DE758288C

DE758288C - Verstaerker mit Gegentaktausgangsschaltung

Info

Publication number: DE758288C
Application number: DEA87228D
Authority: DE
Inventors: Cyril Leopold Hirshman
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-06-21
Filing date: 1938-06-22
Publication date: 1954-02-22
Also published as: GB491468A

Description

Dia Erfindung 'betrifft einen Elektronenröhrenverstärker mit Gegentaktausgangsschaltung. Er ist besonders für Verstärkeranordnungen zur Speisung der Ablenkkreise von Kathodenstrahlröhren, wie sie z. B. für Fernsehzwecke verwendet werden, geeignet.

Es sind Verstärker mit Gegentaktausgangsschaltung bekannt, bei denen eine Röhre als Phasenumkehrer arbeitet und die Steuerspannung für eine andere Röhre liefert. Es ist ferner bekannt, die Steuerspannung mit umgekehrter Phase für die zweite Röhre einer Gegentaktausgangsschaltung durch eine Anzapfung des Anodenbelastungswiderstandes der ersten Röhre zu gewinnen und die von dem im Anodenkreis der ersten Röhre angeordneten Widerstand abgegriffene Spannung passender Amplitude mittels kapazitiver Kopplung auf das Gitter der zweiten Röhre zu übertragen. Bei diesem bekannten Verstärker mit Gegentaktausgangsschaltung, bei dem die Steuerspannung der zweiten der beiden anodenseitig in Gegentaktschaltung liegenden Röhren von einem zwischen der Anode der ersten Röhre und der Kathode der zweiten Röhre eingeschalteten Spannungsteiler abgegriffen ist, wird eine Symmetrie der Ausgangsspannungen erzielt, die von Änderungen der Verstärkung der ersten Röhre unabhängig ist.

Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird ein solcher Verstärker mit Gegentaktausgangsschaltung dahingehend verbessert, daß die Symmetrie der Ausgangsspannungen nicht nur bei einer Änderung der Verstärkung der ersten Röhre des Gegentaktverstärkers, sondern auch bei Änderungen der Verstärkung nur der zweiten. Röhre oder der ersten und zweiten Röhre erhalten bleibt, ίο Erfindungsgemäß ist bei einem Verstärker mit Gegentaktausgangsschaltung, bei dem die Steuerspannung der zweiten der beiden anodenseitig in Gegentaktschaltung liegenden Röhren von einem zwischen der Anode der ersten Röhre und der Kathode der zweiten Röhre eingeschalteten Spannungsteiler abgegriffen ist, als Spannungsteiler ein kapazitiver Spannungsteiler verwendet, der aus der im Betrieb wirksamen Eingangskapazität der zweiten Röhre und einem zwischen der Anode der ersten und dem Steuergitter der zweiten Röhre eingeschalteten Kopplungskondensator C_c besteht, dessen Kapazität klein ist gegenüber der genannten Eingangskapazität der zweiten Röhre. Dabei beruht die Eingangskapazität der zweiten Röhre im wesentlichen auf der durch die Anodenrückwirkung auf das Gitter gebildeten Gitter-Kathoden-Kapazität. ZurAusf ührung der Erfindung wird vorzugsweise eine Triode) als ZiWeite Röhre verwendet, jedoch kann auch eine Pentode verwendet werden, vorausgesetzt, daß eine hinreichende Anodenrückwirkung auf das Steuergitter vorhanden ist. Es kann jedoch manchmal vorteilhaft sein, als zweite Röhre eine Pentode mit Schirmgitter zu benutzen, bei der die Gitter-Anoden-Kapazität auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert herabgesetzt ist; in diesem Fall muß die Anodenrückwirkung dadurch erhöht werden, daß ein kleiner Kondensator zwischen Anode und Steuergitter geschaltet wird.

Gemäß dem in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der Verstärker aus zwei Trioden V₁ und F₂, die beide etwa den gleichen Verstärkungsfaktor, z. B. 17, und etwa gleiche Charakteristik besitzen. Die Anoden dieser Röhren sind über Widerstände .R₁ mit der Anodenspannungsquelle verbunden. Die Röhre V₁ ist über einen Kopplungskondensator C_c mit dem Gitter der Röhre V₂ verbunden. Die Röhre V₂ besitzt den Gitterabgleitwiderstand R₂. Der Ausgangskreis des Verstärkers ist an die Anodenkreise der beiden Röhren und der Eingangskreis zwischen Gitter und Kathode der Röhre V₁ angeschlossen.

Ein Kennzeichen der Erfindung ist, daß die gesamte Eingangskapazität der Röhre V₂ des Verstärkers im wesentlichen von der Anodenrückwirkung auf das Steuergitter bestimmt wird und daß diese Eingangskapazität um ein Mehrfaches größer ist als die Kapazität des Kopplungskondensators C_c zwischen der Anode von V₁ und dem Gitter von V₂, so daß sich der so gebildete Kondensatorspannungsteiler selbsttätig immer so einstellt, daß Änderungen des Verstärkungsgrades der Röhre V₂ annähernd ausgeglichen werden. Änderungen des Verstärkungsgrades der Röhre V₂ werden also selbsttätig durch eine entsprechende Änderung des Teilungsverhältnisses des Kondensatorspannungsteilers kompensiert. Das ergibt sich aus folgenden Überlegungen:

Es bedeutet (s. auch die Abbildungen): A₁ Verstärkungsgrad der Röhre V₁, A₂ Verstärkungsgrad der Röhre V₂, E₁ S teuer spannung der Röhre V₁, E₂ Steuerspannung der Röhre F₂,

C_c Kapazität des Koppluugskondensators zwischen Anode der Röhre V₁ und Steuergitter der Röhre F₂, C ge statische Eingangskapazität und Streukapazität der Röhre F₂, Cm Eingangskapazität der Röhre F₂, die durch die Anodenrückwirkung hervorgerufen wird,
Cga Gesamtkapazität zwischen Anode und

Gitter der Röhre V C₂ C ge + Cm;
dann ist:

E₂ = E₁. A₁

2>

= E₁ ■ A₁

C₁..

Unter der Voraussetzung, daß C₂ groß gegenüber C_c und Cge ist, z. B. C₂ = 150 pF, Cge— 15 pF und C_e = 9 pF gewählt ist, ergibt sich

₂ — E₁ · A₁ · —

und ohne große Vernachlässigung:

Er,

E₁ · A₁ ■ ^-. Cm

Cm = (A., 4- 1) . Cga ss A₂ ■ Cga

erhält man

A₂

i₂ Cga '

Da sich also der Wert von E₂ entgegengesetzt zu dem von A₂ ändert, wird die Anodenwechselspannung der zweiten Röhre auch bei

Änderungen von A₂ praktisch konstant sein. Es wird also die Symmetrie der Gegentaktschaltung erhalten bleiben, wenn die Werte von C_c und Cga einmal so gewählt sind, daß die Anodenwechselspannungen beider Röhren gleich groß sind.

Der Verstärker gemäß der Erfindung kann durch entsprechende Wahl der Zeitkonstante der einzelnen Kreise auch in solchen Fällen

ίο benutzt werden, wo die Anodenspannungsquelle mit einer Brummspannung behaftet ist. Es ist nämlich möglich, durch geeignete Bemessung des Gitterableitwiderstandes R₂ der Röhre V₂ eine Unterdrückung der niedrigen Frequenzen, wie Brummspannungen in der Anodenspannungsquelle, zu erreichen. Es muß dann die Reaktanz der Kapazität C₂ für die niedrigen zu unterdrückenden Frequenzen beträchtlich größer als der Wert des Gitterableitwiderstandes R₂ gemacht werden. Das Arbeiten des Verstärkers für die angelegten Eingangsfrequenzen wird dadurch nicht beeinträchtigt, vorausgesetzt, daß die Nutzfrequenzen wesentlich größer sind als die Frequenz, die unterdrückt werden soll. · So konnte z. B. eine befriedigende Verstärkung einer Zeilenablenkspannung für Fernsehzwecke bei Verwendung des beschriebenen Verstärkers erreicht werden, wobei die Frequenz der sägezahnförmigen Eingangsspannung etwa 10 000 Perioden, die der Brummspannung in der Anodenspannitingsquelle 100 oder 50 Perioden war. Es ist an sich bekannt, durch die Bemessung der Zeitkonstante des Gitterkreises einen Verstärker gegen Brummstörungen unempfindlich zu machen.

Weiterhin werden durch den Gegenphasenverstärker gemäß der Erfindung Steilheitsdifferenzen auf verschiedenen Teilen der Charakteristik der Verstärkerröhre V₂ weitgehend ausgeglichen, während diese; Steilheitsdifferenzen sonst zu Verzerrungen- im Verstärkerausgang führen würden.

Claims

Patentansprüche:

i. Verstärker mit Gegentaktausgangsschaltung, bei dem die Steuerspannung der zweiten der beiden anodenseitig in Gegentaktschaltung liegenden Röhren von einem zwischen der Anode der ersten Röhre und der Kathode der zweiten Röhre eingeschalteten Spannungsteiler abgegriffen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsteiler ein kapazitiver Spannungsteiler verwendet ist, der aus der im Betrieb wirksamen Eingangskapazität der zweiten Röhre, die im wesentlichen von der Anodenrückwirkung auf das Steuergitter bestimmt wird, und einem zwischen der Anode der ersten und dem Steuergitter der zweiten Röhre eingeschalteten Kopplungskondensator (C_c) besteht, dessen Kapazität klein ist gegenüber der genannten Eingangskapazität der zweiten Röhre.
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Röhre eine Röhre verwendet ist, deren Gitter-Anoden-Kapazität so groß ist, daß die durch die Anodenrückwirkung auf das Steuergitter hervorgerufene Gitter-Kathoden-Kapazität groß ist gegen ihte statische Gitter-Kathoden-Kapazität und gegen ihre Streukapazitäten.
3. Verstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere bei Verwendung einer Pentode als zweite Verstärkerröhre, eine zusätzliche Kapazität zwischen Gitter und Anode der zweiten Röhre vorgesehen ist.
4. Verstärker nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterableitwiderstand der zweiten Röhre einen derartigen Wert hat, daß sein Widerstand für die angelegten Eingangsfrequenzen groß, für gegen die Eingangsfrequenzen niedrige! Störfrequenzen jedoch klein gegenüber dem Widerstand der Gitter-Kathoden-Kapazität ist.
5. Verstärker nach den Ansprüchen 1 go bis 4 in seiner Verwendung zur Speisung der Ablenkkreise von Kathodenstrahlröhren, insbesondere für Fernsehzwecke.

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

Deutsche Patentschriften Nr. 475 240,

597865;

österreichische Patentschrift Nr. 110 381;

französische Patentschrift Nr. 699781;

The Journal of the Institution of Electrical Engineers, 1934, Bd. 75, S. 70.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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