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Verstärkerschaltung Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zum
Verstärken von Wechselströmen verschiedener Frequenzen und bezweckt die Verstärkung
eines möglichst breiten Frequenzbandes mit besonderer Betonung des Bereiches der
tiefen und hohen Frequenzen.
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Bekanntlich bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, elektrische Verstärkungseinrichtungen
herzustellen, die alle im Hörbereich liegenden Frequenzen im ausreichenden Maße
verstärken. Die zur Anwendung gelangenden Schaltmittel bewirken zumeist eine starke
Vernachlässigung aller tieferen und höheren Frequenzen des Hörbereiches. Gerade
die tiefen und hohen Töne sind jedoch für eine gute und klanggetreue Wiedergabe
von besonders großer Bedeutung. Man hat daher durch Einschaltung geeigneter Resonanzglieder
die in den Tiefen und Höhen stark abfallende Frequenzcharakteristik derartiger Verstärkungsanordnungen
auszugleichen bzw. zu verbessern versucht. Weiter ist bekannt, durch Anwendung von
Rückkopplungsschaltungen bzw. durch geeignete Gegenkopplungen je nach Wunsch eine
Vergrößerung oder Verminderung der Verstärkung herbeizuführen.
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Die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung verfolgt den Zweck,
nicht eine gleichmäßige und geradlinige Frequenzkurve mit großer Flankensteilheit
bei nur schmaler Bandbreite zu erzielen, sondern ein möglichst breites Frequenzband
zu verstärken, wobei eine ausgeprägte Anhebung der Bereiche tiefer und hoher Frequenzen
des gesamten übertragenen Frequenzbandes stattfindet. Es ist an sich bekannt, durch
Resonanzglieder die tiefen und hohen Frequenzen in erhöhtem Maße zur Geltung zu
bringen. Es ist ferner bekannt, bei Verstärkern, die in ihren Kopplungskreisen Resonanzkreise
enthalten, eine Gegenkopplung anzuwenden. Erfindungsgemäß wird eine gleichzeitige
Verbreiterung des Frequenzbandes und eine starke Hervorhebung der hohen und tiefen
Frequenzen des zu übertragenden Frequenzbandes in besonders einfacher Weise dadurch
erreicht, daß parallel zu den die Anhebung bewirkenden Resonanzgliedern A und B
ein durch die Resonanzglieder im Resonanzbereich praktisch kurzgeschlossener Spannungsteiler
R2, R3 liegt, an dem die Spannung für 'die negative Rückkopplung abgegriffen ist
(Abb. i).
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An Hand der Abbildungen ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
für Verstärker und deren Wirkungsweise näher erläutert. Ein beispielsweise dreistufiger
Verstärker enthält die Röhren i, 2 und 3. Zur Erhöhung des Verstärkungsgrades sowohl
der tiefen als auch der hohen Frequenzen sind an sich bekannte Resonanzglieder
A und B vorgesehen, bei denen das aus der Kapazität C' und der Selbstinduktion
L1 bestehende Glied A seine Resonanz im Tieftonbereich hat und dementsprechend zur
Verstärkungserhöhung der tieferen
requenzen dient. Das aus der Kapazität
C2 nd der Selbstinduktion L2 bestehende Glied B at seine Resonanz im Hochtonbereich
und erursacht demnach eine Verstärkungserhöhung er hohen Frequenzen. In Abb. 2 ist
die irkung dieser beiden Resonanzglieder auf die requenzcharakteristik des Verstärkers
beispielseise dargestellt, und zwar zeigt die Kurve a ie Verstärkungscharakteristik
der Schaltungsordnung für das in Frage kommende Freuenzband von etwa 45 Hertz bis
i2 oob Hertz ohne die Resonanzglieder A und B. Kurve b
eigt
die Frequenzcharakteristik der gleichen Schaltungsanordnung nach Einschaltung der
beiden Resonanzglieder A und B. Der Einfluß des Resonanzgliedes A
auf den Tieftonbereich, ungefähr um 45 Hertz, ist durch die dargestellte höhere
Verstärkung dieses Frequenzbereiches ersichtlich, desgleichen der Einfluß des Resonanzgliedes
B auf den Hochtonbereich ungefähr um io ooo Hertz. Diese Wirkung der beiden Resonanzglieder
A und B, nämlich das Anheben des Tiefton- und Hochtonbereiches der
Frequenzcharakteristik des Verstärkers, wird nun noch unterstützt und wesentlich
erhöht durch die Anwendung einer geeigneten Gegenkopplung. Zu diesem Zwecke wird
erfindungsgemäß über einen Spannungsteiler R2, R3 ein Teil der im Anodenkreis der
Röhre 2, also vor den Resonanzgliedern A und B, auftretenden Wechselspannung in
den Gitterkreis der ersten Röhre i zurückgeführt. Die Ankopplung dieser aus dem
Anodenkreis der Röhre 2 entnommenen Wechselspannung an den Gitterkreis der ersten
Röhre i erfolgt mit einer derartigen Phasenverschiebung gegenüber der dort vorhandenen
unverstärkten Wechselspannung, daß die Verstärkung der Schaltungsanordnung herabgesetzt
wird. Die Herabsetzung der Verstärkung wirkt sich in bezug auf die Frequenzcharakteristik
jedoch praktisch nur auf die Frequenzbereiche aus, die außerhalb der Bereiche liegen,
die durch die Resonanzglieder erfaßt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß
die Wechselstromwiderstände der beiden Resonanzglieder A und B praktisch
parallel zum Anodenwiderstand R1 der Röhre 2 liegen und somit die Größe des Außenwiderstandes
und damit die Verstärkung dieser Stufe bestimmen. Im Resonanzfalle werden die Wechselstromwiderstände
der Resonanzglieder A oder B, wenn auch nicht gleich Null, so doch
zum mindesten sehr klein. Zur gleichen Zeit wird aber auch die Wechselspannung am
Teilwiderstand R3 des Spannungsteilers R2, R3 kleiner werden, d. h. für die Resonanzfrequenzbereiche
wird der durch die Gegenkopplung verursachte Spannungsverlust geringer sein als
für die übrigen Frequenzbereiche. Durch vorstehende Maßnahmen wird also erreicht,
daß die Verstärkung praktisch nur für die Frequenzbereiche herabgesetzt wird, die
außerhalb der von den Resonanzgliedern beeinflußten Frequenzbereiche liegen. Dies
bedeutet aber, daß die durch die Resonanzglieder künstlich geschaffenen Erhöhungen
der Frequenzcharakteristik durch die zweckmäßig angewendete Gegenkopplung noch weiter
hervorgehoben werden.
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Die für das gezeichnete Beispiel sich ergebende Frequenzcharakteristik
ist in Abb. 2 durch Kurve c dargestellt. Die Kurve zeigt deutlich, daß durch die
Herabsetzung der Verstärkung, die durch die Gegenkopplung verursacht und praktisch
nur für bestimmte Frequenzbereiche wirksam ist, eine weitere bedeutende Hervorhebung
der Tief- und Hochtonbereiche erzielt wurde.