DE726140C

DE726140C - Schaltungsanordnung zur Herstellung einer negativen Kapazitaet oder einer negativen Induktivitaet

Info

Publication number: DE726140C
Application number: DET49237D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Wilhelm
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1935-12-04
Filing date: 1937-09-23
Publication date: 1942-10-07

Description

Schaltungsanordnung zur Herstellung einer negativen Kapazität oder einer negativen Induktivität Dem Hauptpatent liegt der Gedanke zugrunde, eine Röhre mit Hilfe eines Wechselspannungsteil:ers als negative Kapazität oder negative Induktivität zu schalten und hiermit beispielsweise die schädliche Wirkung einer Nebenschlußkapazität oder Nebenschlußinduktivität einer Verstärkerröhre in bezug auf den durchgelassenen Frequenzbereich zu beseitigen. Im Hauptpatent wird eine besonders einfache Schaltung zur Herstellung einer negativen Kapazität oder einer negativen Induktivität zwischen zwei Polen angegeben, welche darin besteht, daß wechselstrommäßig parallel zu diesen Polen ein aus einem Wirk-und Blindwiderstand bestehender Spannungsteiler liegt, von dem eine gegenüber der zwischen den Polen herrschenden Wechselspannung um angenähert 9o° phasenverschobene Spannung abgegriffen und der Gitterkathodenstrecke einer :ebenfalls an diesen Polen liegenden Verstärkerröhre zugeführt ist, und daß im Verstärkerweg Mittel (Übertrager) zur Aufhebung der zwischen Gitter- und Anoden-Wechselspannung auftretenden Phasenverschiebung von 18o' vorgesehen sind.
Nach der vorliegenden Erfindung ist bei einer Schaltungsanordnung zur Herstellung einer negativen Kapazität oder einer negativen Induktivität zwischen zwei Polen nach dem Hauptpatent zur Vermeidung einer zwischen Gitter- und Anodenwechselspannung auftretenden Phasenverschiebung von r8o° die von dem Spannungsteiler abgegriffene, um angenähert 9o° phasenverschobene Spannung an ein im Arbeitsbereich negative Steilheit besitzendes Gitter der Verstärkerröhre gelegt. Ein besonderer Übertrager wird hierdurch erspart.
Die Eigenschaft einer negativen Steilheit besitzt bekanntlich ein sog. Verteilungsgitter, welches, von der Kathode aus gesehen, auf ein positiv vorgespanntes Gitter folgt. Dieses positiv vorgespannte Gitter dient dann bekanntlich .als Nutzanode, während die eigentliche positiv vorgespannte Anode der Röhre lediglich zur Aufnahme des vom Verteilungsgitter durchgelassenen Stromes dient, der nicht ausgenutzt wird. Es ist bekannt, eine derart geschaltete Röhre zur Verstärkungsregelung, bei der gleichzeitig die Entdämpfung geändert wird, zu verwenden.
Es ist auch bekannt, die Eingangskapazität einer Röhre aufzuheben, indem man durch Verwendung einer Artode, welche Sekundärelektronen aussendet und auf das Gitter rückgekoppelt ist, eine negative Kapazität, aber auch einen negativen Innenwiderstand der Röhre erzeugt. Hierbei besteht die Gefahr, daß der Verstärker instabil wird.
An Hand der Abbildungen wird die Erfindung nachstehend näher erklärt.
In Abb. i ist eine Anordnung gezeigt, mit der der Abfall der Frequenzkurve bei höheren Frequenzen infolge der schädlichen positiven Nebenschlußkapazität aufgehoben wird. Die zur Herstellung einer negativen Kapazität dienenden Schaltungsteile sind ausgezogen dargestellt, während die zugehörige Verstärkerstufe gestrichelt gezeichnet ist. Diese Stufe besteht aus der Röhre R und dem Anodenwiderstand A. Die verstärkte Spannung wird über den Kopplungskondensator K zur nächsten Stufe weitergeleitet. Die schädliche Nebenschlußkapazität ist mit Cl bezeichnet. Parallel zu dieser Kapazität liegt an den Polen i und 2 ein Spannungsteiler, der aus dem Kondensator C und dem Widerstand W besteht, dessen Wert gegenüber dem kapazitiven Widerstand -des Kondensators C sehr klein bemessen ist. Die an diesem Widerstand auftretende Spannung ist daher gegenüber der Spannung an den Polen i und 2 um etwa 9o° phasenverschoben. Wenn man mit einem dieser Spannung entsprechenden Strom eine Rückkopplung ausüben würde, hätte die Zusatzschaltung bekanntlich die Wirkung einer positiven Kapazität. Erfindungsgemäß wird jedoch die Phase des Rückkopplungsstromes herumgedreht, indem das Raumladegitter RG der Hilfsröhre V als Nutzanode dient. Die eigentliche Anode der Röhre V erhält eine feste positive Vorspannung. Der von dem Raumladegitter abgenommene Rückkopplungsstrom J fließt über den Blockkondensator C.. der nur zur Abriegelung der Anodengleichspannung dient, zum Pol i. Dieser Strom J ist um fast i 8o° phasenverschoben gegenüber dem kapazitiven Blindstrom J1, der durch die schädliche Kapazität Cl fließt. Die ganze Anordnung wirkt für den Fall, daß die Ströme einander gleich sind, so, als wenn die Kapazität Cl beseitigt wäre. Die Größe des erzeugten Stromes J läßt sich durch eine Verstärkungsänderung der Röhre V auf die gewünschte Größe einstellen, wie bereits im Hauptpatent erwähnt ist.
Die Ausführungsform der Abb.2 hat dieselbe Wirkung. Der Spannungsteiler besteht hier aus dem Widerstand W und einer Spule S von wesentlich kleinerem Widerstand als der Betrag des Widerstandes W.
In Abb. 3 ist die Verstärkerröhre R und die Hilfsröhre V zu einer einzigen Röhre vereinigt. Das erste Gitter dient als Steuergitter der Verstärkerröhre und das zweite Git:er als Nutzanode. Dem dritten Gitter wird die um 9o" gegen die Anodenwechselspannung phasenverschobene Spannung zugeführt. Die eigentliche Anode erhält eine feste positive Vorspannung. Wenn man in diesen Schaltungen die beiden Schaltelemente des Wechselspannungsteilers gegeneinander austauscht, wirkt die Zusatzschaltung als negative Induktivität.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zur Herstellung einer negativen Kapazität oder einer negativen Indukti,#rität zwischen zwei Polen nach Patent 715 429, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung einer zwischen Gitter- und Nutzanodenwechselspannung auftretenden Phasenverschiebung von i8o° die von dem Spannungsteiler abgegriffene, um angenähert 9o° phasenverschobene Spannung an ein im Arbeitsbereich negative Steilheit besitzendes Gitter der Verstärkerröhre gelegt ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkerröhre eine Röhre mit mindestens zwei Gittern dient, deren Raumladegitter als Nutzanode geschaltet ist, während die eigentliche Anode der Röhre eine feste positive Vorspannung erhält (Abb. i und 2).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i in ihrer Verwendung zur Beseitigung der schädlichen Anoden-Kathoden-Kapazität der Verstärkerröhre eines Verstärkers, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkerröhre des Verstärkers und zugleich als Verstärkerröhre der negativen Kapazität eine Röhre mit mindestens drei Gittern dient (Abb.3), deren Anode eine feste positive Vorspannung erhält und deren erstes Gitter als Steuergitter der Verstärkerröhre des Verstärkers und deren zweites Gitter als gemeinsame Anode dient und deren drittem Gitter negativer Steilheit die um 9o° gegen die Wechselspannung dieser Anode phasenverschobene Spannung zugeführt wird.