DE706012C - Gegengekoppelter Verstaerker - Google Patents

Gegengekoppelter Verstaerker

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Publication number
DE706012C
DE706012C DET48117D DET0048117D DE706012C DE 706012 C DE706012 C DE 706012C DE T48117 D DET48117 D DE T48117D DE T0048117 D DET0048117 D DE T0048117D DE 706012 C DE706012 C DE 706012C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
circuit arrangement
switching elements
arrangement according
dependent switching
Prior art date
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Expired
Application number
DET48117D
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Bartels
Dr Friedrich Schierl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefunken AG
Original Assignee
Telefunken AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefunken AG filed Critical Telefunken AG
Priority to DET48117D priority Critical patent/DE706012C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE706012C publication Critical patent/DE706012C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/34Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback
    • H03F1/36Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback in discharge-tube amplifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

  • Gegengekoppelter Verstärker Gegengekoppelte Verstärker werden bekanntlich unter anderem zur Verminderung linearer und nichtlinearer Verzerrungen verwendet.
  • Bei derartigen Verstärkern ist wegen der frequenzabhängigen Scheinwiderstände der Schaltelemente des Verstärkers, wie z. B. der Kopplungsglieder oder Röhren, die Ausgangsspannung nicht in Phase mit der Eingangsspannung, und die Verschiedenheit in der Phase ist frequenzabhängig. Beim gegeng,ekoppelten n Verstärker tritt bei den Frequenzen, bei denen der Phasenwinkel dieser frequenzabhängigen Schaltelemente einschließlich des Phasenwinkels der Gegenkopplung r8o° erreicht, Rückkopplung auf. Die Dämpfung des gesamten Gegenkopplungskreises, d. h. also des Verstärkungsweges und des Gegenkopplungs`veges, bestimmt in diesem Punkt die Größe der ohne Selbsterregung des Verstärkers möglichen Gegenkopplung.
  • Die bekannten, bisher bei gegengekoppelten Verstärkern -benutzten Schaltelemente oder Kettenleiter weisen mit wachsender Frequenz entweder :eine steigende Dämpfung bei steigendem nacheilendem Phasenwinkel oder eine fallende Dämpfung (Entdämpfung) bei steigendem voreilendem Phasenwinkel auf.
  • Gegenkopplungen mit großen Amplituden ohne Selbsterregung erfordern Sichaltelemnente, die eine große frequenzabhängige Dämpfung, jedoch möglichst keine Phasendrehung aufweisen.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Schaltelemente, deren Wirkwiderstände infolge der frequenzabhängigen Verluste einen mit der Frequenz ' steigenden Betrag haben, dieser Bedingung recht nahe kommen. Mit solchen Elementen ist es möglich, frequenzabhängige Dämpfungen mit kleinem Phasenwinkel zu erzeugen.
  • Es ist bei Verstärkern bereits bekannt, zur Erzielung einer bestimmten frequenzabhängigen Dämpfung einen Schwingungskreis einzuschalten und diesem Schwingungskreis einen Ohmschen Widerstand hinzuzufügen, wobei der Ohmsche Widerstand auch durch geeignete Wahl der Kupfer- und Eisenverluste des Schwingungskreises ersetzt werden kann. Ferner ist bekannt, zur Kopplung zweier Verstärkerstufen eine Glimmlampe, die einen frequenzabhängigen Widerstand dar-., stellt, zu benutzen. Bei diesen hekanntie4i Schaltungsanordnungen handelt es sich jedQ4.. nicht um gegengekoppelte Verstärker, son= dern um Verstärker, bei denen die Phasendrehung zwischen Eingang und Ausgang ohne Bedeutung ist.
  • Des weiteren ist ein gegengekoppelter Verstärker bekanntgeworden, bei dem zwei aufeinanderfolgende Stufen durch ein Netzwerk mit den Verstärkerelementen gegenläufiger Phasendrehung gekoppelt werden. Mit diesem Netzwerk ist ein angenähert konstanter Phasenwinkel nicht zu erreichen.
  • Die Nachteile der bekannten Gegenkopplungsschaltungen werden nun durch die Erfindung vermieden. Gemäß der Erfindung sind zur Verminderung der durch frequenzabhängige Schaltelemente .auftretenden Phasendrehungen bei negativ rückgekoppelten Verstärkern im geschlossenen Gegenkopplungskreis frequenzabhängige Schaltelemente angeordnet, deren Wirkwiderstand innerhalb und oberhalb des Nutzfrequenzbereiches wesentlich größer ist als ihr Blindwiderstand und in diesen Bereichen mit wachsender Frequenz in angenähert gleichem oder stärkerem '.Maße ansteigt als ihr Blindwiderstand.
  • Solche Schaltelemente, die einen sich mit der Frequenz ändernden Wirkwiderstand besitzen, sind z. B. Widerstände, bei denen der Skin-Effekt ausgenutzt wird. Ferner können Drosselspulen so bemessen werden, daß sie in dem für die Rückkopplung in Betracht kommenden Frequenzbereich beträchtliche Eisenverluste besitzen. Beispielsweise kann man Drosselspulen verwenden, die im Gegensatz zu den sonst im allgemeinen in der Verstärkertechnik benutzten Spulen absichtlich mit einem Eisenkern von hoher Verlustziffer, z. B. einem massiven Eisenkern oder .einem Eisenkern aus verhältnismäßig dicken Blechen, ausgerüstet sind. Auch können Gasstrecken, deren Wechselstromwiderstand mit der Frequenz sich ändert, verwendet werden. Man kann solche frequenzabhängigen Widerstände auch mit frequenzunäbhängigenWiderständen, z. B. nach Art eines Spannungsteilers, zusammenschalten, um auf diese Weise den gewünschten Gang des Dämpfungsmaßes zu erhalten. Es lassen sich dadurch Schaltelemente und Kombinationen solcher Elemente herstellen, deren Dämpfung frequenzabhängig ist, ohne daß sie nennenswerte Phasenwinkel aufweisen.
  • Die Abb. i zeigt den gemessenen Scheinwiderstand einer Drosselspule. Als Abszisse ist der Wirkwiderstand aufgetragen, als 0rdinate der Blindwiderstand. Die Widerstandswerte für die Frequenz r oo, i ooo und i o ooo Hz sind mit A, B, C bezeichnet. Die 'von der Abszissenachse und den Geraden :.durch den Nullpunkt und diese Punkte A, ':'B, C gebildeten Winkel a, a_ und a.; sind die dazugehörigen Phasenwinkel. Aus dem Diagramm ist zu ersehen, daß a= praktisch gleich a3 ist. Das bedeutet, daß zwischen i ooo bis i o ooo Hz keine Änderung der Phasendrehung, insbesondere keine Zunahme aufgetreten ist. Bei noch höheren Frequenzen wird infolge der mehr als frequenzproportionalen Zunahme der Wirbelstromverluste der Phasenwinkel noch etwas kleiner. Der Phasenwinkel ist dementsprechend praktisch über einen großen Frequenzbereich nahezu konstant und verhältnismäßig klein. Die Dämpfung steigt stark an, insbesondere für die kritischen Frequenzen, bei denen die Gefahr der positiven Rückkopplung auftritt.
  • Die Abb.2 veranschaulicht beispielsweise ein Schaltbild eines gegengekoppelten Verstärkers mit einem solchen eine nur geringe Phasendrehung besitzenden Schaltelement, und zwar ist die Schaltung so getroffen, daß die hohen Frequenzen stärker gedämpft werden: Im Ausgangskreis der Röhre i des gegengekoppelten Verstärkers liegt im Kopplungsweg zur nächsten Röhre 2, durch den Kondensator 3 abgeblockt, die mit Eisenkern versehene Drosselspule q., die eine beträchtliche frequenzabhängige Dämpfung mit sich bringt, ohne mit wachsender Frequenz ihren Phasenwinkel praktisch zii vergrößern. Damit ist die Möglichkeit geschahen, große Gegenkopplungen vorzusehen. Für die Dämpfung der tiefen Rückkopplungsfrequenz müßte ein solches Glied zum C-bertragungszug quer gelegt werden.
  • Um zu erreichen, daß diese Schaltelemente auch für sehr hohe Rückkopplungsfrequenzen eine ausreichende Dämpfung besitzen, sind diese möglichst kapazitätsarm, z. B. mit kapazitätsarmer Wicklung auszuführen. Da weiterhin einige der vorerwähnten Schaltelemente amplitudenabhängig sind, ist zur Vermeidung einer amplitudenabhängigen Verstärkung zu empfehlen, diese Elemente an die Stellen geringen Übertragungspegels zu legen. Es sei noch bemerkt, daß es für die Wirkungsweise der Erfindung gleichgültig ist, ob diese Schaltelemente im Verstärkungsweg oder im Gegenkopplungsweg vom Ausgang zum Eingang des Verstärkers liegen.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: t. Schaltungsanordnung zur Verminderung der durch frequenzabhängige Schaltelemente auftretenden Phasendrehungen bei negativ rückgekoppelten Verstärkern, dadurch gekennzeichnet, daß im geschlossenen Gegenkopplungskreis frequenzabhängige Schaltelementeangeordnet sind, deren Wirkwiderstand innerhalb und oberhalb des Nutzfrequenzbereiches wesentlich größer ist als ihr Blindwiderstand und in diesen Bereichen mit wachsender Frequenz in angenähert gleichem oder stärkerem Maße ansteigt .als ihr Blindwiderstand.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Benutzung von Transformatoren oder Drosselspulen mit- einem Eisenkern, der so gewählt ist, daß das Ansteigen der Wirkwiderstände in Abhängigkeit von der Frequenz im wesentlichen durch das Steigen der Eisenverluste bedingt ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da,ß ein Widerstand benutzt ist, der so bemessen und ausgebildet ist, daß die Frequenzabhängigkeit der Wirkkomponente durch den Skin-Effekt bewirkt ist. q..
  4. Schaltungsanordnung nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Widerstand aus einem magnetischen Werkstoff besteht.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als frequenzabhängige Schaltelemente Gasstrecken, z. B. Glimmentladungsröhren, benutzt sind, deren Wechselstromwiderstand mit der Frequenz sich ändert.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Elektrolytkondensatoren als frequenzabhängige Schaltelemente. Schaltungsanordnung nach Änspruch i und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Schaltelementen, deren Wirkwiderstand sich mit der Frequenz ändert, ein frequenzunabhängiger Widerstand zugeordnet ist. B. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzabhängigen Schaltelemente an Stellen niedrigen Übertragungspegels liegen.
DET48117D 1937-02-02 1937-02-03 Gegengekoppelter Verstaerker Expired DE706012C (de)

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DET48117D DE706012C (de) 1937-02-02 1937-02-03 Gegengekoppelter Verstaerker

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE510535X 1937-02-02
DET48117D DE706012C (de) 1937-02-02 1937-02-03 Gegengekoppelter Verstaerker

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DE706012C true DE706012C (de) 1941-05-15

Family

ID=25944911

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DET48117D Expired DE706012C (de) 1937-02-02 1937-02-03 Gegengekoppelter Verstaerker

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DE (1) DE706012C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE890524C (de) * 1943-11-19 1953-09-21 Aeg Gegengekoppelter Fernkabelverstaerker

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE890524C (de) * 1943-11-19 1953-09-21 Aeg Gegengekoppelter Fernkabelverstaerker

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