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Schaltung zur Unterdrückung von Stör- und Oberwellen Die Erfindung
betrifft eine Schaltung zur Unterdrückung von störenden Oberwellenresonanzen bzw.
Störschwingungen in Hochfrequenzsendern oder -verstärkern.
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Bei der Erzeugung und Verstärkung von Schwingungen, insbesondere solchen
sehr hoher Frequenz, treten bekanntlich leicht Störschwingungen auf, deren Ursache
sehr verschieden äst. Vor allem der nicht sinusförmige Verlauf des Anoden- und Gitterstromes
in den Röhren gibt Anlaß zu Oberwellen, welche an irgendwelchen als Resonanzgebilde
für eine bestimmte Frequenz wirkenden Schaltungsteilen :störende Ob,4erwellenspannungen
erzeugen können. In Gegentaktschaltungen kann weiterhin der übelstand ,auftreten,
daß die Röhren umklappen, d. h. so arbeiten, als ob sie parallel geschaltet wären.
Als Schwingkreisinduktivität wirkt in diesem Falle meist die in der Mitte der eigentlichen
Induktivität angeschlossene Zuleitungsdrossel für die Anodengleichspannung und die
beiden parallel arbeitenden Teile der Schwingkreisspule.
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Durch die in 'der Erfindung angegebenen Mittel werden nun Oberwellenresonanzen
und Störschwingungen in den Schaltungen gedämpft, welche .einen gegen Kathodenpotential
öder Erde .symmetrischen oder annähernd symmetrischun Ausgangskreis besitzen. Hierunter
fallen alle Gegentaktschaltungen, die anodenneutralisierten Röhrenschaltungen und
auch einfache Röhrenschaltungen. Gemäß der Erfindung .liegt parallel zu der ganzen
oder einem Teil der Schwingkreiskapazität eine unterteilte Kapazität, deren Abzweigung
über einen Ohmschen Widerstand an dem auf Kathodenpotential liegenden Punkt der
Schwingkreiskapazitätliegt.
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Es sind schon Anordnungen zur Unterdrükkung von bestimmten Oberwellen
bekannt, bei welchen parallel zum Schwingungskreis eine Brücke aus lnduktivitäten
und Kapazitäten gelegt ist, deren Mitte über einen Kondensator geerdet ist. Eine
solche Anordnung vermag jedoch nur eine ganz bestimmte Oberwelle, nämlich die, auf
welche sie abgestimmt ist, zu unterdrücken.
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Demgegenüber ist bei der Erfindung die ganze oder ein Teil der Schwingkreiskapazität
als Kapazitätsbrücke ausgebildet, derart, daß zwei Diagonalpunkte, deren einer auf
Kathodenpotential liegt, bei der Betriebsfrequenz Äquipotentialpunkte sind. Zwischen
diesen Äquipotentialpunkten liegt ein die Oberwellen dämpfender Ohmscher Widerstand.
Die beiden Diagonalpunkte sind ausschließlich für die Betriebsfrequenz des Verstärkers
Äquipotentialpunkte. Für sämtliche anderen Frequenzen, die durch Stör- oder Oberwellen
vorhanden sein können, besitzen diese Punkte -eine Potentialdifferenz, so daß der
die beiden Punkte verbindende Widerstand für sämtliche Frequenzen außer der Betriebsfrequenz
dämpfend wirkt. Die besondere Wirkungsweise
gegenüber den bekannten
Anordnungen besteht also darin, daß der Dämpfungswiderstand in der Diagonalen einer
reinen Kapazitätsbrücke liegt, so daß sämtliche Stör- und Oberwellen durch ihn gedämpft
werden.
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An Hand der Abbildungen soll die Erfindung näher beschrieben werden.
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Die Abb. i zeigt eine einfache Röhrenverstärkerschaltung mit der Röhre
R, der Anodeninduktivität L und der mehrfach unterteilten Sehwingkreiskapazität
C1, C'1, C2, C'2. Die Kathode der Röhre ist an die Mitte der Schwingkreiskapazität
angeschlossen, so daß der Schwingkreis symmetrisch ist. Die Gitteranodenkapazität
der Röhre kann gegebenenfalls über den Kondensator CN neutralisiert sein. Gemäß
der Erfindung liegt parallel zu der ganzen oder zu einem Teil der Schwingkreiskapazität
die in der Mitte unterteilte Kapazität C3, C4. Die Mittelanzapfung liegt über einen
Widerstand W am Symmetriepunkt der Schwingkreiskapazität.
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Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Für die Frequenz, auf
welche der Schwingungskreis LC abgestimmt ist, stellen die Punkte I( und K' Äquipotentialpunkte
dar, da der ' Hochfrequenzstrom gleichmäßig alle Teile des Schwingungskreises durchfließt.
Der Widerstand W hat daher bei der Arbeitsfrequenz keinen Einfluß. Treten dagegen
an der Anode der Röhre R Ob.erwellenspannungen auf, so fließen diese zum größten
Teil über die Kapazitäten C1 und C'1 zur Kathode herab, während über die Schwingkreisspule
L und damit auch über die Kapazitäten C2, C'2 kein Strom fließt, da die Induktivität
L als Drossel wirkt. Hieraus folgt, daß die Punkte I( und K' für die Oberwellen
nicht mehr Äqui. potentialpunkte sind, sondern daß zwischen ihnen eine Spannung
auftritt. Diese Spannung kann sich über den Widerstand W ausgleichen, der daher
für die Oberwellen stark dämpfend wirkt, so daß die z. B. an den Punkten 2 und 2'
abgenommene Spannung praktisch oberwellenfrei ist.
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Die Abb.2 zeigt eine Gegentaktschaltung. Bei dieser Schaltung können
Oberwellen der obenbeschriebenen Art nicht auftreten, da die Oberwellenspannung
in gleicher Weise an beiden Enden der Schwingkreiskapazität auftritt und daher die
Punkte K und K' weiterhin Äquipotentialpunkte sind. Wie eingangs erwähnt, kann aber
eine Gegentaktschaltung so arbeiten, als ob die Anoden der beiden Röhren Äquipotentialpunkte
. wären, wobei die Anodendrossel Dr und die beiden Hälften der Induktivität als
Schwingkreisspule wirkt. Wie man aus der Abb. 2 ersieht, stellen für diese Art von
Schwingungen die Punkte IK und K' keine Äquipotentialpunkte dar, so daß der Widerstand
zwischen ihnen wie in Abb. i dämpfend wirkt.
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Die in den Abb. i und 2 gezeichneten Schaltungen sind in ihrem Anodenkreis
vollkommen symmetrisch zur Erde. Dies ist jedoch nicht notwendig, da z. B. in Abb.
i die Kapazität C2 weggelassen und Cnr dafür entsprechend verändert werden kann.
Die allgemeine Regel zur Unterdrückung der Störschwingungen ist, daß die ganze oder
ein Teil der Schwingkreiskapazität als Kapazitätsbrücke ausgebildet ist, derart,
daß zwei Diagonalpunkte, deren einer auf Kathodenpotential liegt, bei der Betriebsfrequenz
Äquipotentialpunkte sind, und daß zwischen diesen Diagonalpunkten ein Ohmscher Widerstand
eingeschaltet ist. Die Brückenschaltung ist in Abb. 3 nochmals dargestellt. Der
Punkt I( liegt auf Kathodenpotential und die Kapazitäten C'1, C'2, Cß, C4 sind so
gewählt, daß I(' bei der Betriebsfrequenz Äquipotentialpunkt zu I( ist.
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Die beiden Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, daß die verschiedensten
Arten von Oberwellen und Störschwingungen nur unter Einschaltung zweier Kondensatoren
und eines Widerstandes gedämpft bzw. beseitigt werden können, ohne daß dadurch die
Arbeitsschwingung im geringsten beeinflußt wird. Die beiden Kondensatoren und der
Widerstand können zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt werden, so daß sie nur
einen äußerst kleinen Raum einnehmen und auf einfachste Weise eingeschaltet werden
können.