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Köpplungsvorrichtung für Elektronenröhren Die Erfindung bezieht sich
auf eine Kopplungsvorrichtung für Elektronenröhren und hat das Ziel, eine über den
Abstimmbereich konstante Verstärkung und gleichzeitig konstante Bandbreite zu liefern,
was bei den bisher bekannten Kopplungsvorrichtungen nicht möglich war.
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Bei der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung wird die Eingangsspannung
einem im Gitterschwingkreis liegenden Serienkondensator zugeführt, wobei die an
der Schwingkreisspule entstehende Spannung dem Gitter zugeführt wird, und es wird
eine derart bemessene Rückkopplung angewendet, -daß der Resonanzwiderstand des Schwingkreises
über den Abstimmbereich konstant bleibt.
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Die Wirkungsweise der Erfindung sei an Hand der Abb. i und 2 dargestellt,
von denen Abb. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bis auf die fehlende Rückkopplungseinrichtung
darstellt.
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In beiden Abbildungen stellen i und 2 zwei Verstärkerröhren dar, die
durch den Kondensator K kapazitiv gekoppelt sind. Die Gittervorspannungen werden
durch die Kreise 3 erzeugt. Die Anodenspannung wird der Röhre i von der Batterie
B über die Drossel ¢ geliefert. 5 ist ein Blockierungskondensator zwischen der Röhre
i und dem Kondensator K.
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Zwischen dem Steuergitter und der Kathode der Röhre 2 liegt ein aus
dem Drehkondensator C und der Spule L bestehender Schwingkreis, dessen Verlustwiderstand
durch den Widerstand r wiedergegeben wird, .der zwischen der Kathode und der Spule
L liegt. Der Kondensator K liegt im Nebenschluß zu den Kreiselementen C, L und r.
Die an der Reihenschaltung von L und r bestehende hochfrequente Spannung
wird an das Gitter der Röhre :2 gelegt.
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Die Gitterwechselspannung der Röhre i wird mit dem Zeichen El, die
Gitterwechselspannung der Röhre 2 mit E2 bezeichnet. Ferner sind s die Arbeitssteilheit
der Röhre i, i der Anodenwechselstrom, il der durch K fließende Anteil, i2 der durch
C, L
und r fließende Anteil, Z1 und Z2 Abkürzungen für die Scheinwiderstände
der beiden parallelen Zweige; dann gilt i =-s # El, 22 : 21 - Z1 : Z2 = 22 : @2
- 22@ r hieraus folgt
Die an der Spule L entstehende Spannung ist also
Da Z1= j/cü 9 und im Resonanzfalle Zi+Z2=9wL-9lwK-il«)C+r=o.
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ist, folgt nach Einsetzen- in obige Gleichung für E2 und Umformen
. ' E,2/Ei =s-L%K-r.
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Die Steilheit s kann als konstant angenommen. werden, was insbesondere
dann gilt, wenn die Belastung bei Resonanz so gering ist, daß die Röhre i als Erzeuger
eines. konstanten Stromes angesehen werden kann. Das Verstärkungsverhältnis E2/Ei
ist daher bei vorliegender Schaltung dann und nur dann konstant, wenn der Dämpfungswiderstand
r konstant ist.
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Dies kann erreicht werden, wenn gemäß dem letzteren Merkmal der Erfindung
iusätzlich eine derart bemessene Rückkopplung angewendet wird, daß der Resonanzwiderstand
r über den Abstimmbereich konstant bleibt. In diesem Falle ist aber auch die Bandbreite
über den Abstimmbereich konstant, da die Größe-L/r ein Maß für die absolute Bandbreite
ist.
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Diese Verhältnisse lassen sich dagegen nicht erreichen bei einer bekannten
Schaltung, die Abb.2 darstellt. Diese entspricht Abb. i mit der Ausnahme, daß die
Spannung E2 von dem Drehkondensator C abgenommen wird, damit dessen Rotor geerdet
werden kann.. Am kurzwelligen Ende des Abstimmbereiches ist die Spannung an diesem
Kondensator fast genau dieselbe wie an der Spule L, während sie am langwelligen
Ende ungefähr nur 4/5 der Spannung an dieser Spule beträgt. Daher ergibt die Schaltung
nach Abb.2 nur dann eine konstante Verstärkung, wenn der Dämpfungswiderstand r innerhalb
des Abstimmbereiches um etwa 2o °lo mit steigender. Frequenz zunimmt. Würde man
(etwa durch Anwendung einer passenden Rückkopplung) dem Dämpfungswiderstand diesen
Frequenzgang geben, so würde aber die Bandbreite nicht mehr konstant sein. Eine
über den Abstimmbereich konstante Verstärkung und konstante Bandbreite läßt sich
gleichzeitig also nur mit der Schaltung nach Abb. i erzielen, wenn bei dieser Schaltung
noch eine Rückkopplung vorgesehen wird, die den Resonanzwiderstand, der an sich
mit derr Frequenz zunimmt, konstant hält: Ein vollständiges Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt Abb. 3, die zum Teil der Abb. i gleich ist. Die zusätzliche
Röhre A soll eine derartige Entdämpfung in den Kreis C, L einführen, daß
der Resonanzwiderstand konstant bleibt. Das Gitter der köhre_4 ist durch eine Leitung
6 mit dem Gitter von --
verbunden und die Anode von A mit der :.geerdeten
Kathodenleitung über eine Leitung, welche die Spulen T1 und T2 mit dem -'Köndensator
K, im Nebenschluß und die Anodenbatterie B' enthält.
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Der Ausgang der Hilfsröhre A ist mit der Spule L durch zwei Kopplungen
gekoppelt, in diesem Falle durch die gegenseitige Induktanz zwischen den Spulen
TlundT2 und L. Diese unter dem Namen Verbundkopplung oder gemischte Kopplung bekannte
Kopplung ist so gewählt, daß der in den Kreis K, C, L eingeführte negative
Widerstand sich mit der Frequenz derart ändert, daß der Gesamtwiderstand konstant
bleibt.
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Die Einstellung des Rückkopplungsgrades kann durch einen in der Kathodenleitung
der Röhre A liegenden, kapazitiv überbrückten, regelbaren Widerstand erfolgen, der
die Gittervorspannung und damit die Verstärkung einzustellen gestattet.
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Die Hilfsröhre A- kann mit der Röhre :2 derart vereinigt werden, daß
sie als Doppelröhre in einem gemeinsamen Glaskolben mit gemeinsamer Kathode und
gemeinsamem Gitter, aber getrennten und zweckmäßigerweise durch Schirmgitter voneinander
abgeschirmten Anoden ausgebildet ist. Unter Umständen kann eine besondere Hilfsröhre
-ganz in Fortfall kommen, z. B. dann, wenn die Röhre 2 als Dynatron ausgebildet
ist.