DE860081C - Push-pull amplifier circuit with amplifier tubes connected as B or C amplifiers, in which the anode voltage is taken from an anode voltage device provided with a feed transformer - Google Patents
Push-pull amplifier circuit with amplifier tubes connected as B or C amplifiers, in which the anode voltage is taken from an anode voltage device provided with a feed transformerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gegentaktverstärkerschaltung, bei der den Steuergittern der Verstärkerröhren eine solche negative Vorspannung zugeführt wird, 'daß im ungesteuerten Zustand der Anodenstrom der Vers tanker röhren nahezu unterdrückt ist (B-Verstärker) oder bei der eine größere al® die zum Unterdrücken des Anodenstroms erforderliche Gittervorspannung verwendet wird (C-Verstärker) .The invention relates to a push-pull amplifier circuit, in which the control grid of the amplifier tubes is supplied with such a negative bias that in the uncontrolled state the The anode current of the verse tanker tubes is almost suppressed (B amplifier) or at a larger one al® the grid bias voltage required to suppress the anode current is used (C amplifier) .
Es ist bekannt, bei solchen Verstärkern, bei denen die Anodlenspanniung einem mit einem Speisetransformator versehenem Anodenspannungsgerät entnommen- wird, eine vom inneren Widerstand desIt is known in such amplifiers in which the anode voltage is connected to a supply transformer provided anode voltage device is taken, one of the internal resistance of the
Anodenspannungsgeräts herbeigeführte Verzerrung der verstärkten Schwingungen, dadurch herabzusetzen bzw. zu verhüten, daß den Steuergittern der Verstärkerröhren, neben einer feisten negativen Vorspannung, eine letzterer entgegenwirkende veränderliche Vorspannung zugeführt wird, die von der Belastung des Verstärkers abhängig ist.Anode voltage device induced distortion of the amplified vibrations, thereby reducing it or to prevent the control grids of the amplifier tubes, in addition to a fat negative Bias, a variable bias counteracting the latter is supplied, which is supplied by depends on the load on the amplifier.
Bei bekannten Gegentaktverstärkerschaltungen wird dazu die erforderliche, mit der Aussteuerung .des Verstärkers zunehmende Gittervorspannung dadurch erhalten, daß ϊη den Auegangskreis des Verstärkers eine Impedanz eingeschaltet, der von ihr abgegriffene Teil der Ausgangsenergie gleich-In known push-pull amplifier circuits, the required level is used for this purpose with the modulation .of the amplifier increasing grid bias obtained by the fact that ϊη is the output circle of the Amplifier has an impedance switched on, the part of the output energy tapped by it is equal to
gerichtet und die auf diese Weise erhaltene belastungsabhängige Gleichspannung nacbAbflachung den Steuergittern! zugeführt wird.directed and the load-dependent DC voltage obtained in this way after flattening the control grids! is fed.
Ferner ist es bekannt, eine veränderliche, die feste Gitterspannung unterstützende Gitterspannung von der Anodenspannung selbst abzuleiten. Es wird dabei die Gittervorspannung durch Gleichrichtung und Abflachung der Schwingungen eines Hilfsaszillators erhalten, dessen Anodenspannung durchIt is also known to use a variable grid voltage that supports the fixed grid voltage derived from the anode voltage itself. It becomes the grid bias through rectification and flattening the vibrations of an auxiliary oscillator obtained, its anode voltage by
ίο diejenige der Verstärkerröhren gebildet wird.ίο that of the amplifier tubes is formed.
Obwohl die letztgenannte Erzeugungsart der veränderlichen Gittervorspannung den Vorteil hat, daß die dazu erforderliche Energie nunmehr im'Gegensatz zur erstgenannten Art unmittelbar dem Anodenspannungsgerät entnommen wird, weist diese Art den Nachteil auf, verhältnismäßig verwickelt und kostspielig zu sein.Although the latter way of generating the variable grid bias has the advantage that the energy required for this now, in contrast to the first-mentioned type, directly to the Anode voltage device is removed, this type has the disadvantage of being relatively complicated and being costly.
Weiterhin ist es bei B-Verstäfkern bekannt, als veränderliche Gittervorspannung eine durch Gleichao richten und Abflachen einer 'dem Anodenstrom proportionale Spannung erzielte Gleichspannung zu verwenden.It is also known in B-amplifiers as A variable grid bias is directed by equation and flattening a proportional to the anode current Voltage obtained to use DC voltage.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine besonders vorteilhafte Erzeugungsweise der veränderliehen Gittervorspannung in einer Anordnung der letzterwähnten Art.The present invention aims at a particularly advantageous way of producing the variable Lattice pre-tensioning in an arrangement of the last-mentioned type.
Nach der Erfindung wird die veränderliche Gittervorspannung der Sekundärwicklung eines Transformators entnommen, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Anodenspannungswicklung des Speisetransformators geschaltet ist, wobei das Übersetzungsverhältnis des Transformators, um den im Anodenspannungsgleichrichterkreis verursachten Spannungsabfall möglichst herabzusetzen, derart gewählt ist, daß der an dessen Primärwicklung· auftretende Spannungsabfall klein in bezug auf die Ausgangsspannung ist.According to the invention, the variable grid bias of the secondary winding is a Taken from the transformer, whose primary winding is in series with the anode voltage winding of the supply transformer is switched, the transformation ratio of the transformer to reduce the voltage drop caused in the anode voltage rectifier circuit as much as possible, is chosen in such a way that the occurring voltage drop is small in relation to the output voltage.
An Hand der Zeichnung, in der eine besonders günstige Ausführungsform einer Gegentaktverstärkerschaltung nach der Erfindung dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.With reference to the drawing, in which a particularly favorable embodiment of a push-pull amplifier circuit is illustrated according to the invention, the invention will be explained in more detail.
Bei der dargestellten Verstärkerschaltung werden die zu verstärkenden Schwingungen, z. B. Niederfrequenzschwingungen', den Eingangsklemmen 1 eines Verstärkers 2 zugeführt, in dessen Ausgangskreis ein Transformator 3 liegt. Dieser Transformator besitzt eine Sekundärwicklung 4, die in zwei gleiche Teile geteilt ist, die je in die Steuergitterkreise zweier in Gegentakt und als B-Verstärker geschalteter Verstärkerröhren 5 und 6 geschaltet sind. Die verstärkten Schwingungen werden mittels eines Ausgangstransformators 7 der z. B. durch einen Lautsprecher 8 gebildeten Belastungsimpedanz zugeführt.In the illustrated amplifier circuit, the vibrations to be amplified, z. B. Low frequency vibrations', fed to the input terminals 1 of an amplifier 2, in its output circuit a transformer 3 is located. This transformer has a secondary winding 4, which is divided into two equal parts are divided each into the control grid circles two amplifier tubes 5 and 6 connected in push-pull and as a B amplifier are. The amplified vibrations are by means of an output transformer 7 of z. B. by a loudspeaker 8 is fed to the load impedance formed.
Die Anodenspannung der Verstärkerröhren 5, 6 wird einem Anodenspannungsgerät entnommen, das einen an ein Wechselstromnetz anzuschließenden Speisetransformator 9, ,eine zweiphasige Gleichrichterröhre 10 und ein aus Kondensatoren'11 und einer Drossel 12 bestehendes Abflachfilter enthält. Die negative und positive Ausgangsklemme 13 bzw. 14 des Anodenspannungsgeräts sind beziehungsweise mit den geerdeten Kathoden der Verstärkerröhren 5,6 und mit der Mittelanzapfung der Primärwicklung des Ausgangstransformators 7 verbunden. The anode voltage of the amplifier tubes 5, 6 is taken from an anode voltage device, the a feed transformer 9 to be connected to an alternating current network, a two-phase rectifier tube 10 and a flat filter consisting of capacitors 11 and a choke 12. The negative and positive output terminals 13 and 14 of the anode voltage device are respectively with the earthed cathodes of the amplifier tubes 5, 6 and with the center tap of the Primary winding of the output transformer 7 connected.
Die für die als B-Verstärker geschalteten Röhren 5, 6 erforderliche, unveränderliche negative Gittervorspannung wird mittels eines besonderen Speisetransformators 15 dem Wechselstromnetz entnommen und nach Gleichrichtung mittels einer zweiphasigen Gleichrichterröhre 16 und Abflachung mittels eines Filters 17 durch Vermittlung- der Sekundärwicklungs'hälften 4 des Eingangstransformators 3 den Steuergittern der Verstärkerröhren zugeführt.The invariable negative grid bias voltage required for the tubes 5, 6 connected as B amplifiers is taken from the alternating current network by means of a special feed transformer 15 and after rectification by means of a two-phase rectifier tube 16 and flattening by means of a filter 17 through the intermediary Secondary winding halves 4 of the input transformer 3 fed to the control grids of the amplifier tubes.
Um eine Verzerrung der verstärkten Schwingungen infolge einer Zunahme des inneren Spannungsverlustes des Anodenspannungsgeräts und infolgedessen ein Absinken der Anodenspannung bei einer Zunahme der Aussteuerung der Verstärkerröhren 5, 6 zu verhüten·, wird den Steuergittern neben der dem Transformator 15 entnommenen festen negativen Vorspannung eine letzterer entgegenwirkende, veränderliche Vorspannung zugeführt, die mit der Belastung des Anodenspannungsgeräts und demnach mit der Aussteuerung des Gegentaktverstärkers zunimmt.About a distortion of the amplified vibrations as a result of an increase in the internal stress loss of the anode voltage device and, as a result, a decrease in the anode voltage at a To prevent an increase in the modulation of the amplifier tubes 5, 6 ·, the control grid next to the the fixed negative bias voltage taken from the transformer 15 a counteracting the latter, variable bias voltage supplied with the load on the anode voltage device and accordingly increases with the modulation of the push-pull amplifier.
Diese veränderliche Vorspannung wird gemäß der Erfindung 'der Sekundärwicklung eines Trans- go formators 18 entnommen, dessen Primärwicklung 19 zwischen die im Hinblick auf den doppelphasigen Gleichrichter 10 in zwei Hälften'20, 21 geteilte Sekundärwicklung des Speisetransformators 9 geschaltet ist, wobei die Mittelanzapfung der Primärwicklung 19 die negative Ausgangsklemme des Anodenspannungsgeräts bildet. In der Primärwicklung 19 fließt infolgedessen der Anodenstrom der Gleichrichterröhre 10, der bei zunehmender Belastung des Anodenspannungsgeräts zunimmt. Es wird folglich in der Sekundärwicklung 22 des Transformators 18, 'dessen Sekundärwicklungshälften entgegengesetzt in Reihe mit den Sekundärwicklungshälften 23, 24 des Transformators 15 geschaltet sind, eine Wechselspannung· induziert, deren Amplitude mit der Belastung des Anodenspannungsgeräts zunimmt.This varying bias is a transport go formators taken in accordance with the invention 'of the secondary winding 18, whose primary winding is connected 19 between the with regard to the double phase rectifier 10 in two Hälften'20, 21 divided secondary winding of the supply transformer 9, wherein the center tap of the primary winding 19 forms the negative output terminal of the anode voltage device. As a result, the anode current of the rectifier tube 10 flows in the primary winding 19 and increases as the load on the anode voltage device increases. As a result, an alternating voltage is induced in the secondary winding 22 of the transformer 18, the secondary winding halves of which are connected in opposite series with the secondary winding halves 23, 24 of the transformer 15, the amplitude of which increases with the load on the anode voltage device.
Weil die Sekundärwicklungen der Transformatoren 15 und 18 entgegengesetzt in Reihe geschaltet sind und auf diese Weise die Ausgangsspannungen· der beiden Transformatoren einander entgegenwirken, besitzt die an den Gleichrichterröhren 16 auftretende resultierende Wechselspannung einen maximalen Augenblickswert, der bei zunehmender Belastung des Anodenspannungsgeräts abnimmt. Hierdurch wird auch die dem ersten Abflachkondensator 25 des Filters 17 und also* die den Steuergittern der Röhren 5, 6 zugeführte negative Gittervorspannung bei zunehmender Belastung des Anodenspannungsgeräts infolge der zunehmenden Aussteuerung des Gegentaktverstärkers kleiner als beabsichtigt. Um die Gittervorspannung in jeder der Röhren 5 und 6 genau auf den gewünschten Wert einstellen zu können, wird die Ausgangsspannung des Filters' 17 durch Vermittlung eines Spannungsteilers 28 bzw. 29 und nach weitererBecause the secondary windings of the transformers 15 and 18 connected opposite in series and in this way the output voltages of the two transformers counteract each other, the resulting AC voltage occurring at the rectifier tubes 16 has a maximum instantaneous value which decreases with increasing load on the anode voltage device. As a result, the first flat capacitor 25 of the filter 17 and thus * the the Control grids of the tubes 5, 6 fed negative grid bias with increasing load of the Anode voltage device is smaller than as a result of the increasing modulation of the push-pull amplifier intended. To adjust the grid prestress in each of the tubes 5 and 6 exactly to the desired To be able to set value, the output voltage of the filter '17 is through the intermediary of a Voltage divider 28 or 29 and after another
Abflachung mittels eines Kondensators 30 bzw. 31 dem betreffenden Steuergitter zugeführt.Flattening fed to the relevant control grid by means of a capacitor 30 or 31.
Der an der Primärwicklung· 19 auftretende Spannungsverlust ist, damit ein möglichst geringer innerer Spannungsverlust .des Anodenspannungsgeräts bei zunehmender Belastung· erzielt wird, möglichst gering gemacht. Dementsprechend ist das Übersetzungsverhältnis des Transformators 18 hoch, ζ. Β. ι : 20, zu wählen.The one occurring on the primary winding 19 Loss of voltage is the lowest possible internal voltage loss of the anode voltage device is achieved with increasing load, made as low as possible. Accordingly that is Transformation ratio of the transformer 18 high, ζ. Β. ι: 20 to choose.
ίο Ferner ist es günstig, zur Beschränkung des Spannungsverlustes in der Primärwicklung des Transformators 18 dafür Sorge zu tragen, daß die Ausgangsspanniungen der Transformatoren 15 und 18 genau gegenphasig sind, wodurch der Einfluß der dem Transformator 18 entnommenen Wechselspannung auf die Gittervorspannung der Röhren möglichst groß sein wird.ίο It is also beneficial to restrict the Voltage loss in the primary winding of the transformer 18 to ensure that the Output voltages of the transformers 15 and 18 are exactly out of phase, whereby the influence the alternating voltage taken from the transformer 18 to the grid bias of the tubes will be as large as possible.
Da, wie an sich bekannt ist, der Strom im Anodenstromgleiohrichterkreis· nicht genau inPhase ao mit der Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators 9 ist, werden auch 'die Ausgangsspanniungen der Transformatoren' 15 und' 18 nicht ohne weiteres genau gegenphasig sein. Um die erwähnten Ausgangsspannungen genau gegenphasig zu machen, ist in der dargestellten Schaltung parallel zu jeder der Sekundärwicklungshälften 23, .24 ein mit einem Widerstand 27 in Reihe geschalteter Kondensator 26 geschaltet, und es wird dem Widerstand 27 eine in bezug auf die Wechselspannung an den Wicklungshälften 23, 24 phasenverschobene Spannung entnommen, die mit der Ausgangsspannung des Transformators 18 genau in Gegenphase ist.Since, as is known per se, the current in the anode current rectifier circuit is not exactly in phase ao with the voltage on the secondary winding of the transformer 9, are also 'the output voltages the transformers '15 and' 18 cannot easily be exactly in phase opposition. To the mentioned Making output voltages exactly in phase opposition is parallel in the circuit shown to each of the secondary winding halves 23, .24 one connected in series with a resistor 27 Capacitor 26 is switched, and the resistor 27 is connected to an alternating voltage phase-shifted voltage taken from the winding halves 23, 24, which corresponds to the output voltage of the transformer 18 is exactly in antiphase.
Weiter ist zu beachten, daß die Belastung des Gitterspannungsgleichrichterkreises nicht zu hoch ist, so daß die Spannungsteilerwiderständle 28, 29 verhältnismäßig groß gewählt werden sollen·, wobei in Betracht gezogen werden muß, daß die Zeitkonstante für das Aufladen und Entladen, der Kondensatoren 25, 30, 31 etwa 0,1 Sekunde betragen soll, um schnellen- Belastungsänderungen des Verstärkers folgen zu können.It should also be ensured that the load on the grid voltage rectifier circuit is not too high is, so that the voltage divider resistors 28, 29 should be selected to be relatively large ·, where It must be taken into account that the time constant for charging and discharging of the capacitors 25, 30, 31 should be about 0.1 second to allow rapid changes in load on the amplifier to be able to follow.
Es sei bemerkt, daß es auch im Hinblick auf vom Gitterstrom der Röhren 5, 6 herbeigeführte Verzerrungen günstig ist, die Widerstände 28, 29 verhältnismäßig groß zu wählen. Beim Auftreten eines t geringen Güterstroms werden damn die Kondensatoren 30, 31 bis zu einer Spannung aufgeladen, die nahezu mit dem maximalen Augenblickewert der Gittersteuerspannung übereinstimmt, wobei die zum Aufladen der Kondensatoren erforderliche Energie, die der letzten oder der Energieverstärkerstufe des Vorverstärkers 2 entnommen wird, dann nur gering ist.It should be noted that it is advantageous to select the resistors 28, 29 to be relatively large, also with regard to the distortions brought about by the grid current of the tubes 5, 6. When a t small flow of goods occurs, the capacitors 30, 31 are then charged up to a voltage which almost corresponds to the maximum instantaneous value of the grid control voltage, the energy required to charge the capacitors, which is taken from the last or the energy amplifier stage of the preamplifier 2, then is only slight.
Ein zusätzlicher Vorteil der vorerwähnten Steuerung der negativen Gittervorspannung beim Auftreten von Gitterstrom besteht darin, daß dadurch dem Auftreten eines unzulässig hohen Anodenstroms in den Röhren 5 und 6 entgegengewirkt wird.An added benefit of the aforementioned control of the negative grid bias on occurrence of grid current is that it causes the occurrence of an impermissibly high anode current in the tubes 5 and 6 is counteracted.
Zur Verhütung einer Überlastung der Röhren 5,6 hat es sich weiter als günstig erwiesen, den Transformator 18, dem der sich mit der Belastung ändernde Teil der Gesamtgittervorspannung entnommen wird, derart zu bemessen, daß bei der maximal zulässigen Belastung- der Verstärkerröhre«) 5, 6 das Kerneisen) des Transformators 18 gerade gesättigt ist. Bei einer Zunahme der Belastung oberhalb der maximal zulässigen Belastung der Verstärkerröhren 5,: 6 verringert sich dann; der absolute Wert der Gittervorspannung nicht weiter,' und es wird also· ein weiteres Ansteigen dies Anodenstroms der Röhren 5, 6 nicht unterstützt. In order to prevent the tubes 5, 6 from being overloaded, it has also proven to be advantageous to dimension the transformer 18, from which the part of the total grid prestress that changes with the load, is dimensioned in such a way that at the maximum permissible load - the amplifier tube «) 5 , 6 the core iron) of the transformer 18 is just saturated. If the load increases above the maximum permissible load on the amplifier tubes 5 ,: 6 then decreases; the absolute value of the grid bias voltage does not go any further, and a further increase in the anode current of the tubes 5, 6 is therefore not supported.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung sind 'die Röhren 5 und 6 als Dreielektrodenröhren dargestellt. Es kann aber die Erfindung natürlich auch bei Röhren mit mehr als drei Elektroden. Anwendung finden, und es kann die beabsichtigte Wirkung ebemf alte erzielt werden, wenn die veränderliche Gittervorspannung anHilfsgitter anstatt an 'die Steuergitter gelegt wird.In the illustrated embodiment of the circuit according to the invention, the tubes 5 and 6 are shown as three-electrode tubes. However, the invention can of course also be used for tubes with more than three electrodes. Are applied, and the intended effect can also be achieved, when the variable grid bias is applied to auxiliary grids instead of the control grids.
Schließlich sei bemerkt, daß die Verwendung zweiphasiger Gleichrichterschaltungen zur. Erzeugung der Anoden- und Gittervorspannungen für die Erfindung nicht wesentlich ist, obwohl dies im Hinblick auf die Abflachung dler gleichgerichteten Wechselspannungeni der Verwendung einphasiger Gleichrichterschaltungen vorzuziehen ist.Finally, it should be noted that the use of two-phase rectifier circuits for. generation of the anode and grid biases is not essential to the invention, although this is in the With regard to the flattening of the rectified AC voltages, the use of single-phase Rectifier circuits is preferable.
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