DE648370C

DE648370C - Schaltungsanordnung zur Verstaerkung elektrischer Impulse

Info

Publication number: DE648370C
Application number: DEK123129D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-11-24
Filing date: 1931-11-24
Publication date: 1937-07-29

Description

Schaltungsanordnung zur Verstärkung elektrischer Impulse Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verstärkungelektrischer Impulse, die von deiner Spannungsquelle iriit-verräfitns.smäßig geringem inneren Widerstand geliefert werden. Solche Spannungsquellen sind z. B. die sog. Grenz- oder Sperrschichtphotozellen. Diese Zellen liefern teilweise ganz ausreichende Stromstärken, aber nur sehr geringe Spannungen bei seinem geringen inneren Widerstand. Daher können ,diese Zellen nicht ohne weiteres mit .den üblichen Röhrenverstä.rkern zusammenarbeiten. Es. wird eine Eingangstransformation notwendig. Eine solche Transformation. bereitet aber Schwierigkeiten bei der Verstärkung von Gleichstrom oder von Wechselstrom sehr geringer Frequenz. Diese Schwierigkeiten können bekanntlich -durch eine- periodische Unterbrechung ,des von @den,Phoitozellen gelieferten oder gesteuerten Stromes behoben werden. Als solche periodischen Unterbrecher kann man wegen des 'geringen @@hot@ozell@enwider@ standes keine üblichen Röhrenunterbrecher nehmen, sondern muß irgendwelche mechanischen Unterbrechervorrichtungen benutzen, die den ganzen Verstärker beträchtlich umfangreicher und störanfälliger gestalten.
Besonders notwendig ist eine solche UnterbrechervorricUtung, wenn nicht nur Wechselströme geringer Frequenz von !den Photo: zelten, sondern sogar Gleichströme geliefert werden, "wie dies bei Beleuchtungs-, Kontrollanlagen, Maschinenüberwachun.gsanlagen u. dgl. der Fall ist.
Bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung 'werden die vorerwähnten Schwierigkeiten dadurch behoben, daß als Vorverstärker der von der Photozelle ioder - dem Sperrschichtgleichrichter gelieferten Impulse ein mit der Ausnutzung .der Änderung des elektrischen Widerstandes eines Körpers, z. B. Wismut, in einem veränderlichen magnetischen Feld arbeitender Verstärker benutzt wird, dessen Eingangskreis leicht mit der erforder-@ lichen geringen Impiedanz ausgebildet sein) kann., während ,der Ausgangskreis die für die Ankopplung an den nachgeschalteten Verstärker erforderliche _große Impedanz besitzt.
a Nach dem erwähnten Prinzip arbeitende, mit Elektronenröhren zusammenwirkende Verstärker, bei .denen :die Widerstandsänderungen von Nickel oder Eiseen bei Änderungen des magnetischen Feldes benutzt werden, sind bereits bekannt. Bei der bekannten Schaltun,-liegt ,der magnetische Verstärker im Ausgangs-.
kreis Dreielektrodenröhre und steuert unmittelbar den Verbraucher, z. B. ein Telephon. Bei dieser Anordnung machen sich nicht die Vorteile des. magnetischen Verstärkers bemerkbar, die bei der Kopplung mit Spannungsquellen mit geringem inneren Widerstand vorhanden sind. Des weiteren ist bekannt, um Anpassungsschwierigkeiten zu vermeiden, zwischen dem Ausgangskreis eines Ozeankabels und dem Eingangskreis eines für Schreibempfang dienenden Verstärkers einen magnetisch gesteuerten Gasentladungsverstärker zu benutzen, @da dieser mit einem für die Anpassung an das Ozeankabel berechneten Eingangswiderstand und mit einem zur richtigen Anpassung an ;den nachgeschalteten Verstärker erforderlichen größeren Ausgangswiderstand ausgerüstet werden kann, ohne daß ein Transformator benötigt wird, der Schwingungen geringer Frequenz nicht ode ,#

nur ungenügend überträgt.

Da eine mechanisch gesteuerte Gay

ladungsröhre in ihrer Wirkung von

reichen Faktoren: Dampfdruck, f-Ieizuug.

Anodenspannung o. d-1., abhängig ist, bemüht man sich in der Praxis ohne einen solchen Verstärker auszukommen. Die Nachteile solcher Verstärker «-erden nun gemäß der Erfindung durch die Benutzung eines an sich bekannten, mit der Änderung des elektrischen Widerstandes eines Körpers, z. B. Wismut, in einem veränderlichen magnetischen Feld arbeitenden Verstärkers vermieden. Ein solcher Wismutverstärker hat weder Heiz- noch Anodenspannung nötig, ist unempfindlich gegen raube Behandlung und hat dabei den Vorteil, daß er mit beliebigen Ein- und Ausgangswiderständen ausgebildet werden kann, so daß er sich besonders gut als Vorverstärker für die Verstärkung von Impulsen, die von einer Spannungsquelle mit verhältnismäßig geringem inneren Widerstand geliefert weiden, eignet. Die an den Wismutverstärker angekoppelte, nachgeschaltete Verstärkerröltre wird zweckmäßig nicht mittels Kondensator angekoppelt, sondern galvanisch, wobei durch eine geeignete Vorspanntmgsbatterie, durch einen Spannungsabfall irgendeiner konstanten Stromquelle o. dgl. das Röhrengitter auf einer geeigneten Spannung in bezug auf die Röhrenkathode gehalten wird, wie dies bei galvanisch gekoppelten Verstärkern üblich ist. Verwendet man an Stelle einer üblichen Verstärkerröhre hinter dem Wismut"viderstand eine gesteuerte Gasentladungsröhre, so kann man auf diese Weise mit einer Photozelle sehr große Stromstärken auslösen. Dadurch, daß die Gasentladungsröhre mit Wechselstrom oder pulsierendem Gleichstrom gespeist wird, kann man erreichen, daß die Röhre auch selbsttätig wieder ausgeschaltet wird, wenn die Erregung der Pho.toz@elle aufhört. Sollen Wechselströme formgetreu wiedergegeben werden, so ist auf die beim Wismut auftretend@e Frequenzabhängigkeit zu achten. Zur Erzielung einer annähernd linearen Frequenzabhängigkeit kann man in bekannter Weise im Verstärker selbst oder in einer mit dem Verstärker gekoppelten Apparatur durch Anwendung frequenzabhängiger Mittel, deren Frequenzabhängigkeit in entgegengesetztem Sinne verläuft, dafür sorgen, daß die Frequenzabhängigkeit beseitigt wird.
Handelt es sich um nichtlineare Verzerrungen, die z. B. durch eine Krümmung der Magnetisierungskurve des Magnetkreises oder durch eine gekrümmte Charakteristik des Wismutwiderstandes oder auch in einem an-

ren Teil des Verstärkers auftreten, so kann

ean in an" sich bekannter Weise durch ent-

`prechende. Vormagnetisierung des Magnet-

Etreises erreichen, daß man auf einem ent-

sprechend gekrümmten Teil der Magnetisierungskurve arbeitet, wobei die Krümmung so verlaufen soll, daß sie entgegengesetzt der erstgenannten Nichtlinearität verläuft und diese daher kompensiert. Im übrigen wird man aber, soweit das möglich ist, auf Teilen der Magnetisierungskurve arbeiten, die linear verlaufen, und wird daher nötigenfalls. zu einer Vormagnetisierung durch einen elektrischen Strom oder durch einen Dauermagnet greifen. Man kann die Nichtlinearitäten in bekannter Weise auch dadurch aufheben, daß man die Teile, in denen die Nichtlinearitäten auftreten, im Gegentakt arbeiten läßt, also eine Brückenschaltung oder eine Differentialschaltung zu Hilfe nimmt. Eine solche Kompensationsschaltung kann sowohl im magnetischen als auch im elektrischen Kreis Verwendung finden.
Durch das gleiche Mittel - ,magnetische Kompensation oder elektrische Kompensation in einer Brückenschaltung - kann man in an sich bekannter Weise auch erreichen, da:h irgendein Zweig, der zu einem Anzei e-, Aus-löse- oder Kopplungselement führt, bei einem bestimmten Zustand stromlos ist, indem man auf diesen Zustand die Brücke abgleicht, die dann bei Änderungen dieses Zustandes magnetische oder elektrische Energie führt. In bestimmten Fällen, wo es wünschenswert ist, einen Transformator zu vermeiden, kann ein solcher Wismutverstärker als Eingangsstufe auch hinter Mikrophonen Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schaltungsanordnung zur Verstärkung,/

elektrischer Impulse, die von einer Spannungsquelle mit verhältnismäßig geringem inneren Widerstand, wie z. B. einer Photozelle oder einem Gleichrichter nach dem Sperrschichtsystem, geliefert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Verstärkung dieser Impulse und zur Erleichterung der Anpassung des Generators mit geringem Widerstand an die nachgeschalteten Hauptverstärkerstufen ein Verstärker dient, der mit der Ausnutzung der Änderung des elektrischen Widerstandes eines Körpers, z. $.Wis mut, in einem veränderlichen mao-netisch-,ed'eld arbeitet.