreichen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verstärkeranordnung für die Speisung eines Verbraucherwiderstandes zeitlieh wechselnder Größe, insbesondere eines Drahtfunknetzes, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall an dem AOm Verbraucherwiderstand unabhängigen Teil des Gesamtscheinwiderstandes der Ausgangsstufe mittels einer durch ' Rückkopplung erzeugten Gegenspannung für alle Belastungsfälle praktisch aufgehoben ist.

2. Verstärkeranordnung nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Netzbelastung unabhängige Scheinwiderstandsteil der Ausgangsstufe oder die Komponenten desselben durch im Anodenkreis liegende Widerstände nachgebildet sind, durch deren Kopplung mit dem Gitterkreis die Rückwirkung bedingt ist.

3. Verstärkeranordnung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet,. daß der innere, Röhrenwiderstand, der Ausgangsstufe durch einen Ohmschen Widerstand nachgebildet ist, der parallel zu einer induktiven Kopplung mit dem Gitterkreis liegt.

4. Verstärkeranordnung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuinduktivität der Kopplung mit dem Netz durch eine Seite einer induktiven Kopplung mit dem Gitterkreis nachgebildet ist.

5. Verstärkeranordnung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nachbildenden Widerstände einen Bruchteil der nachgebildeten Widerstände darstellen und die Größe der Kopplung der erforderlichen Größe der Rückwirkung entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen