DE687639C

DE687639C - Anode power saving circuit for an amplifier tube

Info

Publication number: DE687639C
Application number: DE1937I0057957
Authority: DE
Inventors: Robert B Dome
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1936-05-09
Filing date: 1937-05-11
Publication date: 1940-02-02
Also published as: FR821639A; US2143689A

Description

Es sind bereits Anodenstromsparschaltungen bekannt, bei denen die Anodenwechselspannung der Verstärkerröhre zur Verschiebung der Steuergittervorspannung der gleichen Röhre in das Gebiet größeren mittleren Anodenstromes in der Weise benutzt wird, daß die Anodenwechselspannung durch einen Gleichrichter gleichgerichtet und als zusätzliche Gittervorspannung dem Steuergitter in einem solchen Sinn zugeführt wird, daß die anfänglich stark negative Gittervorspannung bei größeren Wechselspannungsamplituden verringert wird.There are already anode power saving circuits known, in which the anode alternating voltage of the amplifier tube to shift the Control grid bias of the same tube in the area of larger mean anode current is used in such a way that the anode AC voltage through a rectifier rectified and fed as an additional grid bias to the control grid in such a way that the initially strongly negative grid bias reduced with larger AC voltage amplitudes will.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Gittervorspannung für die Verstärkerröhre von einem die Gittervorspannungsquelle überbrückenden Widerstand abgegriffen, dessen einer Teil aus einem amplitudenabhängigen Widerstand besteht; der Wert dieses amplitudenäbhängigen Widerstandes wird im wesentlichen durch einen vom Anodenwechselstrom abgezweigten, ihn zusätzlich durchfließenden Wechselstrom gesteuert; die gewonnene Gittervorspannung wird über einen Siebkreis dem Gitter zugeführt.In accordance with the present invention, the grid bias for the amplifier tube tapped from a resistor bridging the grid bias voltage source, whose one part consists of an amplitude-dependent resistor; the value of this amplitude-dependent resistance is im essentially by an alternating current branched off from the anode and additionally flowing through it AC controlled; the grid prestress obtained is over a sieve circle fed to the grid.

Der Vorteil der Erfindung Hegt einmal darin, daß im Gegensatz zu der obenerwähnten bekannten Anordnung beide Halbwellen der Anodenwechselspannung zur Gittervorspannungsänderung verwendet werden. Dadurch sind gleichzeitig die Verzerrungen der zur weiteren Verstärkung gelangenden Anodenwechselspannung geringer. Es ist zwar bekannt, durch eine Doppelweggleichrichtung beide Halbwelten der verstärkten Wechselspannung gleichzurichten, jedoch braucht man in diesem Falle zur Symmetrierung der den beiden Gleichrichtern zugeführten Wechselspannung einen Gegentakttransformator. Die vorliegende Erfindung erreicht also dieThe advantage of the invention resides in the fact that, in contrast to the above-mentioned known arrangement, both half-waves of the anode alternating voltage for changing the grid bias voltage be used. This also causes the distortion of the anode alternating voltage, which is used for further amplification less. It is known that both half-worlds of the amplified AC voltage can be achieved by a full-wave rectification rectify, but you need in this case to symmetrize the AC voltage fed to both rectifiers uses a push-pull transformer. the The present invention thus achieves the

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Nutzbarmachung beider Halbwellen auf eine wesentlich einfachere Weise.Harnessing both half-waves in a much simpler way.

Da ferner die abgezweigte Anodenwechselspannung nicht selbst (nach Gleichrichtung) als zusätzliche Gittervorspannung dient, sondern nur das Spannungsaufteilungsverhält nis eines parallel zu einer Gleichspannungsquelle liegenden Spannungsteilers verändert, kommt man zur Steuerung mit einem verhältnismäßig kleinen Bruchteil des Anodenwechselstromes aus.Furthermore, since the branched anode alternating voltage is not itself (after rectification) serves as an additional grid prestress, but only the stress distribution ratio nis of a voltage divider lying parallel to a DC voltage source changed, you get to the control with a relatively small fraction of the anode alternating current the end.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abbildung an Hand des Schaltbildes ■ einer Verstärkerstufe. Diese enthält' eine Verstärkerröhre 1 mit einer Anode 2, einer Kathode 3 und einem Steuergitter 4. 'Eine übliche Gleichspannungsquelle, etwa eine Batterie 5, liegt in Reihe mit der Primärwicklung 6 des Ausgangstransformators 7 zwi- zo sehen Anode und Kathode der Röhre, wobei der positive Pol der Batterie der Anode zugekehrt ist. Eine Signalquelle 8, die etwa niederfrequente Schwingungen erzeugen möge, ist an das Gitter 4 über einen Kopplungskondensator 9 angekoppelt. Der positive Pol einer zweiten Gleichspannungsquelle 10 liegt an der Kathode 3. Eine Reihenschaltung eines Widerstandes Ί i, dessen Widerstands wert von der Belastung abhängt und der z. B. aus dem Material besteht, das die Bezeichnung Thyrit trägt, und eines gewöhnlichen 0hmschen Widerstandes 12 liegt parallel zur Batterie 10. Das Steuergitter 4 ist mit dem Abgriff zwischen dem Widerstand 11 und dem Widerstand 12 durch einen Ableitwiderstand 13 und einen Filterwiderstand 14 verbunden. Der Filterkondensator 15 liegt zwischen der Kathode 3 und dem gitterseitigen Ende des Filterwiderstandes 14. Zur Erzeugung eines Steuerstromes für den belastungsabhängigen Widerstand 11 dient der Kopplungskondensator 16 und der Regelwiderstand 17, der in Reihe zwischen der Anode und dem unteren Ende des Widerstandes 11 liegt. Durch diese Schaltung wird erreicht, daß ein Teil des Anodenwechselstromes durch den Kondensator 16, den Widerstand 17 und den Widerstand 11 zur Kathode fließt. Gleichzeitig liegt der Widerstand 11 in dem Gleich-Stromkreis, welcher außer ihm die Spannungsquelle 10 und den Widerstand 12 enthält. An exemplary embodiment of the invention is shown in the illustration on the basis of the circuit diagram of an amplifier stage. This 'includes an intensifier tube 1 having an anode 2, a cathode 3 and a control grid 4.' A common DC voltage source, such as a battery 5 is connected in series with the primary winding 6 of the output transformer 7 be- zo see anode and cathode of the tube, the positive pole of the battery faces the anode. A signal source 8, which may generate low-frequency vibrations, for example, is coupled to the grid 4 via a coupling capacitor 9. The positive pole of a second DC voltage source 10 is connected to the cathode 3. A series connection of a resistor Ί i, the resistance value of which depends on the load and the z. B. consists of the material called Thyrite, and an ordinary Ohm resistor 12 is parallel to the battery 10. The control grid 4 is connected to the tap between the resistor 11 and the resistor 12 by a bleeder resistor 13 and a filter resistor 14. The filter capacitor 15 lies between the cathode 3 and the end of the filter resistor 14 on the grid side. The coupling capacitor 16 and the variable resistor 17, which is in series between the anode and the lower end of the resistor 11, are used to generate a control current for the load-dependent resistor 11. This circuit ensures that part of the anode alternating current flows through the capacitor 16, the resistor 17 and the resistor 11 to the cathode. At the same time, the resistor 11 is in the DC circuit which, in addition to it, contains the voltage source 10 and the resistor 12.

Die Konstanten der Kreiselemente sind in weiten Grenzen beliebig wählbar. Besonders gute Ergebnisse lassen sich bei einer solchen Bemessung erzielen, daß bei fehlender Gitterwechselspannung der Widerstand 12 auf einen solchen Wert eingestellt ist, daß etwa nur der vierte Teil des vollen mittleren Anodenstronies fließt. Der Widerstand 17 wird derart eingestellt, daß erst bei voller Durchsteuerung der Röhre das Spannungsaufteilungsverhältnis sich so verschoben hat, daß nunmehr der volle mittlere Anodenstrom fließt.The constants of the circle elements can be selected as required within wide limits. Particularly Good results can be achieved with such a dimensioning that there is no alternating grid voltage the resistor 12 is set to such a value that about only the fourth part of full middle anode tronies flows. The resistor 17 becomes such set that the voltage distribution ratio only when the tube is fully controlled has shifted so that now the full mean anode current flows.

Die Wirkungsweise ist dabei folgende: Sobald Wechselströme durch den Zweig fließen, der die Elemente 16, 17 und 11 enthält, sinkt der Wert des Widerstandes 11 und damit der durch die Gleichspannungsquelle ι ο an - ihm erzeugte Spannungsabfall. Um den gleichen Betrag fällt auch die Steuergittervorspannung, wodurch der mittlere Anodenstrom zunimmt. Bei passender Wahl der Kreiskonstanten ist diese Vorspannungsänderung von solcher Größe, daß die Röhre auf einem solchen Arbeitspunkt ihrer Anodenstrom-Gitterspannungskennlinie arbeitet, bei dem der größte Wirkungsgrad erreicht wird.The mode of operation is as follows: As soon as alternating currents flow through the branch, which contains elements 16, 17 and 11, the value of the resistor 11 decreases and thus the voltage drop generated by the DC voltage source ι ο an - him. To the The control grid bias voltage also drops by the same amount, reducing the mean anode current increases. With a suitable choice of the circular constants, this change in bias voltage is of such a magnitude that the tube opens such an operating point of their anode current-grid voltage characteristic works at which the greatest efficiency is achieved.

Der Filterwiderstand 14 und der Filterkondensator 15 sind in ihrer Zeitkonstante so bemessen, daß die zusätzliche Gittervorspannung sich so schnell aufbauen kann, daß eine Beschneidung des Stirnteiles einer plötzlichen einsetzenden Sprach- oder Musikschwingung vermieden wird. Andererseits muß die Zeitkonstante auch groß genug sein, damit die zur Signalschwingung frequenzgleichen Wechselspannungen am Widerstand 11 nicht rückwärts das Steuergitter 4 erreichen und dadurch eine Verzerrung bewirken. Wenn die Spannungsquelle 8 einen sehr niedrigen Innenwiderstand, wie es z. B. der Fall ist, wenn sie durch eine Diode oder eine Röhre mit kleinem Innenwiderstand dargestellt wird, kann die Filterkette 14, 15 fortgelassen werden, da dann nur ein verschwindender Bruchteil der am Widerstand 11 liegenden Wechselspannung am Gitter auftritt.The filter resistor 14 and the filter capacitor 15 are so in their time constant dimensioned so that the additional grid bias can build up so quickly that a Circumcision of the forehead part of a sudden onset of speech or music vibration is avoided. On the other hand, the time constant must also be large enough for the for signal oscillation, alternating voltages at the resistor 11 of the same frequency do not reverse reach the control grid 4 and thereby cause a distortion. If the Voltage source 8 has a very low internal resistance, as it is, for. B. is the case if it is represented by a diode or a tube with a low internal resistance, the filter chain 14, 15 can be omitted, since then only a negligible fraction the alternating voltage across the resistor 11 occurs on the grid.

Claims

Claims: ^io °

i. Anode power saving circuit for one. Amplifier tube whose control grid bias is shifted with increasing anode alternating voltage into the area of greater mean anode current, characterized in that, that the grid bias for the intensifier tube from a bridging the grid bias source Resistance (11, 12 of the figure) tapped one part (11) of which consists of an amplitude-dependent resistor, its value essentially by an alternating current branched off from the anode alternating current and additionally flowing through it is controlled, and that the grid prestress obtained is fed to the grid via a filter circuit (14, 15).

2. anode power saving circuit according to claim i, characterized in that the negative pole of the grid bias source (10) via a load-independent

Ohmic resistance (12) and a load-dependent one lying in series with it Resistor (11) with the positive, on the cathode (3) of the amplifier tube (1) lying pole is connected to the same grid bias source, and that the connection point of the two resistors on the one hand via a particular from a longitudinal resistance was (14) and a cross capacitor (15) existing filter circuit with the return line of the control grid (4) and on the other hand via a resistor (17) and a capacitor (16) is connected to the anode (2) of the tube.

3. anode power saving circuit according to claim i, characterized in that the Tapping of the grid bias is chosen so that in the absence of AC voltage the anode current is approximately equal to the fourth part of the mean anode current flowing at full modulation.

1 sheet of drawings