DE644520C

DE644520C - Procedures for increasing performance

Info

Publication number: DE644520C
Application number: DES100640D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Haehnle
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1931-08-27
Filing date: 1931-08-27
Publication date: 1937-05-05

Description

Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf die Leistungsverstärkung von Frequenzen bzw. Frequenzgemischen, welche im Hörbereich liegen, so z. B. auf die Verstärkung in den Endstufen von Klangverstärkern. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann in gleicher Weise der Verstärkung oberhalb und unterhalb des Tonfrequenzbereiches liegender Frequenzen dienen und dabei für verschiedene andere Zwecke, z. B. für Steuerungen, Regelungen, Nachrichtenübermittlung usw., Anwendung finden.The invention relates primarily to the power amplification of frequencies or frequency mixtures that are in the audible range, such. B. on the reinforcement in the output stages of sound amplifiers. However, it is not limited to this, but rather can in the same way of amplification above and below the audio frequency range serve lying frequencies and thereby for various other purposes, z. B. for controls, regulations, messaging etc., apply.

Bei Klangverstärkern ist es üblich, die Endstufen zwecks Vermeidung von Verzerrungen nur so weit auszusteuern, daß der lineare Teil der Arbeitskennlinie von der aussteuernden Gitterspannung nach beiden Seiten nicht überschritten wird. Dies hat zur Folge, daß die von einem Leistungsrohr abgebbare Leistung im Höchstfalle nur gleich der Hälfte der an der Anode vernichteten Leistung werden kann. Um eine erhöhte Ausnutzung der Leistungsröhren zu erreichen, sind bereits Entzerrungseinrichtungen vorgeschlagen worden, durch die nichtlineare Verzerrungen aufgehoben werden, welche bei absichtlich hervorgerufener Übersteuerung eintreten.With sound amplifiers it is common to use the power amplifiers in order to avoid distortion only to be controlled so far that the linear part of the operating curve differs from the controlled Grid tension is not exceeded on both sides. This has the consequence that the output from a power tube In the maximum case, the power will only be equal to half of the power destroyed at the anode can. In order to achieve an increased utilization of the power tubes, equalization devices have already been proposed, by which non-linear distortions are canceled out, which are caused by deliberately Override occur.

Durch die Erfindung wird ein grundsätzlich neuer Weg gezeigt, um eine Leistungs-Verstärkung von Strömen beliebiger Kurvenform zu erreichen. Dabei ergibt sich der große Vorteil, daß eine erhöhte Ausnutzung der bisher für diesen Zweck bekannten Elektronenröhren erzielt wird.The invention shows a fundamentally new way to achieve a power gain of currents of any curve shape. This has the great advantage that an increased utilization the electron tubes previously known for this purpose is achieved.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Hochvakuumröhren so auszusteuern, daß möglichst wenig Energie innerhalb der Röhren verbraucht wird. Zu diesem Zweck werden die Eingangsseiten der Röhren stoßweise erregt, und zwar derart, daß entweder kein Strom durch die Röhre fließt oder bei sehr großem Stromdurchfluß praktisch keine Spannung an der Röhre vorhanden ist. Die in der Röhre verbrauchte Leistung, d. h. das Produkt aus Spannung und Stromstärke, ist dann ein Minimum. Die Steuerung der Verstärker wird dabei derart eingerichtet, daß in ihren Anodenkreisen Stromstöße von annähernd gleicher Amplitude und von oberhalb des zu verstärkenden Frequenzbandes liegender Frequenz entstehen, die durch Stromlücken getrennt sind. Die Dauer oder die Frequenz der Stromstöße oder Dauer und Frequenz werden derart von den Augenblickswerten des zu verstärkenden Stromes ab- hängig gemacht, daß nach Absiebung sämtlicher oberhalb des zu verstärkenden Frequenzbandes liegender Frequenzen der durch den 'Verbraucher fließende Strom einen dem zu verstärkenden Strom annähernd proportionalen Verlauf zeigt.The basic idea of the invention is to control the high vacuum tubes in such a way that that as little energy as possible is used within the tubes. For this purpose, the inlet sides of the tubes are used energized intermittently, in such a way that either no current flows through the tube or with a very high current flow, there is practically no voltage on the tube. The power consumed in the tube, i.e. H. the product of voltage and current, is then a minimum. The control of the amplifiers is set up in such a way that that in their anode circuits current surges of approximately the same amplitude and from above of the frequency band to be amplified, which are separated by current gaps, arise. The duration or the frequency of the current surges or duration and frequency are thus derived from the instantaneous values of the current to be amplified. made pending that after screening all above the frequency band to be amplified lying frequencies the current flowing through the 'consumer one dem current to be amplified shows an approximately proportional course.

Bei dem Verstärkungsverfahren gemäß der Erfindung wirken die Röhren wie Schalter, die abwechselnd geschlossen und geöffnetIn the amplification method according to the invention, the tubes act like switches, which are alternately closed and opened

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

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

werden. Die Frequenz, mit der die Schließung und Öffnung erfolgt, ist so hoch zu wählen, daß sie oberhalb der höchsten zu übertragenden Nutzfrequenz liegt. In praktischen Fällen wird man diese Frequenz etwa dreifach so groß wie die höchste Xutzfrequenz bemessen, um eine einfache Absiebung durchführen zu können. In den Fällen, in denen der Verbraucherwiderstand einen begrenzten Durchto lässigkeitsbereich aufweist, können die Siebmittel entbehrt werden, da die Stoßfrequenz durch die begrenzte Durchlässigkeit des Belastungswiderstandes zurückgehalten wird.will. The frequency with which the closing and opening takes place is to be selected as high as that it is above the highest usable frequency to be transmitted. In practical cases if this frequency is measured to be about three times as large as the highest usable frequency, to be able to carry out a simple screening. In those cases where the consumer resistance has a limited permeability range, the screen means can be dispensed with, since the shock frequency is retained by the limited permeability of the load resistance.

Bei den durch stetige Kennlinien a'usgezeichneten Hochvakuumröhren wird das sprunghafte Ein- und Aussetzen des Stromes erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß eine sprunghaft wirkende Steuerung angewendet wird. Beispielsweise kann hierfür eine geeignete Rückkopplung vorgesehen sein, oder es kann von unstetigen, beeinflußbaren Vorgängen, z. B. von Relaxationsschwingungen, Gebrauch gemacht werden.In the case of the high vacuum tubes, which are characterized by constant characteristic curves abrupt on and off of the current obtained according to the invention in that a suddenly acting control is applied. For example, a suitable Feedback can be provided, or it can be from discontinuous, influenceable processes, z. B. of relaxation vibrations, use can be made.

Die Abhängigkeit der Stromstöße von den Augenblickswerten der zu verstärkenden Spannung kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Verhältnismäßig einfache Schaltungsanordnungen ergeben sich, wenn die Stromstöße gleichen Abstand erhalten und ihre Dauer zu dem Momentanwert des zu verstärkenden Stromes in Beziehung gesetzt ist oder wenn die Stromstöße von gleicher Dauer gemacht und ihre Abstände entsprechend den Werten der zu verstärkenden Größe gewählt werden. Der rechtzeitige Einsatz der Stromstöße bzw. das rechtzeitige Aufhören läßt sich durch geeignete Schaltungen, die insbesondere Rückkopplungen des Ausgangskreises auf den Eingangskreis verwenden, herbeiführen.The dependence of the current surges on the instantaneous values of the amplified Tension can be carried out in a number of ways. Relatively easy Circuit arrangements result when the current surges are given the same distance and their duration related to the instantaneous value of the current to be amplified is or if the current surges are made of equal duration and their intervals correspond to the values of those to be amplified Size to be chosen. The timely use of the power surges or the timely It can be stopped by suitable circuits, in particular the feedback of the Use the output circuit on the input circuit, bring about.

Für die Ausbildung der erwähnten Siebmittel zur Zurückhaltung der Stoßfrequenzen ist zu berücksichtigen, daß diese imstande sein müssen. Leistung aufzunehmen, wenn der Verstärker mit einem wattlosen Verbraucherwiderstand belastet ist. Dies ist erforderlich, um zu verhindern, daß die Leistung in den Röhren selbst vernichtet wird und dort eine unzulässige Erwärmung der Anoden herbeiführt.For the formation of the aforementioned sieve means to hold back the shock frequencies it must be taken into account that these must be able to do so. To include performance when the amplifier is loaded with a wattless consumer resistance. This is necessary to prevent that the power in the tubes themselves is destroyed and there an inadmissible heating of the Brings about anodes.

Ein der Erfindung ähnliches Verfahren zur Leistungsverstärkung mit Hilfe von nicht stetig arbeitenden Gasentladungsröhren ist bereits früher unter Schutz gestellt worden. Dieses Verfahren ist jedoch insofern nachteilig, als es mit diesen Verstärkern infolge der langen Entionisierungszeit der verwendeten Röhren nicht möglich ist, die Röhren im Takte der oberhalb des zu verstärkenden Frequenzbandes liegenden Hilfsfrequenz einwandfrei zu steuern, sobald diese Frequenz oberhalb 1000 Hz gewählt werden muß. Da diese Hilfsfrequenz praktisch etwa dreimal so groß ist wie die höchste der zu verstärkenden Frequenzen, wird bei der Verwendung von Gasentladungsröhren das zu verstärkende Frequenzband auf etwa 300 bis 500 Hz als obere Grenze beschränkt. Diese Einschränkungen fallen bei den trägheitslos arbeitenden Hochvakuumröhren, die gemäß der Erfindung verwendet werden, fort.A method similar to the invention for power amplification with the aid of not continuously operating gas discharge tubes have already been placed under protection. However, this method is disadvantageous in that it is with these amplifiers as a result the long deionization time of the tubes used is not possible, the tubes in the cycle of the auxiliary frequency lying above the frequency band to be amplified to be controlled as soon as this frequency has to be selected above 1000 Hz. There this auxiliary frequency is practically about three times as large as the highest one to be amplified Frequencies, when using gas discharge tubes, the frequency band to be amplified is around 300 to 500 Hz upper limit limited. These restrictions apply to those who work without inertia High vacuum tubes used in accordance with the invention continue.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden in prinzipieller Form und durch Ausführungsbeispiele erläutert und dargestellt.Further details of the invention are set out below in principle form and by Embodiments explained and shown.

In Fig. ι ist h die Schwingung eines einfachen Wechselstromes, der verstärkt werden soll. Durch die Verstärkungsmittel sollen Stromstöße von der Form α hervorgebracht werden. Diese Stromstöße haben gleichen Abstand voneinander und einen konstanten Stromwert, der z. B. bei Wolframelektronenröhren gleich dem Sättigungswert sein kann oder allgemein einem zulässigen Höchststromwert der Verstärkungsmittel entspricht. Die Dauer eines Stromstoßes ist zu dem Momentanwert des zu verstärkenden Stromes b in Beziehung gesetzt. Z. B. kann diese der zu dem Beginn eines Stromstoßes gehörenden Ordinate des Wechselstromes b proportional bzw. gleich dem Wert gemacht werden, der dieser Ordinate auf Grund der funktionellen Abhängigkeit der Stromstöße von dem zu verstärkenden Strom bei formgetreuer Verstärkung entspricht.In Fig. Ι h is the oscillation of a simple alternating current that is to be amplified. The amplification means are intended to produce current surges of the shape α . These current surges have the same distance from each other and a constant current value, which z. B. in tungsten electron tubes can be equal to the saturation value or generally corresponds to a maximum permissible current value of the amplification means. The duration of a current surge is related to the instantaneous value of the current b to be amplified. For example, this can be made proportional to or equal to the ordinate of the alternating current b belonging to the beginning of a current impulse or equal to the value which corresponds to this ordinate due to the functional dependence of the current impulses on the current to be amplified with a dimensionally accurate amplification.

In Fig. 2 ist eine andere Art der Um-Setzung in Stromstöße dargestellt. Bei diesem Beispiel soll der Abstand der einzelnen Stromstöße dem Momentanwert des zu verstärkenden Stromes entsprechen^während die Stromstöße selbst konstante Dauer besitzen. Je größer der Augenblickswert des zu verstärkenden Stromes ist, desto geringer muß der Abstand zwischen den Stoßen gewählt werden. Die Frequenz der Stromstöße ist für die formgetreue Verstärkung maßgebend.In Fig. 2 is another type of implementation shown in power surges. In this example, the distance between the individual current surges should correspond to the instantaneous value of the one to be amplified Currents correspond ^ while the current surges themselves have constant duration. The greater the instantaneous value of the current to be amplified, the lower it has to be the distance between the joints can be chosen. The frequency of the power surges is for the dimensionally accurate reinforcement is decisive.

Bei den beiden vorgenannten Beispielen entspricht die Richtung der Stromstöße den positiven bzw. negativen Werten des zu verstärkenden Stromes b. Für die praktische Ausführung von Verstärkern nach den Ge-Sichtspunkten dieser Beispiele wird es vorteilhaft sein, die Schaltung ähnlich einer Gegentaktschaltung auszubilden, so daß die positiven und negativen Stromstöße durch getrennte Verstärkungsmittel erzeugt werden. Es ist aber auch möglich, eine Schaltung nach Art einer gewöhnlichen Verstärkerschaltung anzuwenden, wenn die Zerlegung in Stromstöße so vorgenommen wird, wie es die Fig. 3 zeigt. Dem Nullwert e des zu verstärkenden Wechselstromes entspricht ein Stromimpuls mittlerer Dauer, nach positiveren Strom-In the two aforementioned examples, the direction of the current surges corresponds to the positive or negative values of the current b to be amplified. For the practical implementation of amplifiers according to the point of view of these examples, it will be advantageous to design the circuit similar to a push-pull circuit, so that the positive and negative current surges are generated by separate amplifying means. However, it is also possible to use a circuit in the manner of an ordinary amplifier circuit if the breakdown into current surges is carried out as shown in FIG. 3. A current pulse of medium duration corresponds to the zero value e of the alternating current to be amplified.

werten werden die Impulse länger, nach negativeren kürzer. Im übrigen ist die Zerlegung in Stromstöße nach der durch die Fig. ι angegebenen Methode durchgeführt. Das Verfahren gemäß der Erfindung ergibt im allgemeinen eine verstärkte Spannungs-. bzw. Stromkurve, die im wesentlichen mit der Kurve der Eingangsspannung bzw. des Eingangsstromes übereinstimmt. Handelt es ίο sich um die Verstärkung eines Frequenzbandes, dessen Breite geringer ist als die einer Oktave, so liegen gegebenenfalls entstehende Oberwellen außerhalb des Nutzbereichs und stören nicht. Ist dagegen das zu verstärkende Frequenzband verhältnismäßig breit und werden sehr hohe Anforderungen an Klirrfaktorfreiheit gestellt, so empfiehlt es sich, die Verstärkerschaltung gemäß der Erfindung mit einer besonderen Linearisierungsschaltung zu kombinieren, durch deren Einfluß Oberwellen vermieden werden. An sich sind die verschiedensten bekannten Linearisierungsschaltungen für diese Zwecke brauchbar. Es empfiehlt sich jedoch, die folgende bereits vorgeschlagene Linearisierungsschaltung anzuwenden.values the impulses become longer, after negative ones they become shorter. Otherwise the decomposition is carried out in power surges according to the method indicated by the Fig. ι. The method according to the invention generally gives an increased tension. or current curve, which essentially corresponds to the curve of the input voltage or the Input current matches. Is it ίο the amplification of a frequency band, the width of which is less than that of an octave, there are any resulting Harmonics outside the useful range and do not interfere. On the other hand, if the frequency band to be amplified is proportionate wide and very high demands are placed on freedom from distortion factors, so it is advisable to use the amplifier circuit to combine according to the invention with a special linearization circuit, their influence prevents harmonics. In themselves they are the most varied known linearization circuits useful for these purposes. It is advisable however, to use the following linearization circuit already proposed.

Da bei dem weiter unten erläuterten Ausführungsbeispiel die erwähnte Linearisierungsschaltung gleichzeitig die stoßweise Steuerung des Leistungsverstärkers herbeiführt und daher eine eingehende Kenntnis über die Wirkungsweise der Linearisierungsschaltung für das Verständnis der Schaltung gemäß der Erfindung erforderlich ist, sei zunächst die Linearisierungsschaltung ohne Verbindung mit der Leistungsschaltung ^:an Hand der Fig. 8 und 9 erläutert.Since in the embodiment explained below the mentioned linearization circuit simultaneously brings about the intermittent control of the power amplifier and therefore a detailed knowledge of the mode of operation of the linearization circuit is necessary for understanding the circuit according to the invention, let us first consider the linearization circuit without connection to the power circuit ^: on hand 8 and 9 explained.

Bei der Linearisierungsschaltung wird die Kompensation von in einem Leistungsverstärker entstehenden nichtlinearen Verzerrungen durch einen besonderen Linearisierungsverstärker mit geradliniger Kennlinie herbeigeführt. Der Linearisierungsverstärker wird durch die zu entzerrende Schaltungsanordnung, also beispielsweise den Leistungsverstärker, derart gesteuert und mit diesem so zusammengeschaltet, daß die Summe der von dem Linearisierungsverstärker und der von dem verzerrenden Leistungsverstärker gelieferten Ströme oder Spannungen frei von nichtlinearen Verzerrungen ist. Es ist bei dieser Schaltung nicht erforderlich, die Kennlinie des verzerrenden Teiles genau zu kennen, um die Kennlinie der Linearisierungsschaltung entsprechend zu bemessen. Es genügt vielmehr, daß die Kennlinie der Linearisierungsschaltung geradlinig verläuft. Durch die angewendete Kopplung zwischen der Linearisierungsschaltung und dem übrigen Teil der Schaltungsanordnung paßt sich die Linearisierungsschaltung von selbst der Form der Kennlinie des zu entzerrenden Teiles an. Da der Linearisierungsverstärker so in Abhängigkeit von dem Leistungsverstärker gesteuert wird, daß er im wesentlichen nur die Verzerrungen des Leistungsverstärkers, kompensiert, braucht der Liniearisierungsverstärker nur für eine verhältnismäßig kleine Leistungsabgabe bemessen zu werden. Durch die Anwendung der Linearisierungsschaltung läßt sich, die Gesamtleistungsabgabe eines Verstärkers bei gleichem Aufwand an Röhren gegenüber Schaltungen ohne Linearisierungsverstärker beträchtlich erhöhen.In the case of the linearization circuit, the compensation of is carried out in a power amplifier resulting non-linear distortions through a special linearization amplifier brought about with a straight characteristic curve. The linearization amplifier is controlled by the circuit arrangement to be equalized, So, for example, the power amplifier, controlled in such a way and connected to this so that the sum of the the linearization amplifier and that supplied by the distorting power amplifier Currents or voltages is free from non-linear distortion. The characteristic curve is not required for this circuit of the distorting part to know exactly the characteristic of the linearization circuit to be dimensioned accordingly. Rather, it is sufficient that the characteristic curve of the linearization circuit runs in a straight line. Through the coupling used between the linearization circuit and the remaining part of the circuit arrangement adapts the linearization circuit of the shape of the characteristic of the part to be equalized. Because the linearization amplifier is so dependent is controlled by the power amplifier so that it essentially only absorbs the distortion of the power amplifier, compensated, needs the linearization amplifier to be measured only for a relatively small output. Through the application the linearization circuit can, the total power output of an amplifier with the same expenditure on tubes compared to circuits without a linearization amplifier increase considerably.

Die selbsttätige Kompensation von nichtlinearen Verzerrungen, unabhängig von der Kennlinienform des verzerrenden Leistungsverstärkers, wird grundsätzlich dadurch ermöglicht, daß dem Linearisierungsverstärker, der ausgangsseitig mit dem Leistungsverstärker parallel geschaltet ist, außer der zu verstärkenden Spannung zwei weitere Spannungen zugeführt werden. Von diesen dient die eine zur Kompensation des inneren Spannungsabfalles des Linearisierungsverstärkers. Diese Spannung wird durch Rückkopplung erzeugt und ist naturgemäß dem Anodenstrom des Linearisierungsverstärkers proportional. Die weitere Spannung, die dem Linearisierungsverstärker zugeführt wird, ist der Summe aus dem vom Leistungsverstärker und vom Linearisierungsverstärker gelieferten Strom proportional. Diese Spannung wird dem Gitterkreis des Linearisierungsverstärkers derart zugeführt, daß sie der zu verstärkenden Spannung, die, wie erwähnt, ebenfalls am Eingang des Linearisierungsverstärkers liegt, entgegenwirkt. Dem Eingangskreis des Linearisierungsverstärkers wird also die Differenz aus der zu verstärkenden Spannung und einer Spannung zugeführt, die dem durch den Verbraucher tatsächlich hindurchfließenden Strom proportional ist. Durch diese Steuerung wird erreicht, daß der Linearisierungsverstärker die durch den Lei- iog stungsverstärker hervorgerufenen Verzerrungen kompensiert; er_ wirkt dabei entweder als Generator oder als Verbraucher. Geht der vom Leistungsverstärker gelieferte Strom über den der zu verstärkenden Spannung proportionalen Betrag hinaus, so wird die Differenz von dem Linearisierungsverstärker aufgenommen. Umgekehrt liefert dieser die Differenz in den Verbraucherkreis hinein, wenn der vom Leistungsverstärker gelieferte Strom ,den Sollwert unterschreitet.The automatic compensation of non-linear distortions, regardless of the Characteristic curve shape of the distorting power amplifier is basically made possible by that the linearization amplifier, the output side with the power amplifier is connected in parallel, in addition to the voltage to be amplified, two other voltages are fed. One of these serves to compensate for the internal voltage drop of the linearization amplifier. This voltage is generated by feedback and is inherent to the anode current of the linearization amplifier proportional. The further voltage that the linearization amplifier is the sum of that supplied by the power amplifier and the linearization amplifier Current proportional. This voltage becomes the grid circle of the linearization amplifier supplied in such a way that it is the voltage to be amplified, which, as mentioned, also is at the input of the linearization amplifier, counteracts. The input circle of the linearization amplifier is supplied with the difference between the voltage to be amplified and a voltage which is proportional to the current actually flowing through the consumer. By this control is achieved so that the linearization amplifier is iog power amplifier-induced distortions compensated; he_ either works as a generator or as a consumer. Does the current supplied by the power amplifier go beyond the amount proportional to the voltage to be amplified, the difference becomes recorded by the linearization amplifier. Conversely, this delivers the difference to the consumer group, when the current supplied by the power amplifier falls below the setpoint.

Ist im vorstehenden insbesondere der Fall betrachtet worden, daß Leistungsverstärker und Linearisierungsverstärker ausgangsseitig parallel geschaltet sind, so ist es auch möglich, denselben Erfolg zu erzielen durch eine Reihenschaltung von Leistungs- und Lineari-In the above, the case has been considered in particular that power amplifiers and linearization amplifiers are connected in parallel on the output side, it is also possible to to achieve the same success through a series connection of power and linear

sierungsverstärker. Im Zusammenhang mit dem Erfindungsgedanken sei im folgenden jedoch mir auf die Parallelschaltung näher eingegangen, da die Reihenschaltung zu dieser widerstandsreziprok ist und grundsätzlich in derselben Weise wirkt. Für die grundsätzliche Erörterung werden die verzerrende Schaltung und die linearisierende Schaltung je als ein Generator angesehen. Die beidentransformation amplifier. In connection with the idea of the invention, the following is However, I went into more detail on the parallel connection, since the series connection to this is reciprocal of resistance and basically acts in the same way. For the fundamental In the discussion, the distorting circuit and the linearizing circuit are each viewed as a generator. The two

ίο Generatoren sind gemeinsam an einen Verbraucher angeschlossen. In Fig. 8 ist I der verzerrende Generator, kurz Leistungsgenerator genannt, und III der Linearisierungsgenerator. Beide Generatoren sind parallel an den Verbraucher Z angeschlossen. Es ist die Voraussetzung gemacht, daß der Widerstand des Verbrauchers Z beliebig komplex und linear ist. Der innere Widerstand R₁ des Leistungsgenerators sei nicht konstant, jedoch ständig positiv, d. h. der Generator 1 gibt ständig Leistung ab. Durch die Änderung des inneren Widerstandes R₁ mit der Belastung des Leistungsgenerators werden die nichtlinearen Verzerrungen bedingt. Aufgabe der Linearisierungsschaltung ist es, den durch den Verbraucher Z hindurchfließenden Summenstrom (Z₁ + /₃) von den Änderungen des Widerstandes R₁ unabhängig zu machen. Der Summenstrom muß bei linearem Belastungswiderstand der zu verstärkenden Spannung Eg₁ proportionaj sein.ίο Generators are connected together to one consumer. In FIG. 8, I is the distorting generator, called the power generator for short, and III is the linearization generator. Both generators are connected to consumer Z in parallel. The prerequisite is that the resistance of the consumer Z is arbitrarily complex and linear. The internal resistance R _{1 of} the power generator is not constant, but is always positive, ie the generator 1 is constantly delivering power. The change in the internal resistance R ₁ with the load on the power generator causes the non-linear distortions. The task of the linearization circuit is to make the total current (Z ₁ + / ₃ ) flowing through the consumer Z independent of the changes in the resistance R _1. With a linear load resistance, the total current must be proportional to the voltage Eg _{1 to be amplified.}

Zur Erläuterung der unten wiedergegebenen Gleichungen sei folgende Zeichenerklärung vorangestellt:The following explanation of symbols is used to explain the equations given below prefixed:

Bezogen auf den gemeinsamen Verbraucherkreis, In relation to the common group of consumers,

E₀₁ = fremdgesteuerte EMK des Generatorsi (Anoden- E ₀₁ = externally controlled generator EMF (anode

wechselspannung bei Leerlauf) E_m = fremdgesteuerteEMKdesGeneratorsIII(Anoden-AC voltage when idling) E _m = externally controlled EMC of the generator III (anode

wechselspannung bei Leerlauf)
Ej, J₁ , R₁ ~ Klemmenspannung, Strom, innerer Widerstand des Generatorsi, E₃, J₃, R₃ --: Klemmenspannung, Strom, innerer Widerstand des Generators III, A, — - Konstante von der Dimension eines Widerstandes, die mitRücksicht auf möglichst günstige Belastung des Generators III zu wählen ist, -- Verstärkungsfaktor des Generators III (für alle Frequenzen und Amplituden reell und konstant).AC voltage at idle)
E j, J ₁ , R ₁ ~ terminal voltage, current, internal resistance of the generator i, E ₃ , J ₃ , R ₃ -: terminal voltage, current, internal resistance of the generator III, A , - - constant of the dimension of a resistance, which is to be selected taking into account the most favorable possible load on generator III, - gain factor of generator III (real and constant for all frequencies and amplitudes).

ν._Λ ν. _Λ

Die beiden EMKe E_n und E₀₃ sind einander gleich (bezogen auf den Verbraucherkreis), was durch geeignete Bemessung der beiden Schaltungen erreicht werden kann.The two EMKs E _n and E ₀₃ are equal to each other (based on the consumer circuit), which can be achieved by suitable dimensioning of the two circuits.

Die Klemmenspannung des Leistungsgenerators I istThe terminal voltage of the power generator I is

worin J₁. R₁ den inneren Spannungsabfall des Generators bedeutet.where J ₁ . R _{1 means} the internal voltage drop of the generator.

Der Linearisierungsgenerator III ist so geschaltet, daß an seinem Gitter folgende Spannungen liegen:The linearization generator III is connected in such a way that the following voltages are applied to its grid lie:

E — — - E E - - - E.

.ΪΊ ^* 03'.ΪΊ ^ * 03 '

'3 ''3'

(2)(2)

(3)(3)

(4)(4)

Es ergibt sich mithin für die Klemmenspannung des Generators III der WertThis results in the value for the terminal voltage of generator III

E_x =E _x =

J₃- R₃-A₁(J_{1 +} J₃)-J₃- R₃. (5) J ₃ - R ₃ -A ₁ (J _{1 +} J ₃ ) -J ₃ - R ₃ . (5)

Die drei ersten Glieder der Gleichung (5) entsprechen den obenerwähnten Gitterspannungen E_gs, Eg.,, Eg₁, während das letzte Glied den inneren Spannungsabfall des Linearisierungsgenerators darstellt. Der durch die Gitterspannung Eg., hervorgerufene Anteil der Klemmenspannung ist also gleich und entgegengesetzt dem inneren Spannungsabfall der Röhre.The first three terms of equation (5) correspond to the grid voltages E _gs , Eg. ,, Eg ₁ mentioned above, while the last term represents the internal voltage drop of the linearization generator. The portion of the terminal voltage caused by the grid voltage Eg. Is therefore equal to and opposite to the internal voltage drop of the tube.

Aus Gleichung (5) folgtFrom equation (5) it follows

Ji +J₃= ^-'(E₀,-E₃). (6) Da außerdem »oo Ji + J ₃ = ^ - '(E ₀ , -E ₃ ). (6) Since, in addition, »oo

/, + h = §■ (6a)/, + h = § ■ (6a)

ist, wobei Z den Widerstand des Verbrauchers bedeutet, folgt aus den Gleichungen (6) und (6a) die Beziehungwhere Z is the resistance of the consumer, it follows from equations (6) and (6a) the relationship

'03'03

(6b)(6b)

Unter Berücksichtigung der Gleichung (2) ergibt sichTaking into account equation (2) results

¹ + ¹ +

(6c)(6c)

Es ist also die am Verbraucher liegende Spannung £₃ abhängig von der zu verstärkenden Spannung Eg₁, dem Widerstand des Verbrauchers Z, dem Faktor A₁ und dem Ver- iao Stärkungsfaktor der Linearisierungsschaltung F₃. Der Verstärkungsfaktor v_a ist vor- _{The voltage £ 3} at the consumer is therefore dependent on the voltage Eg ₁ to be amplified, the resistance of the consumer Z, the factor A ₁ and the general gain _{factor of the linearization circuit F 3} . The gain factor v _a is predominantly

aussetzungsgemäß für alle Frequenzen und Belastungen reell und konstant. Ebenso ist der Faktor A₁ als konstant anzusehen. Es ergibt sich mithin, daß bei linearem Belastungswiderstand Z eine lineare Beziehung zwischen der am Verbraucher liegenden verstärkten Spannung E₃ und der zu verstärkenden Eingangsspannung E _g! besteht.·real and constant for all frequencies and loads according to exposure. The factor A _{1 is also to be} regarded as constant. It follows that with a linear load resistance Z there is a linear relationship between the amplified voltage E ₃ at the consumer and the input voltage E _{g to be amplified!} consists.·

Fig. 9 zeigt die Kombination eines ausFig. 9 shows the combination of one of

ίο zwei im Gegentakt geschalteten Röhren V₁ und V₂ bestehenden Leistungsverstärkers mit einem Linearisierungsverstärker. Der Linearisierungsverstärker besteht aus den beiden über Widerstände und Kondensatoren gekoppelten Verstärkerröhren V₃ und V₁. Der Linearisierungsverstärker könnte naturgemäß auch aus einer einzigen Stufe oder aus mehr als zwei Stufen aufgebaut werden. Der Aufbau aus zwei widerstandsgekoppelten Stufen wurde zur Erzielung der richtigen Phase, die jedoch auch mit anderen Mitteln herbeigeführt werden könnte, gewählt. Die zu verstärkende Spannung E_gl wird der Primärwicklung W₁ eines an die Eingangsklemmen /C₁ und K₂ angeschlossenen Transformators zugeführt, der zwei Sekundärwicklungen W₂ und W₃ besitzt. Über die Wicklung W₃ wird die zu verstärkende Eingangsspannung E_ffl den Gitterkreisen der beiden Leistungsröhren V₁ und V₂ zugeführt. Dieselbe Spannung E^₁ liegt über die zweite Sekundärwicklung Wo im Eingangskreis des Linearisierungsverstärkers. Der Eingangskreis des Linearisierungsverstärkers verläuft von dem Gitter G₃ der Röhre V₃ über die Sekundärwicklung des Transformators Tr₃, die Wicklung W₂, den Punkt P₃, den Kondensator C₁, den Widerstand R zum Kathodenmittelpunkt /C₃ der Röhre V₃. Die Linearisierungsschaltung wird also eingangsseitig durch die zu verstärkende Spannung E_gi gesteuert. Der Ausgang des Linearisierungsverstärkers ist über den Transformator Tr4 mit dem Ausgang des Leistungsverstärkers an den Punkten P₁ und P₂ parallel geschaltet. Zwischen diesen Punkten liegen in Reihe mit anderen Schaltungselementen die Primärwicklungen der Transformatoren Tr₁ und Tr₂, an deren Sekundärwicklungen der Verbraucher Z angeschlossen ist. Es ergibt sich also eine grundsätzliche Schaltung gemäß Fig. 8.ίο two push-pull tubes V ₁ and V ₂ existing power amplifier with a linearization amplifier. The linearization amplifier consists of the two amplifier tubes V ₃ and V ₁ coupled via resistors and capacitors. The linearization amplifier could naturally also be constructed from a single stage or from more than two stages. The structure of two resistance-coupled stages was chosen to achieve the correct phase, which could, however, also be brought about by other means. The voltage E _gl to be amplified is fed to the primary winding W _{1 of} a transformer connected to the input terminals / C ₁ and K _2, which transformer has two secondary windings W ₂ and W ₃ . The input voltage E ffl to be amplified is _{fed to} the grid circles of the two power tubes V ₁ and V ₂ via the winding W ₃ . The same voltage E ^ ₁ is across the second secondary winding Wo in the input circuit of the linearization amplifier. The input circuit of the linearization amplifier runs from the grid G _{3 of} the tube V ₃ via the secondary winding of the transformer Tr ₃ , the winding W ₂ , the point P ₃ , the capacitor C ₁ , the resistor R to the cathode center / C _{3 of} the tube V ₃ . The linearization circuit is therefore controlled on the input side by the voltage E _gi to be amplified. The output of the linearization amplifier is connected in parallel to the output of the power amplifier at points P ₁ and P ₂ via the transformer Tr 4. _{The primary windings of the transformers Tr 1} and Tr ₂ , to whose secondary windings the consumer Z is connected, lie in series with other circuit elements between these points. A basic circuit according to FIG. 8 is thus obtained.

Entsprechend den Gleichungen (2) bis (4) sind dem Linearisierungsverstärker außer der zu verstärkenden Spannung E_gl noch zwei weitere Spannungen zuzuführen. Die eine dieser Spannungen E_g„, die zur Kompensation des inneren Spannungsabfalles dient, wird an der im Anodenkreis der Verstärkerröhre V₄ liegenden Widerstandskombination R abgegriffen. Diese Widerstandskombination liegt in dem obenerwähnten Eingangskreis der Verstärkerröhre F₃ zwischen den Punkten G₃ und K₃. Die dritte Spannung E_g, ist an der Sekundärwicklung des Transformators Tr₃ vorhanden, dessen Primärwicklung an die von dem Summenstrom J₁ + J₃ durchflossene Widerstandskombination X, Dr angeschlossen ist. Die an der Sekundärwicklung des Transformators Tr₃ auftretende Spannung ist also dem Summenstrom J₁ + /₃ proportional. Die Wicklungen bzw. Widerstände, an denen die drei Spannungen E_gl , E_gl und E_g., auftreten, liegen in Reihe in dem Eingangskreis der Verstärkerröhre V₃, so daß dieser die Summe der drei Spannungen eingangsseitig zugeführt wird.In accordance with equations (2) to (4), in addition to the voltage E _gl to be amplified, two further voltages are to be fed to the linearization amplifier. One of these voltages E _g ", which serves to compensate for the internal voltage drop, is tapped off at the resistor combination R located in the anode circuit of the amplifier tube V _4. This resistance combination lies in the above-mentioned input circuit of the amplifier tube F ₃ between the points G ₃ and K ₃ . The third voltage E _g is present at the secondary winding of the transformer Tr ₃ , the primary winding of which is connected to the resistor combination X, Dr through which the total current J ₁ + J ₃ flows. The voltage occurring at the secondary winding of the transformer Tr ₃ is therefore proportional to the total current J ₁ + / _3. The windings or resistors at which the three voltages E _gl , E _gl and E _g . Occur are in series in the input circuit of the amplifier tube V ₃ , so that the sum of the three voltages is fed to the input side.

Die vor die Gitter- und Anodenbatterien geschalteten Drosselspulen Dr' sind zur Abriegelung der Wechselströme vorgesehen, die über die Kondensatoren C₁, C₂ und C₃ verkufen sollen. Die Induktivitäten Dr und die zu der Reihenschaltung R gehörige Induktivität sind notwendig, um die erforderlichen Phasenbeziehungen herzustellen, da die verwendeten Übertrager keine idealen Übertrager sind. The choke coils Dr ' connected upstream of the grid and anode batteries are provided for isolating the alternating currents which are to be sold via the capacitors C ₁ , C ₂ and C ₃ . The inductances Dr and the inductance belonging to the series circuit R are necessary in order to produce the necessary phase relationships, since the transformers used are not ideal transformers.

Nachdem die Linearisierungsschaltung erläutert ist, sei nun an Hand der Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens beschrieben, und zwar zeigt die Schaltung die Kombination eines aus den beiden Röhren 1 und 2 gebildeten Leistungsverstärkers, der gemäß der Erfindung stoßweise ausgesteuert wird, mit einem Linearisierungsverstärker, der die Röhren 3 und 4 enthält. Die Leistungsröhren sind in Gegentakt geschaltet. Sie arbeiten parallel mit dem Ausgang des Linearisierungsverstärkers auf den Verbraucher 15. Der Linearisierungsverstärker ist grundsätzlich in derselben Weise aufgebaut, wie dies an Hand der Fig. 9 erläutert wurde. Außer der zu verstärkenden Spannung E^₁, die der Röhre 3 über den Transformator 6 zugeführt wird, liegen im Eingangskreis dieser Röhren noch die Spannungen E_g., und E_g:l, die dieselbe Bedeutung haben wie die mit den gleichen Buchstaben bezeichneten Spannungen der Schaltung nach Fig 9. Die Spannung E_g, dient zur Kompensation des inneren Spannungsabfalles des Linearisierungsverstärkers, und die Spannung E_gi, die dem von beiden Verstärkern gelieferten Summenstrom proportional ist, bewirkt, daß der Linearisierungsverstärker dem Verbraucher 15 über die Transformatoren 13 und 14 so viel Leistung, zuführt, wie zur Aufrechterhaltung einer linearen Beziehung zwischen Eingangs- und Ausgangsstrom erforderlich ist.After the linearization circuit has been explained, an exemplary embodiment of the inventive concept will now be described with reference to FIG. which contains the tubes 3 and 4. The power tubes are connected in push-pull. They work in parallel with the output of the linearization amplifier on the consumer 15. The linearization amplifier is basically constructed in the same way as was explained with reference to FIG. Except for the to be amplified voltage E ^ _1, the tube 3 is fed via the transformer 6, lie in the input circuit of this tube nor the voltages E _g, and E _{g: l.,} Have the same meaning as the voltages designated by the same letters the circuit of Figure 9. the voltage e _g, is used for compensation of the internal voltage drop of the linearizing amplifier, and the voltage e _gi, which is proportional to the total current supplied by the two amplifiers causes that the linearization amplifier to the consumer 15 via the transformers 13 and 14 supplies as much power as is necessary to maintain a linear relationship between input and output currents.

In der Schaltung sind weiterhin die zur Absiebung der Stoßfrequenzen erforderlichen Siebmittel 43 und 44 in die Anodenkreise der beiden Röhren 1 und 2 eingeschaltet. DerIn the circuit are also the ones required for filtering off the shock frequencies Sieve means 43 and 44 switched into the anode circuits of the two tubes 1 and 2. Of the

Aufbau der Siebmittel ist im einzelnen aus Fig. 6 zn ersehen.The structure of the sieve means can be seen in detail from FIG. 6 zn.

Die beiden Röhren des Linearisierungs Verstärkers sind über die Auodeninduktivität 24, den Gitterkondensator 26 und den Ableitwiderstand 25 gekoppelt. Es ist selbstverständlich auch möglich, an Stelle der Induktivität einen Ohnischen Widerstand zu verwenden, wie dies in der Schaltung nach Fig. 9 geschehen ist. Der Widerstand 42. der über den Kondensator 41 mit dem Anodenkreis der Röhre 4 gekoppelt ist. dient in einer noch später zu erläuternden Weise zur Einleitung bzw. Unterbrechung der Stromstöße in den Leistungsröhren 1 und 2. Die an dem Widerstand 42 auftretende Spannung liegt zu diesem Zwecke im Eingangskreis der vor die Leistungsröhre geschalteten Röhre 5. Dieser Röhre werden gleichzeitig über die Wicklungen 19, 47 und 49 Spannungen zugeführt, die in den Ausgangskreisen der Röhren 4, 1 und 2 auftreten. An sich wäre es möglich, die Verstärkerröhre 5 fortzulassen und die erwähnten Spannungen dein Gegentaktverstärker unmittelbar zuzuführen. Es ist jedoch im Interesse der Erzielung möglichst steiler Stromstöße günstig, die erwähnten Spannungen vor ihrer Zuführung zur Leistungsstufe zu verstärken. Die Induktivitäten 31, 32 und 21 dienen zur Herstellung der für das einwandfreie Arbeiten der Schaltung erforderlichen Phasenbeziehungen.The two tubes of the linearization amplifier are connected to the auode inductance 24, the grid capacitor 26 and the bleeder resistor 25 coupled. It goes without saying also possible to use an ohnic resistor instead of the inductance, as was done in the circuit of FIG. The resistance 42nd the about the capacitor 41 is coupled to the anode circuit of the tube 4. serves in a still to be explained later way to initiate or interrupt the power surges in the Power tubes 1 and 2. The voltage appearing at the resistor 42 is applied to this Purposes in the input circuit of the tube connected in front of the power tube 5. These tubes are simultaneously over the windings 19, 47 and 49 voltages are supplied, which in the output circuits of the tubes 4, 1 and 2 occur. As such, it would be possible to omit the amplifier tube 5 and those mentioned Apply voltages to your push-pull amplifier directly. However, it is in the Interest in achieving the steepest possible current surges favorably, the voltages mentioned to be strengthened before being fed to the power level. The inductors 31, 32 and 21 are used to produce the necessary for the proper functioning of the circuit Phase relationships.

Es werden jetzt die Vorgänge betrachtet, die sich bei der Erzeugung der Stromstöße abspielen. In Fig. 5 ist der Verlauf der Anodenströme der Röhren 1 und 2 in Abhängigkeit von der Spannung E₀-Ji_x dargestellt, wobei E₀ die innere EMJv und E_x die Spannung am äußeren Widerstand (Klemmenspannung) eines Rohres bezeichnet. Wie die Fig. 5 zeigt, ist über einen mehr oder weniger breiten Bereich der Spannung E₀-E₁ der Anodenstrom beider Röhren gleich Null. Dies ist notwendig, damit beim Übergang von positiven zu negativen Werten des zu verstärkenden Stromes bzw. umgekehrt der positive bzw. negative Stromstoß gelöscht ist, bevor der entgegengerichtete Stromstoß eingeleitet wird.The processes that take place when the power surges are generated will now be considered. In Fig. 5 the course of the anode currents of the tubes 1 and 2 is shown as a function of the voltage E ₀ -Ji _x , where E ₀ denotes the internal EMJv and E _x the voltage at the external resistance (terminal voltage) of a pipe. As FIG. 5 shows, the anode current of the two tubes is equal to zero over a more or less wide range of the voltage E ₀ -E _1. This is necessary so that when the current to be amplified changes from positive to negative values or vice versa, the positive or negative current surge is extinguished before the opposite current surge is initiated.

So Wenn nun der zu verstärkende Wechselstrom in der Primärwicklung 7 des Transformators 6 eine Spannung erzeugt, wird in der Wicklung 19 des Ausgangstransformators 16 eine entsprechende Spannung hervorgerufen, die gleichzeitig am Gitter des Rohres 5 wirksam ist. Durch die Wicklungen 10, 11 und 12 des im Anodenkreis liegenden Transformators 9 wird diese Spannung auf die Gitter der Rohre 1 und 2 übertragen. Durch die Wicklung 18 des Transformators 16 fließt, wie schon erwähnt, ein Strom in den Ausgangskreis der Röhren 1 und 2, und zwar auf dem Wege über die Wicklung 37 des Transformators 13, die induktivitäten und Widerstände 31» 32, 33 und die Wicklung 34 des Transfermators 14. In der Wicklung 30 des Gittertransformator 2j wird dabei eine derartige Spannung erzeugt und über die Röhren 3, 4 und 5 an die (jitter der Röhren 1 und 2 übertragen, daß die Spannung E₀-E_x zunächst ungeändert bleibt, trotzdem die Eingangsspannung E₁T₁ in der erwähnten Weise über die Röhren 3, 4 und 5 die Gitter der Röhren 1 und 2 steuert. Die Einleitung eines Stromstoßes beispielsweise in dem Rohr 1 erfolgt dadurch, daß die Spannung an der Serienschaltung der Widerstände 40 und 20 bzw. der Induktivität 21 einen kritischen Wert überschreitet. Diese Spannung liegt ebenfalls an dem Widerstand 42, der über die Kapazi- to tat 41 mit dem Anodenkreis des Rohres 4 gekoppelt ist. Diese Spannung wird über das Rohr 5 gleichfalls an die (jitter der Röhren 1 und 2 übertragen und soll bei der augenblicklichen Betrachtung am Gitter des Rohres 1 eine positive, am Gitter des Rohres 2 eine negative Spannung hervorrufen. Sobald der Anodenstrom des Rohres 1 einsetzt, werden in den Wicklungen 47 und 39 der Transformatoren 45 und 13 Spannungen erzeugt, durch welche sowohl über das Rohr 5 als auch direkt eine Rückkopplung bewirkt wird. Durch die Rückkopplung steigt der Anodenstrom des Rohres 1 auf einen durch die Verhältnisse der ' Schaltung festgelegten Höchstwert. Dabei fließt ein Strom aus der Anodenstromquelle AB durch die obere Hälfte des Widerstandes 33, die Induktivität 31, die Wicklung 37 des Transformators 13 und die Siebschaltung 43 in das Rohr 1. Das plötzliche Anwachsen des Anodenstromes steht in keiner Beziehung mehr zum augenblicklichen Verlauf der zu verstärkenden Spannung E^₁ am Transformator 6. Infolgedessen beginnt der Linearisierungsverstärker, der bestrebt ist, eine lineare Beziehung zwischen der Eingangsspannung und der Spannung am Verbraucher herzustellen, seine linearisierende Wirkung. Von dem Rohr 4 wird über die Wicklung 18 des Transformators 16 ein Ausgleichsstrom hervorgerufen werden, der über die Transformatoren 13 und 14 im Verbrauchswiderstand 15 einen Summenstrom erzwingt, der mit dem Verlauf der an der Wicklung 7 liegenden Spannung übereinstimmt. Diese Steuerung des Rohres 4 bzw. des Vorrohres 3 wird durch den Stromstoß des Rohres 1 selbsttätig über den Transformator 2j bewirkt. Der Anodenstrom des Rohres 4 sinkt und ruft in der Wicklung 19 sowie an dem Widerstand 42 eine iao entgegengerichtete Spannung hervor, die sich nach dem Verlauf der Spannung an demIf the alternating current to be amplified now generates a voltage in the primary winding 7 of the transformer 6, a corresponding voltage is produced in the winding 19 of the output transformer 16, which is also effective on the grid of the tube 5. This voltage is transmitted to the grids of the tubes 1 and 2 through the windings 10, 11 and 12 of the transformer 9 located in the anode circuit. As already mentioned, a current flows through the winding 18 of the transformer 16 into the output circuit of the tubes 1 and 2 via the winding 37 of the transformer 13, the inductances and resistors 31 »32, 33 and the winding 34 of the transfermator 14. In the winding 30 of the grid transformer 2j such a voltage is generated and transmitted via the tubes 3, 4 and 5 to the jitter of the tubes 1 and 2 that the voltage E ₀ -E _x initially remains unchanged, nevertheless the input voltage E ₁ T ₁ controls the grids of the tubes 1 and 2 in the aforementioned manner via the tubes 3, 4 and 5. The introduction of a current impulse, for example in the tube 1, is achieved by applying the voltage to the series circuit of the resistors 40 and 20 or the inductance 21 exceeds a critical value. This voltage is also applied to the resistor 42, which is coupled to the anode circuit of the tube 4 via the capacitance 41. This voltage is generated via the tube 5 g Easily transferred to the (jitter of tubes 1 and 2 and, when viewed at the moment, should produce a positive voltage on the grid of tube 1 and a negative voltage on the grid of tube 2. As soon as the anode current of the tube 1 starts, voltages are generated in the windings 47 and 39 of the transformers 45 and 13, by means of which a feedback is effected both via the tube 5 and directly. As a result of the feedback, the anode current of the tube 1 rises to a maximum value determined by the conditions of the circuit. A current flows from the anode power source AB through the upper half of the resistor 33, the inductance 31, the winding 37 of the transformer 13 and the filter circuit 43 in the tube 1. The sudden increase in the anode current is no longer related to the instantaneous course of the amplifying voltage E ^ ₁ at the transformer 6. As a result, the linearization amplifier, which strives to establish a linear relationship between the input voltage and the voltage at the consumer, begins its linearizing effect. A compensating current is generated from the tube 4 via the winding 18 of the transformer 16, which, via the transformers 13 and 14 in the consumption resistor 15, forces a total current that corresponds to the curve of the voltage across the winding 7. This control of the pipe 4 or the front pipe 3 is brought about automatically by the current surge of the pipe 1 via the transformer 2j . The anode current of the tube 4 drops and causes an iao oppositely directed voltage in the winding 19 and at the resistor 42, which, according to the course of the voltage, changes over the

Transformator 27 richtet und durch das Rohr 5 an das Gitter des Rohres 1 übertragen wird. Infolgedessen sinkt der Anodenstrom des Rohres 1 gleichfalls, wobei durch die rückkoppelnde Wirkung der Transformatoren 45 und 13 bzw. ihrer Wicklungen 47 und 39 der Rückgang des Anodenstromes unterstützt wird bzw. plötzlich erfolgt. Das Absinken des Anodenstromes hat" in der Wicklung 28 wieder eine entgegengerichtete Spannung zur Folge, so daß die Röhren 3 und 4 umgesteuert werden und der Anodenstrom des Rohres 4 wieder steigt und einen entsprechenden Ausgleichsstrom hervorruft. Infolgedessen kehren sich auch die Spannungen am Transformator 16 bzw. der Wicklung 19 und an dem Widerstand 42 um, und das Spiel kann von neuem beginnen. Je nach dem Spannungswert, der an dem Transformator 6 vorhanden ist, ist eine mehr oder weniger große Spannung an dem Widerstand 42 notwendig, um einen Stromstoß im Rohr 1 einzuleiten. Auf diese Weise findet eine Regelung der Stromstöße in Abhängigkeit von dem zu verstärkenden Strom statt. Nimmt die Spannung des letzteren am Transformator 6 negative bzw. umgekehrte Werte an, so tritt das Rohr 2 in Tätigkeit, wobei die rückkoppelnde Wirkung durch die Transformatoren 46 und 14 bzw. die Wicklungen 49 und 36 hervorgebracht wird.Transformer 27 is directed and transmitted through the pipe 5 to the grid of the pipe 1. As a result, the anode current of the tube 1 also decreases, the decrease in the anode current being supported or suddenly occurring due to the feedback effect of the transformers 45 and 13 or their windings 47 and 39. The decrease in the anode current results in an oppositely directed voltage in the winding 28, so that the tubes 3 and 4 are reversed and the anode current of the tube 4 increases again and produces a corresponding compensating current the winding 19 and the resistor 42, and the game can begin again Depending on the voltage value that is present at the transformer 6, a more or less large voltage is necessary at the resistor 42 in order to generate a current surge in the pipe 1. In this way, the current surges are regulated as a function of the current to be amplified 46 and 14 or the windings 49 and 36 is produced.

Die durch das stoßweise Ansteigen und Absinken des Anodenstromes entstehenden hohen Frequenzen werden durch die Siebmittel 43 und 44 zurückgehalten, so daß im Stromkreis des Verbrauchers 15 im wesentlichen nur die d'er Eingangswicklung 7 zugeführten Frequenzen vorhanden sind. Sind nach der Beseitigung der Stoßfrequenzen durch die Filter noch nichtlineare Verzerrungen vorhanden, so werden diese durch die Wirkung des Linearisierungsverstärkers beseitigt. In Fig. 6 ist eine Ausführungsform einer Siebschaltung und in Fig. 7 die durch eine derartige Siebschaltung bewirkte Abflachung eines Stromstoßes angenähert wiedergegeben. Those caused by the intermittent rise and fall of the anode current high frequencies are retained by the screen means 43 and 44 so that im Circuit of the consumer 15 essentially only the input winding 7 supplied Frequencies are present. After removing the shock frequencies through the filters, there are still non-linear distortions present, these are eliminated by the action of the linearization amplifier. FIG. 6 shows an embodiment of a filter circuit and FIG. 7 shows the flattening brought about by such a filter circuit approximated by a power surge.

Der Punkt K₁ der Siebschaltung (Fig. 6) entspricht dem Anodenanschluß der Röhren 1 bzw. 2, der Punkt /C₂ dem Anschluß der Transformatoren 13 bzw. 14 und der Punkt K₃ der Erdung. Die bereits genannten Widerstände sind mit W₁, W₂, IV₃ bezeichnet. In der Zeit zwischen zwei Stromstößen werden die Kondensatoren C₁ und C₂ aufgeladen. Während eines Stromstoßes findet über die Widerstände W₁, W₂, W₄ und über das zugehörige Rohr eine Entladung dieser Kondensatoren statt, wobei gleichzeitig eine Stromnachlieferung aus der Anodenstromquelle erfolgt. Durch die Wirkung der genannten Schaltelemente und ebenfalls der Induktivität L₁ kann im Belastungswiderstand ein Stromverlauf erzielt werden, der der Kurve b (Fig. 7) entspricht, wenn durch das Rohr ein Stromstoß von der Form α erfolgt. Durch die Überlagerung aller Stromkurven b wird die gewünschte Stromform im Belastungswiderstand erreicht.The point K _{1 of} the filter circuit (Fig. 6) corresponds to the anode connection of the tubes 1 or 2, the point / C _{2 to} the connection of the transformers 13 or 14 and the point K _{3 to} the grounding. The resistors already mentioned are denoted by W ₁ , W ₂ , IV _3. In the time between two power surges, the capacitors C ₁ and C _{2 are} charged. During a current surge, these capacitors are discharged via the resistors W ₁ , W ₂ , W ₄ and the associated tube, with a subsequent supply of current from the anode current source taking place at the same time. Due to the effect of the switching elements mentioned and also the inductance L ₁ , a current curve can be achieved in the load resistance which corresponds to curve b (FIG. 7) when a current impulse of the form α occurs through the pipe. By superimposing all of the current curves b , the desired current form in the load resistance is achieved.

Die Widerstände W₁, W^ W₃ erfüllen noch einen weiteren Zweck, der darin besteht, daß bei Blindbelastung durch den Widerstand 15 die von der Anodenspannungsquelle gelieferte Energie in diesen Widerständen vernichtet wird, damit eine schädliche Belastung der Leistungsrohre vermieden wird. Bei Wirkbelastung durch den Verbrauchswiderstand 15, der durch die Wicklungen· 35, 38 der Transformatoren 13, 14 mit dem Anodenkreis der Rohre 1 und 2 gekoppelt ist, wird fast der gesamte Betrag der von der Anodenstromquelle AB gelieferten Leistung durch den Widerstand 15 verbraucht. Ist dagegen der Widerstand 15 ein Blindwiderstand, so wird ebenfalls von der Anodenstromquelle AB eine den Spannungen der Transformatoren 13, 14 proportionale Leistung geliefert. Da der Widerstand 15 keine Leistung aufzunehmen vermag, muß dieselbe in den Rohren und in den Siebschaltungen vernichtet werden. Bei riehtiger Bemessung der Siebschaltungen kann der auf die Rohre 1 und 2 entfallende Betrag sehr gering gehalten werden.The resistors W ₁ , W ^ W ₃ fulfill a further purpose, which consists in the fact that when there is a reactive load through the resistor 15, the energy supplied by the anode voltage source is destroyed in these resistors, so that a harmful load on the power tubes is avoided. When there is an active load from the consumption resistor 15, which is coupled to the anode circuit of the tubes 1 and 2 through the windings 35, 38 of the transformers 13, 14, almost the entire amount of power supplied by the anode current source AB is consumed by the resistor 15. If, on the other hand, the resistor 15 is a reactance, the anode current source AB also supplies a power proportional to the voltages of the transformers 13, 14. Since the resistor 15 is unable to take up any power, it must be destroyed in the pipes and in the filter circuits. With correct dimensioning of the filter circuits, the amount allotted to tubes 1 and 2 can be kept very low.

Wie schon erwähnt, ist für die Verwirklichung des Erfindungsgedankens ein mögliehst steiler Anstieg der einzelnen Stromstöße erforderlich. Bei der in Fig. 4 dargestellten Schaltung wird dieser steile Anstieg bei Hochvakuumröhren durch besondere Kunstschaltungen (mehrfache Rückkopplungen) herbeigeführt.As already mentioned, one is possible for the realization of the inventive idea steep increase in the individual current surges required. In the case of the one shown in FIG This steep increase in high vacuum tubes is switched by special artificial circuits (multiple feedbacks) brought about.

Für die Steuerung von Leistungsröhren gemäß der Erfindung kann auch von beliebig periodisch wirkenden Einrichtungen Gebrauch gemacht werden, deren Schwingungsdauer beeinflußbar und so kurz ist, daß die verstärkte Wiedergabe einer gewünschten Stromkurvenform hinreichend genau erfolgt. Als solche Einrichtungen seien beispielsweise Schaltungen erwähnt, in denen Kippschwingungen hervorgerufen werden. Als Mittel hierfür sind z. B. Glimmlampen bekannt, die sich im -Parallelkreis zu einer Kapazität oder Kapazität enthaltenden Schaltung befinden. Die Beeinflussung der Schwingungsdauer kann dadurch erfolgen, daß in die Zuführung zu der aus Glimmlampe und Kapazität gebildeten Kombination bzw. in Serie mit dem den Aufladungs- oder Entladungsvorgang regelnden Widerstand oder an Stelle desselben ein Verstärkungsmittel gelegt ist, das von dem zu verstärkenden Strom gesteuertFor the control of power tubes according to the invention can also be of any periodically acting devices are made use of, their period of oscillation can be influenced and is so short that the amplified reproduction of a desired current waveform done with sufficient accuracy. Such devices include, for example, circuits in which breakover oscillations be evoked. The means for this are, for. B. glow lamps known that are in the parallel circuit to a capacitance or Circuit containing capacitance are located. Influencing the period of oscillation can be done in that in the feed to the formed from glow lamp and capacitance Combination or in series with or in place of the resistor regulating the charging or discharging process an amplification means is placed, which is controlled by the current to be amplified

wird. Das Verstärkungsmittel wirkt in diesem Falle als veränderlicher Widerstand, wodurch die Schwingungsdauer der Kippschwingung ebenfalls geändert wird. Der Steuerung der Verstärkungsmittel können gleichfalls fremderregte Schwingungsvorgänge dienen, deren Frequenz oder Kurvenform durch Beeinflussung der Fremdsteuerung im Sinne des zu verstärkenden ίο Stromes geändert werden kann.will. The reinforcing agent acts in this case as a variable resistance, whereby the period of oscillation of the tilting oscillation is also changed. The control of the reinforcement agents Externally excited oscillation processes can also serve, their frequency or curve shape can be changed by influencing the external control in the sense of the ίο current to be amplified.

Claims

Patent claims:

i. Process for power amplification, characterized in that high vacuum tubes are controlled in such a way that current surges of approximately the same amplitude and from above in their anode circuits of the frequency band to be amplified, which are separated by current gaps and their Duration or frequency or both of the instantaneous values of the amplified Current are made dependent on the fact that, after screening, all of them are above the band to be reinforced Frequencies the current flowing through the consumer has an approximately proportional course to the amplified shows.

2. The method according to claim i, characterized in that the amplifiers are controlled in a push-pull circuit in such a way that with positive or negative values of the current curve to be amplified, corresponding anode current surges occur on one side or the other of the push-pull system.

3. The method according to claim i, characterized in that a reinforcing agent or several are controlled in parallel in such a way that a maximum value and a minimum value are formed from the current surges Mean value corresponds to the positive and negative maximum value of the current to be amplified.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that as a reinforcing agent High vacuum tubes are used whose grids are overdriven to positive.

5. The method according to claim 1, characterized in that the control of the Amplification means by a feedback influenced by the current to be amplified is effected.

6. The method according to claim 1, characterized in that the control of the Amplification means by externally controlled or self-excited vibrations influenced by the current to be amplified gene is carried out (relaxation vibrations, etc.).

7. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that that the intended to hold back the shock frequencies caused by the intermittent modulation Networks are dimensioned in such a way that the power consumption in the consumption circuits with idle load preferably done through the networks.

8. The method according to claim 1, characterized in that with the intermittently controlled amplifier a linearization amplifier is coupled, which compensates for the non-linear distortions occurring in the first amplifier.

9. Device for performing the method according to claim 8, characterized in that that for the power amplifier a linearization amplifier controlled only in the linear part of its characteristic curve the output side is connected in parallel, the internal voltage drop z. B. by Feedback compensated and at its input except for the voltage to be amplified a further voltage proportional to the total current supplied by both amplifiers is applied, whose · real component of the voltage to be amplified counteracts when the real component of the load resistance is positive.

10. Device for performing the method according to claim 8, characterized in that that by lying in the output circuit of the linearization amplifier with the input circuit of the power amplifier coupled switching elements such an influencing of the power amplifier by the linearization amplifier is brought about that the current surges in the power amplifier as a function be regulated by the respective instantaneous value of the current to be amplified.

1 sheet of drawings