DE814607C

DE814607C - Circuit for tone control in a low frequency amplifier

Info

Publication number: DE814607C
Application number: DEP20538A
Authority: DE
Inventors: Henricus Adrianus Broos
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1946-10-25
Filing date: 1948-11-04
Publication date: 1951-09-24
Also published as: DE837119C

Description

Schaltung zur Tonregelung bei einem Niederfrequenzverstärker Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Tonregelung bei einem wenigstens eine einzige Verstärkerröhre enthaltenden Niederfrequenzverstärker, der sich besonders gut zur Verwendung in der Endstufe eines Funkempfangsgerätes eignet. Unter Tonregelung ist hier zu verstehen, daß die Form der Kennlinie regelbar ist, die die Verstärkung des Verstärkers als Funktion der Frequenz darstellt.Circuit for tone control in a low frequency amplifier The present The invention relates to a circuit for tone control in at least one only amplifier tube containing low frequency amplifier, which is particularly well suited for use in the final stage of a radio receiver. Under tone control it is to be understood here that the shape of the characteristic curve can be regulated, which increases the gain of the amplifier as a function of frequency.

Es ergibt sich in der Praxis, daß die für diese Verstärkungskennlinie erwünschten Formen in drei Gruppen eingeteilt werden können, was an Hand der in Fig. i dargestellten Kurven erläutert wird. Für Sprechwiedergabe ist es im allgemeinen erwünscht, daß die Verstärkung beim Übergang von niedrigen zu hohen Frequenzen gleichmäßig zunimmt, gemäß der Kennlinie a der Fig. i.It turns out in practice that the gain characteristic for this Desired shapes can be divided into three groups, which is based on the in Fig. I illustrated curves is explained. For speech reproduction it is in general it is desirable that the gain be uniform in the transition from low to high frequencies increases, according to the characteristic curve a of FIG.

Dagegen ist es im allgemeinen für Musikwiedergabe erwünscht, daß sowohl die niedrigen als auch die hohen Töne mehr als die mittleren Töne verstärkt werden, wie dies in der Kennlinie b angegeben ist.On the other hand, for music reproduction, it is generally desirable that both the low and high notes are amplified more than the middle notes, as indicated in curve b.

Wenn schließlich der Verstärker die Endstufe eines Funkempfangsgerätes bildet, ist es erwünscht, damit beim Empfang eines schwachen Senders keine Störung durch Störfrequenzen eines benachbarten Senders eintritt, daß .die hohen Tonfrequenzen abgeschnitten werden, was mit Dumpfwiedergabe bezeichnet wird. In diesem Fall hat die Verstärkungskennlinie die Gestalt gemäß Kurve c in Fig. i.When finally the amplifier is the output stage of a radio receiver it is desirable to avoid interference when receiving a weak station Interference frequencies from a neighboring transmitter cause .die high audio frequencies cut off what is known as dull reproduction. In this case, the gain characteristic has the shape according to curve c in Fig. I.

Bei bekannten Schaltungen werden in einem Niederfrequenzverstärker verschiedene Gegenkopplungskreise angebracht, die mittels eines Umschalters beliebig eingeschaltet werden können und die derart bemessen sind, daß die Verstärkungskennlinie jede der in Fig. i mit den Kurven a, b und c angegebenen Gestalten annehmen kann.In known circuits are in a low frequency amplifier different negative feedback circuits attached, which can be switched by means of a switch can be switched on and which are dimensioned such that the gain characteristic can assume any of the shapes indicated in Fig. i with the curves a, b and c.

Der Nachteil solcher Schaltungen ist der, daß je größer die Anzahl einzuschaltender Gegenkopplungskreise ist, um so größer die erforderliche Anzahl von Schaltelementen wird, was die Schaltung verteuert. Dieser Nachteil wird bei einer Schaltung behoben, in der zwei gegebenenfalls mechanisch gekuppelte kontinuierliche Regelungen vorhanden sind, deren eine die Verstärkung des Tief- und deren andere die des Hochtongebiets steuert.The disadvantage of such circuits is that the greater the number the negative feedback circuits to be switched on, the greater the number required of switching elements is what makes the circuit more expensive. This disadvantage becomes with fixed a circuit in which two possibly mechanically coupled continuous Regulations are in place, one of which is the reinforcement of the deep and the other controls that of the high frequency range.

Eine solche Schaltung enthält noch ziemlich viel Schaltelemente, insbesondere wenigstens zwei veränderliche Regelimpedanzen.Such a circuit still contains quite a few switching elements, in particular at least two variable control impedances.

Der Zweck der Erfindung ist, eine Schaltung vorerwähnter Art mit kontinuierlicher Tonregelung zu schaffen, die eine geringe Anzahl von Schaltelementen, insbesondere nur einen einzigen Tonregelungsspannungsteiler enthält.The purpose of the invention is to provide a circuit of the aforementioned type with continuous To create tone control that has a small number of switching elements, in particular contains only a single tone regulating voltage divider.

Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine von der Spannung am Spanrnungsteiler abgeleitete frequenzabhängige Gegenkoppelspannung, deren Frequenzabhängigkeit von der Stellung des Gleitkontaktes dieses Spannungsteilers abhängt, im Gitterkreis wenigstens einer der in dem Verstärker vorhandenen Verstärkerröhren wirksam gemacht, wobei einem von zwei festen Kontakten dieses Spannungsteilers über ein die Tieftonfrequenzen hindurchlassendes Filter und dem anderen festen Kontakt über ein die Mitteltonfrequenzen hindurchlassendes Filter eine zur Ausgangsspannung des Verstärkers proportionale Spannung zugeführt wird.For this purpose, according to the invention, one of the voltage on Voltage divider derived frequency-dependent negative feedback voltage, its frequency dependence depends on the position of the sliding contact of this voltage divider, in the grid circle at least one of the amplifier tubes present in the amplifier activated, where one of two fixed contacts of this voltage divider has one of the low frequencies filter and the other fixed contact over one of the midrange frequencies filter that allows through is proportional to the output voltage of the amplifier Voltage is supplied.

Die Erfindung wird an Hand der in Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Schaltungen näher erläutert.The invention is illustrated by the circuits shown in FIGS explained in more detail.

Die zu verstärkende Spannung wird über eine Leitung i und einen als Lautstärkeregler wirksamen Spannungsteiler 2 dem Steuergitter einer Verstärkungsröhre 3 zugeführt, deren Anodenkreis einen Ausgangstransformator 4 mit Wiedergabegerät enthält. Außerdem wird im Gitterkreis der Röhre 3 eine frequenzabhängige Gegenkoppelspannung wirksam gemacht, die einem als Tonregler wirkenden hochohmigen. Spannungsteiler 5, dessen Widerstand z. B. o, i Megohm übersteigt, entnommen wird: dadurch erhält die Verstärkungstrennlinie der Schaltung eine von der Lage des Gleitkontaktes des Spannungsteilers 5 abhängige Form. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung die an der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators 4 erzeugte Spannung über ein Tieftonfilter 6, 7 bzw. über ein hlitteltonfilter 8, 9, io, i i zwei festen Kontakten a bzw. b des Spannungsteilers 5 zugeführt.The voltage to be amplified is via a line i and an as Volume control effective voltage divider 2 to the control grid of an amplification tube 3 supplied, the anode circuit of which has an output transformer 4 with playback device contains. In addition, a frequency-dependent negative feedback voltage is generated in the grid circle of the tube 3 made effective, the high impedance acting as a tone regulator. Voltage divider 5, whose resistance z. B. o, i exceeds megohms, is taken: thereby obtained the reinforcement dividing line of the circuit is one of the location of the sliding contact of the Voltage divider 5 dependent form. For this purpose, according to the invention on the secondary winding of the output transformer 4 generated voltage via a Low-frequency filter 6, 7 or a half-tone filter 8, 9, io, i i two fixed contacts a and b of the voltage divider 5 are supplied.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 wird weiter das Gitter der Röhre 3 über einen hochohm,igen Widerstand 12, dessen Wert z. B. o, i Megohm übersteigt, mit dem Gleitkontakt des Spannungsteilers 5 verbunden. Infolgedessen werden, wenn sich dieser Gleitkontakt in der Nähe des festen Kontakts a befindet, die Tieftonfrequenzen, wenn er sich in der Nähe des festen Kontakts b befindet, die Mitteltonfrequenzen stark gegengekoppelt, entsprechend den Kennlinien a und b der Fig. i.In the circuit of FIG. 2, the grid of the tube 3 is further over a high-ohm resistor 12, the value of which z. B. o, i exceeds megohms, with connected to the sliding contact of the voltage divider 5. As a result, if up this sliding contact is close to the fixed contact a, the low frequency frequencies, when it is near the fixed contact b, the mid-tone frequencies strongly negative feedback, corresponding to the characteristics a and b of FIG. i.

Zudem ist das Gitter der Röhre 3 über einen die Phasendrehung der Hochtonfrequenzen behebenden kleinen Kondensator 13 mit einer z. B. 5o pF unterschreitenden Kapazität mit einem dritten, festen Kontakt c des Spannungsteilers 5 verbunden, -während der Gleitkontakt dieses Spannungsteilers über einen etwas größeren Kondensator 14 mit der nicht geerdeten Klemme der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators 5 verbunden ist. Wenn sich der Gleitkontakt des Spannungsteilers 5 in der Nähe des festen Kontaktes c befindet, werden daher die Hochtonfrequenzen entsprechend der Verstärkungstrennlinie c der Fig. i stark gegengekoppelt, da in dieser Stellung des Gleitkontaktes der Kreis 13, 14 für die Hochfrequenzen der an der Sekundärseite des Ausgangstransformators 4 erzeugten Spannung eine ziemlich niedrige Impedanz bietet.In addition, the grid of the tube 3 is a phase rotation of the Correcting high frequency frequencies small capacitor 13 with a z. B. falling below 5o pF Capacitance connected to a third, fixed contact c of the voltage divider 5, -during the sliding contact of this voltage divider via a slightly larger capacitor 14 to the ungrounded terminal of the secondary winding of the output transformer 5 is connected. When the sliding contact of the voltage divider 5 is near the fixed contact c is, therefore, the high frequencies are corresponding to the Reinforcement dividing line c of FIG. I strongly fed back, since in this position of the sliding contact of the circle 13, 14 for the high frequencies on the secondary side of the output transformer 4 generated a fairly low impedance offers.

Eine Abart dieses Schaltbildes entsteht, wenn die Verbindung des Kondensators 13 mit dem festen Kontakt c und die des Kondensators 14 mit dem Gleitkontakt des Spannungsteilers 5 vertauscht werden.A variation on this schematic is created when the capacitor is connected 13 with the fixed contact c and that of the capacitor 14 with the sliding contact of the Voltage divider 5 are swapped.

Eine andere Abart des Schaltbildes nach Fig. 2 ist in Fig. 3 dargestellt, bei der die festen Kontakte b und c ihre Stellungen gewechselt haben. Da die Formveränderung der Verstärkungstrennlinie in der Nähe des mittleren festen Kontaktes des Spannungsteilers 5 am größten ist, ist im Schaltbild der Fig. 2 die Dumpfwiedergabestellung, in dem Schaltbild der Fig. 3 die Musikwiedergabestellung die kritischste.Another variant of the circuit diagram according to Fig. 2 is shown in Fig. 3, in which the fixed contacts b and c have changed their positions. Because the shape change the gain dividing line near the center fixed contact of the voltage divider 5 is the largest, is in the circuit diagram of FIG. 2, the dull playback position in which The circuit diagram of FIG. 3 shows the music playback position the most critical.

Für die weiter in diesen Schaltbildern vorgesehene physiologische Regelung, bei der ein die Hochtonfrequenzen hindurchlassendes Filter 16, 17 parallel zu einem festen Teil des Lautstärkereglers 2 liegt, so daß bei niedriger Stellung dieses Spannungsteilers die hohen Töne weniger verstärkt werden, wird kein Schutz beansprucht.For the physiological ones provided further in these circuit diagrams Regulation in which a filter 16, 17 which allows the high-frequency frequencies to pass through in parallel is to a fixed part of the volume control 2, so that in the low position this voltage divider the high tones are less amplified, no protection will be claimed.

In dem Schaltbild der Fig. 4 ist ein anderes Verfahren zur Ableitung der dem Gitter der Verstärkerröhre 3 zuzuführenden Spannung von der Spannung am Spannungsteiler 5 angegeben. Hier ist das Gitter der Röhre 3 'elektrisch mit dem festen Kontakt c des Spannungsteilers 5 verbunden, während ein Gitterwiderstand 12 mit phasenkorrigierendem Parallelkondensator 13 zwischen diesem Gitter und dem Gleitkontakt des Spannungsteilers 5 eingeschaltet ist; der Gleitkontakt ist über einen ziemlich kleinen Kondensator 14, z. 13. 300/100o pF, mit der Sekundärwicklung des Transformators 4 verbunden. Die übrigen Schaltelemente sind die gleichen wie die des Schaltbildes der Fig. 3.In the circuit diagram of FIG. 4, there is another method of derivation the voltage to be supplied to the grid of the amplifier tube 3 from the voltage am Voltage divider 5 specified. Here the grid of the tube 3 'is electrical with the fixed contact c of the voltage divider 5 connected while a grid resistor 12 with phase correcting parallel capacitor 13 between this grid and the Sliding contact of the voltage divider 5 is switched on; the sliding contact is over a fairly small capacitor 14, e.g. 13. 300 / 100o pF, with the secondary winding of the transformer 4 connected. The other switching elements are the same as that of the circuit diagram of FIG. 3.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist die folgende: Nimmt der Gleitkontakt des Spannungsteilers 5 die Stellung a ein, so werden die Tieftonfrequenzen wieder stark gegengekoppelt werden. Die hohen Frequenzen der Spannung am Gleitkontakt haben, obgleich der Kondensator 14 für diese Frequenzen eine kleine Impedanz darstellt, eine geringe Amplitude, weil für diese Frequenzen der Kondensator praktisch einen Kurzschluß bedeutet. Auf diese Weise entsteht also eine Verstärkungskennlinie, bei der nur die tiefen Töne entsprechend der Kurve a der Fig. i unterdrückt werden.This circuit works as follows: Makes sliding contact of the voltage divider 5 the position a, so the low frequencies again are strongly fed back. The high frequencies of the voltage at the sliding contact have, although the capacitor 14 represents a small impedance for these frequencies, a low amplitude, because for these frequencies the capacitor is practically a Short circuit means. In this way, a gain characteristic arises at which only the low notes are suppressed according to curve a of FIG.

Der gleiche Gedankengang trifft für die Lage b des Gleitkontaktes des Spannungsteilers 5 und die Kurve b der Fig. i zu, wobei die Reihenschaltung der Kondensatoren io und 9 wieder praktisch einen Kurzschluß für die Hochtonfrequenzen bedeutet.The same train of thought applies to position b of the sliding contact of the voltage divider 5 and curve b of FIG the capacitors io and 9 again practically a short circuit for the high frequencies means.

In der Lage c des Gleitkontaktes des Spannungsteilers 5 werden die Hochtonfrequenzen stark unterdrückt, nicht nur weil die volle Gegenkoppelspannung für diese Frequenzen über den Kondensator 14 dem Gitter der Röhre 3 zugeführt wird, sondern auch weil diese Tonfrequenzen infolge des von der Eingangsimpedanz 15 und der Kapazität 14 gebildeten Filters der Eingangsspannung entzogen werden.In the position c of the sliding contact of the voltage divider 5, the High frequencies strongly suppressed, not only because of the full negative feedback voltage for these frequencies is fed to the grid of the tube 3 via the capacitor 14, but also because these sound frequencies are due to the input impedance 15 and the filter formed by the capacitance 14 of the input voltage can be withdrawn.

Die Hochtonfrequenzen werden in geringerem Maße auch in den Zwischenlagen d und e unterdrückt, indem am Gleitkontakt eine gewisse Hochtonfrequenzspannung erzeugt wird, wobei für diese Frequenzen der Kondensator 13 eine verhältnismäßig kleine Impedanz bildet. Die diesenLagen entsprechenden Verstärkungscharakteristiken sind in Fig. i durch die Kurven d bzw. e dargestellt.The high-tone frequencies are also suppressed to a lesser extent in the intermediate layers d and e , in that a certain high-tone frequency voltage is generated at the sliding contact, the capacitor 13 forming a relatively small impedance for these frequencies. The gain characteristics corresponding to these layers are shown in Fig. I by curves d and e , respectively.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt; 'es kann z. B. noch ein hochohmiger Widerstand 18 oder ein niederohmiger Widerstand i9 in der Schaltung nach Fig. 4 angebracht werden, wodurch sich die Verstärkungskennlitiien f bzw. g ergeben.The invention is not limited to the specified exemplary embodiments; 'it can e.g. B. another high resistance 18 or a low resistance i9 in the circuit of FIG. 4, whereby the gain characteristics f and g, respectively.

Auch brauchen die den verschiedenen Tonfiltern zugAiihrten Spannungen nicht alle einer zur Ausgangsspamiung proportionalen Spannungsquelle, im vorliegenden Fall der Sekundärwicklung des Transformators 4, entnommen zu werden, jedoch kann diese Wicklung z. B. mit Anzapfungen versehen werden, so daß dem lUitteltonfilter 8, 9, io, ii eine größere Spannung zugeführt wird als dem Hochtonfilterkondensator 14.The voltages applied to the various tone filters are also required not all of a voltage source proportional to the output voltage, in the present case Case of the secondary winding of the transformer 4, to be removed, however, can this winding z. B. be provided with taps, so that the LUitteltonfilter 8, 9, io, ii a higher voltage is supplied than the high frequency filter capacitor 14th

Es ist selbstverständlich, daß beim Funkempfang die angegebene Tonregelung mechanisch mit einer Bandbreitenregelung gekuppelt werden kann, wodurch in noch stärkerem Maße als mit der angegebenen Tonregelung nur Störfrequenzen eines benachbarten Senders unterdrückt werden können.It goes without saying that the specified tone control during radio reception can be mechanically coupled with a bandwidth control, which means that in still to a greater extent than with the specified tone control only interference frequencies of a neighboring one Channels can be suppressed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit for tone control in a low-frequency amplifier, especially for arrangement in the output stage of a radio receiver, containing a tube amplifier (3) and a voltage divider (5) with a sliding contact connected in the negative feedback circuit of the amplifier (3) Change in the frequency characteristics of the amplifier (3) is brought about, characterized in that one (a) of two fixed contacts (a and b) of this voltage divider (5) via a filter (6, 7) permitting low frequencies and the other fixed contact (b ) the negative feedback voltage generated in the output (4) of the amplifier (3) is fed through a filter (8, 9, io, ii) which allows the mid-tone frequencies to pass through, in such a way that the amplification of the mid-tone frequencies is practically independent of the position of the sliding contact of the voltage divider (5 ) is.

2. Circuit according to claim i, characterized in that the negative feedback voltage the sliding contact via an impedance (14) that allows the high-frequency frequencies to pass through or a third fixed contact (c) of the voltage divider (5) and that the third fixed contact (c) or the sliding contact with the input of the amplifier (3) is connected via an impedance (13) that allows the high frequency frequencies to pass through, so that when the sliding contact of the voltage divider (5) is close to the third fixed contact (c), there is a strong negative feedback of the high frequencies in the Amplifier takes place.

3. Circuit according to claim i, characterized in that the input of the amplifier (3) to a third fixed contact (c) and via a high impedance (13) with the sliding contact at least for the low and mid-range frequencies of the voltage divider (5) is electrically connected during this sliding contact via an impedance (14) which is low only for the high frequency frequencies is the negative feedback voltage is fed.