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Abgestimmter Verstärker, insbesondere Hochfrequenzverstärker Die vorliegende
Erfindung behandelt einen Verstärker mit Gegenkopplung, bei dem die Gegenkopplung
zur. Selektivitätssteigerung benutzt wird.
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Es hat sich gezeigt, daß ein wesentlicher Vorteil solcher Anordnungen
darin, liegt, daß man die bisher bei einem Resonanzverstärker von den koppelnden
Schwingungskreisen o. dgl. durchgeführten Hauptaufgaben trennen und damit günstigere
Ergebnisse erzielen kann.
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In einem beispielsweise mit abgestimmtem Anodenkreis als Kopplungsmittel
arbeitenden Resonanzverstärker war es bisher so, daß der abgestimmte Anodenkreis
sowohl die erreichbare Verstärkung wie auch die Selektivität der betreffenden Stufe
bestimmte. Man war daher gezwungen, einen Kompromiß zu schließen. So mußte z. B.,
wenn Wert auf sehr hohe Selektivität gelegt wurde, das Verhältnis; Kapazität zu
Selbstinduktion in diesem Schwingungskreis auf einen bestimmten Wert gehalten werden,
der nicht überschritten werden konnte. Je höher die Selbistinduktion dieses Kreises
ist, desto höher ist im allgemeinen die erreichbare Verstärkung. Der höchste dynamische
Widerstand ergibt sich, wenn keine allzu große Dämpfung, vorhanden ist, bekanntlich
dann, wenn der Schwingungskreis lediglich aus der Eigenkapazität einer Spule und
der Selbstinduktion dieser Spule besteht. Da aber in einem solchen Fall die Selektion
meistens ungenügend ist, so 'konnte die bei :einer .derartigen Anordnung möglichst
hohe Verstärkung im allgemeinen nicht ausgenutzt werden.
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Da .es sich nun ergeben hat, daß durch Anordnung eines abgestimmten
Gegenkopplung@ka.nals, und zwar durch einen Serienresonanzkreis, der an irgendeiner
Stelle zwischen Anode und Kathode, am günstigsten zwischen der Kathode und dem negativen
Pol der Anodenspannungsquelle, angeordnet sein kann, eine sehr wesentliche Steigerung
der Selektion erreicht werden kann, so ist man nun in der Wahl der Werte für den.
,als Kopplungsglied dienenden Anodenkreis viel freier.
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Es sind zwar schon Einrichtungen bekannt, bei denen innerhalb einer
Verstärkerstufe ebenfalls Abstimmittel in Gegerikopplungskanälen und in den der
Kopplung einzelner
Stufen untereinander dienenden Kreisen verw#endet
werden, aber bei diesen bekannten Einrichtungen wurde die Möglichkeit nicht erlcannt,
durch Trennung zwischen Selektionsmitteln einerseits und Kopplungsmitteln andererseits
eine unabhängige Ent«ricklungsmöglichkeit dieser einzelnen Mittel zu schaffen.
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Bei einem erfindwlgsgemäßen Resonanzverstärker, der auf i 6oo Kilohertz
abgestimmt war und den Zwischenfrequenzverstärker eines Einbereichsupers darstellte,
zeigt sich z. B., daß die Halbwertsbreit.e, welche durch einen zwischen Kathode
und negativem Anodenspannungspol gelegten Serienresonanzkreis erreicht wird, so
viel geringer war, als die mit .einem normalen Anodenabstimmkreis allein erreichbare
Halbwertsbreite, daß dieser abgestimmte Anodenkreis praktisch zur Erreichung der
Abstimmschärfe kaum mehr nennenswert beitrug.
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Es konnte daher ohne Verzicht auf Trennschärfe dieser Anodenabstimmungskreis
beliebig verändert werden (unter Voraussetzung, daß der Röhrenwiderstand noch groß
gegen den dynamischen Widerstand des Anodenabstimmkreises blieb, eine Voraussetzung,
die bei normalen Hochfrequenzpentoden im allgemeinen erfüllt ist), ohne daß sich
die im wesentlichen nur durch den Kathodenserienresonanzkreis festgelegte Abstimmschärfe
:änderte, und es gelingt daher bei Wahl einer sehr kleinen Kapazität und sehr hohen
Selbstindu'lction, für diesen Anodenabstimmkreis Verstärkungen bei guten selektiven
Eigenschaften des Verstärkers zu erhalten, die mit normal gebauten Verstärkern nicht
zu erreichen sind.
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Voraussetzung für die bestmöglichsten Leistungen ist es allerdings,
daß gewisse Bedingungen erfüllt werden, die aber im allgemeinen mit normalen Röhren
zu erfüllen sind.
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hei den im folgendenerörtertenAusführungsb@4spielen ist hierbei angenommen,
daß der ab g°s;immte Rück- bzw. Gegenkopplungskanal durch einen zwischen Kathoden
und negativer Anodenspannungsquelle eingeschalteten Serienr:esonanzkreis gebildet
wird; wird an Stelle dieses abgestimmten Kopplungskanals ein anderer Kanal gewählt,
so sind hier die mit Serienresonanz in der Kathodenzuleitung beschriebenen Ausführungsbeispiele
sinngem=iß ,abzuändern.
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Will man der vollen Vorteile, welche der Erfindungsgegenstand bietet,
teilhaftig -wer-,Z, so kann dies auf verschiedene Weise geschehen.
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Eine Möglichkeit ist in Fig. i veranschaulicht.
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Zwischen zwei Röhren, die erfindungsgemäß mit einem zusätzlichen Kopph
ingskanal, im vorliegenden Fall mit -einer in der Kathodenleitung vorgesehenen Serienresonanz
als Gegenkopplung arbeiten, wobei die Serienresonanzkreise der Kathodenleitung mit
den in der Anodenleitung vorgesehenen Abstimmkreisen induktiv gekoppelt sein können,
ist eine aperiodisch angekoppelte Röhre vorgesehen.
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Im Ausführungsbeispiel der Fig. i ist die erste Röhre als Mischröhre
gedacht und besitzt daher neben dem Eingangsgitter und dem Schirmgitter noch ein
Gitter, an das die Oszillatorspannung gelegt ist. Dies ist aber unwesentlich; es'
könnte daher bei einem Röhrenverstärker das erste und dritte Rohr auch gleichmäßig
ausgebildet sein.
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Zwischen diesem :ersten und dritten Rohr ist nun ein aperiodisch wirkendes
Rohr eingeschaltet, im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Pentode.
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Eine weitere Möglichkeit ist in Fig. 2 gezeigt. Hier sind zwei Rohre
in Serie geschaltet, wie dies an anderer Stelle bereits angegeben wurde.
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Im Fall der Fig. a wird zwar für die Entkopplung ebenfalls der zusätzliche
Aufwand eines besonderen Rohres erforderlich: da aber hier beide Rohrsysteme voll
verstärken, ist ein Vorteil gegenüber der in der Fig. i gezeigten Anordnung mit
aperiodisch wirkenden Koppelrohren vorhanden, der in manchen Fällen erwünscht sein
kann.
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Da die in den Kathodenzuleitungen vorhandenen Serienreson.anikreise
entweder durch Drosselspulen oder Widerstände überbrückt werden, deren Werte durch
den Grad der iin Nichtresonanzfall gewünschten Gegenkopplung bestimmt sind und daher
in den Widerständen ein Spannungsabfall auftreten 'kann, der nicht mit den gewünschten
Gittervorspannungen übereinstimmt, so ist dafür zu sorgen, daß die Gittervorspannung
unabhängig durch Abgriff o. d'gl. von diesen Widerständen abgenommen werden kann,
wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn veränderliche Gittervorspannung gewünscht wird,
so soll also die Gittervorspannung unabhängig vom Wert des in der Kathodenzuleitung
liegenden Widerstandes veränderlich sein.
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Wenn im vorhergehenden als Gegenkopplungskanal. immer die Kathodenzuführung
genannt wurde, so soll hier nochmals ausdrücklich erwähnt werden, daß diese Anordnung
lediglich als Ausführungsbeispiel aufgefaßt werden soll.
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Ebensogut können natürlich unter veränderten Umständen auch andere
Gegenkopplungskanäle vorteilhaft sein. So kann z. B. eine Gegenkopplung über das
zweite Steuergitter einer Hexode vorteilhaft sein. Ebensogut'können in die Schirmgitt:erleitungen
solche Gegenkopplungsanordnungen eingeschaltet sein.