Schaltung zur Amplitudenregelung von Wechselspannungen mittels einer
Mehrgitterröhre Die vorliegende Erfindung betrifft die Schaltung einer Mehrgittetröhre,
die außer dem Steuergitter und einem oder mehreren Schirmgittern noch :ein zweites,
negativ vorgespanntes Gitter aufweist, das die Stromaufnahme der Anode auf Grund
einer Stromverteilungsregelung beeinflußt. Es ist bereits bekannt, eine solche Röhre
in der Weise zur Verstärkungsregelung zu benutzen, daß man die Regelspannung beiden
genannten Gittern gleichzeitig zuführt, um eine besonders intensive Regelung mit
normal bemessenen Regelspannungen zu erhalten. Des weiteren ist bekannt, die Regelung
nur am Stromverteilungsgitter vorzunehmen und die hierzu benötigte Regelspannung
in der Röhrenstufe selbst zu gewinnen, indem man sie mittels Gleichrichtung und
Glättung aus Wechselspannungen bildet, die man aus dem Kreis eines der zwischen
Steuergitter und Stromverteilungsgitter befindlichen Schirmgitters entnimmt. Da
die aus dem Kreis eines Schirmgitters ohne Beeinträchtigung der Wechselspannungsverstärkung
entnehmbaren Amplituden ziemlich klein sind, ist der Regelgrad in dieser Schaltung
,auch gering. Die Erfindung sieht demgegenüber vor, eine Regelstufe zu verwirklichen,
in der bereits geringe Spannungen in der Größenordnung von 1l3 bis i Volt ausreichen,
um eine sehr intensive Regelung zu erhalten. Diese Bedingung könnte man grundsätzlich
erfüllen, indem man in an sich bekannter Weise die Regelspannungsschwankungen vor
ihrer Übertragung an das Regelgitter in einer zusätzlichen, als Gleichspannungsverstärker
geschalteten Röhre verstärkt. Es ist im Zusammenhang damit auch schon bekannt, eine
im Empfangsgerät oder Verstärker für andere Zwecke bereits arbeitende Röhre zusätzlich
zur Verstärkung der Regelspannung auszunutzen.Circuit for the amplitude control of alternating voltages by means of a
Multigrid tube The present invention relates to the circuit of a multigrid tube,
which in addition to the control grid and one or more screen grids: a second,
Has a negatively biased grid that the power consumption of the anode due to
influenced by a power distribution control. It is already known such a tube
to use for gain control in such a way that one controls the control voltage both
mentioned grids at the same time to a particularly intensive regulation with
to obtain normal rated control voltages. The scheme is also known
to be carried out only on the power distribution grid and the control voltage required for this
in the tube stage itself to gain by rectifying and using them
Smoothing is formed from alternating voltages, which are obtained from the circle of one of the between
Control grid and power distribution grid located in the screen grid. There
those from the circle of a screen grid without impairing the AC voltage gain
the amplitudes that can be extracted are quite small, the degree of control is in this circuit
, also low. In contrast, the invention provides for a control stage to be implemented
in which even low voltages in the order of magnitude of 1l3 to 1 volt are sufficient,
to get a very intensive regulation. This condition could in principle
meet by pre-setting the control voltage fluctuations in a manner known per se
their transmission to the control grid in an additional, as a DC voltage amplifier
switched tube reinforced. It is already known in connection with this, a
In addition, tubes already working in the receiver or amplifier for other purposes
to use to amplify the control voltage.
Demgegenüber ist die Amplitudenregelschaltung mittels einer Mehrgitterröhre
mit Steuergitter, Schirmgitter, Stromverteilungs-
Bitter und Anode
gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die zusammen mit der Steueiwechselspannung
an das Steuergitter angeschaltete Regelspannung am Vorttzderstand eines zwischen
Steuergitter und Stromverteilungsgitter liegenden Schirmgitters verstärkt auftretende
Regelspannungsschwankungen erzeugt, die über eine die positive @-orspiinriting des
Schirmgitters kompensierende Gleichspannungskopplung an das Stromverteilungsgitter
übertragen werden und dort eine Verstärkungsregelung hervorrufen, welche eine etwaige,
durch die Regelspannung am Steuergitter bereits bewirkte Regelung erheblich übertrifft.
Der Vorteil dieser Schaltung besteht darin, daß ohne zusätzliche: Röhren und ohne
dal> die maximale Wechselspannungsverstärkung der Röhre eine nennenswerte Einbuße
erfährt, eine hohe Regelempfindlichkeit erzielt wird. Wie praktische Versuche ergaben,
kann man die Schaltung unschwer so aufbauen, daß eine Regelspannungsänderung von
i Volt und weniger genügt, um die Verstärkung vom -Maximalwert kontinuierlich auf
annähernd Null herabzusetzen. Dabei besteht noch der weitere Vorteil, daß die Kennlinie
des Steuergitters, falls dieses zur Regelung an sich nicht ausgenutzt wird, linear
sein darf, wodurch die nichtlinearen Verzerrungen der übertragenen Wechselspannungen
erheblich vermindert werden bzw. eine höhere Aussteuerung der Steuergitterkennlinie
möglich wird.In contrast, the amplitude control circuit is by means of a multi-grating tube
with control grid, screen grid, power distribution
Bitter and anode
according to the invention characterized in that, together with the control alternating voltage
The control voltage connected to the control grid at the Vortzderstand an between
Control grid and power distribution grid lying screen grid increasingly occurring
Control voltage fluctuations generated via a positive @ -orspiinriting of the
Screen grid compensating DC voltage coupling to the power distribution grid
are transmitted and there cause a gain control, which a possible,
the control already effected by the control voltage on the control grid significantly exceeds.
The advantage of this circuit is that without additional: tubes and without
because> the maximum AC voltage gain of the tube is a significant loss
experiences, a high control sensitivity is achieved. As practical experiments have shown
you can easily build the circuit so that a control voltage change of
i volts and less is sufficient to continuously increase the gain from the maximum value
to be reduced to approximately zero. There is also the further advantage that the characteristic curve
of the control grid, if this is not used for regulation, linear
may be, whereby the non-linear distortion of the transmitted alternating voltages
can be significantly reduced or a higher modulation of the control grid characteristic
becomes possible.
Die Wirkungsweise der Schaltung sei an Hand der Abbildungen näher
erläutert.The mode of operation of the circuit is explained in more detail on the basis of the figures
explained.
Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. I shows an embodiment of the invention.
Abb. s stellt den Verlauf der Verstärkung in Abhängigkeit von der
Regelspannung dar. Die Verstärkung ist, da es sich um eine Stromverteilungsregelung
handelt, der angezeigten Anodenstromstärke proportional. Die Arbeitsweise der nach
Abb, i geschalteten Röhre ist in bezug auf die Wechselspannungsverstärkung vollkommen
normal. Die EingangswechseIspannung wird über den Kondensator i an das Steuergitter
a gelegt und, im Anodenkreis verstärkt, vom Anodemviderstand 3 über Kondensator
4. abgenommen. Die drei zwischen Steuergitter und Anode gelegenen Elektroden, nämlich
das i. Schirmgitter 8 und das z. Schirmgitter 9 sowie das Stromverteilungsgitter
io, sind wechsclspannungsmäßig durch die Kondensatoren i i, 12 und 13 in üblicher
Weise geerdet. Das i. Schirmgitter liegt an fester positiver Spannung, die an dem
Widerstand i; abgegriffen wird. Für die :erfindungsgemäße Wirkungsweise ist lediglich
die Schaltung des 2. Schirmgitters 9 und des Stromverteilungsgitters io von Bedeutung.
Die durch den Kondensator 5 geglättete und über den Widerstand 6 an das Steuergitter
z geleitete Regelspannung', ruft bei Änderungen ihrer Größe Stromschwankung en im
Kreis des a. Schirmgitters hervor, die sieh am Vorwiderstand 1.1 in entsprechende
Spannungsschwankungen umsetzen. Diese am Punkte vorhandenen Spannungsschwankungen
können aber, da Punkt P auf hohem positivem Ruhepotential liegt, nicht ohne «-eitcrcsan
das Stromverteilungsgitter übermittelt «erden. Um das hohe positive Potential unschädlich
zu machen, werden in an sich bekannter Weise die Gleichspannungsschtvankungen einem
hochohmigen Spannungsteiler 15 zugeführt, dessen anderes Ende auf einem gegenüber
der Kathode stark negativen Potential. (Spannungsabfall am Widerstand;
)
liest. Der mit Gitter io verbundene Spannungsabgriff 16 des Spannungsteilers
15 wird so eingestellt, daß beim Nullwert oder Kleinstwert der Regelspannung E,
entweder, je nach Polung der Regelspannung, die Verstärkung maximal oder minimal
eingestellt ist, was etwa einer Spannung von -i bzw. -i 5 Volt am Stromverteilungsgitter
entspricht. Zu beachten ist, daß die Regelspannung bei gleicher Polung die Verstärkung
im entgegengesetzten Sinn regelt wie bei den normalen Regelschaltungen mit einer
Röhre. Das beruht auf der durch die Gleichspannungsverstärkung in der Röhre selbst
hervorgerufenen Phasenumkehr der Regelspannungsschivankungen. Eine Schwundregelspannung
beispielsweise muß aus diesem Grund nicht mit ihrem negativen, sondern mit ihrem
positiven Pol angeschaltet werden. Schaltet man die Regelspannung dagegen in der
in Abb. i gezeichneten Polarität an, so erfolgt mit zunehnnender Regekpannung eine
Aufriegelung des Vorstärkerkanals. Wegen der holen Regelempfindlichkeit nimmt dabei
die \ erstärkung, von Null aus ausgehend, sehr rasch zu und bleibt dann, sobald
nämlich das Stromverteilungsgitter positiv geworden ist, prak tisch unverändert.
Eine solche Schaltung kann man daher gut zur Verwirklichung des sog. Krachtöterprinzips
im Niiederfrequenzreil von Rundfunkempfängern anwenden, indem man die Schwundregelspannung
als Regelspannung verw--ndet. Die Gittervorspanntui--@en an Gitter io und Gitter
a werden so eingestellt, daß der Niederfrequenzverstärker erst vom Überschreiten
einer gewissen Hochfrequenzamplitude ab geöffnet ist, so daß die zwischen den Stationen
liegenden, sonst gut hörbaren Störgeräusche unterdrückt werden.Fig. S shows the course of the amplification as a function of the control voltage. The amplification is proportional to the displayed anode current strength, since it is a current distribution control. The operation of the tube connected according to Fig. I is completely normal with regard to the alternating voltage amplification. The AC input voltage is applied to the control grid a via the capacitor i and, amplified in the anode circuit, is taken from the anode resistor 3 via the capacitor 4. The three electrodes located between the control grid and the anode, namely the i. Screen grid 8 and the z. The screen grid 9 and the power distribution grid io are earthed in the usual way in terms of alternating voltage through the capacitors ii, 12 and 13. The I. The screen grid is connected to a fixed positive voltage which is applied to the resistor i; is tapped. For the mode of operation according to the invention, only the circuit of the 2nd screen grid 9 and the current distribution grid io is important. The control voltage, which is smoothed by the capacitor 5 and passed to the control grid z via the resistor 6, causes current fluctuations en in the circuit of a when its size changes. Screen grids, which see the series resistor 1.1 convert into corresponding voltage fluctuations. These voltage fluctuations present at the point, however, since point P is at a high, positive rest potential, cannot be transmitted to the power distribution grid without being transmitted. In order to render the high positive potential harmless, the direct voltage fluctuations are fed in a manner known per se to a high-resistance voltage divider 15, the other end of which is at a potential that is strongly negative with respect to the cathode. (Voltage drop across the resistor; ) reads. The voltage tap 16 of the voltage divider 15 connected to the grid io is set so that at the zero value or the minimum value of the control voltage E, the gain is set to a maximum or minimum, depending on the polarity of the control voltage, which is approximately a voltage of -i or -i 5 volts on the power distribution grid. It should be noted that the control voltage regulates the gain in the opposite direction when the polarity is the same as in normal control circuits with a tube. This is based on the phase reversal of the control voltage fluctuations caused by the DC voltage amplification in the tube itself. For this reason, a fading control voltage, for example, does not have to be switched on with its negative but with its positive pole. If, on the other hand, the control voltage is switched on in the polarity shown in Fig. I, the preamplifier channel is unlocked as the control voltage increases. Because of the increased control sensitivity, the gain increases very quickly, starting from zero, and then remains practically unchanged as soon as the current distribution grid has become positive. Such a circuit can therefore be used to implement the so-called noise killer principle in the low frequency range of radio receivers by using the fading control voltage as the control voltage. The grid biasing on grid io and grid a are set so that the low-frequency amplifier is only opened when a certain high-frequency amplitude is exceeded, so that the otherwise easily audible interfering noises between the stations are suppressed.
Die Regelempfindlichkeit der Schaltung kann dadurch noch wesentlich
vergrößert werden, daß man zwischen der Anode und dem Eingangsgitter eine Gleichspannungsrückkopplung
einrichtet, was wegen der
Phasenumkehr ohne -weiteres möglich ist.
Es braucht lediglich der Anodenkreis mit einem genügend großen Ohmschen Widerstand
ausgestattet zu sein, um anodenseitig Gleichspannungsschwankungen zu erhalten, die
man dann in an sich bekannter Weise in den Gitterkreis 2 überführt. Dabei wird die
hohe positive Anodenruhespannung in der schon beschriebenen bekannten `''eise kompensiert.
Aber auch ohne äußeren Rückkopplungsweg kann man in der beschriebenen Regelschaltung
eine die Regelempfindlichkeit steigernde Rückwirkung erhalten. Es ist dazu nur nötig,
das zur Abnahme .der verstärkten Regelspannungsschwankungen benutzte Gitter so anzuordnen,
-daß @es selbst dem Einfluß, der Stromverteilungsregelung mit unterworfen ist. Das
ist bei dem in Abb. i gezeigten Ausführungsbeispiel,der Fall. Eine VergrößeriLmg
des Stromflusses im Widerstand i,i verursacht ein Negativerwerden des Stromverteilungsgitters
und damit rückwirkend einen weiteren Anstieg des Schirmgitterstroms. Man kann diese
Rückköpplung beliebig vermindern bzw. weitgehend unterdrücken, indem man zwischen
dieses Schirmgitter und das Stromverteilungsgitter ein weiteres Schirmgitter legt,
das unmittelbar oder über einen Ohmschen Widerstand mit der Anodenstromquelle verbunden
ist und welches den von der Anode ferngehaltenen Stromanteil aufnimmt. In der gezeichneten
Schaltung ergibt sich diese Möglichkeit durch einfaches Vertauschen der beiden Schirmgitter.The control sensitivity of the circuit can thereby still be significant
can be increased by having a DC voltage feedback between the anode and the input grid
set up what because of the
Phase reversal without anything else is possible.
All that is needed is the anode circuit with a sufficiently large ohmic resistance
to be equipped to receive DC voltage fluctuations on the anode side, the
then transferred to the grid circle 2 in a manner known per se. The
high positive anode quiescent voltage compensated in the well-known `` '' way already described.
But you can also use the control circuit described without an external feedback path
receive a feedback that increases the control sensitivity. It is only necessary to
to arrange the grid used to decrease the increased control voltage fluctuations in such a way that
-that @es itself is subject to the influence of the electricity distribution regulation. That
is the case in the embodiment shown in Fig. i. An enlargement
of the current flow in the resistor i, i causes the current distribution grid to become more negative
and thus retrospectively a further increase in the screen grid current. You can do this
Reduce feedback as desired or largely suppress it by switching between
this screen grid and the power distribution grid lay another screen grid,
that is connected directly or via an ohmic resistance to the anode power source
and which absorbs the portion of the current kept away from the anode. In the drawn
Switching, this possibility is obtained by simply swapping the two screen grids.