DE662506C

DE662506C - Arrangement for reception and amplification with a coupling transformer and with a switching device for the transition from one wave range to another

Info

Publication number: DE662506C
Application number: DE1930662506D
Authority: DE
Original assignee: Hazeltine Corp
Current assignee: BAE Systems Aerospace Inc
Priority date: 1930-02-13
Filing date: 1930-02-13
Publication date: 1938-07-16

Description

Anordnung zum Empfang und zur Verstärkung mit einem KopplungstransfQrmator und mit einer Schalteinrichtung zum Übergang von einem Wellenbereich zu einem anderen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Empfang und zur Verstärkung m_t einem Kopplungstransformator und mit einer Schalteinrichtung zum Übergang von einem Wellenbereich zum anderen.Arrangement for reception and amplification with a coupling transformer and with a switching device for the transition from one waveband to another The invention relates to an arrangement for receiving and amplifying m_t a coupling transformer and with a switching device for transition from one Waveband to the other.

Es sind bereits beispielsweisezurKopplung zwischen den einzelnen Stufen eines Radioempfängers Anordnungen bekannt, bei denen eine Primärwicklung mit mehreren hinterein-and@ergeschalteten Sekundärwicklungen gekoppelt ist und bei welchen zum Zwecke des Überganges von einem Wellenbereich auf den anderen einzelne Wicklungen des Sekundärteiles durch einen Stufenschalter kurzgeschlossen werden können. Um eine Übertragung von der Primärwicklung auf den Sekundärteil bei allen Wellenbereichen zu gewährleisten, muß die Primärwicklung im allgemeinen mit allen Sekundärwicklungen gekoppelt sein. Daraus ergibt sich bei der Verwendung solcher Anordnungen die Schwierigkeit, bei der Umschaltung jeweils in den einzelnen Wellenbereichen die optimale Kopplung zu erhalten; außerdem wird auch häufig der Kopplungstransformator durch die stets notwendige I,'#-opplung der in Betrieb befindlichen Primärspulen mit einer kurzgeschlossenen Sekundärspule unkontrollierbar gedämpft. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man bereits Kopplungsanordnungen vorgeschlagen, bei welchen eine stufenweise An-. passung der Primärseite an die jeweils eingeschalteten Teile der Sekundärseite dadurch erfolgt, daß auch die Primärspule in der gleichen Weise unterteilt wird wie die Sekundärspule und daß durch einen auf der Pr imärseite vorgesehenen Stufenschalter in gleicher Weise wie auf der Sekundärseite die zueinander gehörenden Spulengruppen kurzgeschlossen werden. jedoch auch diese Anordnung ist nicht völlig befriedigend, weil zu der angestrebten Verbesserung die Verwen-' dung eines besonderen Schalters auf der Primärseite in Kauf genommen werden müßte, welcher außerdem noch bei der Kopplung zwischen zwei Röhrenstufen auf hohem Gleichpotential gehalten werden muß. Es ist auch noch eine von der eben erwähnten Anordnung abweichende Möglichkeit der Kopplungsanpassung bekanntgeworden, bei welcher die Sekundärspule durch einen Schalter stufenweise kurzgeschlossen werden kann und eine einzige Primärspule nach der Einstellung einer geeigneten ,Größe der Sekundärspule in die dazu passende Kopplungsstellung gebracht wird; das heißt, es ist hierbei eine besondere Einstellbarkeit der Lage der Primärspule in bezug auf den eingeschalteten Teil der Sekundärspule vorgesehen.There are already, for example, the coupling between the individual stages a radio receiver arrangements known in which a primary winding with several secondary windings connected in series and connected to the Purpose of the transition from one wave range to the other individual windings of the secondary part can be short-circuited by a step switch. Around a transfer from the primary winding to the secondary part in all wave ranges To ensure that the primary winding must in general with all secondary windings be coupled. This results in the difficulty when using such arrangements the optimum coupling in the individual wavebands when switching to obtain; in addition, the coupling transformer is also frequently used by the necessary I, '# - coupling of the primary coils in operation with a short-circuited Secondary coil damped in an uncontrollable manner. To avoid this disadvantage, one has coupling arrangements have already been proposed in which a step-by-step approach. fit the primary side to the parts of the secondary side that are switched on in each case, that the primary coil is also divided in the same way as the secondary coil and that by a step switch provided on the primary side in the same Way how on the secondary side the associated coil groups are short-circuited will. however, even this arrangement is not entirely satisfactory because of the desired one Improvement of the use of a special switch on the primary side in Buy would have to be taken, which also still with the coupling between two Tube stages must be kept at a high DC potential. There is also another Possibility of coupling adaptation differing from the arrangement just mentioned became known, in which the secondary coil is stepped through a switch can be shorted and a single primary coil after setting one Suitable size of the secondary coil brought into the matching coupling position will; that is, there is a special adjustability of the position of the primary coil with respect to the switched-on part of the secondary coil.

Die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung macht von einem neuen Prinzip der Umschaltung bei einem Kopplungstransformator Gebrauch. Entsprechend der Erfindung werden bei einem Kopplungstransformator diePrimär- und die Sekundärseite in einzelne Wicklungsteile bzw. Spulen entsprechend der Zahl der zu überdeckenden Wellenbereiche unterteilt. Dabei sind die zueinander gehörigen bzw. einander gegenüberstehenden Primär- und Sekundärspulen miteinander verhältnismäßig fest gekoppelt, während die Kopplung zwischen den einzelnen Primärspulen, die Kopplung zwischen den einzelnen Sekundärspulen und die Kopplung zwischen nicht zueinander gehörigen Primär- und Sekundärspulen dagegen verhältnismäßig gering ist. Wird nun durch einen Stufenschalter auf der Sekundärseite, welcher stets auf einem festen Potential gehalten werden kann; insbesondere mit dem unteren Ende der -Sekundärwicklungsgruppe in Verbindung steht, eine Sekundärspule kurzgeschlossen, so erstreckt sich der Kurzschluß durch induktive Kopplungswirkung auch auf die zugehörige Primärspule. Da die Kopplung zwischen der kurzgeschlossenen und der ihr zugehörigen Primärspule einerseits und den übrigen Spulenteilen andererseits verhältnismäßig klein sein soll, wird keine schädliche Dämpfung oder Induktivitätsherabsetzung für die übrigen Teile des Kopplungstransformators eintreten.The arrangement according to the present invention makes of a new one Switching principle with a coupling transformer Use. According to the invention, in a coupling transformer, the primary and the secondary side into individual winding parts or coils according to the number of to be covered wavebands divided. Here are those that belong to each other or opposing primary and secondary coils relative to one another firmly coupled, while the coupling between the individual primary coils, the coupling between the individual secondary coils and the coupling between not to each other The associated primary and secondary coils, on the other hand, are relatively small. Will now by a step switch on the secondary side, which is always on a fixed Potential can be held; especially with the lower end of the secondary winding group is connected, a secondary coil is short-circuited, the short-circuit extends due to inductive coupling effect also on the associated primary coil. Because the coupling between the short-circuited and its associated primary coil on the one hand and the other coil parts on the other hand should be relatively small, there will be none harmful attenuation or inductance reduction for the remaining parts of the coupling transformer enter.

Die Erfindung besteht demnach in einer Anordnung zum Empfang und zur Verstärkung, wobei ein Kopplungstransformator verwendet wird, der gleichzeitig eine Reihe von bestimmten Merkmalen besitzt, durch deren Zusammenwirken sich eine besonders einfache und vorteilhafte Lösung des Problems der Wellenbereichumschaltung unter Einhaltung einer stets optimalen Kopplung ergibt. Diese Merkmale bestehen, kurz zusammengefäßt, in folgendem Es ist ein Kopplungstransformator mit einer Mehrzahl von Spulen auf der Primär-und Sekundärseite vorgesehen, und die Primärspulen sind gegenüber den Sekundärspülen unbeweglich angeordnet; ferner sind die Spulen der Sekundärwicklung wenig öder gar nicht miteinander, jedoch mit den Spulen der Primärwicklung derart gekoppelt, daß eine feste Kopplung zwischen sich gegenüberliegenden, hinsichtlich des Wellenbereichs zueinander gehörenden Spulen der Primär- und Sekundärseite und eine lose Kopplung zwischen den sich nicht gegenüberliegenden Spulen vorhanden ist; schließlich ist zum Zwecke des Übergangs von einem Wellenbereich zum andern ein einpoliger, ,an Erdpotential liegender Schalter vorgesehen, durch den bei seiner Schließung die zu diesem gehörende Sekundärspule unmittelbar und infolge der zwischen Primär- und Sekundärspule vorhandenen festen - Kopplung die zugeordnete Primärspule induktiv kurzgeschlossen wird.The invention therefore consists in an arrangement for receiving and for Amplification, using a coupling transformer which is also a Has a number of specific characteristics which, when combined, create a special simple and advantageous solution to the problem of waveband switching under Compliance with an always optimal coupling results. These characteristics persist, in short summarized, in the following it is a coupling transformer with a plurality of coils are provided on the primary and secondary sides, and the primary coils are arranged immovably with respect to the secondary sinks; furthermore, the coils are the Secondary winding little or not at all with one another, but with the coils of the primary winding coupled in such a way that a firm coupling between opposing, with respect to of the shaft range, coils belonging to one another on the primary and secondary side and there is a loose coupling between the non-opposing coils; finally, for the purpose of transitioning from one wave range to another, one single-pole, connected to earth potential switch provided by the at his Closing the secondary coil belonging to this immediately and as a result of the between Primary and secondary coil existing fixed - coupling the assigned primary coil is inductively short-circuited.

Zn den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen ,. dargestellt: In Fig. 2 sind zwei Röhren A1 und A2 eines Hochfrequenzempfängers dargestellt, die durch eine Anordnung gemäß der Erfindung gekoppelt sind. Der gezeigte Kopplungstransformator hat zwei Primärwicklungen L,, und L2 und zwei Sekundärwicklungen L, und L4. Die vier Wicklungen bilden zwei Transformatoren, von denen der erste, aus den Wicklungen L1 und L3 bestehende Transformator, der auf dem oberen Frequenzband arbeitet, eine verhältnismäßig kleine Indüktivität, dagegen der zweite Transformator, L2 und L4, der auf dem unteren Frequenzband arbeitet, eine verhältnismäßig hohe Induktivität hat. Außerdem können die beiden Transformatoren so entworfen sein, daß sie sich gegenseitig in einer bestimmten, im voraus berechenbaren Weise beeinflussen, wie weiterhin näher beschrieben wird. -Für die nachfolgende Darlegung mag als Beispiel angenommen werden, daß das obere Frequenzband den Bereich von 5oo bis z5oo kHz und das untere Frequenzband den Bereich von z5o bis 3oo kHz einschließt. Die Erfindung kann jedoch auch für andere Frequenzbänder verwendet werden, z. B. für ein unteres Frequenzband von 5oo -bis i 5oo kHz und ein oberes Frequenzband von 5ooo bis 75oo kl-1z, die- in den Vereinigten Staaten von Amerika gebräuchlich sind.In the drawings, the subject matter of the invention is in some exemplary embodiments ,. Shown: In Fig. 2 are two tubes A1 and A2 of a high-frequency receiver shown coupled by an arrangement according to the invention. The one shown Coupling transformer has two primary windings L1 and L2 and two secondary windings L, and L4. The four windings form two transformers, the first of which, transformer consisting of windings L1 and L3 operating in the upper frequency band works, a relatively small inductance, on the other hand the second transformer, L2 and L4, which works on the lower frequency band, a relatively high one Has inductance. In addition, the two transformers can be designed that they influence each other in a specific, predictable way, as will be further described in more detail. -For the following explanation may be used as an example it is assumed that the upper frequency band covers the range from 500 to 500 kHz and the lower frequency band includes the range from 50 to 3oo kHz. The invention however, it can also be used for other frequency bands, e.g. B. for a lower one Frequency band from 500 to 500 kHz and an upper frequency band from 500 to 7500 kl-1z, which are in use in the United States of America.

Soll innerhalb des unteren Frequenzbandes empfangen werden, so wird der Schalter S1 geöffnet. Die Spulen L1 und L2 liegen in Reihe im Anodenstromkreis der Röhre Al, und die Sekundärwicklungen Lg und L4 liegen in Reihe im Eingangskreis der Röhre A2. Die beiden Spulensätze arbeiten dann im tieferen Frequenzband wie ein einziger Transformator. Der Einstellkondensator C liegt an den äußeren Klemmen der Spulen L3 und L4 und dient zur Abstimmung über das untere Frequenzband. Soll innerhalb des oberen Frequenzbandes empfangen werden, so wird der Schalter S1 eingelegt, so daß die Spule L4 kurzgeschlossen ist und die Spule L3 mit dein Kondensator C an ihren Klemmen eingeschaltet bleibt. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist der Schalter S1 als einpoliger Schalter mit einem einzigen Schältinesser ausgeführt, wobei das Schaltmesser stets` auf festem Potential gehalten wird. In sämtlichen Ausführungsbeispielen ist dieses Potential gleichzeitig das der Kathode, das für gewöhnlich als Erdpotential bezeichnet wird. Das ganze Koppelsystem ist so entworfen, daß mit dem variablen Kondensator C, der einen passenden Kapazitätsbereich überdeckt, die Abstimmung in sämtlichen Frequenzbändern erfolgen kann. Beim Übergang von einem Frequenzband zum anderen bleiben beide Primärspulen L1 und L2 eingeschaltet.If you want to receive within the lower frequency band, then the switch S1 is open. The coils L1 and L2 are in series in the anode circuit of the tube Al, and the secondary windings Lg and L4 are in series in the input circuit of tube A2. The two sets of coils then work in the lower frequency band like a single transformer. The adjusting capacitor C is connected to the external terminals the coils L3 and L4 and is used for tuning over the lower frequency band. Intended to are received within the upper frequency band, switch S1 is inserted, so that the coil L4 is short-circuited and the coil L3 with your capacitor C. remains switched on at their terminals. As the drawing shows, it is Switch S1 designed as a single-pole switch with a single peeling device, whereby the switch blade is always kept at a fixed potential. In all Embodiments this potential is at the same time that of the cathode, which is for commonly referred to as earth potential. The whole coupling system is designed so that with the variable capacitor C, which has a suitable capacitance range covered, the vote can take place in all frequency bands. At the transition from one frequency band to the other, both primary coils L1 and L2 remain switched on.

Beim Empfang innerhalb des unteren Frequenzbandes wirken die PrimärwicklungenLi und L2 wie eine einzige Primärwicklung, die mit den Sekundärwicklungen L3 und L4 zusammenarbeitet. Beim Empfang in dem oberen Frequenzband besteht die Primärwicklung lediglich aus L1 und die Sekundärwicklung nur aus Lg, denn die elektrischen Konstanten sind so gewählt, daß die Kopplung zwischen L2 und L3 verhältnismäßig gering ist. Dies kann beispielsweise auf folgende Weise erreicht werden: Die Primärwicklung L1 hat eine verhältnismäßig kleine Induktivität und ist. mit der SekundärwicklungL3 fest gekoppelt. DiePrimärwicklungL2 hat eine größere Induktivität als L1 und ist reit der Sekundärwicklung L3 nur lose gekoppelt.When receiving within the lower frequency band, the primary windings Li act and L2 as a single primary winding connected to the secondary windings L3 and L4 cooperates. When receiving in the upper frequency band, there is the primary winding only from L1 and the secondary winding only from Lg, because the electrical constants are chosen so that the coupling between L2 and L3 is relatively low. This can be achieved, for example, in the following ways: The primary winding L1 has a relatively small inductance and is. with the secondary winding L3 firmly coupled. The primary winding L2 has a larger inductance than L1 and is The secondary winding L3 is only loosely coupled.

Beim Empfang innerhalb des unteren Frequenzbandes wird der Schalter S1 geöffnet. Hierdurch wird die gesamte Sekundärwicklung mit der gesamten Primärwicklung gekoppelt, und die Energieübertragung von der Primärwicklung auf die Sekundärwicklung erfolgt hauptsächlich durch die verhältnismäßig enge Kopplung zwischen den Wicklungen L2 und I_4 für den tieferen Frequenzbereich. Zwar ergibt sich auch eine schwache Vermehrung der gegenseitigen Induktivität zwischen der gesamten Primär- und der gesamten Sekundärwicklung aus der Kopplung zwischen der Primärspule L1 und der Sekundärspule L3, aber diese Kopplung ist verhältnismäßig geringfügig im Vergleich zu der Kopplung zwischen den Wicklungen L2 und L.,.When receiving within the lower frequency band, the switch S1 open. This makes the entire secondary winding with the entire primary winding coupled, and the transfer of energy from the primary winding to the secondary winding is mainly due to the relatively close coupling between the windings L2 and I_4 for the lower frequency range. It is true that there is also a weak one Increasing the mutual inductance between the total primary and the entire secondary winding from the coupling between the primary coil L1 and the secondary coil L3, but this coupling is relatively minor compared to the coupling between the windings L2 and L.,.

Soll im oberen Frequenzband empfangen werden, so wird der Schalter S1 geschlossen und hierdurch die Sekundärwicklung L4 kurzgeschlossen. Die Energieübertragung erfolgt alsdann im wesentlichen durch die Kopplung der Spule L1 mit der Sekundärspule L3. Die Anordnung der Spulen ist so gewählt, daß die elektrische Einwirkung der Primärspule I_2 auf die Sekundärspule L3 bei kurzgeschlossener Sekundärspule L4 gering ist.If you want to receive in the upper frequency band, the switch S1 closed and thereby short-circuited the secondary winding L4. The energy transfer then takes place essentially through the coupling of the coil L1 to the secondary coil L3. The arrangement of the coils is chosen so that the electrical action of the Primary coil I_2 on the secondary coil L3 when the secondary coil L4 is short-circuited is low.

Bei der Schaltung nach Fig. a wird die Anodenspannung der Röhre Al über eine Hochfrequenzdrosselspule Lx (oder auch einen Widerstand) zugeführt. Das obere Ende der Drossel L,x und die Spule L1 sind durch einen Blockkondensator C, getrennt. Dieser läßt den Hochfrequenzstrom durch, hält jedoch die Anodenspannung von derPrimärwicklung des Transformators fern..In the circuit according to Fig. A, the anode voltage of the tube Al fed through a high frequency choke coil Lx (or a resistor). That upper end of the choke L, x and the coil L1 are through a block capacitor C, separated. This lets the high-frequency current through, but holds the anode voltage away from the primary winding of the transformer.

In Fig.3 ist ein Neutralisierungsstromkreis, bestehend aus dem Kondensator Cn und den Spulen N1 und N2, zugefügt, die in Reihe zwischen dein Gitter und dem Heizkreis der Röhre A1 liegen. Die Spulen N1 und N2 sind mit den Anodenspulen L1 und L 2 elektromagnetisch gekoppelt, während der Kondensator C" mit dem Gitter verbunden ist. Die Neutralisierung ist also im Anodenstromkreis vorgenommen. Die Spulen N1 und N2 sind je mit den Spulen L1 und L2 eng gekoppelt. Durch geeignete Dimensionierung und Anordnung der Spulen läßt sich eine Neutralisierung in beiden Frequenzbändern erzielen.In Fig.3 is a neutralization circuit consisting of the capacitor Cn and the coils N1 and N2, added in series between your grid and the Heating circuit of tube A1. The coils N1 and N2 are connected to the anode coils L1 and L 2 electromagnetically coupled, while the capacitor C "is connected to the grid is. The neutralization is done in the anode circuit. The coils N1 and N2 are closely coupled to coils L1 and L2, respectively. Through suitable dimensioning and arrangement of the coils can be neutralized in both frequency bands achieve.

Bei der Anordnung nach Fig. q. ist die Primärwicklung L2 mit einer Kapazität versehen, und zwar ist dies entweder ihre Eigenkapazität oder ein besonderer Kondensator, der an ihre Klemmen angeschlossen ist, so daß das Ganze eine Eigenfrequenz besitzt, die zwischen den beiden Arbeitsfrequenzbändern liegt. (Für das Nachfolgende mag zunächst angenommen werden, daß die punktiert gezeichnete Verbindung oberhalb des Kondensators C5 die Anodenbatterie B mit der unteren Klemme der Wicklung L2 verbindet, d. h. daß der zusätzliche Schwingungskreis C5, L5 keinen Einfluß hat.) Der Zweck dieser Abänderung ist der, die Verstärkungsfrequenzcharakteristik für das obere Frequenzband auszugleichen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Spulen des Transformators so angeordnet werden, daß die Primärwicklung L2 eine bestimmte lose Kopplung mit der Sekundärwicklung L3 hat. Da die SpuleL2 mehrWindungen als die SpuleLl besitzt, kann erstere eine für diesen Zweck ausreichende elektromagnetische Kopplung mit der Sekundärspule L3 haben, selbst wenn sie nicht so nah an dieser liegt wie die Spule L1.In the arrangement according to Fig. Q. is the primary winding L2 with a Capacity, and this is either its own capacity or a special one Capacitor connected to their terminals so that the whole thing has a natural frequency which lies between the two working frequency bands. (For the following we may initially assume that the dotted connection is above of the capacitor C5 the anode battery B with the lower terminal of the winding L2 connects, d. H. that the additional oscillation circuit C5, L5 has no influence.) The purpose of this modification is to improve the gain frequency characteristic for equalize the upper frequency band. This is achieved in that the coils of the transformer are arranged so that the primary winding L2 has a certain has loose coupling with the secondary winding L3. Since the coil L2 has more turns than the coil L1 possesses, the former can be an electromagnetic one sufficient for this purpose Have coupling with the secondary coil L3, even if they are not that close to this lies like coil L1.

Da die Induktivität von L2 viel größer ist als die von L1, kann es so eingerichtet werden, daß die Eigenfrequenz der Spule L2 zusammen mit ihrer Eigenkapazität oder der zusätzlichen Kapazität C2 zwischen der höchsten Frequenz des unteren Frequenzbandes und der niedrigsten Frequenz des oberen Frequenzbandes liegt. Alsdann überwiegt bei den höheren Frequenzen des oberen Frequenzbandes die Kopplung zwischen L1 und L3, während bei den niedrigeren Frequenzen des oberen Frequenzbandes die Kopplung zwischen L2 und L3 überwiegt, dies alles natürlich bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung L4.Since the inductance of L2 is much larger than that of L1, it can be set up so that the natural frequency of the coil L2 together with its own capacitance or the additional capacitance C2 between the highest frequency of the lower frequency band and the lowest frequency of the upper frequency band. Then prevails at the higher frequencies of the upper frequency band the coupling between L1 and L3, while at the lower frequencies of the upper frequency band the coupling between L2 and L3 predominates, of course all of this with a short-circuited secondary winding L4.

Die graphische Darstellung dieser Verhältnisse ist in Fig. q.a gegeben, welche die Verstärkungsfrequenzkurve zeigt, wenn L1 allein, L2 und C2 allein und wenn L1, L2 und C2 im Stromkreis liegen. Die oberste Kurve verläuft zwischen 500 und i5oo kHz (d. h. in dem oberen Frequenzband) nahezu waagerecht und läßt erkennen, daß eine . nahezu gleichmäßige Verstärkung innerhalb dieses Frequenzbandes erzielt wird.The graph of these relationships is given in Fig. Qa, which shows the gain frequency curve when L1 alone, L2 and C2 alone and when L1, L2 and C2 are in the circuit. The uppermost curve runs between 500 and 150 kHz (ie in the upper frequency band) almost horizontally and shows that a. almost uniform amplification is achieved within this frequency band.

Die Verhältnisse bei der Schaltung gemäß Fig. 4 sind lediglich für das obere Frequenzband diskutiert worden, weil die unerwünschten Eigenschaften der Verstärkungs- und Kopplungssysteme bekanntlich sich bei höheren Frequenzen stärker bemerkbar machen: Will man jedoch auch für das untere Frequenzband einen Ausgleicfi der Verstärkung erzielen; so kann dasselbe Prinzip angewandt werden. Zu diesem Zweck können beispielsweise die Primärspule L5 und ein mit ihr verbundener Kondensator C5 in den Gitterstromkreis der Röhre Al eingeschaltet werden, in welchem Fall die punktiert gezeichnete Verbindung über den Kondensator C5 in Fig. 4 fortfällt. Bei Empfang in dem unteren Frequenzband ist der Schalter S1 geöffnet. Die Induktivität der SpuleLS wird sehr viel größer gewählt als die vom: L2, und die Kapazität C5 hat einen solchen Wert, daß die Eigenfrequenz des Schwingungskreises C5, L5 unterhalb i 5o kHz, beispielsweise bei z oo kHz, liegt. Die Spule L5 wird in bezug auf L4 so angeordnet, däß bei den niedrigen Frequenzen des unteren Frequenzbandes die Kopplung zwischen L5 und L4 überwiegt, bei den höheren Frequenzen . des unteren Frequenzbandes dagegen diejenige zwischen L2 und L4. Die sich ergebenden Verstärkungsfrequenzcharakteristiken entsprechen genau denen, die in Fig: 4 a für das obere Frequenzbändgezeichnet sind. Kommen mehr als zwei Frequenzbänder in Betracht, so können noch weitere Schwingungskreise entsprechend C5, L5 vorgesehen werden.The relationships in the circuit according to FIG. 4 are only for the upper frequency band has been discussed because of the undesirable properties of the Amplification and coupling systems are known to be stronger at higher frequencies make noticeable: However, if you want a compensation for the lower frequency band as well gain in gain; so the same principle can be applied. To this end can, for example, the primary coil L5 and a capacitor connected to it C5 can be switched into the grid circuit of the tube Al, in which case the The dotted connection via the capacitor C5 in FIG. 4 is omitted. at Reception in the lower frequency band, the switch S1 is open. The inductance the coil LS is chosen to be much larger than that of: L2, and the capacitance C5 has such a value that the natural frequency of the oscillating circuit C5, L5 below i 50 kHz, for example at z oo kHz. The coil L5 becomes with respect to L4 so arranged that the coupling at the low frequencies of the lower frequency band predominates between L5 and L4, at the higher frequencies. of the lower frequency band on the other hand the one between L2 and L4. The resulting gain frequency characteristics correspond exactly to those which are drawn in Fig: 4 a for the upper frequency band. If more than two frequency bands come into consideration, further oscillation circles can be used according to C5, L5.

Das Schaltschema der Fig: S entspricht im wesentlichen dem der Fig.4, nur ist eine Anodenkreisneutralisierung für die Gitteranodenkapäzität der Röhre A1 hinzugefügt. Der Schwingungskreis C5, L5 der Fig. 4 ist weggelassen, und der Kondensator C2 der Fig.4 ist durch die natürliche Kapazität ersetzt; die das Vorhandensein der zusätzlichen Neutralisierungswicklungen N1 und 1'V2 mit sich bringt. Bekanntlich ist die Neutralisierung der Gitteranodenkapazität für die Stabilität der Wirkungsweise wünschenswert. Die Zufügung der erforderlichen NeutralisierungswicHungen hat indessen häufig zusätzliche, verteilte Kapazitäten in den Koppeltransformatorhineingebracht, die ihm abträglich sind. Die Kopplungstransformatoren gemäß Fig. 5 sind indessen so entworfen, daß die durch die Neutralisierungswicklungen hereingebrachte zusätzliche Kapazität dadurch vorteilhaft ausgenutzt wird, daß sie die zusätzlicheKäpazität C2 der Fig. 4 ersetzt und auf diese Weise die Verstärkungscharakteristik verbessert. Die mit punktierten Linien angedeutete Kapazität C2 der Fig. 5 umfaßt nicht allein die verteilte Kapazität der Wicklungen L1 und L2, verstärkt durch die Gegenwart der Neutralisierungswicklungen Ni, N,, sondern auch diejenigen zusätzlichen Kapazitäten, die durch die Verbindungsleitungen, durch die gegenseitige Kapazität zwischen Anode und Heizkreis der Röhre und durch die Kapazität des Sockels hinzugebracht werden. Die punktiert angedeutete Kapazität C, ist die wirksame Resultante der verteilten Kapazität zwischen den Wicklungen L1 und L2 und den Neutralisierungswicklungen N, und N2 und unterstützt die Kapazität C, Hauptsächlich ist sie durch die gegenseitige Kapazität der Wicklungen L2 und N2 bedingt. Die Verbesserung der Verstärkungscharakteristik in dem oberen Frequenzband ist vor allen Dingen deswegen vorteilhaft, weil an sich die Verstärkung in diesem Band mit abnehmender Frequenz sehr stark abfällt.The circuit diagram of FIG. 5 corresponds essentially to that of FIG. 4, only an anode circle neutralization for the grid anode capacity of the tube A1 has been added. The oscillating circuit C5, L5 of FIG. 4 is omitted, and the capacitor C2 of FIG. 4 is replaced by the natural capacitance; which brings about the presence of the additional neutralization windings N1 and 1'V2. It is known that the neutralization of the grid anode capacitance is desirable for the stability of the mode of operation. The addition of the necessary neutralization weights has, however, often brought additional, distributed capacities into the coupling transformer, which are detrimental to it. The coupling transformers of Figure 5, however, are designed so that the additional capacitance introduced by the neutralizing windings is advantageously used by replacing the additional capacitance C2 of Figure 4, thereby improving the gain characteristic. The indicated with dotted lines capacitance C2 of Fig. 5 includes not only the distributed capacitance of the windings L1 and L2, reinforced by the presence of the neutralization windings Ni, N ,, but also those additional capacitances created by the connecting lines by the mutual capacitance between The anode and heating circuit of the tube and the capacitance of the base can be added. The capacitance C indicated by dotted lines is the effective resultant of the capacitance distributed between the windings L1 and L2 and the neutralization windings N, and N2 and supports the capacitance C, mainly due to the mutual capacitance of the windings L2 and N2. The improvement of the gain characteristic in the upper frequency band is advantageous above all because the gain in this band drops very sharply with decreasing frequency.

Fig.6 zeigt eine Abänderung der Schaltung gemäß Fig. 3; bei der durch Schließen des Schalters S, die Spule L3 zu L4 parallel gelegt wird, so däß die Induktivität des Sekundärsystems sinkt. Bei dieser Anordnung muß die Spule L4 eine höhere Induktivität haben als in Fig. 3, denn sie muß die gesamte erforderlicheInduktivität aufbringen, wenn in dem unteren Frequenzband gearbeitet wird. Die Spule L3 kann mit L4 gekoppelt sein oder auch micht, und entsprechend kann sie in bezug auf L4 die gleiche oder entgegengesetzte Polarität haben.FIG. 6 shows a modification of the circuit according to FIG. 3; at the through Closing the switch S, the coil L3 is placed parallel to L4, so that the inductance of the secondary system decreases. With this arrangement, the coil L4 must have a higher inductance than in Fig. 3, because it must provide the entire required inductance, when working in the lower frequency band. The coil L3 can be coupled to L4 be or not, and accordingly it can be the same or with respect to L4 have opposite polarity.

Das Schaltschema der Fig. 7 entspricht dem der Fig. 3, zeit dem Unterschied, daß der Anschlug der Neutralisierungsspulen N1 und N2 anders gelegt ist und der Schalter S, auch die NeutralisierungswicklungN, kurzschließt. Hierdurch wird eine stärkere Wirkung des Kurzschlusses erreicht, als wenn nur die Sekundärspule L4 kurzgeschlossen wird. Der Zweck der Anordnung ist natürlich, die Primärwicklung L2; die Neutralisierungswicklung N2 und die Sekundärwicklung L., kurzzuschließen. Indessen ist es unzweckmäßig, die Spule L, direkt kurzzuschließen; weil keine ihrer Klemmen Erdpotential hat. Der gewünschte Effekt läßt sich aber praktisch dadurch erreichen, daß man die mit der Spule L, eng gekoppelte Neutralisierungsspule N, kurzschließt: Außerdem kann der Schalter S1 mechanisch und elektrisch einfach gebaut werden, weil sein Schaltmesser Erdpotential hat. Diese Ausführungsform kann überall dort vorteilhaft verwendet werden, wo Neuträlisierungsspulen zur Anwendung gelangen, beispielsweise in den Schaltungen gemäß Fig. 9 und i o. , Fig.8 zeigt eine Ausführungsform eines Transformators gemäß der Erfindung im Schnitt. Die verschiedenen Wicklungen sind auf ein Isolierrohr r aufgewickelt, das einen Außendurchmesser von ungefähr 32 mm und eine Länge von ungefähr go mm hat. Die Sekundärspule L3 ist in einer einzigen Lage auf den oberen Teil des Rohres gewickelt, während die verhältnismäßig wenigen Windungen der iUeutralisie.rungswicklung NL in einer einzigen Lage unmittelbar über dem Niederspannungsende der Sekundärwicklung I_3 aufgewickelt sind und unmittelbar darüber die Primärwicklung L, gleichfalls in einer einzigen Lage. Die einzelnen Lagen sind voneinander durch eine Isolation' von 0,25 mm Stärke getrennt. Diese drei Spulen bilden den Transformator für das höhere Frequenzband. Der Transformator für das tiefere Frequenzband ist auf dem unteren Teil des Rohres r angeordnet. Er besteht gleichfalls aus drei Wicklungen, jedoch liegt hier die Neutralisierungswicklung N@ in einer einzigen Lage unmittelbar auf dem Rohr, dann kommt die Primärwicklung L;,>, die unmittelbar in einer einzigen Lage auf die Neutralisierungswicklung aufgewickelt ist. Außen liegt die Sekundärwicklung I_4, die als - Mehrlagenwicklung ausgebildet ist. Die Wicklungen sind gleichfalls durch eine Isolation voneinander getrennt. Der Abstand zwischen den Transformatoren für das obere und untere Frequenzband längs der Achse des Rohres i muß so bemessen sein, daß die beiden Transformatoren nur einen vernachlässigbar geringen magnetischen Einfluß aufeinander ausüben. Der genaue Wert des Abstandes hängt in weitem Maße von den Frequenzbändern ab, für die die Transformatoren bestimmt sind, und ferner von dem Verstärkungsgrad pro Stufe und der Gesamtverstärkung des Gerätes.The circuit diagram of FIG. 7 corresponds to that of FIG. 3, with the difference that the connection of the neutralization coils N1 and N2 is different and the switch S, including the neutralization winding N, short-circuits. This has a stronger effect of the short circuit than if only the secondary coil L4 is short-circuited. The purpose of the arrangement is, of course, the primary winding L2; the neutralization winding N2 and the secondary winding L. to be short-circuited. However, it is not practical to short-circuit the coil L 1 directly; because none of their terminals have earth potential. The desired effect can, however, be achieved in practice by short-circuiting the neutralizing coil N, which is closely coupled to the coil L: In addition, the switch S1 can be made mechanically and electrically simple because its switch blade has ground potential. This embodiment can advantageously be used wherever neutralization coils are used, for example in the circuits according to FIGS. 9 and 10, FIG. 8 shows an embodiment of a transformer according to the invention in section. The various windings are wound on an insulating tube r which has an outside diameter of approximately 32 mm and a length of approximately 4 mm. The secondary coil L3 is wound in a single layer on the upper part of the tube, while the relatively few turns of the neutralization winding NL are wound in a single layer directly above the low-voltage end of the secondary winding I_3 and immediately above the primary winding L, likewise in a single layer Location. The individual layers are separated from one another by an insulation ' 0.25 mm thick. These three coils form the transformer for the higher frequency band. The transformer for the lower frequency band is arranged on the lower part of the tube r. It also consists of three windings, but here the neutralization winding N @ is in a single layer directly on the tube, then comes the primary winding L;,>, which is wound directly in a single layer on the neutralization winding. The secondary winding I_4, which is designed as a multi-layer winding, is located on the outside. The windings are also separated from one another by insulation. The distance between the transformers for the upper and lower frequency bands along the axis of the tube i must be such that the two transformers exert only a negligible magnetic influence on one another. The exact value of the distance depends to a large extent on the frequency bands for which the transformers are intended, and also on the gain per stage and the overall gain of the device.

Zuweilen, beispielsweise wenn die Innehaltung der erforderlichen Abstände wegen des in dem Gerät verfügbaren Raumes nicht möglich ist oderwenn diegewähltenFrequenzbänder es erfordern, müssen die Transformatoren gegeneinander etwa durch für jeden 1.'ransformator besonders vorgesehene Metallschirme abgeschirmt und mit der äußeren Hülle 4 elektrisch verbunden werden. Die Hülle 4. umschließt zweckmäßig den ganzen Aufbau. In Fig. 8 steht die Hülle überall um nahezu den gleichen Betrag von den Wicklungen der Transformatoren ab, d. h. ihr Umriß folgt dem der Transformatorwick-Lungen.Sometimes, for example, when maintaining the necessary distances is not possible because of the space available in the device or if the selected frequency bands require it, the transformers have to counter each other approximately by for every 1st transformer specially provided metal screens shielded and electrically connected to the outer shell 4 get connected. The envelope 4. expediently encloses the entire structure. In Fig. 8, the envelope is everywhere by almost the same amount from the windings of the transformers from, d. H. its outline follows that of the Transformatorwick lungs.

Fig.8a und 8b zeigen die Verstärkungscharakteristiken für den Transformator der Fig. B.Figures 8a and 8b show the gain characteristics for the transformer of Fig. B.

In dem Schaltschema gemäß Fig, 9 sind die Röhren Al und A2 ähnlich wie in Fig. 3 miteinander gekoppelt. Der Antennenstromkreis ist mit dem Eingangskreis der Röhre A1 in folgender Weise gekoppelt: Die Primärwicklung L6 ist mit der Sekundärwicklung L, verhältnismäßig lose gekoppelt, so daß eine Veränderung der Antennenkapazität auf den ersten abgestimmtenE ingangskreis einen vernachlässigbar kleinen Einfluß hat und eine Einknopfeinstellung der verschiedenen Abstimmkondensatoren möglich ist. Die Verstärkun;gskurve des Antennenkoppelsystems hat im wesentlichen entgegengesetzte Steigung wie -die des Röhrenkopplungssystems. Die Antenneninduktivität ist so bemessen, daß bei den gewöhnlichen Antennenkapazitäten die Reaktanz über das ganze obere Frequenzband induktiv ist. Beispielsweise kann die Spule L6 eine Induktivität von 5oo 1uH haben, so daß die Eigenfrequenz des Antennenkreises bei den üblichen Antennenkapazitäten ungefähr bei qoo kHz liegt. Die Sekundärspule L, hat im allgemeinen die gleichen Eigenschaften wie die Sekundärspulen L3 bis L4 der Stufenkopplung. Die Wirkungsweise des Schalters S' ist im wesentlichen die gleiche wie die des im Zusammenhang mit Fig. i beschriebenen Schalters S1. Beide Schalter können gemeinsam betätigt werden. Die Anwendung dieses Systems ist von besonderem Vorteil bei einem festen Antennenkreis mit einem Verstärker für zwei verschiedene Frequenzbänder, denn der Antennenkreis kann so abgestimmt werden, daß seine Eigenfrequenz zwischen den beiden Frequenzbändern liegt, so daß die Verstärkung in beiden Bändern gleichmäßig groß ist. Die Wirkungsweise dieserSchaltungwirdweiterhin imZusammenbang mit Fig. i i erläutert werden.In the circuit diagram according to FIG. 9 , the tubes A1 and A2 are coupled to one another in a manner similar to that in FIG. The antenna circuit is coupled to the input circuit of the tube A1 in the following way: The primary winding L6 is relatively loosely coupled to the secondary winding L, so that a change in the antenna capacitance on the first tuned input circuit has a negligibly small influence and a one-knob setting of the various tuning capacitors is possible is. The gain curve of the antenna coupling system has essentially the opposite slope to that of the tube coupling system. The antenna inductance is dimensioned in such a way that with the usual antenna capacitances the reactance is inductive over the entire upper frequency band. For example, the coil L6 can have an inductance of 500 1uH, so that the natural frequency of the antenna circuit with the usual antenna capacitances is approximately qoo kHz. The secondary coil L, generally has the same properties as the secondary coils L3 to L4 of the step coupling. The mode of operation of the switch S 'is essentially the same as that of the switch S1 described in connection with FIG. Both switches can be operated together. The use of this system is of particular advantage in a fixed antenna circuit with an amplifier for two different frequency bands, because the antenna circuit can be tuned so that its natural frequency lies between the two frequency bands, so that the gain is equally large in both bands. The operation of this circuit will be further explained in connection with Fig. Ii.

Die Schaltung der Fig. io ähnelt der der Fig.9 hinsichtlich der Kopplung zwischen den Röhren. Sie unterscheidet sich jedoch von ihr hinsichtlich. der Antennenkopplung. Diese ähnelt hier mehr der zwischen den Röhren verwendeten Kopplung. Zum Unterschied von Fig. g ist der Antennenkreis in Fig. io so entworfen, daß er für den ganzen Frequenzbereich einschließlich der beiden Frequenzbänder eine kapazitive Reaktanz hat. Die sekundären Induktivitäten Llo und Lll sind gewöhnlich mit den sekundären Induktivitäten Lg und L4 identisch. Die primären Induktiv itäten L8 und L9 können mit den primären Induktivitäten L, und L. identisch sein, jedoch hängt dies von der verwendeten Antenne ab. Die Anordnung hat nicht dieselbe Charakteristik wie die Antennenkopplung bei Fig. g, sondern hat im allgemeinen eine Charakteristik wie die in Fig. g für das untere Frequenzband dargestellte. Mit anderen Worten, die Kurve für das untere Frequenzband in Fig. i i ist eine richtige Darstellung der Kurve für beide Bänder bei einer Antennenkopplung nach Fig. iö. Will man aus irgendwelchen Gründen diese Charakteristiken nicht haben, so kann die endgültige Charakteristik durch Kombination mit den Korrektivinäßnahmen gemäß Fig. 2; 4 und 5 geändert werden. Die Schaltvorrichtungen in den Stromkreisen gemäß Fig. 9 und iö können im Aufbau einfach und in elektrischer Beziehung wirksam ausgeführt werden, da alle Schaltmesser Erdpotential haben.The circuit of FIG. 10 is similar to that of FIG. 9 with regard to the coupling between the tubes. However, it differs from it in terms of that. the antenna coupling. This is more similar to the coupling used between the tubes. The difference of Fig. g, the antenna circuit in Fig. 10 is designed so that it is for the whole Frequency range including the two frequency bands a capacitive reactance Has. The secondary inductances Llo and Lll are usually with the secondary ones Inductances Lg and L4 identical. The primary inductances L8 and L9 can with the primary inductors L, and L. be identical, however this depends on the antenna used. The arrangement does not have the same characteristics as the antenna coupling in Fig. g, but generally has one characteristic like that shown in Fig. g for the lower frequency band. In other words, the curve for the lower frequency band in Fig. i i is a correct one Representation of the curve for both bands with an antenna coupling according to FIG. If one does not want to have these characteristics for any reason, then the final characteristic through combination with the corrective measures according to Fig. 2; 4 and 5 can be changed. The switching devices in the circuits according to Fig. 9 and 10 can be made simple in construction and effective in electrical relation as all switch blades have earth potential.

Die Kurven in Fig. z i zeigen die ungefähren Verstärkungsfrequenzcharakteristiken einer Antennenkopplung nach Fig. 9. Da die Eigenfrequenz des Antennenkreises zwischen 300 und 5oo kHz liegt, entsprechen die Höchstpunkte der Verstärkungskurven denjenigen Arbeitsfrequenzen, die der Resonanzfrequenz des Antennenkreises am nächsten liegen. Die tiefsten Punkte der Kurven liegen bei z5o und i5oo kHz, denn diese Arbeitsfrequenzen sind von der Resonanzfrequenz des Antennenkreises am weitesten entfernt. Trotzdem ist die Verstärkung für alle Frequenzen in beiden Bändern hinreichend groß. Dieses Ergebnis läßt sich am besten mit einem Antennenkreis nach Fig.9 erzielen.The curves in FIG. Zi show the approximate gain frequency characteristics of an antenna coupling according to FIG. 9. Since the natural frequency of the antenna circuit is between 300 and 500 kHz, the maximum points of the gain curves correspond to those working frequencies which are closest to the resonance frequency of the antenna circuit. The lowest points of the curves are at 50 and 150 kHz, because these working frequencies are furthest away from the resonance frequency of the antenna circuit. Nevertheless, the gain is sufficiently large for all frequencies in both bands. This result can best be achieved with an antenna circuit according to FIG.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for receiving and amplifying with a coupling transformer and with a switching device for the transition from one wave range to another, characterized in that the coupling transformer consists of a plurality of coils on the primary and secondary side and the primary coils are immovably arranged opposite the secondary coils and that Furthermore, the coils of the secondary winding are little or not coupled to one another, but to the coils of the primary winding in such a way that a fixed coupling between opposing coils (L1, L,; L2, L4) that belong to one another with regard to the wave range the primary and secondary side and a loose coupling between the coils (L i, L4; L., L3) that are not opposite each other and that finally a single-pole switch at ground potential is provided for the purpose of transition from one wave range to another , through which the second belonging to this when it is closed The associated primary coil is inductively short-circuited immediately and as a result of the fixed coupling present between the primary and secondary coil.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that to a primary coil, which faces a short-circuitable secondary coil, a capacitor of such size is connected in parallel that the formed thereby Circle a capacitive one for the tuning frequencies of a higher wave range Resistance forms.

3. Arrangement according to claim i or 2; characterized, that -to a primary coil, which faces a short-circuited secondary coil, a capacitor of such size is connected in parallel that the formed thereby Circle an inductive one for the tuning frequencies of a lower wave range Resistance forms.

4 .. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that that with the primary windings, which are each opposite a secondary winding, another primary winding (L5) is connected in series, which has a natural frequency within the deepest wave range.

5. Arrangement according to claim i to q. having a neutralization winding coupled to the coupling transformer; characterized in that at least part of the neutralization winding the waveband switching is short-circuited either directly or by means of impregnation will.

6. Arrangement according to claim i or one of the following, characterized in that that when the coupling transformer is switched on in the antenna circuit, the primary winding is chosen so that it forms a resonance circuit together with the impedances of the antenna circuit with a resonance frequency that forms between the two wave ranges to be received lies.

7. Arrangement according to claim i or one of the subsequent claims, characterized in that that with approximately differing diameters of the coaxially arranged Transformer coils have a metallic shield covering the coils from all of them Coils has at least approximately the same radial distance.