DE707215C - Frequenzunabhaengiger Widerstandsverstaerker mit Ausgleich der Eingangskapazitaet durch eine negative Kapazitaet - Google Patents

Description

• Frequenzunabhängiger Widerstandsverstärker mit Ausgleich der Eingangskapazität durch eine negative Kapazität Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, mit einem Widerstandsverstärker ein. hreites Frequenzband, z. B. für Fernsehzwecke, verstärken -zu können, also einen Widerstandsverstärker weitgehend frequenzunabhängig zu machen. Der Frequenzbereich eines Widerstandsverstärkers ist hauptsächlich durch die Eingangskapazität der Röhren nach oben beschränkt.
• Es ist bekannt, die 'Eingangskapazität einer Verstärkerröhre durch eine negative Kapazität auszugleichen, welche erzeugt wird, indem die betreffende Röhre als Dynatron betrieben wird und ,deshalb einen negativen Innenwiderstand besitzt. Dieser negative Innenwiderstand ruft jedoch leicht eine Schwingneigung hervor.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Vermeidung dieses Nachteils einem. zwischen Steuergitter und Kathode befindlichenRaumladegitter über einen Ohmschen Widerstand eine positive Vorspannung zuzuführen und die Spannungsverstärkung dieses Raumladegitters gegenüber dem Steuergitter bei gegebener Kapazität zwischen diesen Gittern so zu bemessen, daB die Eingangskapazität zwischen Steuergitter und Kathode beseitigt ist. Demgegenüber ermöglicht die Erfindung eine freie Wahl der die negative Kapazität beeinflussenden Kopplungskapazität, so daB die negative Steilheit der Hilfselektrode bei der Erfindung nur gering zu sein braucht.
• Nach der Erfindung wird in einer Röhre außer einer zur Verstärkung der Nutzspannungen dienenden Entladungsstrecke positiver Steilheit eine über einen Ohmschen Widerstand positiv vorgespannte, gegen das Steuiergitter durch ein Schirmgitter abgeschirmte Hilfselektrode vorgeseh,e:i und so angeordnet, daß diese Entladungsstrecke eine negative Steilheit aufweist; gleichzeitig ist diese Hilfselektrode mit dem Steuergitter über einen so bemessenen Kondensator verbunden, daß dis Eingangskapazität der Röhre kompensiert ist.
• Die verwendete Röhre ist in ihrem Aufbau bekannt und für einen Gegentaktverstärker mit Transformatorkupplung verwendet worden.
• Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Röhre 2 besitzt je einen Teil mit positiver und mit negativer Steilheit. Die Kathode 5 ist in der Entladungsstrecke positiver Steilheit nacheinander vom inneren Schirmgitter 6, dem Steuergitter 7, dem äußeren Schirmgitter 8 und der Anode 9 umgeben. Die Anode des Teils, der negative Steilheit aufweist, ist mit io bezeichnet. Die Steuerspannungsquelle i ist an den Eingangswiderstand a durch den Kopplungskondensator q.' gekoppelt. Eine Vorspannungsquelle i i zwischen der geerdeten Kathode 5 und dem Widerstand q. hält das Steuergitter 7 auf der für die Verstärkung gewünschten negativen Vorspannung. Die Spannungsquelle 12 sorgt für die geeigneten positiven Potentiale an den Schirmgittern und Anoden. Die Schirmgitter 6 und 8 liegen an einem gemeinsamen Punkt der Spannungsquelle 12. Die Hauptanode 9 ist mit dem positiven Pol der Spannungsquelle 12 über den Belastungswiderstand 3 verbunden. Die Hilfsanode i o liegt über den Widerstand 13 an demselben Punkt.
• Bei einer bestimmten Spannung am Steuergitter 7 teilt sich der Elektronenfluß von der Kathode 5 zwischen die Hilfsanode i o und die Hauptanode 9 in bestmunter Weise. Wächst die Spannung am Gitter 7 in negativer Richtung, so werden immer mehr Elektronen zur Hilfsanode io zurückgetrieben, wodurch der Strom durch den zugehörigen Kreis wächst. Wenn dagegen das Steuergitter 7 genügend stark positiv gemacht wird, gelangen im wesentlichen alle Elektronen durch das Steuergitter zur Hauptanode 9; der Strom über die Hilfsanode nimmt dann im wesentlichen bis auf Null ab. Das Steuergitter 7, das von beiden Anoden 9 und io abgeschirmt ist, hat geringe Kapazität gegenüber beiden. Die Röhre hat eine mehr synmnetrische Charakteristik in bezug auf die Steilheit der beiden Anodenströme als die gewöhnlichen Röhren mit negativer Steilheit.
• Der Widerstand 13 an der Hilfsanode io dient zusammen mit dem Kondensator C," zur Erzeugung der negativen Kapazität, da die Steilheit dieser Anode negativ ist.
• Verwendet man die Hauptanode 9 zur Speisung einer folgenden Stufe, so kann man eine Reihe von Kaskadenstüfen mit getrennter Steuerung und unabhängiger Kompensation der Eingangskapazität in jeder Stufe verwenden. Es ist durchaus möglich, eine gute Kompensation mit einem geringen Widerstandswert im inneren Anodenkreis zu erhalten, wobei die schädlichen Wirkungen der Nebenschlußkapazitäten in diesem Kreis aninixnal sind. Verwendet maileinen sehr viel größeren Widerstand im äußeren Anodenkreis, so kann man eine dementsprechend größere Verstärkung erzielen, ohne daß die Kompensation irgendwie beeinträchtigt wird.

Claims (1)

1. YATLNTANSPRUCH: Frequenzunabhängiger Widerstandsverstärker mit Ausgleich der Eingangskapazität einer Röhre durcheine negative Kappzität, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Röhre außer einer zur Verstärkung der Nutzspannungen dienenden Entladungsstrecke positiver Steilheit (5, 7, 9 in der Abbildung) eine über einen Ohmschen Widerstand (i3) positiv vorgespannte, gegen das Steuergitter (7) durch ein Schirmgitter (6) abgeschirmte Hilfselektrode (i o) vorgesehen und so angerdnet ist, daß diese Entladungsstrecke (5, 7, 2 ) eine negative Steilheit aufweist und daß diese Hilfselektrode mit dem Steuergitter über einen so bemessenen Kondensator (C,") verbunden ist, daß dieEingangskapazität der Röhre kompensiert ist.