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Verstärker mit Aussteuerung des Gitterstromgebietes Die Erfindung
befaßt sich mit der Aufgabe, die Verzerrungen zu vermeiden, welche bei einem Verstärker
mit Gitterstromaussteuerung dadurch ,auftreten, daß sich die an einem Widerstand
im Gitterkreis von einem Hilfsstrom erzeugte negative Vorspannung bei der Aussteuerung
des Gitterstromgebietes infolge des diesen Widerstand durchfließenden Gitterstromes
ändert. Es ist bekannt, Verzerrungen nachträglich aufzuheben, welche durch die Aussteuerung
des Gitterstromgebietes auftreten. Dis Erfindung gibt dagegen Mittel an, welche
die Gittervorspannung konstant halten und deshalb die bei :einer Verschiebung der
Gittervorspannung ,auftretenden Verzerrungen beseitigen.
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Nach der Erfindung ist der von einem Hilfsstrom durchflossene Widerstand,
der im Gitterstromkreis liegt und von dem die Gittervorspannung abgegriffen wird,
der Ausgangswiderstand und der Hilfsstrom der Ausgangsstrom eines Gleichstromverstärkers,
bei welchem eine Wechselspannung durch die zu verstärkende Gleichspannung moduliert,
die modulierte Wechselspannung verstärkt und über einen Transformator übertragen
und gleichgerichtet wird, und dessen Eingangsspannung an einem vom Gitterstrom des
Verstärkers durchflossenen zusätzlichen Widerstand abgenommen ist und bei dem die
Richtung der Eingangsspannung und die Verstärkung derart gewählt ist, daß die Gittervorsp,annung
unabhängig von der Aussteuerung des Gitterstromgebietes konstant bleibt.
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Die Abb.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. i i ist die
Röhre eines Verstärkers, die betriebsmäßig gelegentlich mehr oder weniger ins Gitterstromgebiet
gesteuert wird. Über den Transformator 13 wird die zu verstärkende Wechselspannung
zugeführt, 18 ist ein Ausgangstransformator, 1 ¢ der Gitterblock-, i 9 der Anodenblockkondensator.
12 ist eine Röhre, die ihren Anodenstrom von der Gleichspannungsquelle 16 erhält.
Der am Widerstand 15 erzeugte Spannungsabfall stellt die Vorspannung der Verstärkerröhre
i i dar. Wird nun i i ins Gitterstromgebiet gesteuert, so wird der Gittergleichstrom
der Röhre i i auch über den Widerstand 15 fließen und die Vorspannung verändern.
Um die Vorspannung aber konstant zu halten, wird in den Gittergleichstromkreis der
Röhre i i ein Widerstand
i; gelegt, an dem eine dem Gittergleichstrom
proportionale Spannung entsteht, die über -einen auf bekanntem Prinzip beruhenden
Gleichstromverstärker mit galvanischer Trennung von Ausgangs- und Eingangskreis
dem Gitterkreis der Röhre 12 zugeführt wird. Der Gleichstromverstärker arbeitet
nach dem bekannten Verfahren der Modulation einer Wechselspannung durch die zu verstärkende
Gleichspannung, Verstärkung der modulierten Wechselspannung, Cbertragung der verstärkten
Wechselspannung über einen Transformator zur galvanischen Trennung von Ausgang und
Eingring des Verstärkers, Gleichrichtung der verstärkten Wechselspannung und Siebung
der die Ausgangsspannung darstellenden gleichgerichteten Spannung. Ein nach diesem
bekannten Verfahren aufgebauter Gleichstromverstärker ist in Abb. i dargestellt.
i ist die Verstä rkerröhre, die von einer WechselsPallntulgsduelle 3 anodenseitig
gespeist wird. Die zu verstärkende Gleichspannung wird über die Klemmen e, e' dem
Gitterkreis zugeführt, in welchem gegebenenfalls eine Vorspannungsduelle 2 liegt.
Im Anodenkreis befindet sich ein Transformator 4, der über das Ventil 5 all der
Kapazität 6 eine Gleichspannung erzeugt, die all den klemmen a, a' abgenommen wird.
Durch den Transforinator .l wird erreicht, daß die Ausgangsklemmen a, a' potentialmäßig
vollkommen getrennt sind von den Eingangsklemmen e, e'.
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Der Gleichstromverstärker in Abb. 2 besteht aus den beiden Röhren
i und ;, die anode nseitig von je einem Transformator S bzw. S" gespeist werden.
Die Röhren sind anodenseitig in Gegentakt geschaltet, gitterseitig parallel. Die
Gleichspannung wird über eine Siebkette 6, 6", 6y dein Widerstand 9 zugeführt.
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Am zu-eckmäl.@igsten ist es, wenn hierbei auch im Gleichrichterkreis
eine symmetrische Schaltung, z. B. Vollweggleichrichter, verwendet wird. Bei dieser
Schaltung ist es möglich, an den Ausgangsklemmen a, a' bzw. am Widerstand
g größere Gleichstromleistungen abzugebeil, ohne daß am Transformator ,I nennenstl-erte
Spannungsverzerrungen entstehen.
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hl Abb.3 ist die Vcrstärkercharakteristik dieses Verstärkers gezeichnet.
Als Abszisse ist die resultierende Gitterspannung an den Verstärkerröhreit i und
7 aufgetragen, als Ordinate die an den Klemmen <<, a' abgegebene \ utzspannung
tl". Der Teil CD der Chara'aeristik ist praktisch geradlinig, wälirend cl,.-
untere Teil gekrümmt ist, wie auf Grund cic-..- Röhrenkennlinie nicht anders zti
erwarten u-ar. Da im allgemeinen eine lineare Abhängigkeit der Ausgangs- von der
Eingefordert wird, eign°t sich nur cler Teil CC der Charakteristik. Man wird also
die zusätzliche Vorspannung 2 so wäIilen, daß die resultierende Gitterspannung zwischen
den Werten O und 0A liegt, die Ausgangsspannung also zwischen den Werten 0C und
AD. Selbstverständlich kann man in den Ausgangskreis eine konstante Zusatzspannung
legen, so daß die Absolutwerte beliebig eingestellt werden können. Lediglich die
Spannungsschwankung entspricht dann der Charakteristik CD, (Abb. 3).
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Im Gitterkreis der Röhre 12 liegt noch eine Spannung, die vom Widerstand
2o abgegriffen wird und daher proportional der Anodenffl u
eichspannung Cl"
der Röhre i i ist. Diese Spannung verändert über die Röhre 12 die Spannung am Widerstand
15 proportional der Anodenspannung U". Auf diese Weise wird der Ruhestrom der Röhre
t i trotz Schwankungen der Aliodetigleichspannutig U" hi an sich bekannter Weise
durch Beeinflussung der Gitterspannung entsprechend den Anodenspannungsschwankungen
konstant gehalten. Unabhängig von dieser Regelung wirkt der Gleichstromverstärker,
der den bei Gittergleichstrom am Widerstand 17
auftretenden Spannungsabfall
dem Widerstand 9, also dem Gitter der Röhre 12, zuführt. Wächst nun der Spannungsabfall
an 17, so wird die Gittervorspannung der Röhre 12 so weit stärker negativ, daß der
Anodenstrom dieser Röhre abnimmt, und zwar so stark, daß der Spannungsabfall am
Widerstand 15 denselben Wert wie früher hat, die Gittervorspannung der Röhre
i i also konstant geblieben ist.
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Die durch den Gittergleichstrom an den übrigen Widerständen (17 -,Widerstand
von 13 usw.) hervorgerufenen Spannungsabfälle können berücksichtigt werden. Dann
muß bei Einsetzen von Gittergleichstrom die Spannung all i 5 so einreguliert werden,
daß die gesamten Spannungsabfälle im Gitterkreis der Röhre i i immer die ursprüngliche
Gittervorspannung ergeben. In der in Abb. 2 angegebenen Schaltung wird also eine
Konstanthaltung der Gittervorspannung eines Verstärkers bei Gittergleichstrom ermöglicht.
Der in der Schaltung verwendete Gleichstromverstärker i, 7, 4.... hat die Aufgabe,
eine Gleichspannung, am Widerstand 17, all einer anderen Stelle, am Widerstand 9,
verstärkt abzugeben, die gegenüber einem Bezugspunkt (Erde o) ein anderes Potential
hat.
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Braucht man bei dem oben behandelten Gleichstromverstärker eine große
Verstärkung der Gleichspannung oder eine große abzugebende Leistung, so kann man
ihn mit einigen weiteren Verstärkerstufen ausrüsten. Diese zusätzliche Verstärkung
kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden. Z. B. kann ein Gleichstromverstärker
vor die Röhren. i und ; geschaltet werden. Oder es wird der Gleichstromversuirker
an den Ausgang,
die Klemmen a, a', angeschlossen. Schließlich kann
man hinter die Röhren t, 7 einen Wechselstromverstärker legen.