DE743838C - Schaltungsanordnung zur Kompensation der geradzahligen Harmonischen einer oder mehrerer Einfachverstaerkerstufen - Google Patents

Description

Die Anodenstrom - Gitter spannungskeniilinie üblicher Elektronenröhren verläuft zumindest über einen Teilbereich quadratisch oder annähernd quadratisch und kann durch folgende Gleichung dargestellt werden:

i — a -J- bv + cv²,

wobei i der Anodenstrom, ν die Gitterspannung und a, b, c Konstanten sind.

xo In Fig. ι ist der Anodenstrom i in Abhängigkeit von der Gitterspannung ν aufgetragen. A ist die erwähnte quadratische Kennlinie der Röhre und B die mittlere Steilheit der Kurve A. Zieht man die Kurve B von der Kurve .4 ab, so erhält man die Parabel C, Wäre also eine Kurvenform ähnlich C gegeben, so könnte die Krümmung der Kennlinie A dadurch kompensiert werden, daß man C von A abzieht. Hierdurch würde die Gerade B entstehen. Dieses allgemeine Prinzip liegt der Erfindung zugrunde.

Eine parabolische Kennlinie, wie sie in Fig. ι mit C bezeichnet ist, läßt sich dadurch darstellen, daß zwei Röhren, die beide eine quadratische oder annähernd quadratische Charakteristik besitzen, in Gegentakt geschaltet werden, wobei als Anodenstrom i in Fig. 1 der Gesamtanodenstrom der Gegentaktschaltung in Abhängigkeit von der Gitterspannung aufgetragen wird. Das Kennlinien,-bild einer Gegentaktschaltung zeigt Fig. 2, in welcher mit A, A^r die beiden quadratischen Kurven 'der einzelnen Röhren, mit B, B' die mittleren Steilheiten der Kurven A, A' und

mit C der parabolisch verlaufende Gesamtanodenstrom bezeichnet ist. Die so entstehende parabolische Kennlinie C kann nun, wie Fig. ι darstellt, zur Kompensation der Krümmung einer quadratischen Kennlinie verwendet werden.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kompensation der geradzahligen Harmonischen einer oder mehrerer Einfachverstärkerstufen, die einer Gegentaktverstärkerstufe vorgeschaltet sind. Gemäß der Erfindung weisen bei einer derartigen Anordnung sämtliche Verstärkerröhren dieser Stufen eine gleichartige Gitterspannungs-Anodenstrom-Röhrenkennlinie auf, und es ist eine aus der Gesamtanodenstromleitung der Gegentaktstufe entnommene Spannung mit solcher Größe und Phase dem Eingang der Einfachverstärkerstufen zugeführt, daß die geradzahligen Harmonischen der Einfachver-' stärkerstufen, kompensiert sind.

Die Erfindung läßt sich mit Vorteil auf solche Röhrenverstärker anwenden, bei denen e'ine Rückwirkung der einen Stufe auf eine davorliegende durch Abnahme von Spannungen an einem im Kathodenkreis liegenden Widerstand erfolgt. Hierdurch läßt sich eine exakt steuerbare Rückwirkung bis nahe an die Selbsterregungsgrenze heran erzielen. Dies bedeutet einen sehr hohen Verstärkungsgrad und außerdem bei Hochfrequenzverstär-Ifern die Ermöglichung einer hohen Selektivität, da die Kurvenkrümmung kompensiert und Kreuzmodulation infolgedessen ausgeschaltet ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Erfindungsgedankens soll an Hand der Fig. 3 beschrieben werden.

Die zu verstärkenden Spannungen werden über einen Kondensator 1 dem Steuergitter einer Pentode 3 zugeführt, deren Fanggitter 4 in bekannter Weise mit der Kathode 5 verbunden ist und deren Schirmgitter 6 positiv vorgespannt ist. Die Anode 7 ist über einen abgestimmten Schwingungskreis 8 an eine nicht gezeichnete Anodenspannungsquelle angeschlossen und außerdem über den Kondensator 9 mit dem Steuergitter 10 einer zweiten Pentode 11 gekoppelt, deren Schirmgitter ebenso wie das der Röhre 3 vorgespannt ist. Die Kathoden 5 und 14 der beiden Röhren sind miteinander verbunden. Die Anode 15 der Röhre 11 liegt über die Primärwicklung 16 eines Transformators an der Anoden-Spannungsquelle und ist über die Sekundärwicklung 17 des Transformators, die durch einen Parallelkondensator 18 abgestimmt ist, mit den Gittern 21 und 22 einer Gegentaktverstärkerstufe gekoppelt. Parallel zu der Transformatorwicklung 17 liegt ein Widerstand 19, der in seiner Mitte 20 angezapft ist und der zur Zuführung der Gittervorspannung der Gegentaktröhren dient. Die Einzelteile dieser Schaltungsanordnung sind bekannt.

Die Kathoden 25 und 26 der Gegentaktröhren 23 und 24 sind miteinander verbunden, und die Schirmgitter der beiden Röhren sind ebenso wie bei den Röhren 3 und 11 vorgespannt. Die Anoden 31 und 32 der Gegentaktröhren sind in bekannter Weise über einen abgestimmten Schwingungskreis 33 miteinander verbunden, dessen Mittelanzapfung 34 an der Anodenspannungsquelle liegt. Die Ausgangsklemmen 35· der ganzen Anordnung liegen direkt an den beiden Anoden 31 und 32. Der gemeinsame Kathodenpunkjt der Gegentaktröhren ist über einen Widerstand 36 mit dem negativen, gewöhnlich geerdeten Pol der Anodenspannungsquelle verbunden. DerWiderstand3Ö ist mit dem veränderbaren Abgriff 37 versehen, der über einen Widerstand 38 mit dem Steuergitter 2 der ersten Pentode 3 verbunden ist. Die Steuergitter der Gegentaktröhren sind negativ vorgespannt, ebenso wie das Steuergitter 10 der Röhre 11, welches über einen Gitterableitungswiderstand 42 an einem Abgriff 41 des Potentiometers 40 liegt. Der gemeinsame Kathodenpunkt der Röhren 3 und 11 ist in bekannter Weise über einen abgestimmten Parallelschwingungskreis 43 und einen veränderlichen Widerstand 44 mit dem negativen Pol der Anodenspannungsquelle verbunden.

Wie man sieht, besteht infolge des Schwingungskreises 43 und des Widerstandes 44 eine Rückwirkung zwischen den Röhren 3 und 11. Da alle Röhren eine gleichartige quadratische oder annähernd quadratische Kennlinie besitzen, so kann durch die Einstellung des Abgriffs 37 die Kopplung auf die erste Röhre 3 so bemessen werden, daß sie gerade für eine Kompensation der Kurvenkrümmung der Röhre 3 ausreicht. Dadurch wird eine lineare Beziehung zwischen der Eingangs- und Ausgangsspannung des Verstärkers erreicht. In dem Widerstand 36 fließt der Gesamtanodenstrom der Gegentaktstufe, der, wie oben dargelegt, einem parabolischen Gesetz gehorcht. Statt der beiden in Kaskade geschalteten Röhren 3 und 11, die mit einem gemeinsamen Kathodenwiderstand versehen sind, kann die Gegenkopplung der geradzahligen Harmonischen auch auf eine einzelne Röhre erfolgen. Die Erfindung ist außerdem nicht auf Pentoden beschränkt. Außerdem kann in der Schaltung nach Fig. 3 der Schwingkreis 43 weggelassen und durch einen Ohmschen Widerstand ersetzt werden.

Die Erfindung ist mit Vorteil bei Niederfrequenzverstärkern, ζ. B. den Modulations- iao verstärkern von Sendern, anwendbar, *bei welchen der Verstärkungsgrad durch die

Rückkopplung erhöht werden kann, ohne daß man eine zusätzliche Kurvenkrümmung und damit Verzerrung zu befürchten hat.

Es sei noch bemerkt, daß sich die Erfindung nicht nur bei den üblichen Elektronenröhren, sondern auch bei Röhren mit gebündeltem Elektronenstrom verwenden läßt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltungsanordnung zur Kompensation der . geradzahligen Harmonischen einer oder mehrerer Einfachverstärkerstufen, die einer Gegentaktverstärkerstufe vorgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Verstärkerröhren dieser Stufen eine gleichartige Gitterspannungs-Anodenstrom-Röhrenkennlinie aufweisen und daß eine aus der Gesamtanodenstromleitung der Gegentaktstufe entnommene Spannung mit solcher Größe und Phase dem Eingang der Einfachverstärkerstufen, zugeführt ist, daß die geradzahligen Harmonischen der Einfachverstärkerstufen kompensiert sind.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkerröhren Röhren mit ganz oder nahezu quadratischer Kennlinie, z. B. Pentoden, dienen.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkopplungsspannung von einem im gemeinsamen Kathodenkreis der Gegentaktröhren liegenden Widerstand abgenommen wird.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   ■ deutscht Patentschriften Nr. 584 782,

   585 809;

   USA.-Patentschrift Nr. 1948977.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen