DE691562C - Rueckgekoppelter Verstaerker oder Demodulator - Google Patents

Description

Bei den üblichen Rückkopplungempfängern kann eine höbe Verstärkung· und eine hohe Trennschärfe nur dadurch erreicht werden, daß man die Rückkopplung so groß macht, daß die Anordnung unmittelbar vor dem Schwingungseinsatz steht. Der Empfänger ist in diesem Fall aber sehr wenig stabil, da schon eine geringe Änderung der Betriebsdaten oder eine Änderung der Abstimmung

ίο häufig zum Einsetzen von Eigenschwingungen führt. , , ■

Eine noch größere Verstärkung als es mit den üblichen Rückkopplungsempfängern möglich ist, kann man mit den bekannten Pendelrückkopplungsempfängern erreichen. Diese haben jedoch den Nachteil, daß ihre Trennschärfe verhältnismäßig schlecht, und zwar wesentlich schlechter als bei den üblichen Rückkopplungsempfängern ist. Diese geringe Trennschärfe dürfte damit zusammenhängen, daß in denjenigen Halbperioden der Pendelschwingung, in denen die Entdämpfung erfolgt, das Anklingen der Schwingungen nur während eines sehr kurzen Zeitmoments 'durch die Empfangsschwingung bestimmt ist, während sich in den anschließendein Zeitmcmenten die Eigenschwingung des Kreises, dessen Dämpfung negativ ist, völlig selbständig aufschaukelt. Die Eigenschwingung kümmert sich dann nicht mehr um die empfangene Schwingung. Diese bestimmt praktisch nur die Steilheit des Anschwingvorganges während der ersten Perioden der Eigenschwingung. Die Schwingung eines unerwünschten Nachbarsenders von wesentlich abweichender Frequenz muß aber dann für diesen Anstieg in gleicher Weise maßgebend sein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, enthält der rückgekoppelte Verstärker zwei Rückkopplungswege, von denen der eine eine positive Rückkopplung und der "andere eine negative Rückkopplung auf das Gitter einer Verstärkerröhre bewirkt; in jeden Rücklcopplungsweg ist ein Gleichrichter derart eingeschaltet, daß

die eine Halbwelle der Schwingung im wesentlichen nur über den einen Rückkopplungsweg und die andere Halbwelle der Schwingungen wesentlichen nur über den anderen Rüekk; lungsweg fließt.

Bei dieser Schaltung kann es zu einem treten von Eigenschwingungen nicht kommen, und die geschilderten, die Trennschärfe des Pendelrückkopplungsempfängers herabsetzento den Erscheinungen könnein infolgedessen nicht auftreten. Trotzdem bewirkt die Rückkopp lung eine erhebliche Verstärkung, die jedoch als aperiodischer Vorgang aufzufassen ist. Während der einen Halbperiode der Schwingung wird dieser ein in der gleichen Rieh-' tung verlaufender zusätzlicher Impuls zxigeführt, in der anderen Halbperiode ein entgegengesetzt verlaufender Impuls. Im ganzen kann dabei eine Verstärkung auftreten, ohne daß es zu Eigenschwingungen kommt. Die Phasen der Rückkopplungsimpulse und Gegenkopplungsimpulse sind durch die Empfangsschwingung genau festgelegt. Besondere Röhren oder Kreise zur Erzeugung einer Pendelfrequenz sind bei der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, und ferner kann das bei den Pendelrückkopplungsempfängern störende hohe Pfeifgeräusch nicht auftreten. Gegenüber den üblichen Rückkopplungsschaltungen hat die vorliegende Erfindung den Vorteil der unbedingten Stabilität gegenüber Betriebsspannungsänderungen und Änderungen der Abstimmung. Macht man insbesondere die in der einen Halbperiode wirksame positive Rückkopplung so groß, daß sie an sich, d. h. ohne den in der nächsten Halbperiode wirksamen Gegenkopplungsimpuls, zur Schwingungserzeugung ausreichen würde, so kann man unter Beibehaltung der Stabilität die Verstärkung und die Trennschärfe gegenüber den üblichen Rückkopplungsempfängern sogar wesentlich verbessern. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. ι an Hand des Schaltbildes einer Hochfrequenzverstärkerstufe.

Die Verstärkerröhre// besitzt einen abgestimmten Gitterkreis L₁, C₁ und einen abgestimmten Anodenkreis L₂, C₂. Die durch die Antennen! empfangenen Signale werden dem Kreis L₁, C₁ durch die gegenseitige Induktion, die zwischen den Spulen/, und L₁ herrscht, zugeführt. Die an der Anode der Röhre, d. h. am Punkt B abgenommene Rückkopplungsspannung wird dem Kreis L₁, C₁ über zwei verschiedene Wege zugeführt, die in ihrem gemeinsamen Teil den Widerstand R₁, die Selbstinduktion Z.3 und den Kondensator C₃, in ihren getrennten Teilen die gegensinnig gepolten Gleichrichter d_vd₂, die Regelwiderstände R₂, R₃ und schließlich die beiden Koppelspulen I₁, I₂ enthalten, welche

gegensinnig auf die Spule L₁ induzierend wirken.

Die beiden Gleichrichter d_u d₂ können ckengleichrichter, Dioden, Gleichrichteren o. dgl. sein.

Diese beiden Gleichrichter sind im umgekehrten Sinne in die Rückkopplungswege eingeschaltet, derart, daß jeder von ihnen nur während je einer Halbperiode eine Kopp- 7" lung dieses Zweiges auf dem Gitterkreis zur Auswirkung kommen läßt. Die Spulen I₁ und7₂ wirken gegensinnig induzierend auf die Spule L₁, damit die eine während der einen Halbwelle der Schwingung eine positive Rückkopplung bewirkt, d. h. eine Verringerung der Dämpfung des Kreises L₁, C₁, und damit das Eintreten von Schwingungen dieses Kreises begünstigt, während die andere, welche in der anderen Halbperiode wirksam wird, eine negative Rückkopplung oder Gegenkopplung bewirkt, d.h. also eine Zunahme der Dämpfung des Kreises L₁, C₁ und ein Abklingen der Schwingung.

Damit die beiden Rückkopplungsspannungen in richtiger Phase erfolgen, d. h. einmal in genauer Phase und einmal in genauer Gegenphase zu den in der Spule ,L₁ durch die Antenne induzierten Schwingungen, und damit andererseits die Zeitkonstanten der beiden Rückkopplungswege hinreichend klein sind, um die Rückkopplung sich während einer Halbperiode auswirken zu lassen, sind in dem gemeinsamen Teil der beiden Rückkopplungszweige die Regelglieder R₁, L₃ und C3 vorge- sehen. Diese Regler werden so eingestellt, daß die Phasen der Rückkopplung bzw. der Gegenkopplung für eine mittlere Frequenz des Empfängswellenbereiches richtig sind. Werden in die Kreise genügend hohe Widerstände eingeschaltet, so kann man erreichen, daß selbst an den Enden des Wellenbereiches, ohne die Einstellung ändern zu müssen, die Phasenabweichungen hinreichend klein sind, z.B. nur wenige Grade betragen. J05

Die Regelwiderstände R₂ und /?₃ erlauben schließlich, die Amplitude der Rückkopplungsspannungen in jedem einzelnen Rückkopplungsweg in passender Weise einzustellen. , »>o

Die Einstellung der Amplitude der Rückkopplungsspannungen kann so erfolgen, daß während der einen Halbperiode der positive Rückkopplungsgrad einen Wert erreicht, welcher an sich das Auftreten von Schwingungen »»5 ermöglichen würde, indes während der anderen Halbperiode die Gegenkopplung so groß ist, daß diese Schwingungen etwas gedämpft werden, aber nicht völlig wieder abklingen können. Man stellt in der Tat fest, iao daß die Anordnung sehr empfindlich ist und eine genügende Trennschärfe besitzt und daß

ferner die Regelung des Rückkopplungsgrades sehr viel weniger kritisch ist als bei den gewöhnlichen Rückkopplungsanordnungen, bei denen die Rückkopplung in beiden. HaIb-. perioden in gleichem Sinne 'erfolgt.

Die Anordnung nach Abb. ι zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine Hochfrequenzverstärkerröhre. Natürlich kann die erfindungsgemäße Anordnung auch bei anderen Stufen, z. B. der Gleichrichterstufe oder bei Niederfrequenzverstärkern, in Anwendung gebracht werden.

Abb. 2 zeigt in einem wiederum schematischen Schaltbild idie Anwendung der Erfindung auf eine Gleichrichterstufe. Die Gleichrichterröhre D> wirkt als Audion. C und r stellen den üblichen Kopplungskondensator und den Widerstand . in der Gitterzuleitung dar. Die ränderen Teile der Anordnung sind die gleichen wie die bei dem Schaltbild nach Abb. ι und tragen gleiche Bezugszeichen. Die Rückkopplung der Hochfrequenz geschieht vom Punkt B über zwei getrennte Rückkopplungswege im umgekehrten Sinne auf den Gitterkreis. Die gleichgerichteten Niederfrequenzschwingungen, die am Punkt E, also an den Klemmen des Widerstandes R₁, entstehen, werden einem mehrstufigen Niederfrequenzverstärker Λ-⁷/⁷ üblicher Bauart über

einen Kopplungskondensator C5 und einen als Lautstärkeregler benutzbaren Spannungsteiler/^ zugeführt.

Abb. 3 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in welchem die beiden Gleichrichter d_v d₂ und die erste Niederfrequenzverstärkerröhre gemeinsam als eine Verbundröhre K. mit zwei Diodensystemen und einem Penthodensystem ausgebildet sind.
Die beiden Gleichrichter sind durch die

4ü beiden Dioden,^₁ und d₂ dieser Röhre dargestellt, während das Penthodensystem als erste Niederfrequenzstufe dient.

Auch die Empfangsgleichrichterröhre ist als Penthode/ ausgebildet.

Die Gegenkopplung kann dadurch eingestellt werden, daß man dem Widerstand R_e einen passenden Wert gibt,, während die (positive) Rückkopplung mittels des veränderbaren Widerstandes R₂ einstellbar ist.

Claims (4)

5" Patentansprüche:

1. Rückgekoppelter Verstärker oder Demodulator, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rückkopplungswege vorgesehen sind, von denen der eine eine positive Rück-

- kopplung, die insbesondere an sich zur Schwingungserzeugung ausreichen würde, und der andere eine negative Rückkopplung auf das Gitter einer Verstärkerröhre fl₍₎ bewirkt, und daß in jeden Rückkopplungsweg ein Gleichrichter derart eingeschaltet ist,¹ daß die eine Halbwelle der Schwingung im wesentlichen nur über den einen Rückkopplungsweg und die andere Halbwelle s₅ der Schwingung im wesentlichen nur über den anderen Rückkopplungsweg fließt.

2. Verstärker oder Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Verstärkerröhre über zwei gegensinnig gepolte Gleichrichter mit je einer gegensinnig mit der Gitterkreisspule gekoppelten Rückkopplungsspule verbunden ist.

3. Verstärker oder Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die- beiden Rückkopplungswege Regelwiderstände eingeschaltet sind.

4. Verstärker oder Demodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die gemeinsame Rückkopplungsleitung und/oder die beiden getrennten Rückkopplungsleitungen Impedanzen zur Einstellung der Phasenlage eingeschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen