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Einrichtung zur Beeinflussung der Kopplung zwischen zwei Spulen Es
ist bereits eine Einrichtung zur Beeinflussung der Kopplung zwischen zwei Spulen
mittels einer aus einer Windurig bestehenden Zwischenspule bekannt. Die Zwischenspule
wird durch einen festen Kondensator zu einem Kreise geschlossen. Dabei tritt im
wesentlichen die Wirkung einer Verringerung der Kopplung ohne merkliche Diämpfungserhöhung
auf, da die von der Primärspule auf die Sekundärspule einmal unmittelbar, das andere
Mal über die Zwischenspule übertragenen Wechselspannungen sich entgegenwirken. Voraussetzung
ist dabei, daß der Wirkwiderstand des Zwischenkreises klein ist gegenüber dem Blindwiderstand
und daß der Zwischenkreis nicht auf die Arbeitsfrequenz abgestimmt ist.
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Bei einer weiteren bekannten Anordnung wird der Kondensator, der die
Zwischenspule zu einem Kreis schließt, so bemessen, daß der Zwischenkreis auf die
Arbeitsfrequenz abgestimmt ist. In diesem Falle tritt wegen der Phasendrehung im
Zwischenkreis keine Kopplungserniedrigung, sondern eine Kopplungserhöhung auf. Der
Zwischenkreis ist wahlweise abschaltbar.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird als Scheinwiderstand, der die
Zwischenspule zu einem Kreis schließt, die Anoden-Kathoden-Strecke einer mit angenähert
9o° Phasenverschiebung rückgekoppelten Röhre verwendet, deren Gittervor Spannung
regelbar ist.
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Es ist zwar an sich bekannt, eine Röhre durch phasenverschobene Rückkopplung
als regelbaren Blindwiderstand auszubilden, der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen
Anordnung liegt aber darin, daß durch sie eine sehr einfache Lösung der wichtigen
Aufgabe gegeben wird, die Kopplung zwischen zwei Spulen rein elektrisch, also leistungslos,
stetig zu rändern. Dabei kann die Dämpfung völlig konstant bleiben. Die Dämpfung
kann sich
aber, falls erwünscht, in bestimmter Weise gleichzeitig
mit der Kopplung ,ändern, indem man die Phase der auf die Röhre wirkenden Rückkopplung
nicht genau = 9o° macht, sondern etwas von diesem Wert abweichen läßt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. i an Hand des Schaltbildes
eines Empfängers. Dieser besteht aus dem Hochfrequenzverstärket i, der Oszillatormischstufe
2, dem Zwischenfrequenzverstärker 3, dem Gleichrichter 4 und dem Niederfrequenzverst;ärker
5 mit angeschlossenem Lautsprecher. Die in der Stufe 2 erzeugte Zwischenfrequenz
wird der Zwischenfrequenzverst;ärkerr öhre 13 über das Bandfilter 8 zugeführt, zwischen
dessen Spulen i o und 12 eine dritte Spule 37 angeordnet ist, die zur Kopplwngs-@änderung
dient. Die verstärkte Zwischenfrequenz wird über das zweite Bandfilter 23 -der Diode
27 zugeführt, von deren Belastungswiderstand 29 über den regelbaren Abgriff 33 die
niederfrequente Wechselspannung und über die Leitung 34 die Regelspannung für den
selbsttätigen. Schwundausgleich abgegriffen wird. Die Regelspannung wird über den
Filterwiderstand 55 der Zwischenfrequenzverstärkerröhre 13 und über die Filterwiderstände
53 und 52 der zusätzlichen Verstärkerröhre 36 zugeführt, die mit der zur Kopplungsänderung
dienenden Spule 37 zusammenarbeitet.
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Die Spule 37 ;ändert die wirksame Kopplung zwischen den beiden Kreisen
des Bandfilters 8, die z.n sich fester ist als die kritische Kopplung: Die Spule
wirkt als ein magnetischer Schirm zwischen den beiden Bandfilterspulen, durch den
die wirksame Kopplung herabgesetzt wird. Sobald nämlich die Spule über einen induktiven,
kapazitiven oder Ohmschen Widerstand kurzgeschlossen ist, wird in ihr ein Strom
induziert, und es entsteht ein magnetisches Feld, dessen Flug dem der Primärspule
entgegengesetzt ist. Infolgedessen nimmt die Anzahl der :durch die Sekundärspule
hindurchgehenden Kraftlinien ab, und die wirksame Kopplung wird herabgesetzt. Der
größtmögliche Abschirmeffekt tritt dann ein, wenn die Zusatzspüle unmittelbar kurzgeschlossen
ist. Er wird um so kleiner, je größer der Scheinwiderstand ist; an den die Spule
angeschlossen wird. Vorzugsweise ist dieser Scheinwiderstand vom Charakter einer
Induktivitä,t oder Kapazität, während die Verwendung eines Ohrnschen Widerstandes
wesentliche Verluste bedingt.
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Als selbsttätig geregelter Widerstand wird eine Röhre verwandt; deren
Gitter ein Teil der Anodenspannung mit einer Phasenverschiebung von 9o° zugeführt
wird.: Das Prinzip einer solchen Schaltung zeigt Abb. ä. Die an der Anode der Röhre
T liegende Spannung E liegt gleichzeitig an einem aus dem Widerstand ,R und der
Kapazität C bestehenden Spannungsteiler. Die Spannung an der Kapazität wird an das
Gitter G der Röhre gelegt. Abb.3 zeigt die dabei auftretenden Ströme und Spannungen
in vektörieller Darstellung. Ist der Scheinwiderstand des Spannungsteilers vorwiegend
reell, so ist der Strom JR nur um beispielsweise 15' voreilend, und entsprechend
teilt sich die Spannung E in die von ihr etwas abweichende # Spannung ER am Widerstand.
und die uni etwa 75° nacheilende Spannung Ec an der Kapazität auf. Mit dieser in
Phase ist der Anodenwechselstrom Ip. Dieser bleibt also ebenfalls um etwas weniger
als 9o° hinter der Anodenspannung zurück: die Röhre T wirkt also wie eine Induktivität
mit einer kleineren Ohmsehen Komponente. , Man kann diese Ohmsehe Komponente praktisch
zu Null machen, indem man, wie in Abb.4 dargestellt; zwischen dem Widerstand R und
der Kapazität C eine Parallelschaltung, bestehend aus dem Widerstand R und der Spule
L, einschaltet. Dias * in diesem Fall geltende Spannungsdiagramm zeigt Abb. 5. Die
gesamte Spannung E teilt sich hier in die fast mit ihr zusammenfallende Spannung
ER, die Spannung EC und die an der Spule L auftretende Spannung entgegengesetzter
Phase EL. Anodenstrom und Anodenspannung sind praktisch um go° gegeneinander verschoben:
die Röhre wirkt wie eine reine Selbstinduktion.
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Die Schaltung nach Abb.4 ist bei der mit der Spule 37 zusammenarbeitenden
Röhrenanordnung 36 allgewandt. Der Widerstand R entspricht dem Widerstand 43, die
Kombination R2, L dem Widerstand 46 und der Spüle 45, die Kapazität C dem Kondensator
44, der zwischen Steuergitter 48 und der Kathode 4o der Röhre liegt. Das obere Ende
des Widerstands 43 ist über den großen Kondensator 47, der nur zum Blockieren der
Gleichspannung dient, mit der Anode 39 verbunden. Die Zusatzspule 37 selbst liegt
mit ihrem unteren Ende an der Anode, während ihr oberes Ende mit einem Punkt positiver
Spannung verbunden, aber, genau wie die Kathode der Röhre 36, kapazitiv geerdet
ist. Der Kathodenwiderstand 42 dient zur Erzeugung einer festen Gittervorspannung,
zu der beim Empfang die Schwundregelspannung hinzutritt. Die gestrichelte Linie
51 deutet eine elektrostatische Abschirmung an; durch die die Kapazität der Enden
des Widerstandes 43 herabgesetzt wird..
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Wenn der Anodenstrom der Röhre 36 durch die Schwundregelspannung gesteuert
wird, wirkt die Röhre wie eine veränderliehe
Selbstinduktion, über
die die Zusatzspule 37 kurzgeschlossen ist. Bei großer einfallender Hochfrequenzamplitude
ist die negative Schwundregelspannung groß, der Anodenstrom der Röhre 36 klein,
die scheinbare Selbstinduktion groß, infolgedessen wieder der durch die Zusatzspule
fließende Strom und damit die Abschirmwirkung klein. Kopplung und Bandbreite befinden
sich in der Nähe ihres größtmöglichen Wertes. Bei kleiner einfallender Hochfrequenzamplitude
dagegen ist der Strom durch die Zusatzspule groß und entsprechend Kopplung und Bandbreite
klein. Die Kopplung kann dann beispielsweise in der Nähe der kritischen Kopplung
liegen. Eine Vergrößerung der Kopplung bei steigender Eingangsspannung bewirkt in
diesem Falle neben der Erhöhung der Bandbreite eine zusätzliche Lautstärker egelung.
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Eine abgeänderte Ausführung ist in Abh. 6 dargestellt. Das Bandfilter
58, das die Oszillatormischstufe mit dem- Zwischenfrequenzverstärker koppelt, besteht
hier. aus drei Kreisen 9, 59, 61, 62 und 6o, i i. Sowohl zwischen den Spulen
59,61 wie zwischen den Spulen 6 1 und 6o ist je eine Zusatzspule 63 bzw.
6q., die zusammen mit je einer Röhreneinrichtung 36 als veränderbare magnetische
Schirme wirken, angeordnet. Die Röhreneinrichtungen 36 weichen insofern von der
in Abb. i gezeigten ab, als als Spannungsteiler zwischen Anode und Kathode eine
Kondensatorwid'erstandskette 66, 65 vorgesehen ist und die Spannung vom Widerstand
abgegriffen und an das Gitter gelegt wird. Die Röhren wirken infolgedessen als veränderbare
Kapazitäten, wie aus dem Diagram 1 der Abb. 7 hervorgeht, bei dem F_, die Gitterwechselspannung
bedeutet. Allerdings enthält der durch die Röhre dargestellte Scheinwiderstand in
diesem Falle eine nicht unbeträchtliche Ohmsche Komponente. Diese bedingt, daß die
durch die Zwischenspule fließenden Ströme teilweise mit den angelegten Spannungen
in Phase sind, wodurch das Bandfilter eine zusätzliche Dämpfung erfährt, die unter
Umständen erwiinscht sein kann. Die Größe dieser Dämpfung kann durch passende Bemessung
der Kondensatoren 66 und Widerstände 65 eingestellt werden, ändert sich aber natürlich
mit der Schwundregelspannung in dem Sinne, daß mit steigender Schwundregelspannung,
also steigender Eingangsamplitude, die Dlämpfung größer wird.
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Im übrigen entspricht das Schaltbild von Abb. 6 dem in Abf. i dargestellten.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Anordnung auch bei anderen Kopplungstransformatoren
des Empfängers in Anwendung kommen.