DE836660C

DE836660C - Verfahren zur richtigen Anpassung eines Verbraucherkreises als Ausgangskreis einer ueberspannt arbeitenden Hochfrequenzverstaerkerroehre

Info

Publication number: DE836660C
Application number: DEL183A
Authority: DE
Inventors: Erich Heinecke; Herbert Steffen
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1949-10-29
Filing date: 1949-10-29
Publication date: 1952-04-15

Description

Verfahren zur richtigen Anpassung eines Verbraucherkreises als Ausgangskreis einer überspannt arbeitenden Hochfrequenzverstärkerröhre

Besondere 13elletitnng kommt Igel einer über-

spannt betrielie,iieii 1-Il>clifrelluetizverst:irkerstufe der

richtigen Bemessung des Aticxlenarbeitswiderstandes

zu. I?s kommt darauf all" claß der im Anodenkreis

liegende Verbraucherkreis der `'erst:irkerstufe als

Ausgangskreis einen Arbeitswiderstand in Hiilie

des vo i-gegelx`nen sog. Grenzwiderstandes darstellt.

1?ine Almeichung des Arbeitswiderstandswertes des

.lusgangskreises voni vorgenannten Grenzwider-

stand 1>elletitet entweder eine Verringerung der

l,cistungsatisnutzung der Röhre od.ei- eine GIxr-

lreanspruchung leer Verst:irkerröhre.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren

zur richtigen Anpassung eitles solchen Verbraucher-

kreises, (,-er als Ausgangskreis einer überspannt

arbeitenden Hoclifrequenzt-erstärkerröhre eineu Arbeitswiderstand in Höhe des sogenannten Grenzwiderstandswertes darstellen soll. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch seine -rundsätzliche Einfachheit und lredienungsmäl3#ige Eindeutigkeit aus und gewährleistet darüber hinaus einen unbedingt sicheren Röhrenschutz bei der Durchführung der für die richtige Anpassung des Verbraucherkreises erforderlichen Einstellungsänderung der vorgesehenen Regelglieder.

Gemäß der Erfindung wird die richtige Anpassung in der Weise vorgenommen, daß in die Anodenleitung der X'erstarkcrstufe ein in seinem Wert derart bemessener Wirkwiderstand eingeschaltet wird, daß hochfrequentes Wirkleistungs-

maximum im Verbraucher das Kriterium der

richtigen Anpassung ist, woraufhin dieAnpassungs-

glieder, d. 1i. die zur Herlveiführttitg der richtigen

Anpassung zti bedienenden Regelglieder, bis zur

1?rreichting des hochfrequenten Wirkleistungsmaxi-

nitini".; im Verbraucher geregelt werden und ab-

Schließend darin der eingeschaltete Wirkwiderstand

\vieder überbrückt wird.

:\ii Hand der schematischen Schaltbilder gemäß

Abb, 1 a tuld il>, 2a tlild 21) sei ein Ausführungs-

beispiel der Erfindung näher erläutert.

t ist die in der angegebenen Weise überspannt

arl>2itcnde \'erstiirkerrölire, in deren Anodenleitung

der Parallelresonanzkreis a liegt, an dessen Se.lbst-

induktionsspttle die Spule 3 gekoppelt ist, ill deren

Kreis der Verbraucherwiderstand d, etwa eine

Alltvillie liegt. 5 ist der Blockkondensator, der den

llt>chfrcquenzkreis, den die Verstiirkersttife dar-

stellt, schließt.

1u Abb. il> sind die durch die Anpassung all-

zustrebenden Verh:iltnisse ersatzschaltb ldinäßig

veranschaulicht: der aus den einzelnen Teilen i, 2, 3

und + bestehende Ausgangskreis soll c irren Arbeits-

widerstand Il' in HI>he des Grenzwiderstandes dar-

stellen. d. 1i. ist der Schwiligungskreis 2 auf die

1'retriebsfrequenz abgestimmt, so soll durch Ver-

anderung des Kopplungsgrades zwischen der Selbst-

induktionsspule des Schivinguligskreises 2 und der

hoPPe1sPule 3 ein solcher Wirkwiderstand in den

Schwingungskreis 2 eingekoppelt werden daß

dessen Wert II', d. h. gleich dem Grenz«-ider-

stand ist.

Abb. 2 a veranschaulicht das Ausführungsbeispiel.

7n Reihe mit dem in der Anodenleitung lie.gend,2n

Schwingungskreis 2, der die Koppelimpedanz des

Ausgangskreises darstellt, ist der Wirkwiderstand 8

vorgesehen. Er liegt in der Anodenleitung und

ist durch den Schalter 6 überbrückt. Zur Durch-

führung der richtigen Anpassung wird der

Schalter 6 geöffnet und dadurch der. Wirkwider-

stand 8 in Reihe mit der Koppelimpedanz 2 in die

Anodenleitung eingeschaltet. Bekanntlich ist in

erster Annäherung der Innenwiderstand einer

überspannt arbeitenden Hochfrequenzverstärker-

stufe vernachlässigbar klein. Bei Öffnung des

Schalters 6 stellt daher die Röhre i zusammen mit

<lern Widerstand 8 einen Generator mit ein.°ni

inneren Widerstand, der gleich dein des Wirk-

-,viderstandes 8 ist, dar. Erfindungsgemäß ist die

Größe des \\rirkwiderstandes 8 irrbestimmter Weise

für die Verhältnisse des vorliegenden Falles in

erster Annäherung in Übereinstivlmung mit dem

vorgegebenen Grenzwiderstandswert gewählt, so

daß die Verstärkerstüfe bei Off nung des Schalters 6

einen Generator mit dem inneren Widerstand vorn

Betrage des Grenzwiderstandes darstellt. Unter

Ausnutzung der bekannten Tatsache, daß in einem

an einen Generator angeschlossenen Verbraucher

dann ein 'Maximum an Wirkleistung erzeugt wird,

wenn der innere Widerstand des Generators gleich

(lern Wirkwiderstand des Verbrauchers ist, kann

min die richtige Anpassung dies Ausgangskreises 2"

3. -1 all die Röhre i in der Weise durchgeführt

werden, daß die zu bedienenden Regelglieder, d. h. also im vorliegenden Falle die Mittel zur Beeinflussung des Kopplungsgrades zwischen der Spule 3 und der Selbstinduktionsspule des Schwingungs kreis,es 2 unter Be ibehaltling von dessen Abstiminung, so lange geregelt «-erden, bis im Verbraucher -ein Wirkleistungsina#cinitim erreicht ist. Mittels eines an den Verl»-auclier angeschlossenen Leistungsmessers kann also die richtige Anpassung überwacht werden. Ein Maxiiiialatisschlag des Instrumentes ist das Kriterium der richtigen Anpassung, in einfachen l,- ällen kann bekanntlich die Leistungsmessung auf eine Spannrangs- oder Strominessung zurückgeführt werden.

Abb.21 veranschaulicht in der Darstellungsart der Abb. ib die soeben gekenlizeichneten Zusammenhänge. Die Entladungsstrecke der Röhre i liegt in Reihe mit den liintereinandergeschalteten Widerständen W und TV, WZ entspricht dein Widerstand 8 und ff' dein den Arbeitswiderstand der Röhre darstellenden Verbraucherkreis, wie er als Parallelwirkwiderstand des Schwingungskreises 2 in Erscheinung tritt. Da. wie. ausgeführt wurde, der innere \\-iclerstancl einer überspannt arbeitenden Röhre in erster Annäherung' vernachlässigbar klein ist. stellt die Röhre i zusammen finit dem eingeschalteten Widerstand 8 (WZ) einen Generator dar mit dein Innenwiderstand Wz. Da bei Übereinstimmung der Werte von W und WZ ein maximaler Leistungsbetrag zuni Arbeitswiderstand II' übertragen wird" gew'ilirleistet die Anpassung des Widerstandes II' gemäß dem Kriterium Leistungsmaxilnuin, daß sein Wert gleich demjenigen von ff', ist. Da nun erfindungsgemäß für die Verhältnisse des vorliegenden Falles WZ angenähcrt gleich dem vorgegebenen Grenzwiderstands-,vert gewählt ist, bedeutet das für die Verhältnisse der Schaltung gemäß A1i11.2a, daß das Wirkleistungsmaximurn im Verbraucher 4 bei geöffnetem Schalter 6 die richtige Anpassung kennzeichnet. Nach Schließung des Schalters 6 arbeitet somit die Röhre auf dein richtig angepaßten Ausgangskreis, d. h. also normalerweise unter bestmöglichster Ausnutzung ihrer Leistung. Gemäß einem weiteren Teil der Erfindung kann das geschilderte Anpassungsverfahren noch grundsätzlich verbessert werden. Die dieser Verbesserung zugrunde liegende Erkenntnis ist die folgende: Die überspannt arbeitende Verstärkerröhre kann als ein praktisch widerstandsloses Steuerventil aufgefaßtwerden, das die Energie der Anodenbetriehsspannungsquelle nach Maßgabe des Steuereffektes auf den Ausgangskreis überträgt. Angesichts des zu vernachlässigenden Widerstandes der Röhre herrschen daher zwischen dem Innenwiderstand der Anodenbetriebsspannungsquelle und dem Arbeitswiderstand, den der Ausgangskreis darstellt, ähnliche Beziehungen wie zwischen dem Innenwiderstand eines Wechselstromgenerators und dem Wirkwiderstand des an diesen Generator angeschlossenen Verbrauchers. Mit Bezug auf diese Zusammenhänge wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der in die Anodenleitung einzuschal-

tende Wirkwiderstand zur Durchführung der rich-

tigen Anpassung außerhalb des durch die Röhren-

verstiirkersttifr gchildeten Ilochfrequenzkreises

eingeschaltet, so <laß er nur den Innenwiderstand

der Aiil>itenlietri:llssliantiungsquelle erhöht und

somit nur gleichstrommäßig belastet ist.

In der l)ai-st,elluiigsart der Alb. ib und 2b ver-

anschatilicht die Abb. 3 die verbesserte Ausführung

(lei- e rfindungsgenläßen Schaltung zurDurchführung

11e1- richtigen Aiili:tssung. Der Blockkondensator 5

schlicl.lt den eigentlichen Hochfrequenzkreis, den

(lie \-erst;irkerstufe darstellt. Der Wirkwiderstand

II",' ist iiulicrhall@ <lieses Hochfrequenzkreises in

(lie :Nn(xlenleitung eingeschaltet und erhöht somit

den hinelitvi(lerstand der Ano(lenl)etriebssl)annungs-

(luelle o. Pci- Wert des so <eingeschalteten Wider-

s tall(les Il "_' ist in eiitein ilie besolideren wirkungs-

mäßigen @@"echsl#11>eziehungen lu#rücksichtigenden

\"el-li:iltlli: rum v()i-g@gel)ciien Grenzwiderstands-

hetrag gew:ihlt. es kann liie rl>ei gegebenenfalls der

lilnenwiclcrstan(1 der :'lmodenhetriehsspannungs-

l@uelle siiiiigcni;ill lwi-iicksiclitigt werden. Angesichts

lies l@ertits mehrfach ci-\Nülititen Umstandes. daß

die iiberspamit arl;,it.en(l: Röhre eitlen verna.ch-

lässighar kleinen Innenwiderstand hat, herrschen

;euch In -1 (leii durch Abh. 3 dargestellten Voraus-

Z\\ iscluii (lein Widerstand Wz' und dem

.-@rl>c#itswill,rstailll Ii- bestimmte Beziehungen ähn-

lich denjenigen wit bei der Schaltung gemäß

:@l>1>..', einem siiingemiiß richtigen Verhältnis der

Werte vo)n 11' und 1T',' wird ein maximaler Lei-

stungsbetrag zum :@rlieitswiderstand j1- iibertragen.

Es getv<ilirleistet dementsprechend die Anpassung

<ICs \\' 1derstati(les U gemäß dein Kriterium Lei-

stungsmaxitnuin, claß sein Wert gleich demjenigen

voll TI-, gemäß Abb. 21) ist, der ja erfindungsgemäß

einen Widerstandswert von angenähert dem Betrag

lies Greiizwiclerstandeshat. Die Vorteile der zuletzt

lreschriel;enen

des erfindungsgemäßen

Anliasstlngsverfalireils kommen, wie ohne weiteres

verstiiii(Llicll ist, vor allen Dingen bei kurzwelligen

und ultrakurzwelligen Anordnungen zur Geltung;

denn di<# Ausführung des eigentlichen Hoch-

frequelizkreises der Verstärkerstufe bleibt von der

Einschaltung des Wirkwiderstandes vollständig unbeeiliflußt.

Die Eindeutigkeit der Anzeige', die das Kriterium der richtigen Anpassung ist, und die grundsätzliche Einfachheit des Verfahrens lassen die vorstehenden Darlegungen erkennen. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt aber vor allen Dingen darin" daß der zusätzlich eingeschaltete Wirkwiderstand in der Anodenleitung einen unbedingt sicheren Schutz der Verstärkerröhre i darstellt. Denn beim Regeln der Anpassungsglieder sind wenigstens kurzzeitige Fehlanpassungen nicht zu vermeiden, die zu einer zierstörenden Überlastung der Röhre führen können. wenn keine besonderen Schutzmaßnahmen für die Röhren vorgesehen sind. Beim vorstehend beschriebenen Verfahren stellt der zur richtigen Anpassung eingeschaltete Wirkwiderstand g gleichzeitig einen in jeder Beziehung äusrcichenden Schutzwiderstand dar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur richtigen Anpassung eines Verbraucherkreises, der als Ausgangskreis einer überspannt arbeitenden Hochfrequenzverstärkerröhre einen Arbeitswiderstand in Höhe des vorgegebenen Wertes (Grenzwiderstandes) darstellen :oll, dadurch gekennzeichnet, daß in die Anodenleitung ein in seinem Wert derart bemessener Wirkwiderstand eingeschaltet wird, daß hochfrequentes Wirkleistungsmaximum im Verbraucher das Kriterium der richtigen Anpassung ist, und daß daraufhin die Anpassungsglieder bis zur Erreichung des hochfrequenten Wirkleistungsmaximums im Verbraucher geregelt werden und danach der eingeschaltete Wirkwiderstand wieder überbrückt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkwiderstand außerhall) des durch die Röhrenverstärkerstufe gebildeten Hochfrequenzkreises in die Anodenleitung eingeschaltet wird und somit nur den Innenwiderstand der Anodenbetriebsspannungsquelle erhöht.