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Empfänger mit galvanisch gekoppeltem Niederfrequenzverstärker Galvanisch
gekoppelte Verstärker haben bekanntlich gegenüber ,anderen Einrichtungen zur niederfrequenten
Verstärkung den Vorzug der Frequenzunabhängigkeit der Verstärkung. Jedoch treten
hierbei Nachteile auf infolge der im Ausgangskreis vorliegenden hohen Spannungen;
es sind besondere Maßnahmen nötig, um die durch innere Kopplung gegebene Neigung
zur Selbsterregung bei Röhren von hoher Verstärkungsziffer zu unterdrücken und um
die Frequenzunabhängigkeit der übertragung sowohl in den einzelnen Stufen des Niederfrequenzverstärkers
wie auch beim Übergang vom Hochfrequenzempfänger zum Verstärker zu erhalten.
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Die Erfindung bezweckt, die vorhandenen Schwierigkeiten zu beseitigen
und die Mängel und Nachteile bekannter Verfahren zu vermeiden.
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Die durch die galvanische Kopplung im Verstärker gegebene Grundlage
zur Erzielung bester Wiedergabegüte schließt zunächst die Forderung in sich, im
Ausgang des Verstärkers die Drosselkondens.atorkopplung an Stelle der rein transform.atorischen
Kopplung mit einem durch den Anodengleichstrom der Endröhre vormagnetisierten Übertrager
;anzuwenden.
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Um die durch die hohen Ausgangsspannungen bedingte Gefahr bei der
Bedienung des Geräts zu vermeiden, war man bisher auf die ausschließliche Anwendung
von übertragern angewiesen. Die Lösung des Problems erfolgt nach dem einen Merkmal
.der Erfindung dadurch, daß die unmittelbar mit dem einen Pol des Wiedergabegeräts,
d. h. des Lautsprechers, verbundene Kathode der Endröhre am Erdpotential liegt.
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Ebenso wird zum Zwecke der Erzielung der erforderlichen Stabilität
,gegen Schwingneigung eine gute Erdung für die Teile angestrebt und bewirkt, die
zu Störschwingungen führen könnten. Außer der Kathode der Endröhre werden dali@er
,gemäß .einem weiteren Merkmal der Erfindung die Hochfrequenzkreise im Empfänger
und auch die Kathoden der Hochfrequenzverstärk erröhren, soweit nicht zur Erzeugung
der Gittervorspann:ung ein Kathodenwiderstand eingefügt ist, unmittelbar an Erdpotential
gelegt. Durch diese Erdung im Ein- und Ausgang wird gleichzeitig eine Gefährdung
durch hohe Spannungen an beiden bei der Bedienung zugänglichen Stellen unmöglich
gemacht.
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Bekannt ist die Anordnung eines mit Hilfe von Gitterwiderständen galvanisch
gekoppelten Verstärkers ohne Kapazitätselemente, der im Ein- und Ausgang einpolig
an Erdpotential liegt. Diese Schaltung arbeitet wegen der Röhrenkapazitäten nicht
völÜg frequenzunabhängig. Der Verstärker nach der vorliegenden Erfindung besitzt
demgegenüber
den Vorteil, daß die Frequenzunabhängigkeit der Übertragung
ohne zusätzliche, umständliche Korrekturmittel oder Behelfsmaßnahmen erzielt wird.
Um die große Frequenzunabhängigkeit des angewandten Verstärkers voll ausnutzen zu
können, wird gemäß, einem weiteren Merkmal der Erfindung der Hochfrequenzgleichrichter,
und zwar wegen dex verzerrungsfreien Demodulation in:sbesondeTe ein Zweipolgleichrichter,
in für Anodengleichrichteng an sich bekannter Weise mit dem Eingang des Niederfrequenzverstärkers
galvanisch verbunden und mit dem vorhergehenden Hochfrequenzteil kapazitiv gekoppelt.
Hierdurch wird bei Verwendung nicht allzu umfangreicher Kopplungskondensatoren eine
Frequenzunabhängigkeit und eine reinliche Trennung von Hochfrequenz und Niederfrequenz
erzielt; die bei kapazitiver Kopplung zwischen Demodulator und Niederfrequenzverstärker
nicht zu erreichen wäre.
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Gemäß einer Verbesserung der Erfindung wird. die Frequenzunabhängigkeit
der Übertragung in der ersten Niederfrequenzverstärkerstufe dadurch gesichert, däß
sein Elektrolytkondensator von großem Kapazitätswert im Kathodenkreis dieser Röhre
angeordnetvst. Dieser Kondensator dient als Entkopplungsglied für den Kathödenwiderstan.d
und -sichert die Frequenzunabhängigkeit der übertragung im Anodenkreis der ersten
Verstärkerstufea. Die Kennlinie und der Arbeitspunkt der in dieser Stufe benutzten
Röhre werden hierbei erfindungsgemäß so ,gewählt, daß eine Umpolung der Spannung
an den Klemmen des Elektrolytkondensators, die diesen schädigen würde, betriebsmäßig
nicht eintreten kann.
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Gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung wird der die Betrvehsspannungen
für sämtliche Röhren liefernde Spaunun.gsteiler derart unterteilt und mit einstellbaren
Regelwiderständen versehen, daß auch bei Rückgang der Röhrenemission durch Betätigung
der Regelwiderstände sämtlichen aus ihm gespeisten Röhren ihrem Kennlinienverlauf
entsprechende Betriebsspannungen zugeführt werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel,der Erfindung wird an Hand der Abbildung erläutert.
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V1 ist die erste Niederfrequenzröhre, die, wie die beispielsweise
dargestellte, indirekt geheizte Fünfpolröhre von höher Verstärkungsziffer, eine
unverzerrte Verstärkung bei großem Spielraum für die Lage des Arbeitspunkten gibt
und es gestattet, den Arheits. punkt weit genug in das negative Gebiet ider Gittervorspannung
zu verlegen. V2 ist die Endröhre, beispielsweise .ebenfalls eine Fünfpolröhre; die
mittels ödes Strommessers A überwacht wird. V3 und. V4 sind die Gleichrichter im
Netzteil bzw. Hochfrequenzteil. Die dem Empfänger an den Klemmen t und a zugeführte
modulierte Hochfrequenz wird verstärkt von den Ausgangsklemmen 3 und q, über die
Hochfrequenzkondensatoren Cl und C, dem Hochfrequenzgleichrichter V4 zugeleitet.
Rl stellt den notwendigen Belastungswiderstand des Zweipolgleichrichters dar, .der
in diesem Fall beispielsweise in der bekannten Parallelschaltung zur Gleichrichterröhre
dargestellt ist. Von P1 wird die .durch die Hochfrequenzdrosseln D1 und D,2 ausgesiebte
niederfrequente Spannung über einen Umschalter U der Röhre V, zugeführt. R1 kann
auch als Potentiometer ,ausgebildet und zwischen U und R2 angeordnet werden, um
gleichzeitig als Lautstärkeregler in bekannter Weise verwendet zu werden, wobei
R2 alsdann überflüssig wird. R2 dient nach der Abbildung für die Zuführung der negativen
Gittervörspannung .an Vbei Umschaltung auf Schallplattenwiedergabe. Der an dem Umschalter
U angeschlossene Niederfr equenzübertrager veranschaulicht diese Verw.endüng des
Verstärkers.
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Die Betriebsspannungen sowohl für die Hochfrequenzröhren des Empfängers
wie für die Niederfrequenzverstärkerröhren werden von einem Netzteil geliefert,
der in bekannter Schaltung aus dem Netzübertrager ü1, den Netzsiebdrosseln D4 und
D,5 und den Siebkettenkondensatoren C$, C3, Clo besteht. Die hochohrigen Widerstände
Rio und Rll entladen die Siebkettenkondensatoren nach der Abschaltung des Geräts
vom Netz.
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Die Spannungsteileranordnung zwischen N
und P ist beispielsweise
so wiedergegeben, daß der Gleichstromwiderstand der Röhre V2 mit den zugehörigen
- Anoden- und Schirmgitterwiderständen R$ bzw. R9 den Teil DP i des gesamten Spannungsteilers
NP bilden.
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Der WiderstandRS des Spannungsteilers dient in Verbindung mit dem
Kathodenwiderstand R3 zur Erzeugung der negativen Gittervorspannung für V1 aus der
Differenz des i negativen Spannungswertes Uh an R,3 und des positiven Wertes Ur
an R5, wobei, R3 und R5 in bekannter Weise als Stabillsverungswiderstände wirken.
An den Patentiometerwiderstand Rs ist das Schirmgitter von V1 geführt. R7 ist als
belastbarer Potentiometerwiderstand ausgebildet und ermöglicht eine Anpassung des
Spannungsteilers ,an die veränderten Verhältnisse, wenn die Röhrenemission, insbesondere
der Endröhre, um beispielsweise 4:o% zurückgegangen ist und die Einstellung der
Arbeitspunkte auf den richtigen Wert gebracht werden soll. Die sämtlichen teilweise
durch .die Röhren selbst dargestellten Widerstände des Spannungsteilers sind hierbei
so bemessen bzw. eingestellt, daß zwangsläufig sämtliche Röhrenarbeitspunkte
eine
richtige Lageerhalten, wenn der Emissionsstrom der Endröhre, dessen Abweichung :durch
das Gerät A angezeigt wurde, auf :einen dem Emissionszustand entsprechenden Wert
eingeregelt wird.
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Der Anodenwechselstromkreis der Röhre V1 ist von der Anode über einven
hochohmigen Kopplungswiderstand R4 'und den Siebketten.-ausgangskondens:ator Cio
vorn. hohem Kapazitätswert zur Kathode über eine Verzweigung geschlossen, die einerseits
aus dem Kathodenwiderstand R3 und anderseits paus dem In Reihe liegenden Ohmschen
Widerstand R", und dem sehr kleinen Wechs-elstromwiderstand des Elektrolytkondensators
C3 gebildet wird. Die Anode der Röhre V, liegt anderseits unmittelbar am Gitter
der Endröhre V2. Die Kondensatoren C 5 und Co entkoppeln die Schirmgitter der Röhren
V1 bzw. V.. D3 und C7 bilden die Drosselkondensatorkopplungfür das Wiedergabegerät
LF im Wechselstromkreis der Endröhre.
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Die Einrichtung des Spannungsteilers ist erfindungsgemäß so getroffen,
daß die mit dem einen Pol des Wiedergabegeräts verbundene Kathode -der Endröhre
praktisch geerdet ist. Die beim dargestellten Ausführungsbeispiel infolge der Mittelanzapfung
der Heizwicklung für die Röhre V2 noch entstehende Spannungsdifferenz zwischen Kathode
und Erde spielt keine störende Rolle, da sie äußerst gering ist. Hierdurch wird
die hohe Endspannung zwischen den Punkten N und P durch den Erdun,gspumkt
E unterteilt, so daß jede Gefahr bei. der Bedienung des Geräts iin Ausgang wie im
Eingang beseitigt ist ohne Verzicht auf die Drosselkondensatorkopplung D3, C7. Außerdem
entfällt damit die Notwendigkeit eines zweiten Kondensators zwischen LF und 1(2,
der wegen der Reihenschaltung mit C7 eine Vervierfachung des schon notwendigen großen
Kapazitätswertes des Einzelkondensators nach der Erfindung ,bedingen würde.
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Sämtliche Elektroden der ersten Verstärkerröhre V1 und der Gleichrichterröhre
V4führen negatives Potential ;gegen Erde. Die K:athode 1(i erhält jedoch eine gute
Kopplung zur Erde über den Elektrolytkondensator C3, den kleinen Ohmschen Widerstand
R5 und den Überbrückungskondensator C4. Der Elektrolytkondensator sichert infolge
seines hohen Kapazitätswertes den stabilen Betrieb in vollkommener Weise auch bei
Anwendung von Hochleistungsröhren mit größerer Schwingneigung als die Dreipolröhren.
Andere Schaltmaßnahmen mit kleinen Kondensatoren, die auch in Kompensationsschaltungen
bekannt wurden, versagen hierbei.
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In der positiven Leitung des Netztransformators ist eine Relaisanordnung
an sich bekannterArt eingezeichnet, die aus einem elektromagnetischen Relais R mit
thermischer Verzögerung TR besteht und zur Schonung der Röhren die Anodenspannung
an diese erst nach erfolgter Anheizung der Kathoden anschaltet.