DE820014C - Verstaerkerschaltung fuer kleine Spannungen - Google Patents

Verstaerkerschaltung fuer kleine Spannungen

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DE820014C
DE820014C DES13627A DES0013627A DE820014C DE 820014 C DE820014 C DE 820014C DE S13627 A DES13627 A DE S13627A DE S0013627 A DES0013627 A DE S0013627A DE 820014 C DE820014 C DE 820014C
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DE
Germany
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voltages
voltage
circuit
push
pull
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Expired
Application number
DES13627A
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English (en)
Inventor
Alfred Dr-Ing Kuebler
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Siemens and Halske AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens and Halske AG
Siemens AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of DE820014C publication Critical patent/DE820014C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/34DC amplifiers in which all stages are DC-coupled
    • H03F3/36DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with tubes only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Description

  • Verstärkerschaltung für kleine Spannungen Bei der Verstärkung sehr kleiner Spannungen mit geringer Frequenz, die unter Umständen zu Null herabsinkt, bereitet die Eliminierung von Störspannungen, die auf den Eingang des Verstärkers gelangen, z. B. bei der Verstärkung von Körperpotentialen, große Schwierigkeiten. Andererseits ist die Beseitigung dieser Störspannungen aber spätestens schon nach der ersten Verstärkerstufe notwendig, um zu verhindern, daß durch diese Störspannungen die nachfolgenden Verstärkerstufen zugestopft werden. Es kann sonst leicht der Fall eintreten, daß die eigentlichen Meßsignale überhaupt nicht mehr erkennbar sind. Derartige Verhältnisse treten z. B. bei Untersuchungen an biologischen 01r jekten auf. Bei derartigen Messungen wirkt der Körper, an dem die zu verstärkende kleine Spannung abgenommen wird, als Antenne, die von Fremdfeldern herrührende Störspannungen aufnimmt. Da die zu messenden geringen Spannungen bei derartigen Anordnungen aus Symmetriegründen zur Vermeidung einer Spannungsabhängigkeit von der Speisequelle und um an Kathoden- und kleinen Gitterkondensatoren zu sparen, durch Gegentaktverstärker verstärkt werden, lassen sich die Störspannungen und die MeBspannungen daran unterscheiden, da13 die Störspannungen gleichphasig auf die beiden Eingangsgitter kommen, während die Meßspannung gegenphasig ist. Man hat deshalb die Störspannungen durch eine Differenzschaltung zu eliminieren versucht, indem man z. B. das Schirmgitter einer Eingangsröhre der Gegentaktschaltung zur Differenzbildung von der Anode der zweiten Eingangsröhre her gesteuert hat. Dabei ist nachteilig, daß der Verstärker hinter der Gegentaktstufe eine Einwegschaltung sein muß und außerdem noch unsymmetrisch zum Erdpotential.
  • Eine andere Möglichkeit zur Eliminierung der Störspannungen besteht darin, daß man auf Schirmgitterröhren verzichtet, aber mit der einen zur Gegentaktstufe gehörenden Triode eine weitere Röhre für eine Phasenumkehr vorsieht. Auch hierbei bleibt der Nachteil bestehen, daß die Spannung, die der nächsten Verstärkerstufe zugeleitet wird, eine Einwegverstärkung erzwingt und somit auch unsymmetrisch sein kann.
  • Die Verwendung eines Transformators mit zwei gegeneinandergeschalteten Primärwicklungen ist mit Rücksicht auf die niedrige Frequenz der zu messenden Ströme nicht anwendbar.
  • Zur Beseitigung von Störspannungen bei der Verstärkung kleiner Spannungen, insbesondere solcher von niedriger Frequenz, wird erfindungsgemäß die als Gegentaktspannung aufgenommene Nutzspannung, der eine Gleichtaktstörspannung überlagert ist, den unterteilten Steuerspulen einer Magnetfeldröhre derart zugeführt, daß sich nur die Wirkungen der beiden gegenphasigen Teilspannungen unterstützen. Bei einer derartigen Schaltung ist es dann möglich,. daß die auf die Magnetfeldröhre folgende Verstärkerstufe oder auch mehrere Verstärkerstufen als symmetrische Gegentaktverstärkerstufen ausgebildet sind.
  • Unter Zuhilfenahme einer Magnetfeldröhre mit unterteilter Steuerspule läßt sich die Selbstauslöschung der an den beiden Steuerspulen gleichphasig auftretenden Störspannung erreichen, selbst wenn diese Störspannung die Frequenz Null hat.
  • Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer Magnetfeldröhre besteht darin, daß diese Magnetfeldröhre nicht auf die Änderungen des Flusses anspricht, sondern unmittelbar auf seine Größe. Die Magnetfeldröhre arbeitet magnetostatisch. Weiterhin ermöglicht die Magnetfeldröhre die Verwendung einer Gegentaktverstärkerstufe als nächste Verstärkerstufe. Somit kann der Verstärker im ganzen als Gegentaktverstärker durchgeführt werden, soweit dies erwünscht ist. Die Eingangsschaltung des Verstärkers bleibt vollkommen symmetrisch im Aufbau.
  • Es ist auch möglich, an Stelle der magnetostatisgh arbeitenden Magnetfeldröhre 'eine mit Ab lenkelektroden versehene elektrostatische Röhre zu verwenden.
  • Zur Erläuterung der Erfindung sind drei Schaltungsbeispiele in Skizzen wiedergegeben, die aber nicht eine Beschränkung der Erfindung bedeuten sollen.
  • Abb. i und a erläutern den Stand der Technik; Abb. 3 gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder. , Gemäß Abb. i wird die MeBspannung U den Steuergittern zweier Schirmgitterröhren i und 2 zugeleitet und mit Hilfe einer Brücke 3, welche einerseits im Schirmgitter der Röhre i und andererseits an der Anode der Schirmgitterröhre 2 liegt, wird eine gleichphasige Spannung im Beeinflussungskreis der Gegentaktschaltung eliminiert. Es ergibt sich aber zwangsläufig, daß die weitere Verstärkerstufe 4. nicht mehr eine Zweiwegschaltung, sondern eine symmetrisch angeschlossene Einwegschaltung ist.
  • Eine weitere, nicht zur Erfindung gehörende Schaltung zeigt Abb. 2. Hier ist zur Eliminierung einer gleichphasig auftretenden Störspannung ebenfalls eine Differenzbildung angewendet, für die aber in dem einen Verstärkungsweg eine besondere Umkehrröhre 5 notwendig ist. Außerdem entsteht auch bei dieser Schaltung für die weitere Verstärkerstufe eine Einwegschaltung.
  • Eine Anordnung nach der Erfindung zeigt Abb. 3. Von den beiden in Gegentakt geschalteten Verstärkerröhren 6 und 7 führt der eine Anodenabgriff über eine Steuerspule 8 und der andere Anodenabgriff über eine Steuerspule 9 einer Magnetfeldröhre io. Die Meßspannungen haben dabei entgegengesetzte Phase, wie durch Pfeile i i und 12 angedeutet ist. Eine in diesem Kreis gleichphasig auftretende Störspannung hat keine Wirkung auf die Magnetfeldröhre io, während sich die Wirkungen der beiden gegenphasigen verstärkten Konstanten der Meßspannung in den beiden Spulen 8 und 9 wirkungsmäßig unterstützen. Die Schaltanordnung zur nächsten Verstärkerstufe 13 ist derart symmetrisch, daß auch diese nachfolgende Verstärkerstufe und gegebenenfalls weitere Verstärkerstufen als Gegentaktstufen ausgeführt werden können.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung zur Beseitigung von Störspannungen bei der Verstärkung kleiner Spannungen, insbesondere solcher von niedriger Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß die als Gegentaktspannung aufgenommene Nutzspannung, der eine Gleichtaktstörspannung überlagert ist, den unterteilten Steuerspulen einer Magnetfeldröhre derart zugeführt ist, daß sich nur die Wirkungen der beiden gegenphasigen Teilspannungen unterstützen.
  2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Magnetfeldröhre folgende Verstärkerstufe oder folgenden Verstärkerstufen als symmetrische Gegentaktverstärker ausgebildet sind.
  3. 3. Schaltung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung einer mit Ablenkelektroden versehenen elektrostatisch statt magnetisch arbeitenden Röhre.
DES13627A 1950-06-20 1950-06-20 Verstaerkerschaltung fuer kleine Spannungen Expired DE820014C (de)

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