DE701143C

DE701143C - Circuit arrangement for equalizing the anode current of an amplifier tube distorted by the use of the grid current

Info

Publication number: DE701143C
Application number: DE1938E0050999
Authority: DE
Inventors: Heinrich Tigler
Original assignee: PAUL GUENTHER ERBSLOEH; HANS KARL FRHR V WILLISEN
Current assignee: PAUL GUENTHER ERBSLOEH; HANS KARL FRHR V WILLISEN
Priority date: 1938-03-31
Filing date: 1938-03-31
Publication date: 1941-01-09

Description

Schaltungsanordnung zur Entzerrung des durch den Einsatz des Gitterstromes verzerrten Anodenstromes einer Verstärkerröhre Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Entzerrung des durch den Einsatz des Gitterstromes verzerrten Anodenstromes einer Verstärkerröhre, bei der die auftretenden Gitterstromschwankungen eine Hilfsröhre steuern, durch die die Verzerrungen des Anodenstromes kompensiert werden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Hilfsröhre derart im Zuge einer Leitung liegt, durch die ein Teil der Ausgangsleistung der Verstärkeranordnung parallel zur Steuerspannungsquelle auf das Gitter der Verstärkerröhre positiv rückgekoppelt ist, daß .die Kathode der Hilfsröhre unmittelbar mit dem Gitter der Verstärkerröhre verbunden ist, daß ferner im Gitterkreis der Verstärkerröhre ein Widerstand liegt, an dessen Ende das Gitter und die Kathode der Hilfsröhre angeschlossen sind, und daß der rückgekoppelteLeistungsanteilund der Widerstand im Gitterkreis so bemessen sind, daß beim Einsetzen des Gitterstromes ein Zusammenbrechen der von der Treiberröhre gelieferten Steuerspannung durch selbsttätige Nachlieferung des Gitterstromes aus der Anodenwechselspannungsquelle der Hilfsröhre verhindert ist.Circuit arrangement for equalizing the through the use of the grid current distorted anode current of an amplifier tube The invention relates to a circuit arrangement to equalize the anode current distorted by the use of the grid current an amplifier tube in which the grid current fluctuations that occur are an auxiliary tube control, through which the distortions of the anode current are compensated. The essence the invention consists in the fact that the auxiliary tube is in the course of a line, through which part of the output power of the amplifier arrangement is parallel to the control voltage source is positively fed back to the grid of the amplifier tube that .the cathode of the Auxiliary tube is directly connected to the grid of the amplifier tube, that further there is a resistor in the grid circle of the amplifier tube, at the end of which the grid is located and the cathode of the auxiliary tube are connected, and that the feedback power component and the resistance in the grid circle are dimensioned so that at the onset of the grid current a collapse of the control voltage supplied by the driver tube by automatic Subsequent delivery of the grid current from the anode AC voltage source of the auxiliary tube is prevented.

Für -die erfindungsgemäße Anordnung wird zweckmäßig eine Hilfsröhre von kleinem Durchgritt verwendet. Bei Verwendung einer Hilfsröhre von normalem Durchgriff wird eine einstellbare negative Vorspannung an das Steuergitter der Hilfsröhre gelegt. An die Ausgangsklemmen des Ausgangstransformators des Vertärkers ist ein Spannungsteiler angeschlossen, dessen Schleifkontakt unter \Termeidung einer besonderen Anodenspannungsquelle unmittelbar mit der Anode der Hilfsröhre verbunden ist. Der im Verstärkerausgang angeordnete Spannungsteiler ist einpolig an ein definiertes Potential, z. B. an Erde, gelegt.For the arrangement according to the invention expedient a small diameter auxiliary tube is used. When using an auxiliary tube from normal penetration an adjustable negative bias is applied to the control grid placed in the auxiliary tube. To the output terminals of the amplifier's output transformer a voltage divider is connected, the sliding contact of which is a special anode voltage source connected directly to the anode of the auxiliary tube is. The voltage divider arranged in the amplifier output is single-pole to a defined Potential, e.g. B. on earth.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann mit Vorteil für Gegenkontaktverstärkeranordnungen verwendet werden. Sie eignet sich jedoch in gleicher Weise für einfache Verstärker, insbesondre Leistungsverstärker.The arrangement according to the invention can be used advantageously for counter-contact amplifier arrangements be used. However, it is equally suitable for simple amplifiers, especially power amplifiers.

Es ist bereits bekannt, die Verzerrungen in Verstärkerschaltungen dadurch auszugleichen, daß von der Ausgangsseite der Gitterstrom führenden Röhre Energie über einen nichtlinearen Widerstand auf das Gitter der betreifenden Röhre positiv zurückgekoppelt wird. Bei dieser bekannten Anordnung liegt jedoch die Rückkopplungsspannung in Reihe mit der .-Steuerwechselspannung und somit auch in Reihe mit dem Anodenkreis der Treiberröhre. Hat diese nun einen so hohen inneren Widerstand, daß ein Zusammenbruch der Steuerwechselspannung bei Gitterstromeinsatz eintritt, so ist es trotz einer derartigen Rückkopplung nicht möglich, die benötigte zusätzliche Energie dem Gitter der Röhre zuzuführen, also den Zusammenbruch der Spannung zu verhindern, da die Rückkopplungsenergie den hohen Innenwiderstand einer kleinen Treiberröhre nicht überwinden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß nicht dauernd zusätzliche Energie zum Röhreneingang geliefert wird, sondern jeweils nur dann, wenn Gitterstrom einsetzt. Die Anordnung ist daher unabhängig von den durch Altern oder bei Auswechslung von Röhren auftretenden Änderungen der Röhrendaten bzw. Änderungen der Spannungsverhältnisse, und es erübrigt sich eine entsprechende Einstellung und Nachstellung der Anordnung im Betrieb, so daß hieraus resultierende Fehler ebenfalls vermieden werden.It is already known the distortion in amplifier circuits to compensate for the fact that the tube carrying the grid current from the output side Energy through a non-linear resistance to the grid of the tube in question is fed back positively. In this known arrangement, however, the feedback voltage is present in series with the AC control voltage and thus also in series with the anode circuit the driver tube. Does this now have such a high internal resistance that it collapses the alternating control voltage occurs when grid power is used, it is in spite of one such feedback is not possible, the required additional energy to the grid to feed the tube, so to prevent the collapse of the voltage, since the Feedback energy does not reduce the high internal resistance of a small driver tube can overcome. Another advantage of the invention over this known arrangement consists in the fact that additional energy is not continuously supplied to the tube input but only when grid current starts. The arrangement is therefore regardless of changes caused by aging or replacement of tubes the tube data or changes in the voltage ratios, and it is unnecessary a corresponding setting and readjustment of the arrangement in operation, so that errors resulting from this can also be avoided.

Aus einer anderen Schaltung ist allerdings bereits bekannt, erst durch die auftretenden Gitterstromschwankungen eine Hilfsröhre zu steuern, um die Verzerrungen des Anodenstromes infolge Einsatz des Gitterstromes bei einem Verstärker zu kompensieren. In diesem Falle wird jedoch die zusätzliche Energie nicht dem Gitterkreis der zu entzerrenden Röhre, sondern dem Ausgangskreis derselben zugeführt. Die hierbei verwendete Hilfsröhre muß verhältnismäßig groß bemessen werden, da sie die zusätzliche Leistung selbst liefern muß. Gemäß einer abgeänderten Form dieses bekannten Verfahrens ist zwar auch vorgesehen, einen Teil der Verstärkerausgangsspannung an einem Widerstand abzugreifen und über einem Transformator dem Eingangskreis der vor der zu entzerrenden Röhre liegenden Röhre zuzuführen. Infolge der transformatorischen Ankopplung des Widerstandes mit dem Eingangskreis der Vorröhre gelangen jedoch in diesem Falle in den Eingangskreis dieser Vorröhre nicht nur die erwünschten, auf die Steuerspannung positiv wirkenden Spannungen, sondern auch negativ wirkende zusätzliche Spannungen während eines Teiles der Zeitdauer einer positiven Halbwelle der Steuerwechselspannung. Selbst wenn daher bei dieser bekannten Anordnung durch den positiven Anteil der zusätzlich in den Eingangskreis der Vorröhre eingeführten Spannung eine Entzerrung bewirkt wird, so wird andererseits zwangsläufig durch den entgegengesetzt wirkenden negativen Anteil dieser Spannung auch eine zusätzliche Verzerrung der.Verstärkerausgangsleistung hervorgerufen. Außerdem muß in diesem Falle die Vorröhre so groß bemessen werden, daß sie einen ausreichend kleinen inneren Widerstand besitzt, um einen Zusammenbruch der Steuerwechselspannung bei Gitterstromeinsatz zu verhindern, d. h. also, der erfindungsgemäß erstrebte Zweck der Kleinhaltung der Treiberröhre wird nicht bzw. nicht im gleichen Maße wie beim Erfindungsgegenstand erreicht.However, it is already known from another circuit, only through the occurring grid current fluctuations an auxiliary tube to control the distortion to compensate for the anode current due to the use of the grid current in an amplifier. In this case, however, the additional energy is not added to the lattice circle equalizing tube, but fed to the output circuit of the same. The one used here Auxiliary tube must be dimensioned relatively large, since they the additional power have to deliver. According to a modified form of this known method although also provided for part of the amplifier output voltage at a resistor and the input circuit of the to be equalized via a transformer Feed the tube lying down. As a result of the transformer coupling of the Resistance with the input circuit of the pre-tube get in this case in the input circuit of this pre-tube not only the desired, on the control voltage positively acting tensions, but also negatively acting additional tensions during part of the period of a positive half-wave of the AC control voltage. Even if, therefore, in this known arrangement by the positive portion of the An additional voltage introduced into the input circuit of the pre-tube provides an equalization is effected, on the other hand it is inevitably caused by the opposing effect negative portion of this voltage also causes additional distortion of the amplifier output power evoked. In addition, the pre-tube must be dimensioned so large in this case, that it has a sufficiently small internal resistance to collapse to prevent the alternating control voltage when using grid power, d. H. so that The purpose of keeping the driver tube small, aimed at according to the invention, is not or not achieved to the same extent as with the subject matter of the invention.

Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung und ihrer Wirkungsweise sind einige der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt, und es bedeuten Abb. i ein Schaltschema gemäß der Erfindung für einen einfachen Verstärker, Abb. 2 ein Schaltschema gemäß der Erfindung für einen Gegentaktverstärker.To facilitate understanding of the invention and its mode of operation are some of the possible embodiments of the subject invention in the drawing for example and shown schematically, and Fig. i mean a circuit diagram according to the invention for a simple amplifier, Fig. 2 is a circuit diagram according to of the invention for a push-pull amplifier.

Gemäß Abb. i wird die zu verstärkende Steuerspannung über den Eingangstransformator 2 der Verstärkerröhre i zugeführt. Die verstärkte Leistung gelangt über den Ausgangstransformator 4 zu dem Belastungskreis 5. In dem Gitterkreis der Röhre i ist ein Widerstand 3 angeordnet, während parallel zu den Ausgangsklemmen des Transformators 4 ein Spannungsteiler 7, der einpolig geerdet ist, angeordnet ist. Sobald die über den Transformator 2 dem Steuergitter der Röhre i zugeführte Steuerspannung einen gewissen Wert überschreitet, setzt Gitterstrom ein, der -in Richtung vom Steuergitter zur Kathode der Röhre i fließt. In diesem Augenblicke entsteht an dem Widerstand 3 ein Spannungsabfall, der gemäß der Erfindung dazu benutzt wird, die normalerweise gesperrte Hilfsröhre 6 zu entsperren. Die Anode dieser Röhre ist unmittelbar, d.h. ohne Zwischenschaltung einer besonderen Anodenspannungsquelle, mit dem Schleifkontakt des Spannungsteilers 7 verbunden.According to Fig. I, the control voltage to be amplified is fed to the amplifier tube i via the input transformer 2. The amplified power reaches the load circuit 5 via the output transformer 4. A resistor 3 is arranged in the grid circuit of the tube i, while a voltage divider 7, which is unipolarly earthed, is arranged parallel to the output terminals of the transformer 4. Once exceeds a certain value via the transformer 2 to the control grid of the tube i supplied control voltage grid current sets in, which - in the direction from the control gate flows to the cathode of the tube i. At this moment there is a voltage drop across resistor 3, which according to the invention is used to unlock auxiliary tube 6, which is normally blocked. The anode of this tube is directly connected to the sliding contact of the voltage divider 7 without the interposition of a special anode voltage source.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende Unter der Voraussetzung, daß der Abgriff des Spannungsteilers 7 für eine bestimmte Maximalleistung, bei der eine Verzerrung durch den einsetzenden Gitterstrom noch nickt erfolgt, eingestellt ist, beginnt in dem Augenblick ein Strom von dem Spannungsteiler 7 über die Anoden-Kathoden-Strecke der Hilfsröhre 6, das Steuergitter der Röhre i und die Kathode der Röhre i zu fließen, in dem infolge des einsetzenden Gitterstromes in der- Röhre i und des hierbei entstehenden Spannungsabfalles am Widerstand 3 das Steuergitter der Röhre 6 eine entsprechend positive Vorspannung erhält. Nach einmaliger Einstellung des Spannungsteilers 7 arbeitet die erfindungsgemäße Anordnung völlig selbsttätig, da sie lediglich von dem infolge übersteuerung einsetzenden Gitterstrom der Röhre i selbsttätig gesteuert wird. Der infolge Entsperrung der Hilfsröhre 6 =beim Einsetzen des Gitterstromes in der Röhre i auf dem soeben beschriebenen Wege fließende Strom, dessen Richtung in Abb. i durch einen Pfeil gekennzeichnet ist, liefert so viel Energie nach, daB der Leistungsabfall infolge des einsetzenden Gitterstromes in der Röhre i kompensiert wird. Hierdurch wird erreicht, daß infolge Einsatzes des Gitterstromes in der Röhre i im Ausgang der Verstärkeranordnung sich ergebende Verzerrungen und ein Zusammenbruch der über den Transformator ä zugeführten Steuerspannung vermieden werden.The mode of operation of the arrangement is as follows, provided that that the tap of the voltage divider 7 for a certain maximum power at which a distortion by the onset of the grid current still nods takes place is, at that moment a current begins from the voltage divider 7 via the anode-cathode path the auxiliary tube 6, the control grid of the tube i and the cathode of the tube i to flow, in the one as a result of the onset of the grid current in the tube i and the resulting Voltage drop across the resistor 3 the control grid of the tube 6 a corresponding receives positive bias. After setting the voltage divider 7 once the arrangement according to the invention works completely automatically, since it is only from the grid current of the tube i which starts due to overdrive is controlled automatically will. The result of unlocking the auxiliary tube 6 = when the grid current begins current flowing in tube i on the path just described, its direction is marked by an arrow in Fig. i, supplies so much energy that compensates for the drop in power due to the grid current in the tube i will. This ensures that as a result of the use of the grid current in the tube i resulting distortions and collapse at the output of the amplifier arrangement the control voltage supplied via the transformer ä can be avoided.

In Abb.2 ist die erfindungsgemäße Anordnung in ihrer Verwendung für eine Gegentaktverstärkeranordnung dargestellt. Die Schaltung und Wirkungsweise dieser in Abb.2 dargestellten Anordnung ist grundsätzlich die gleiche wie die in Abb. i gezeigte Anordnung. Die Steuerwechselspannung gelangt über den Eingangstransformator 2 zu den Steuergittern der Röhre i' und i". Die verstärkte Ausgangsleistung der in Gegentakt angeordneten beidenRöhren i' und i" gelangt über den Ausgangstransformator q. zu dem Belastungskreis 5. Im Ausgang dieses Transformators q. sind zwei Spannungsteiler 7' und 7" angeordnet, die symmetrisch an Erde gelegt sind. Der Symmetriepunkt des Transformators 2 ist mit dem geerdeten Kathodenpunkt der beiden Röhren i' und i" verbunden. In den Gitterkreisen der beiden Röhren i' und i" sind entsprechend der Anordnung nach Abb. i Widerstände 3' und 3" angeordnet, deren Enden mit dem Steuergitter und der Kathode der Hilfsröhren 6' und 6" verbunden sind. Die Anoden der beide Röhren 6' und 6" sind mit den Schleifkontakten der Spannungsteiler 7' und 7" verbunden. Die Richtung des bei einsetzendem Gitterstrom durch die Hilfsröhren 6' und 6" fließenden Stromes ist durch Pfeile gekennzeichnet.In Fig.2, the arrangement according to the invention is used for a push-pull amplifier arrangement is shown. The circuit and mode of operation of this The arrangement shown in Fig.2 is basically the same as that in Fig. i shown arrangement. The alternating control voltage comes through the input transformer 2 to the control grids of the tube i 'and i ". The amplified output power of the two tubes i 'and i "arranged in push-pull passes through the output transformer q. to the load circuit 5. In the output of this transformer q. are two voltage dividers 7 'and 7 ", which are symmetrically connected to earth. The point of symmetry of the Transformer 2 is connected to the earthed cathode point of the two tubes i 'and i " tied together. In the grid circles of the two tubes i 'and i "are corresponding to Arrangement according to Fig. I Resistors 3 'and 3 "arranged, their ends with the control grid and the cathode of the auxiliary tubes 6 'and 6 "are connected. The anodes of the two tubes 6 'and 6 "are connected to the sliding contacts of the voltage dividers 7' and 7". The direction of the current flowing through the auxiliary tubes 6 'and 6 "when the grid current starts Stromes is indicated by arrows.

Bei den in Abb. i und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes ist in der Anodenleitung der Hilfsröhre 6 bzw. 6' und 6" keine Anodenspannungsquelle vorgesehen. Obwohl, wie man ohne weiteres erkennt, die gemäß der Erfindung erstrebte Wirkung bei den in Abb. i und 2 gezeigten Anordnungen eintritt, kann vorteilhaft zur Deckung der in der Hilfsröhre 6 bzw. 6' und 6" aufzubringenden Anodenverlustleistung in der Anodenleitung dieser Hilfsröhre eine Anodenspannungsquelle, deren Spannung beliebig einstellbar ist, angeordnet werden.In the exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown in FIGS is in the anode line of the auxiliary tube 6 or 6 'and 6 "no anode voltage source intended. Although, as can be readily seen, the aim of the invention Effect occurs in the arrangements shown in Fig. I and 2, can be advantageous to cover the anode power loss to be applied in the auxiliary tube 6 or 6 'and 6 " in the anode line of this auxiliary tube an anode voltage source, its voltage is arbitrarily adjustable, can be arranged.

Claims

PATEN fANSPRÜCÜI :: i. Circuit arrangement for equalizing the through the use of the grid current distorted anode current of an amplifier tube, iiei which control the occurring grid current fluctuations an auxiliary tube through which the distortions of the anode current are compensated, characterized in that the auxiliary tube is so in the course of a line through which part of the output power the amplifier arrangement parallel to the control voltage source on the grid of the amplifier tube positive feedback is that the cathode of the auxiliary tube is directly connected to the grid the amplifier tube is connected, that also in the grid circle of the amplifier tube there is a resistor at the ends of which the grid and the cathode of the auxiliary tube are connected, and that the feedback power component and the resistance are dimensioned in the grid circle so that they collapse when the grid current starts the control voltage supplied by the driver tube through automatic subsequent delivery the grid current from the anode AC voltage source of the auxiliary tube prevented is.

2. Arrangement according to claim i, characterized by the use of an auxiliary tube of little penetration. 3.

Arrangement according to claim i, characterized in that that when using an auxiliary tube of normal penetration an adjustable negative Bias is on their control grid. d ..

Arrangement according to claim i and / or following, characterized in that the output terminals of the output transformer of the amplifier a voltage divider is connected, the sliding contact of which directly is connected to the anode of the auxiliary tube.

5. Arrangement according to claim i and / or following, characterized in that the voltage divider arranged in the amplifier output unipolar to a defined potential, e.g. B. is placed on earth.

6. Arrangement according to Claim i and / or following in their use in push-pull amplifier arrangements.