DE734224C

DE734224C - Multi-stage amplifier arrangement containing at least one screen grid tube with negative feedback

Info

Publication number: DE734224C
Application number: DET50766D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ludwig Babik; Dr Hasso Von Kobierski
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1938-07-28
Filing date: 1938-07-28
Publication date: 1943-04-10

Description

Mindestens eine Schirmgitterröhre enthaltende mehrstufige Verstärkeranordnung mit Gegenkopplung Es ist bekannt, zur Linearisierung eines Verstärkers eine Stromgegenkopplung dadurch vorzunehmen, daß man den Kathodenwiderstand einer Röhre für die Arbeitsfrequenzen nicht kapazitiv überbrückt. Eine andere bekannte Schaltung, bei der im wesentlichen eine Spannungsgegenkopplung angewendet ist, besteht darin, daß die Anodenwechselspannung einer Röhre durch einen Spannungsteiler geteilt wird, dessen von der Anode abgelegener Teilwiderstand in die Kathodenleitung der vorhergehenden Röhre geschaltet ist. Dadurch werden beide Röhren gegengekoppelt.Multi-stage amplifier arrangement containing at least one screen grid tube with negative feedback It is known to use negative feedback for linearizing an amplifier by taking the cathode resistance of a tube for the working frequencies not capacitively bridged. Another known circuit in which essentially a voltage negative feedback is applied, is that the anode alternating voltage a tube is divided by a voltage divider, its more remote from the anode Partial resistance is connected in the cathode line of the previous tube. Through this both tubes are fed back.

Es hat sich gezeigt, daß dieser Teilwiderstand im allgemeinen mit Rücksicht auf die Gegenkopplung eine andere Größe haben muß, als sie zur Erzeugung der negativen Gittervorspannung der betreffenden Röhre erforderlich ist.- Meist ist er für die Ei=zeugung der Gittervorspannung zu klein, so daß man in Reihe mit dem in der Kathodenleitung liegenden Gegenkopplungswiderstand einen weiteren Widerstand legen muß, welcher jedoch für die Arbeitsfrequenzen kapazitiv überbrückt ist.- Es wäre erwünscht, den zusätzlichen Widerstand und den Kondensator zu sparen. Durch die Erfindung wird diese Aufgabe bei einer mehrstufigen Verstärkeranordnung gelöst, die mindestens eine Schirmgit'terröhre enthält und die die obenerwähnte Spannungsgegenkopplung besitzt.It has been shown that this partial resistance in general with Consideration of the negative feedback must have a different size than it is used to generate the negative grid bias of the tube in question is required if it is too small for the generation of the grid prestress, one in series with the negative feedback resistor in the cathode line has a further resistor must put, which is, however, capacitively bridged for the working frequencies.- It it would be desirable to save the additional resistor and capacitor. By the invention solves this problem with a multi-stage amplifier arrangement, which contains at least one screen grid tube and which has the above-mentioned negative voltage feedback owns.

Die Erfindung besteht darin, daß der in der. Kathodenleitung liegende Teilwiderstand zugleich einen Teil des Schirmgitterspannungsteilers der Schirmgitterröhre bildet, dessen am Schirmgitter liegende Widerstände so bemessen sind, daß durch den zusätzlichen Gleichstrom, der über sie dein in der Kathodenleitung der einen gegengekoppelten Röhre liegenden Teilwiderstand zugeführt wird, an diesem Teilwiderstand diejenige negative Gittervorspannung auftritt, die den--;@rbeitspunkt dieser Röhre auf die gewünschte-Stelle der Röhrenkennlinie rückt.The invention consists in that in the. Cathode lead lying Partial resistance at the same time part of the screen grid voltage divider of the screen grid tube forms, whose resistors located on the screen grid are dimensioned so that by the additional direct current that flows through it in the cathode lead of one of the counter-coupled tube lying partial resistance is fed to this partial resistance the one negative Lattice prestress occurs, which the -; @ working point this tube moves to the desired point of the tube characteristic.

An Hand der als Beispiel dienenden Abbildungen wird die- Erfindung nachstehend näher erklärt.On the basis of the illustrations serving as an example, the invention explained in more detail below.

In Abb. i wird die Anodenwechselspannung der Endröhre 3 durch den Spannungsteiler geteilt, der aus den Schaltelementen Re, R2, Cl, C2, R besteht. Der am Teilwiderstand R auftretende Teil der Spannung dient zur Gegenkopplung auf den Eingang der Röhre 2, welche mit der Röhre 3. beispielsweise in Widerstandskopplung gekoppelt ist. Der Kondensator C1 dient zur Verminderung der Gegenkopplung bei den tiefen Frequenzen. Die tiefste Frequenz, bis zu der die Gegenkopplung stetig abnimmt, ist durch den dem Kondensator Cl parallel geschalteten Widerstand R.> bestimmt. Auf diese Weise werden die tiefen Frequenzen bevorzugt verstärkt. Der Kondensator C. erhöht die Gegenkopplung für die ganz hohen Frequenzen. Er wurde eingefügt, weil bei einer Versuchsausführung, die diesen Kondensator nicht entfielt, bei den hohen Frequenzen ein Ansteigen der Frequenzkurve zu beobachten war, was offenbar auf eine Rückkopplung zurückzuführen -,vär, die infolge einer unerwünschten Phasendrehung bei den ganz hohen Frequenzen entstand.In Fig. I, the anode AC voltage of the end tube 3 is divided by the voltage divider, which consists of the switching elements Re, R2, Cl, C2, R. The part of the voltage occurring at the partial resistance R is used for negative feedback to the input of the tube 2, which is coupled to the tube 3, for example in a resistance coupling. The capacitor C1 serves to reduce the negative feedback at the low frequencies. The lowest frequency up to which the negative feedback steadily decreases is determined by the resistor R.> connected in parallel with the capacitor C1. In this way, the low frequencies are preferentially amplified. The capacitor C. increases the negative feedback for the very high frequencies. It was inserted because in a test version that did not omit this capacitor, an increase in the frequency curve could be observed at the high frequencies, which was apparently due to a feedback - vär, which arose as a result of an undesired phase shift at the very high frequencies.

Bei den bisher bekannten Empfängern und Verstärkern wendete man einen zusätzlichen Widerstand R4 mit Kondensator C,, an, um die richtige Gittervorspannung für die Röhre :2 zu erhalten. Bei Anwendung der Erfindung wird dem Widerstand R über die Widerstände R5, R,, ein zusätzlicher Gleichstrom zugeleitet, so daß der durch den Widerstand R fließende Gleichstrom im ganzen größer ist und deshalb eine größere Gittervorspannung an ihm hervorruft. Die Widerstände R;, Ra, dienen zugleich zur Zuführung der Spannung an das Schirmgitter irgendeiner Schirmgitterröhre i oder mehrerer solcher Röhren des Empfängers oder Verstärkers.In the case of the receivers and amplifiers known so far, one was used additional resistor R4 with capacitor C ,, to get the correct grid bias for the tube: get 2. When applying the invention, the resistor R An additional direct current is fed through the resistors R5, R ,, so that the DC current flowing through the resistor R is on the whole greater and therefore a causes greater grid bias on it. The resistors R ;, Ra serve at the same time for supplying the voltage to the screen grid of any screen grid tube i or several such tubes of the receiver or amplifier.

Man könnte einwenden, daß man die gewünschte Gitterv orspannung durch größere Bemessung des Widerstandes R einstellen und dem Widerstand R, und den anderen Schaltelementen denjenigen Wert geben könnte, der zur Erzielung der richtigen Gegenkopplung erforderlich ist. Jedoch besteht dann der Nachteil. daß die anfangs erwähnte Stromdie bei den in Abb. i und 2 dargestellten Schaltungen durch den Anodenstrom dei- Röhre 2 mittels desZViderstandes R erzeugt wird, also an sieb auch dort immer vorhanden ist. einen unerwünschten Einfluß ausübt. hei kleinem Teilwiderstand R ist diese Stromgegenkopplung nur gering und ändert daher den durch die Spannungsgegenkopphing bestimmten Grad der Gegenkopplung der Röhre 2 im Vergleich zu dem der Röhre 3 nur unwesentlich. Bei größerem Teilwiderstand R nimmt die Stromgegenkopplung dagegen einen ini Vergleich zur Spannungsgegeiil:oppluiig größeren Betrag an. Das hat zur Folge, daß die Röhre 2 stärker gegengekoppelt wird als die Röhre 3. Das ist aber unzweckmäßig, denn bei der Röhre 2 reicht, cla sie nur kleine Amplituden verarbeitet, die Spannungsgegenkopplung zur Beseitigung der Verzerrungen aus. Durch die erhöhte Gegenkopplung der Röhre 2 würde also lediglich die Verstärkung vermindert werden, ohne daß die Verzerrungen wesentlich geringer werden.It could be argued that the desired grid bias can be achieved Set larger dimensioning of the resistor R and the resistor R, and the other Switching elements could give the value needed to achieve the correct negative feedback is required. However, there is then the disadvantage. that the river mentioned at the beginning in the circuits shown in Fig. i and 2 by the anode current of the tube 2 is generated by means of the ZViderstandes R, i.e. always present on sieve is. exerts an undesirable influence. this is the small partial resistance R. Current negative feedback only slightly and therefore changes that caused by the voltage negative feedback certain degree of negative feedback of the tube 2 compared to that of the tube 3 only insignificant. On the other hand, with a larger partial resistance R, the negative feedback of the current increases an ini comparison to the tension opposite: oppluiig larger amount. That has to The result is that the tube 2 is fed back more strongly than the tube 3. But that is inexpedient, because tube 2 suffices because it only processes small amplitudes, voltage negative feedback to eliminate the distortion. Due to the increased Negative coupling of the tube 2 would only reduce the gain, without the distortion becoming significantly less.

Es kann vorkommen, daß auch aus einem anderen Grunde der Widerstand R klein sein soll, nämlich dann, wenn in einem Einpfänger die Diode zur Ernpfangsgleichriehtung in den Röhrenkolben der nachfolgenden - iederfrequenzverstärkerröhre eingebaut ist und mit ihr die Kathode gemeinsam hat, wie Abb.2 zeigt. Dort wird die Hochfrequenz oder Zwischenfrequenz über das Bandft lter B zur Diode D geführt und die durch Gleichrichtung gewonnene, am Belastungswiderstand W der Diode auftretende Niederfrequenz über das Potentiometer P -zum Gitter der Röhre getiitirt. Dieses Potentiometer dient zugleich zur Zuführung der an dem Widerstand R erzeugten Gittervorspannung und Gegenkopplungsspannung, so daß das untere Ende des Potentionieters P am unteren, von der Kathode abgewendeten Ende des Widerstandes R liegen muß. In der Stellung auf geringste Lautstärke (Schleifaren unten) ist aber nun die Lautstärke nicht vollkommen heruntergeregelt, da ein Teil der am Widerstand W herrschenden iLi iederfrequenzspannung an dein Widerstand R auftritt und über den Schleifarm zum Gitter gelangt, denn parallel zu diesernWiderstand W liegt nicht der Potentiometerwiderstand P allein, sondern die Reihenschaltung von P und R. Aus diesem Grunde ist also ebenfalls ein kleiner Widerstand R erwünscht und deshalb die Anwendung der Erfindung vorteilhaft.It can happen that for another reason the resistance R should be small, namely when the diode for receiving equalization in a receiver is built into the tube piston of the following - low frequency amplifier tube and has the cathode in common with it, as Figure 2 shows. That is where the high frequency becomes or intermediate frequency via the band filter B to the diode D and through rectification obtained low frequency occurring at the load resistor W of the diode via the Potentiometer P -tied to the grid of the tube. This potentiometer also serves for supplying the grid bias voltage and negative feedback voltage generated at the resistor R, so that the lower end of the potentiometer P at the lower, facing away from the cathode End of the resistor R must be. In the position at the lowest volume (grinding aren below) but now the volume is not completely turned down, as part of it the low-frequency voltage prevailing at the resistor W to your resistor R occurs and reaches the grid via the grinding arm, because it is parallel to this resistance W is not the potentiometer resistance P alone, but the series connection of P and R. For this reason, a small resistance R is also desirable and therefore the application of the invention is advantageous.

Es sei noch bemerkt, daß in den beiden dargestellten Schaltungen auch ein schwacher Gleichstrom in den Widerständen RI, R2 fließt, jedoch reicht dieser im allgemeinen nicht aus, uni die bei der Erfindung gewünschte Wirkung. nämlich die Erzeugung der erforderlichen Gittervorspannung am Teilwiderstand R, zu erzielen. Man müßte nämlich, uni diesen über R1, R., zum Teilwiderstand R fließenden Gleichstrom auf einen ähnlichen Betrag zu bringen wie den gemäß der Erfindung über R5, Re, dein Widerstand R zugeführten Gleichstrom die Widerstände R1 und R= sehr klein machen. Dann würde aber die Gegenkopplung zu groß werden, weil der an R auftretende Teil der Anodenwechselspannung der Röhre 3 zu groß wird. Vielfach blockt man diesen von der Anode aus fließenden Gleichstrom mittels eines Blockkondensators ab, was man auch bei Anwendung der Erfindung tun könnte.It should also be noted that in the two circuits shown also a weak direct current flows in the resistors RI, R2, but this is sufficient generally not sufficient to achieve the desired effect in the invention. namely the generation of the required grid bias at the partial resistor R to achieve. This is because one would have to uni this direct current flowing via R1, R. to the partial resistance R. to bring to an amount similar to that according to the invention via R5, Re, dein Resistor R supplied direct current to resistors R1 and R = very make it small. But then the negative feedback would be too great because that occurring at R. Part of the anode AC voltage of the tube 3 becomes too large. Often you block this direct current flowing from the anode by means of a blocking capacitor, what one could also do when applying the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Multistage amplifier arrangement containing at least one screen grid tube with negative feedback by means of an AC voltage divider (R1, Cl, &#, R) located at the output AC voltage of a tube and dimensioned for negative feedback, of which a partial resistance (R) is in the cathode line of the preceding tube, characterized that this partial resistance (R) at the same time forms part of the screen grid voltage divider (R, "RG, R) of the screen grid tube (i), whose resistors located on the screen grid are dimensioned so that the additional direct current flowing through them to the in the cathode line of the a counter-coupled tube (z) lying partial resistance (R) is fed, at this partial resistance that negative grid bias occurs, which moves the operating point of this tube (z) to the desired point of the tube characteristic.

2. Application the arrangement according to claim i for an amplifier circuit, in which a volume control provided by means of a potentiometer (P) in the grid circle of that tube (a) is, in whose cathode line the partial resistance (R) of the AC voltage divider . Lies in such a way that the potentiometer (P) and the partial resistance (R) are in series are connected, the connection point of both being connected to earth, while the Ends of the series circuit are connected to the supplied AC voltage (at W), whose one pole is at the cathode, and that the wiper arm of the potentiometer to the grid this tube is guided.