DE680941C - Anordnung zur Rueckkopplung bei Elektronenroehren mit mehreren Rueckkopplungskanaelen - Google Patents

Description

D 71439

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Rückkopplung bei Elektronenröhren und bezweckt, eine größere Stabilisierung der Rückkoppliing gegenüber Änderungen der empfangenen hochfrequenten Schwingung zu erzielen, als mit den bisher bekannten Anordnungen möglich war. Es ist zwar schon bekannt, bei einer Rückkopplungsanordnung mehrere ,Rückkopplungskanäle vorzusehen, die eine Ausgangselektrode mit verschiedenen Gittern verbinden. Aber diese Anordnung verbürgt noch nicht die gewünschte Unabhängigkeit der resultierenden Rückkopplung von der ankommenden Schwingung. Vielmehr kann es auch hierbei vorkommen, daß bei Schwankungen der Empfangs schwingung die Entdämpfung bald zu schwach ist, bald wiederum so stark ist, daß die Anordnung zu schwingen beginnt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine weitgehende Stabilisierung dadurch erreicht, daß die Rückkopplung auf Steuergitter ausgeübt wird, die durch auf konstantem, positivem Potential liegende Schirmgitter voneinander getrennt sind, und daß die Rückkopplung in allen Kanälen unabhängig voneinander nach Betrag und Phase derart eingestellt ist, daß die resultierende Rückkopplung von der empfangenen hochfrequenten Schwingung angenähert unabhängig ist.

Ein grundsätzliches Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. 1. Die nicht unbedingt notwendigen Elemente sind aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.

Dem Eingangskreis mit der Spule 1 und dem Abstimnikondensator 2 werden die ankommenden Signale bei i zugeleitet. Der Kreis 1, 2 ist an das erste Gitter 5 einer Elektronenröhre 3 über einen Kopplungskondensator 8 angeschlossen. Die Elektronenröhre enthält weiterhin eine Kathode 4, ein zweites Gitter 6, ein Schirmgitter 14 und eine Anode 7. Die verstärkten Stromschwankungen werden zwischen Anode und Kathode an der mit ο bezeichneten Stelle abgenommen.

Es sind nun zwei Rückkopplungskreise vorgesehen, die vom Ausgangskreis ausgehen und auf den Elektronenstrom der Röhre einwirken. Der erste Rückkopplungskreis besteht aus dem Kondensator 11, der in Reihe mit dem Widerstand 12 zwischen die Anode 7 und — das gitterseitige Ende des Eingangskreises geschaltet ist. Der zweite Rückkopplungskreis liegt zwischen Anode und Kathode und ent-

hält den Widerstand 9, den Kondensator ro und eine weitere Impedanz, z. B. den Ohmschen Widerstand 13. Mit dem Verbindungs ρ unkt· zwischen Kondensator 10 und Impedanz 13 ist das Gitter 6 der Röhre verbunden. Durch Veränderung des Widerstandes 12 oder indem man den Widerstand 9 oder irgendein anderes Element in seiner Größe regelt, welches geeignet ist, die Frequenzcharakteristik des betreffenden Rückkopplungskreises zu verändern, ist es möglich, jedes gewünschte Amplituden- und Phasenverhältnis zwischen den beiden Rückkopplungswegen einzustellen. Damit kann eine sehr feine und genaue Einstellung des gesamten Rückkopplungssystems erreicht werden, was eine Stabilisierung der Wirkungsweise über einen weiten Bereich hin zur Folge hat. Das hat sich in einer Reihe von Versuchen als richtig herausgestellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel dient das Gitter 5 der Röhre gleichzeitig als Eingangsgitter, um die ankommenden Schwingungen an das Rohr zu legen. Es sind aber natürlich auch andere Anordnungen möglich. So könnten z. B. getrennte Gitter an Stelle eines einzelnen Gitters 5 vorgesehen sein.

Um eine kapazitive Einwirkung durch die innere Kapazität zwischen den Gittern 5 und 6 aufeinander zu verhindern, ist ein Schirmgitter 14 zwischen den beiden Rückkopplungsgittern vorgesehen. Dieses Schirmgitter liegt auf hohem Potential, indem es über einen Widerstand 14 an den positiven Pol der Anodenspannungsquelle gelegt ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß lediglich eine Kopplung durch den Elektronenstrom stattfindet und jede andere Art der gegenseitigen Einwirkung der beiden Gitter 5 und 6 vermieden wird.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, ist aber für die Erfindung nicht wesentlich, eine Röhrenkonstruktion zu verwenden, welche Steuerelektroden von im wesentlichen gleicher Charakteristik für das Anlegen der mehrfachen Rückkopplungsspannungen an den Elektronenstrom vorsieht. Die als Pentode bekannte Röhrenart wurde für diesen Zweck als geeignet befunden, indem das der Anode zunächst gelegene Bremsgitter als zweites 50. Rückkopplungsgitter verwendet wird, während das Schirmgitter dazu dient, die gegenseitige Beeinflussung der Rückkopplungskreise zu verhindern.

Ein Kreis dieser Art hat, obwohl er beim Arbeiten stabil ist, noch den Nachteil, daß seine Resonanzkurve von der idealen Übertragerkurve abweicht, weil sie ein Besehneiden der höheren Seitenbandfrequenzen einer modulierten Signalwelle und damit Verzerrungen des Signals zur Folge hat. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß eine Art selektiver Rückkopplung vorgesehen wird. Die Rückkopplungskreise werden so dimensioniert, daß bestimmte Frequenzen oder Frequenzbereiche von einem von ihnen leichter durchgelassen werden als von einem anderen, was einen verschiedenen Grad der Rückkopplungswirkung für diese Frequenzen bzw. Frequenzbereiche in bezug auf die anderen zur Folge hat. Das geschieht im gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, daß man den Widerstand 12 in dem einen Rückkopplungs-■ kreis groß und den Kondensator 11 klein macht, während man im anderen Rückkopplungskreis umgekehrt den Widerstand 9 verhältnismäßig klein und den Kondensator 10 verhältnismäßig groß macht. Dadurch wird der eine Kreis wirkungsvoller bei der Rückkopplung höherer Frequenzen, während der andere wirkungsvoller für niedrigere Frequenzen wird, z. B. also der eine für die höheren, der andere für die niedrigeren Töne des modulierenden Frequenzbandes, sofern die Röhre als Niederfrequenzverstärker oder Demodulator dient.

Auf diese Weise kann auch die Unterdrückung der höheren Seitenbandfrequenz oder der höheren Töne eines zur Wirkung gelangenden, Signals infolge einer unvorteilhaften Gestalt .der Resonanzkurve des Rückkopplungskreises oder irgendeines anderen stark selektiven Kreises einfach und wirkungsvoll kompensiert werden. Wie Versuche ergeben haben, ist es mit Systemen dieser Art möglich, modulierte Signalenergie, etwa Rundfunkdarbietungen, über einen weiten Bereich von Empfangsfrequenzen hin und bei einer Einstellung des Kreises gerade unterhalb des Schwingungseinsatzes zu empfangen, ohne daß eine merkbare Verzerrung der Signale eintritt.

Die beschriebene Einrichtung kann weiter dazu benutzt werden, um störende Geräusche,· insbesondere Zisch- und Krachgeräusche, zu vermindern, indem absichtlich das empfangene Signal in hohem Maße verzerrt wird, wobei dann die Seitenbänder durch den Gebrauch eines hochselektiven Eingangskreises erheblich vermindert werden. Die unterdrückten Seitenbandfrequenzen werden dann auf ihre no ursprüngliche Amplitude gebracht, indem durch die selektive Rückkopplung eine Kompensation vorgenommen wird. Die Schaltung nach der Erfindung kann weiter mit Vorteil als Tonkontrolleinrichtung benützt werden. Durch Veränderung des einstellbaren Widertandes 12 oder durch Veränderung des Widerstandes 9 oder eines anderen Schaltelements in einem der Rückkopplungskreise ■ können die relativen Amplituden der hohen und niedrigen Seitenbandfrequenzen in solcher Weise verändert werden, daß eine

Variation der Klangfarbe des empfangenen Signals zustande kommt.

Abb. 2 zeigt das vollständige Schaltbild eines Empfängers, bei dem die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung verwendet wird. Die von der Antenne 15 aufgenommenen Signale werden über die Spule 17 dem Eingangsgitter einer Pentode 19 zugeführt. Die Antenne 15 ist aperiodisch, so daß Signale über einen weiten Bereich mit gleicher Amplitude aufgenommen werden. Die verstärkten Signale werden vom Ausgangskreis der Pen-■ tode abgenommen und über einen Kopplungskondensator 24, einen Lautstärkeregelwider- stand 26 und einen Kopplungskondensator 45 dem Steuergitter 48 einer Pentode 20 zugeleitet. Diese Pentode dient gleichzeitig zur Gleichrichtung und Verstärkung. Der Eingangskreis besteht aus der Spule 42 und dem veränderlichen Kondensator 44. 46 ist der übliche Ableitwiderstand.

Im Anodenkreis der Pentode 20 liegen zur Weiterleitung der Niederfrequenz die Hochfrequenzdrossel 60, die Niederfrequenzdrossel

as 64, zu der der Widerstand 63 parallel liegt, und der Widerstand 82. Zur Kopplung mit dem Niederfrequenzverstärker dient der Kondensator 65. Der Niederfrequenzverstärker enthält die Verstärkerröhre 21, eine Triode,

3" und die Endröhre 22, die über einen "Transformator 72 miteinander gekoppelt sind. Die Endröhre arbeitet über einen Transformator 92 auf das Wiedergabegerät 93, etwa einen Lautsprecher.

Die Betriebsspannungen für den Verstärker werden über ein Netzanschlußgerät entweder einem Gleich- oder einem Wechselspannungsnetz entnommen. Durch Vorschaltwiderstände werden in bekannter Weise die Schirmgitterspannungen hergestellt, während die Gittervorspannungen durch Fallwiderstände in den Kathodenleitungen von den Röhren selbst erzeugt werden. Die Heizfäden aller Röhren liegen in Reihe mit einem Widerstand 95 parallel zu den Netzklemmen. Der Schalter 97 ■ dient zur Einschaltung des Netzgeräts und gleichzeitig zur Erdung der Antenne. Bei Wechselstrombetrieb wirkt die Diode 23 als Gleichrichter, während sie bei Gleichstrombetrieb lediglich als Vorspannungswiderstand arbeitet. Bei der Pentode 20 sind zur Rückkopplung die in Abb. 1 enthaltenen Rückkopplungskreise vorgesehen. Zwischen Anode und dem gitterseitigen Ende des Eingangskreises liegen in Reihe miteinander der Kondensator 52 und der veränderliche Widerstand 53. Zwischen Anode und Kathode ist wiederum eine Reihenschaltung von Widerstand 54, Kondensator 55 und der mit der Spule 42 gekoppelten Spule ^o 42" angeordnet. Das Bremsgitter dient hier als zweites Rückkopplungsgitter und ist mit dem ikathodenseitigen Ende des Kondensators verbunden.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Schwingkreisspule 42 mit einer weiteren Spule 42' gekoppelt, die einseitig mit der Schwingkreisspule verbunden ist und deren anderes Ende über einen Kondensator 43 mit dem Bremsgitter in Verbindung steht. Der so gebildete Kreis mit den Spulen 42' und 42" und dem Kondensator 43 stellt einen Absorptionskreis dar, der bewirkt, daß ein sog. Bandausbreitungseffekt eintritt, welcher eine gleichmäßige Beeinflussung des Kreises über einen vorherbestimmten Empfangsbereich hin gestattet. Das System verhält sich wie ein Bandfilter, und es wird außerdem die Wirkung der beschriebenen Rückkopplungsanordnungen erreicht. Obwohl die Arbeitsweise eines solchen Absorptionskreises noch nicht vollkommen geklärt worden ist, ist seine Wirkungsweise, die eine weitere Verbreitung des oben abgeflachten Teiles einer Resonanzkurve bewirkt, durch Beobachtungen bestätigt.

Der Kreis, welcher mit der Röhre 20 zusammengeschaltet ist, soll jedenfalls so eingestellt sein, daß er in einer bei der Besprechung der Abb. 1 beschriebenen Art und Weise arbeitet, damit eine hohe Selektivität und eine wirksame .Verstärkung unter Vermeidung von Verzerrungen erreicht wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Rückkopplung bei Elektronenröhren mit mehreren Rückkopplungskanälen, die eine Ausgangselektrode mit verschiedenen Gittern verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung auf Steuergitter ausgeübt wird, die durch auf konstantem, positivem Potential liegende Schirmgitter voneinander getrennt sind, und daß die Rückkopplung in allen Kanälen unabhängig voneinander nach Betrag und Phase derart eingestellt ist, daß die resultierende Rückkopplung von der empfangenen hochfrequenten Schwingung angenähert unabhängig ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuergitter gleichen Kennliniencharakters, ζ. Β. Steuergitter hö und Bremsgitter einer Pentode, verwendet werden.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anode und dem gitterseitigen Ende des Eingangskreises eine Reihenschaltung von Kapazität (11) und Widerstand (12) und zwischen Anode und Kathode eine Reihenschaltung von einem mit der Anode verbundenen Widerstand (9), einem daran anschließenden Kondensator (10) und einer mit der Kathode einerseits, mit dem einen

   Rückkopplungsgitter (6) und dem Kondensator (io) andererseits verbundene Impedanz (13) angeordnet ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als zwischen Kathode (47) und einem Rückkopplungsgitter (50) liegende Impedanz eine mit der Eingangskreisspule (42) gekoppelte Spule (42") dient und außerdem die Gitterseite des Eingangskreises über eine Reihenschaltung einer mit der Eingangsspule gekoppelten Spule (42') und eines Kondensators (43) mit dem gleichen Rückkopplungsgitter verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen