DE648863C - Gegentaktverstaerker, insbesondere fuer Kurzwellensender - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

lad. Eigen-

j. J il>_üP. ia37

AUSGEGEBEN AM
10. AUGUST 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 648 KLASSE 21a⁴ GRUPPE 29

Radio Corporation of America in New York, V. St. A. Gegentaktverstärker, insbesondere für Kurzwellensender

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Dezember 1934 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung· betrifft einen Gegentaktverstärker, insbesondere für Kurzwellensender. Bekanntlich.¹ 'haben Gegentaktverstärker die Tendenz, bei der abgestimmten Frequenz zu schwingen. Es sind eine Reihe Neutralisationsverfahren bekannt, die für Frequenzen im Rundfunkbereich und für mäßig hohe Frequenzen recht zufriedenstellend arbeiten, aber bei Frequenzen von der Größenordnung von 300 000 kHz versagen, insbesondere wegen der Streukapazität der verschiedenen Leitungen gegenüber Erde und auch wegen der Tatsache, daß die Neutralisierungskondensatoren selbst bei ultrahohen Frequenzen beachtliche Verluste verursachen. Demgegen-. über schafft die vorliegende Erfindung einen Gegentaktverstärker, der frei von jeder Tendenz zu schwingen ist und der dieses Ziel ohne Neutralisationskondensatoren, Widerstände u. dgl. erreicht.

Bekanntlich muß, damit Schwingungen durch die Rückkopplung infolge der inneren Kapazität auftreten können, ein gewisses Phasenverhältnis zwischen den an der Anode auftretenden Spannungen gegenüber den Gitter- und Kathodenspannungen bestehen. Bei Gegentaktschwingschaltungen zur Erzeugung kurzer Wellen ist es bekannt, durch. Einfügen eines abgestimmten Kreises das Rückkopplungsverhältnis optimal zu gestalten, um eine größere Schwingleistung zu erzielen. Anders liegt der Fall bei Verstärkerschaltungen. Dort ist man bemüht, jegliche Selbsterregung zu unterdrücken, damit die vierstärkten Energien sowohl in bezug auf Amplitude als auch in bezug auf Phase genau den Steuerspannungen folgen.

Die vorliegende Erfindung schafft Mittel,-wodurch das die Selbsterregung begünstigende Spannungsverhältnis zwischen den Elektroden der Röhre gestört wird. Die Ka-' thoden der verschiedenen Röhren werden durch einen abgestimmten Kreis miteinander verbunden, über den die Heizspannung in einer noch, zu beschreibenden Weise den Röhren zugeführt wird. Die übrigen Kreise werden an diesen Kreis so angeschlossen, 'daß auf die Gitter eine der unerwünschten Rückkopplungsspannung entgegiengesetzte Spannung übertragen wird. '

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind auf der Zeichnung schaltbildmäßig dargestellt. .

Abb. ι zeigt einen Kurzwellengegentaktverstärker mit den Röhren 1 und 3, jede enthaltend Anode 5, Kathode 7 und Steuergitter 9. Da der Verstärker für Frequenzen von der Größenordnung von 300 000 kHz be-

stimmt ist, braucht man keine Induktanzen von der üblichen Art für Anoden- und Gitterkreis vorzusehen. Beispielsweise kann, der Anodenkreis durch mehrere gerade Leiter ii und 13 gebildet werden, die von den Anoden ausgehen und deren, effektiver Induktanzwert durch, eine verschiebbare Brücke 15 bestimmt wird, über die zugleich, die Anodenspannung von der Batterie 16 den Röhren zugeführt

xo wird. Erforderlichenfalls kann man noch an die Leitern und 13 einen Abstimmkondensator 17 anschließen. Die Antenne kann an diese Leiter durch die Leitungen 18 und 19 in Spannungsknoten angeschlossen werden.

In gleicher Weise kann der Gitterkreis durch gerade Leiter 21 und 23 gebildet werden, die ebenfalls durch eine bewegliche Brücke 27 und durch einen Abstimmkondensator 25 überbrückt werden können.

Die Heizfäden sind parallel an eine Heizquelle 29 angeschlossen. Jeder Heizfaden verlangt zwei Leitungen, und wenn diese Leitungen erfindungsgemäß in einem einzigen abgestimmten Kreis untergebracht werden sollen, müssen Mittel vorgesehen werden, durch die sie hochfrequenzmäßig als ein einziger Leiter wirken. Zu diesem Zwecke werden mehrere Kupferröhren 31 vorgesehen, mit denen die einen Heizdrahtenden verbunden sind und zwischen denen eine bewegliche. Brücke 33 liegt, die mit der einen Klemme der Heizbatterie 29 verbunden ist. Die anderen Klemmen der Heizfäden sind mit isolierten Leitern 35 verbunden, die durch die Röhren hindurch nach einer gemeinsamen Verbindung 3 7 führen, die zu der anderen Klemme der Heizbatterie führt.

Damit jede Kupferröhre mit ihrem zentralen Leiter auf demselben Hochfrequenzpotential gehalten wird, ist für jeden Heizfaden in der Nähe der Röhre ein Überbrückungskondensator 39 vorgesehen. Erfor- - derlichenfalls kann je nach der Betriebsfrequenz noch ein Abstimmkondensator 41 vorgesehen werden, der aber, wenn er gebraucht wird, möglichst nahe den Röhren 1 und 3 liegt.

Von dem Brückenglied 27 führt zu der Heizbatterie eine Leitung 43, die zweckmäßig einen Gitterwiderstand 45 und einen Gitterkondensator 47 enthält, durch die die Gitter der Röhren auf dem richtigen Arbeitspotential gehalten werden.

Die Kupferröhren mit den Innenleitern bilden hochfrequenzmäßig eine einzige Induktanz, die entweder durch den Kondensator 41 oder durch Verschiebung der Brücke 33 abgestimmt werden kann. Naturgemäß kann erforderlichenfalls auch eine einzige schrauben-

förmig gewundene Kupferröhre verwendet werden,. deren Länge durch die gewünschte Frequenz bestimmt wird und deren
irische Mitte der Knotenpunkt für den Eintritt der Leitung 37 ist.

Das Leiterpaar, das durch die Kupferröhren und die verstellbare Brücke dazwischen gebildet wird, wird durch " den Brückenkondensator 41 so abgestimmt, daß es einen Resonanzkreis bildet. Wenn die Brücke 33 nahe den Heizdrähten angieordnet würde und wenn der Gitter- und Anodenkreis auf dieselbe Periodenzahl abgestimmt würde, würde durch die Rückkopplung über die Kapazität der verschiedenen Röhren Selbstschwingung auftreten. Diese Selbstschwingung ,kann man aber unterdrücken, wenn der Brücke die richtige Lage zu den Kupferröhren gegeben und der Abstimmkondensator richtig eingestellt wird. Die Erklärung hierzu ist folgende:

Damit eine Röhre schwingen kann, muß die über die Röhrenkapazität von Anode zu Gitter rückgekoppelte Spannung von entgegengesetztem Vorzeichen gegenüber der momentanen Spannung sein, die an der Anode auftritt, d.h. wenn die Anode positiv ausschwingt, muß die Spannung am Gitter um i8o° verschoben sein. Wenn der Heizfadenkreis gemäß der Erfindung richtig abgestimmt ist und unter Berücksichtigung der Kopplung zwischen den Elementen werden an den Heizfäden selbst Hochfrequenzspannungen entstehen, welche mit den Anodenspannungen in Gegenphase sind. Man kann also dem Gitter über die Elektrodenkapazitäten von der Kathodenseite und von der Anodenseite einander gegenphasige Rückkopplungsspannungcn aufdrücken, so daß eine resultierende Gitterspannung übrigbleibt, die keinen Anlaß-zur Selbsterregung gibt. Die Schaltung· ist dann einer abgeglichenen Brückenschaltung gleichwertig.

Abb. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine Schaltung mit Äquipotentialkathoden. Hier liegt zwischen den Kathoden ein abgestimmter Kreis, bestehend aus einer Induktanz 49, die durch einen Kondensator 51 überbrückt ist. Wenn der Verstärker ultrahohe Frequenzen verarbeiten soll, kann die Induktanz auch durch mehrere gerade Leiter und eine Brücke analog der Brücke 33 in Abb. ι gebildet werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Gegentaktverstärker, insbesondere für Kurzwellensender, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung der Selbsterregung infolge unerwünschter Rückkopplung in die Verbindungsleitung zwischen den beiden Kathoden ein annähernd auf die Betriebsfrequenz abgestimmter Kreis gelegt ist, der so abgestimmt und angeordnet ist, daß er im Gitterkreis eine

   der Rückkopplungsspannung gleiche Gegenspannung erzeugt.
2. 2. Schaltung¹ -nach. Anspruch ι mit direkt geheizten Katboden, dadurch, gekennzeichnet, daß (Abb. i) die Hieizzuleitungieii durch. Rohre (31) und in diesen konzentrisch angeordnete isolierte Leiter (35) gebildet sind und die Abstimmung des Systems durch eine Querverbindung () erfolgt.
3. 3. Schaltung nach. Anspruch 1 für Äquipotentialkathoden, dadurch gekennzeichnet, daß (Abb. 2) die Gleichstromkreise für Anode und Gitter im elektrischen Mittelpunkt des Katbodenabstimmkreises angeschlossen sind, der entweder durch eine durch, einen Kondensator (51) überbrückte Induktanz oder für ultrakurze Wellen durch mehrere gerade Leiter mit Querverbindung gebildet wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen