-
Verstärkungsmeßgerät Zur Messung der Verstärkungsziffer von Röhrengeräten,
insbesondere Empfängern, wird gewöhnlich die Amplitude einer dem Eingang des Gerätes
zugeführten Wechselspannung von Hand aus über Spannungsteiler oder Vorwiderstände
geregelt und die sich dabei ergebende Ausgangsamplitude an einem besonderen Anzeigegerät
abgelesen. Die Verstärkung wird als Verhältnis der Amplituden von Ausgangswechselspannung
und Eingangswechselspännung auf rechnerischem Wege ermittelt.
-
Dieses Verfahren ist zeitraubend und erfordert erhebliches Geschick
zur Bedienung; außerdem können bei der Errechnung der Verstärkungsziffer leicht
Fehler gemacht werden.
-
Es ist ferner bekannt, stets bei der gleichen Eingangsamplitude zu
arbeiten und die Ausgangsamplitude unmittelbar als Maß für die Verstärkung zu beobachten.
Dies Verfahren ist aber nicht möglich, wenn Geräte mit sehr verschiedenen Verstärkungsgraden,
die in ganz verschiedenen Größenordnungen liegen können, gemessen werden sollen.
Ein Meßinstrument mit linearer oder sogar quadratischer Empfindlichkeit ist unbrauchbar,
da der Ausschlag bei einem Gerät geringer Verstärkung zu klein wäre und andererseits
bei einem Gerät hoher Verstärkung der durch das Instrument fließende Strom den Höchststrom
übersteigen würde. Es wäre notwendig, ein Spezialinstrument zu verwenden, dessen
Empfindlichkeit mit wachsendem Meßstrom immer kleiner wird, das also z. B. einen
angenähert logarithmischen Verlauf aufweist, der über mehrere Größenordnungen hinweg
erhalten bleiben müßte.
-
Aber selbst wenn ein derartiges Spezialinstrument, das man z. B. in
bekannter Weise durch Parallelschalten eines Gleichrichters zu einem gewöhnlichen
Instrument erhalten kann, zur Verfügung steht, ergibt sich die Schwierigkeit, daß
bei Geräten mit großer Verstärkung die Endstufen des Gerätes bereits übersteuert
werden, da man mit einer Eingangsspannung arbeiten muß, bei der die Geräte geringster
Verstärkung noch eine meßbare Ausgangswechselspannung ergeben. Daher hat man in
der Praxis bisher stets das eingangs erwähnte Verfahren verwendet, also an ein Gerät
mit hoher Verstärkung eine geringe Eingangswechselspannung angelegt, an ein Gerät
mit geringer Verstärkung eine höhere
Eingangswechselspannung, und
das Verhältnis von Ausgangsamplitude zu Eingangsamplitude berechnet.
-
Das Verstärkungsmeßgerät der vorliegenden. Erfindung erhält einen
veränderlichen Spannungsteiler, der einen Teil einer konstanten Spannung dem Eingang
des zu messenden Verstärkers zuführt, und eine Steuervorrichtung, die an den Ausgang
des zu messenden Verstärkers angeschlossen wird und in Abhängigkeit von dessen Ausgangsleistung
den Spannungsteiler zwangsläufig derart verstellt, daß er bei größerer Ausgangsleistung
in Richtung kleinerer Spännung verschoben wird. Eine den sich einstellenden Gleichgewichtszustand
kennzeichnende Größe, z. B. die Stellung des Spannungsteilers oder die Ausgangsleistung,
wird als Maß für den Verstärkungsgrad verwendet.
-
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Verstärkungsziffer
sich unmittelbar ablesen läßt, ohne daß die obenerwähnten Schwierigkeiten auftreten.
Bei einem Gerät hoher Verstärkungsziffer wird die wirksame Eingangsspannung selbsttätig
heruntergesetzt, so daß eine Übersteuerung der Endröhren des Gerätes ausgeschlossen
ist. Als Instrument selbst kann ein .solches üblicher Bauart verwendet werden, bei
dem etwa die Abhängigkeit zwischen Ausschlag und dem steuernden Strom angenähert
linear verläuft.
-
Ein Vorteil der Erfindung beruht auf der Tatsache, daß infolge der
selbsttätigen Regelung des Eingangsreglers durch die Ausgangsleistung der Schlvankungsbereich
der Ausgangsleistung bei verschiedenen Geräten wesentlich kleiner ist als ihre Verstärkungsziffern;
das bedeutet aber, daß auch der Bereich der dem Meßinstrument zugeführten Ströme
stärker zusammengedrängt wird. Infolgedessen können sowohl große- als . auch kleine
Verstärkungsziffern gut beobachtet werden.
-
Unter Annahme eines linearen Meßinstrumentes, eines linearen Eingangsreglers
und einer linearen Kopplung zwischen den beiden ergibt sich z.B. eine Skala für
die aufzutragenden Verstärkungsziffern, die bei kleinen Verstärkungsziffern angenähert
linear und bei größeren Verstärkungsziffern angenähert logarithmisch verläuft.
-
Soll die Skala auch bei kleinen Verstärl.:ungsziffern angenähert logarithmisch
sein, so kann man den Eingangsregler statt linear logarithmisch ausführen, d. h.
etwa einen Kondensator mit logarithmischem Kapazitätsverlauf verwenden.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abbildung. Die von
dem Meßoszillator S erzeugte Wechselspannung wird über den Eingangsregler R, der
als Drehkondensator, Spulenkoppler oder Potentiometer ausgebildet sein kann, den
Eingangsklemmen E des Verstärkers G zugeführt. Von den Ausgangsklemmen A des Gerätes
,wird die Wechselspannung abgenommen und über einen Gleichrichter V dem Meßwerk
l1 zugeführt.
-
Das Antriebssystem des Meßwerkes kann ähnlich dem eines Wattmeters
aufgebaut sein. Im Interesse eines großen Drehmomentes empfiehlt es sich aber, ein
Drehspulmeßwerk mit permanentem Magneten zu wählen.
-
Das Meßw erk ist mit dem Eingangsregler R in der Weise gekuppelt,
daß bei großen Ausgangsamplituden der Regler in Richtung kleinerer Eingangswechselspannung
verstellt wird, und umgekehrt.
-
Der sich einstellende Gleichgewichtszustand und damit der Ausschlag
des Instruinentes LT ist ein Maß für die Verstärkungsziffer. Befestigt man auf der
Achse des Instrumentes den Zeiger und läßt ihn vor einer vorher geeichten Skala
spielen, so kann man unmittelbar die Verstärkungsziffer, d. h. das Verhältnis von
Ausgangsspannung zu Eingangsspannung, ablesen.
-
An die Stelle einer Drehbewegung des Meß-und Stellwerkes kann erforderlichenfalls
auch eine Hinundherbewegung treten.
-
Die Gesamtverstärkung des Gerätes in Abhängigkeit von der Wellenlänge
kann sofort abgelesen werden, wenn der Meßsender und der Empfänger auf die gleiche
Welle abgestimmt sind. Bei fest eingestelltem Empfänger und Veränderung der Senderfrequenz
um gewisse Beträge, z. B. 9 kHz, kann man aus dem Verhältnis der beiden Verstärkungsziffern
ohne weiteres die Trennschärfe bestimmen. Dies ist allerdings- nur möglich, wenn
der Empfänger nicht mit einer Einrichtung zum selbsttätigen - Schwundausgleich ausgerüstet
ist.
-
Die Oualitätskurve eines Empfängers läßt sich ebenfalls einfach .aufnehmen,
wenn der Sender mit einer Spannung von konstanter Amplitude, aber innerhalb des
hörbaren Bereiches veränderlicher Frequenz moduliert wird.
-
Eine gewisse Schwierigkeit ergibt sich bei Empfängern mit selbsttätigem
Schwundausgleich. Bei solchen Empfängern ist die Verstärkungsziffer keine für den
Empfänger konstante Größe, sondern ihrerseits abhängig von der Eingangswechselspannung.
Das Verstärkungsmeßgerät der vorliegenden Erfindung mißt bei einem solchen Empfänger
den Verstärkungsgrad des Empfängers, der sich bei der im Gleichgewicht vorhandenen
Eingangsspannung selbsttätig einstellt. Man erhält also den Verstärkungsgrad für
diese bei der Messung,vorhandene Eingangsspannung.
Es besteht aber
die Möglichkeit, den Verstärkungsgrad auch bei anderen Eingangsspannungen zu messen.
Dies läßt sich dadurch erreichen, daß man parallel zur Drehspule des Stellwerkes
oder in Reihe damit einen Widerstand schaltet, der die Empfindlichkeit beliebig
ändert. Für jede Größe des Widerstandes ist natürlich eine besondere Skala erforderlich.
Bei einem nicht schwundgeregelten Gerät würde das Meßwerk natürlich immer den gleichen
Verstärkungsgrad auf der jeweils gültigen Skala ablesen lassen, während bei einem
geregelten Gerät je nach der jeweiligen Meßeingangsspannung verschiedene Verstärkungsgrade
zu messen sind.
-
Das Vorhandensein verschiedener Empfindlichkeitsstufen hat auch den
Vorteil, daß bei derart großen Schwankungen der Verstärkungsziffern verschiedener
Geräte, bei denen man auch bei der vorliegenden Erfindung mit einer einzigen Skala
nicht auskommt, eine Anpassung der Empfindlichkeit des Meßbereiches an das jeweils
zu messende Gerät möglich ist.
-
Es empfiehlt sich, den Eingangsregler R, den Gleichrichter V und das
Meßwerk 31 in einem Gerät baulich zu vereinigen, wie es Abb. 2 zeigt. In diesem
Falle ist es ratsam, den Eingangsregler von den übrigen Schaltelementen elektrostatisch
abzuschirmen, um das Eindringen von Hochfrequenz in das Empfangsgerät über den Niederfrequenzteil
zu verhindern: Als Gleichrichter für die Ausgangswechselspannung dient vorteilhafterweise
ein Sperrschichtgleichrichter.