DE746522C - Anordnung zur Verminderung der in Verstaerkern, insbesondere in der ersten Verstaerkerstufe auftretenden Stoerungen (Roehrenrauschen, Mikrophonie o. dgl.) bei Verstaerkern mit Gegenkopplung - Google Patents

Description

• Anordnung zur Verminderung der in Verstärkern, insbesondere in der ersten Verstärkerstufe auftretenden Störungen (Röhrenrauschen, Nlikrophonie o. dgl.) bei Verstärkern mit Gegenkopplung Die Erfindung bezieht sich auf Verstärkerschaltungen zur Verstärkung der von einer Bildfängerröhre bei Fernsehübertragungsanlagen gelieferten Bildsignale.
• Bei derartigen Verstärkerschaltungen liegen ganz spezielle Betriebsbedingungen vor, welche. weitgehend von :den Bedingungen abweichen, die sonst bei Breitbandverstärkern u. dgl. üblicherweise vorhanden sind. Die Anlage muß besonders klein und leicht sein, um mit der Bildfängerröhre zusammen in einem beweglichen Kamerakopf untergebracht werden zu können.
• Es ergibt sich die weitere Forderung, daß auch bei starken Erschütterungen störende Mikrophonieeffekte mit Sicherheit unterdrückt werden.
• Es ist bekannt, Störungen in Verstärkern, die z. B. durch Netzbrummen, Mikrophonie (infolge mechanischen Schwingens des Elektrordensystems) auftreten, zu beseitigen .durch Anwendung einer Gegenkopplung, bei der von einer Verstärkerstufe eine Spannung einer vorangehenden Verstärkerstufe gegenphasig zugeführt wird. Bei diesen bekannten Gegenkopplungssehaltungen tritt infolge der gegenphasigen Beeinflussung eines Gitters einer Verstärkerstufe eine verminderte Verstärkung der Gesamtanlage ein, so daß es zur Erreichung der ursprünglichen Verstärkung notwendig ist, an irgendeiner Stelle des Verstärkers die Verstärkung wieder derart zu erhöhen, daß die durch Gegenkopplung bedingte Verstärkungsverminderung kompensiert wird.
• Bei diesem bekannten Verfahren tritt die entstörende Wirkung jedoch nur für Stufen ein, die hinter dem Punkt liegen, an dem Gegenkopplung eingeführt wird, d. h. man kann hei dein Verfahren nicht die Störungen beseitigen, die in der ersten Verstärkerröhre z. B. durch Röhrenrauschen oder Mikrophonie aufn-eLen. Gerade die Beseitigung der in der ersr_erl Stufe auftretenden Störungen ist aber besonders wichtig, da hier die Nutzamplituden noch sehr klein sind und daher das Verhältnis zwischen Nutzamplitude und Störamplitude besonders ungünstig in Erscheinung tritt.
• Bei den bisher bekannten Schaltanordnungen 111:)t sich das Verhältnis von Nutzamplitude zu @.t@r alal@li rode nur ganz geringfügig verbessern. hei der Dimensionierung des Verstärkers bzw. des Eingangskreises hat man nämlich :len zugelassenen frequenzmäßige11 Gesamtfehler auf Verstärker und Eingangshreis züi etwa gleichen Teilen verteilt. Wird nun der- frequenzmäßige Fehler, der nur irn Verstärker allein auftritt, z. B. durch Einfiihran - einer Gegenkopplung zum Verseh@v-inrleii gebracht, so kann der zulässige Fehler im Eingangskreis entsprechend erhöht «-erden, z. B. durch Erhöhung des Eingangswiderstaiides. Die hierdurch erzielbare Mög- lichkeit einer Erhöhung des Eingangswiderstandes hält sich iedocli' iti s°hr engen Grenzeit, d. 1i. tim den Faktor 2 bis 3. Im Gegensatz züi diesen bekannten Schaltungen ergibt die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, das Verhältnis von Nutz- züi Störspannungen um mehrere 3r-"ißeilordnungen züi erhöhen, z. L. um (las ioo- bis iooofache.
• Erfindungsgernäll wird zur Verminderung der in Verstärkern, insbesondere in der ersten Stufe voll Verstärkern auftretenden Störungen (Röhrenrauschen, Mikrophonie o. dgl-) bei Verstärkern mit Gegenkopplung, die voll einem Generator holten inneren Widerstandes gesteuert werden, wobei der Verbrauchswiderstand- dieses Generators gleichzeitig als Gitterwiderstalid der ersten Verstärkerröhre dient, die Schaltung derart ausgebildet, daß der Arbeitswiderstand des Generators im Gegenkopplungskreis liegt und n-inal gröber ist als der durch die geforderte Frequenzunabhän-igkeit all sich bedingte Wert, wobei n den Gegenkopplungsfaktor bezeichnet. Durch diese Maßnahme wird der den Verstärker steuernde Generator in den Gegenkopplungskreis des Verstärkers einbezogen, und auf diese Weise werden die Frequenzfehler des Generators unmittelbar korrigiert. Infolge dieser .Iaßnahnic kann der Ausgangswiderstand des Gen traiors um den Gegenkopplungsfaktor vergrößert werden, und es ergibt sich gleichzeitig eine diesem Faktor entsprechende Verbesserung des Verhältnisses von ?\Tutz- zu Störspannung.
• Die Erfindung wird an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur näher erläutert. Der Stromgenerator i mit hohem innerem Widerstand besitzt einen Ausgangswiderstand 2, der gleichzeitig der Gitterwiderstand (lei- ersten Verstärkerröhre 3 ist. Die durch die erste Verstärkerröhre gewonnene vers , ti ärkt, Spannung wird in üblicher g'l'eise über weitere Verstärkerröhren .I und 5 verstärkt. Ail eitler Röhre des Verstärkers, im angeg#A)enen Beispiel an dir Röhre 5, tritt eilte verstärkteAusgangsspannung an derKleninie 6 auf, die über den Kondensator 7 dem Widerstand 8 zugeführt und damit dem Ausgangskrcis des Stromgenerators i aufgedrückt wird. Die Phasenlage dieser rückgeführten Spannung ist der vorn Generator i über den Widerstand 2 gelieferten Spannung entgegengesetzt gerichtet, so daß eine Gegenkopplung auftritt.
• Der Eingangswiderstand 2 ist mit seinem vonr Gitter abgewendeten Ende nicht wie sonst üblich wechselstrommäßig an Erdpotential gelegt, sondern über einen Kondensator 7 an eine gegenphasige ,pannung, welche der dritten Verstärk erstufe entnommen wird. Dadurch ist es möglich, den Eingangswiderstand ]),ei gleicher Verstärkung auf ein Vielfaches des sonst üblichen Wertes züi erhöhen, uin damit die vorn Röhrenrauschen und voll der Mi.krophonie der ersten Röhre herrührenden Störungen im gleichen Verhältnis zu verringern. Die verstärkte Anodenspannung wird ohne Zwischenschaltung eines Spailnungsteilers mit voller Amplitude dem am Eingang liegenden Widerstand _' zugeführt. Die durch die Geg-nlcopplung bewirkte Herabsetzung der Verstärkung ist daher gleich dein Verstärkungsfaktor der dazwischenliegenden Röhren, wie sich aus folgender Rechnung ergibt: An dem Widerstand 2 liegt gitterseitig die Wechselspannung G und an der anderen Seite die Anodenwechselspannung A der dritten @-erstärkerstufe 5. Die am Widerstand 2 auftretende Spannung ist demnach U= = A + G. Die Ausgangsspannung des Verstärkers ist gleich der Anodenspannung A der letzten Röhre 5. Die am Widerstand 2 auftretende Spannung wird ausschließlich durch den von (lern Generator i kommenden Strom erzeugt, da das Gitter der ersten Röhre wie üblich stromlos ist. Der Widerstand 2 ist der maßgebendeAusgangswiderstand des Generators 1, und infolgedessen ist die an ihm auftretende Spannung die Ausgangsspannung des Geilerators i. Da nun die Wechselspannung G sehr klein ist gegen A, ist A -;- G ungefähr gleich --1, d. 1i. die Ausgangsspannung des Generators ist ungefähr gleich der Ausgangsspapnung des Verstärkers. Die Gesamtverstärkung ist infolgedessen gleich i und der GegenkoppItingsfaktor gleich dem Verstärkungsfaktor des Verstärkers. Der Nutzen des Verstärkers besteht bei der erfindungsgemäßen Schaltung darin, daß man den Ausgangswiderstand des Generators i um den Gegenkopplungsfaktor über den durch die Frequenzunabhängigkeit bedingten Wert erhöhen kann und somit eine Erhöhung der vom Generator abgegebenen Signalspannungen bei gleichzeitiger Verbesserung' des Verhältnisses von Nutzspannung zu Störspannungsamplituden erreicht.
• Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft insbesondere Verstärkungsanlagen in Fernsehgeräten., z. B. Abtastgeräte mit Sonde1-abtastung (Farnsw orth-Röhren) und Aufnahmegeräte nach dem Speicherprinzip. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese angeführten Ausführungsgebiete beschränkt, sondern scann üb"rall dort Anwendung finden, Nvo kleine Nutzspannungen vorhanden sind und von einem Generator mit hohem innerem Widerstand an eine Verstärkerröhre geliefert werden.

Claims (1)

1. PATENT TanrstizUTCH: Anordnung zur Verminderung der in Verstärkern, insbesondere in der ersten Verstärkersfufe auftretenden Störungen (Röhrenrauschen, Mikrophonie o. dg1.) bei Verstärkern mit Gegenkopplung, insbesondere für Fernsehübertragungsanlagen, die von einem Generator hohen inneren Widerstandes gesteuert «-erden, wobei der Verbrauchswiderstand dieses Generators gleichzeitig als Gitterwiderstand der ersten Verstärkerröhre angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitswiderstand des Generators im Gegenkopplungskreis liegt und n-mal größer ist als der durch die Frequenzunabhängigkeit an sich bedingte Wert, wobei n den Ge;genkopplungsfaktor bezeichnet. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: »Telefunlcen-Zeitung« Nr.77 vom i. i i. 1937, S. 9 bis 23, »Die Arbeitsweise gegengekoppelter Verstärker«; »Funktechnischer-\'orwärts« (i938), Heft8, S. 241; französische Patentschrift .. Nr.831 751; schweizerische - - 152099.