DE862916C

DE862916C - Schaltungsanordnung mit einer Anzahl parallelgespeister Verstaerker

Info

Publication number: DE862916C
Application number: DEN4551A
Authority: DE
Inventors: Willem Hermes
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1950-10-17
Filing date: 1951-10-16
Publication date: 1953-01-15
Also published as: CH298000A; US2719191A; FR1043862A; BE506427A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung, die eine Anzahl parallel geschalteter Verstärker enthält, deren Eingangskreise aus derselben Spannungsquelle gespeist werden und deren Ausgangsschwingungen unter Zuhilfenahme einer über einen Gleichrichter mit Schwellspannung wirksamen Parallelgegenkopplung hinsichtlich der Amplitude stabilisiert worden sind. Die Verstärker solcher beispielsweise für Trägerwellentelephonie verwendeten Schaltungen sollen die Anforderungen erfüllen, daß die Ausgangsspannung praktisch unabhängig von Änderungen der Eingangsspannung, von Röhreneigenschaften sowie von den Belastungswiderständen ist und auch keine gegenseitige Beeinflussung der Verstärker auftreten darf.

Zum Stabilisieren der Ausgangsspannung eines Trägerfrequenzverstärkers durch Zurückführung einer Gegenkoppelspannung zum Eingangskreis über einen Gleichrichter mit Schwellwertspannung gibt es grundsätzlich zwei Wege, und zwar kann diese Gegenkoppelspannung in Reihe mit der Eingangsspannung (Reihengegenkopplung) oder parallel mit ihr (Parallelgegenkopplung) dem Eingangskreis eines Verstärkers zugeführt werden. Es zeigt sich jedoch, daß im Falle der Reihengegenkopplung eher unerwünschte Phasendrehungen auftreten, wodurch sich eine schlechte Stabilisierung ergibt. Wird jedoch Parallelgegenkopplung angewendet, so wird bekanntlich in dem Augenblick, in dem die erwünschte Ausgangsspannung erreicht und somit die Gegenkopplung wirksam wird, die Eingangs-

impedanz des Verstärkers herabgesetzt, was bei der Parallelschaltung einer Anzahl von Tfägerwellenverstärkern bedenklich ist, weil infolgedessen die Speisespannung herabgesetzt wird und somit_weniger Speise_r energie für die Trägerfrequenzverstärker zur Verfügung bleibt, die die erwünschte Ausgangsspannung ■ noch nicht erreicht haben.

Dieser Nachteil kann gemäß der. Erfindung dadurch vermieden werden, daß in den Eingang der verschiedenen Trägerfrequenzverstärker ein Impedanzumkehrungsnetzwerk eingefügt wird. Infolgedessen ergibt sich, sobald einem Verstärker so viel Eingangsspannung zugeführt wird, daß die Gegenkopplung wirksam wird, gerade eine Erhöhung der Eingangsimpedanz des Verstärkers durch sein Impedanzumkehrungsnetz, so daß mehr Energie für die übrigen Verstärker zur Verfügung steht.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in den

Figuren dargestellten Schaltungen näher erläutert.

Fig. ι stellt das allgemeine Prinzipschaltbild einer Anzahl parallelgespeister Trägerfrequenzverstärker dar;

Fig. 2 und 3 stellen zwei bekannte Schaltungen für einen solchen Trägerfrequenzverstärker mit Spannungsstabilisierung dar;

Fig. 4, 5 und 6 stellen verbesserte Schaltungen für einen solchen Verstärker nach der Erfindung mit verschiedenen Abarten für das Impedanzumkehrungsnetzwerk dar;

Fig. 7 stellt eine Schaltung für einen einzigen Verstärker nach der Erfindung dar, bei der der Strom der Ausgangsschwingung stabilisiert wird;

Fig. 8 stellt eine Schaltung für einen einzigen Verstärker nach der Erfindung mit Gegentaktstabilisierung der Ausgangsspannung dar.

In Fig. ι bezeichnet 1 eine Trägerfrequenzspannungsquelle, deren Ausgangsschwingung einer Anzahl, z. B. vier, parallel geschalteter Verstärker 2, 3, 4 und 5 zugeführt wird, wobei die Ausgangsschwingungen eines jeden der Verstärker hinsichtlich der Amplitude stabilisiert werden, indem diese Ausgangsschwingungen über Gleichrichter mit SchweEwertspannung dem Eingang eines jeden der Verstärker zugeführt werden.

Fig. 2 stellt ein bekanntes Beispiel eines solchen Trägerfrequenzverstärkers mit Gegenkopplung dar. Der Verstärker enthält eine Verstärkerröhre 10, einen Eingängstransformator 11 und einen Ausgangstransformator 12, wobei die Ausgangsspannung vom Transformator 12 über einen Gleichrichter 13 mit Schwellwertspannungsquelle 14 einer in den Eingangskreis der Röhre eingefügten Impedanz, z. B. einem abgestimmten Kreis 15, zugeführt wird. Sobald die Ausgangsspannüngam Transformator 12 die Schwellspannung der Quelle 14 überschreitet, wird dem Eingang des Verstärkers eine Gegenkoppelspannung zugeführt, die eine weitere Zunahme der Ausgangsspannung verhindert.

Wird jedoch, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, die Gegenkoppelspannung über die Impedanz 15 in Reihe mit der Eingangsspannung dem Gitter der Röhre 10 über den Transformator 11 zugeführt (Reihengegenkopplung), so liegt die Gefahr vor, daß bei höheren Frequenzen Phasendrehungen derart auftreten, unter anderem infolge der Röhrenstreukapazität,i6, daß, die Gegenkoppelspannung nicht genau gegenphasig zur Eingangsspannung ist, so daß die Schaltung keine gute Stabilisierung aufweist.

Um dies zu vermeiden, wird anstatt dieser Reihengegenkopplung eine Parallelgegenkopplung angewendet, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Dabei wird die Spannung der Sekundärwicklung 17 des Transformators 12 über den Gleichrichter 13 und die Schwellwertspannungsquelle 14 dem Eingangstransformator 11 selbst zugeführt. In diesem Fall übt die Streukapazität 16 nur noch einen vernachlässigbaren Einfluß aus.

In dem Augenblick jedoch, in dem bei dieser Schaltung die Gegenkopplung wirksam wird, indem die Spannung an der Wicklung 17 die Schwellspannung der Quelle 14 überschreitet, nimmt die Eingangsimpedanz des Verstärkers stark ab, so daß der Trägerfrequenzspannungsquelle 1 der Fig. 1 mehr Energie entnommen wird. Dies hat zur Folge, daß die Spannung der Spannungsquelle 1 herabsinkt, so daß für die anderen Trägerwellenverstärker, die noch nicht jene erwünschte Ausgangsspannung erreicht haben, bei der ihre Gegenkopplung wirksam wird, weniger Eingangsenergie zur Verfügung bleibt. Um dies zu vermeiden, ist erfindungsgemäß in den Eingangskreis eines jeden Verstärkers ein an sich bekanntes Impedanzumkehrungsnetzwerk eingefügt.

Fig. 4 stellt eine Schaltung für einen der in der Fig. ι dargestellten Verstärker 2, 3, 4 und 5 dar, wobei in Reihe mit dem Eingangstransformator 11 nach Fig. 3 ein Impedanzumkehrungsnetzwerk geschaltet ist, das aus auf die Trägerfrequenz abgestimmter Induktivität ig und Kondensator 20 besteht, wobei auch letzterem die Gegenkoppelspannung zugeführt wird. Die Beziehung zwischen der Eingangsimpedanz r und der Ausgangsimpedanz R eines solchen Netzwerkes ist durch r = i . — gegeben, wobei L die

Größe der Induktivität ig, C die des Kondensators 20 darstellt. Sobald ein Verstärker eine so große Spannung zugeführt erhält, daß die Ausgangsspannung den erwünschten Pegel erreicht hat und die Gegenkopplung wirksam wird, wird somit die Eingangsimpedanz des Verstärkers in Vereinigung mit seinem Impedanzumkehrungsnetzwerk zunehmen, so daß mehr Energie der Trägerwellenspannungsquelle 1 den übrigen Verstärkern zur Verfügung steht.

Fig. 5 stellt eine Schaltung mit einem anderen Beispiel eines an sich bekannten Impedanzumkehrungsnetzwerks dar, die die Brückenschaltung der Induktivitäten 21 und 22 und der Kondensatoren 23 und 24 enthält, die alle bei der Trägerfrequenz die gleiche Impedanz aufweisen. Im übrigen entspricht die Schaltung wieder derjenigen der Fig. 3.

Fig. 6 stellt wieder ein anderes Beispiel für das Impedanzumkehrungsnetzwerk dar, das jetzt aus einem Transformator 25 besteht, dessen Mittenanzapfung mit der einen Klemme und die beiden Enden über eine Induktivität 26 bzw. einen Kondensator 27 mit der anderen Klemme der Trägerfrequenzspannungsquelle ι verbunden sind, wobei die Induktivität 26 und der Kondensator 27 wieder bei der Trägerfrequenz die gleiche Impedanz aufweisen.

Bei den vorangehenden Schaltungen ist stets der Fall beschrieben, daß die Ausgangsspannung der Verstärkerröhre io konstant gehalten werden muß. Fig. 7 stellt dahingegen eine ähnliche Schaltung dar, bei der der Ausgangsstrom dieser Röhre 10 konstant gehalten wird. Zu diesem Zweck wird die Gegenkoppelspannung über einen gesonderten, von dem Anodenstrom der Röhre 10 durchflossenen Transformator 29 erzeugt und über den Gleichrichter 13 und die Vorspannungsquelle 14 parallel zum Eingangskreis 25 der Verstärkerröhre zugeführt. Im übrigen entspricht die Schaltung derjenigen nach Fig. 6.

Fig. 8 stellt eine Schaltung dar, bei der die Ausgangsspannung der Röhre 10 in Gegentakt stabilisiert wird. Zu diesem Zweck wird die an der Sekundärwicklung 17 des Ausgangstransformators 12 erzeugte Spannung über zwei Gleichrichter 13 und 13' mit derselben Schwellwertspannungsquelle 14 dem in den Eingangskreis der Verstärkerröhre 10 eingefügten Gegentakttransformator 30 zugeführt, so daß sowohl wenn die positive Phase der Spannung an der Wicklung 17 als auch wenn die negative Phase dieser Spannung die Schwellwertspannung der Quelle 14 überschreitet, eine Gegenkoppelspannung dem Eingangskreis der Verstärkerröhre 10 zugeführt wird.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Schaltungsanordnung mit einer Anzahl parallel geschalteter Verstärker, deren Eingangskreise aus derselben Spannungsquelle gespeist werden und deren Ausgangsschwingungen unter Zuhilfenahme einer über einen Gleichrichter mit Schwellwertspannung wirksamen Parallelgegenkopplung hinsichtlich der Amplitude stabilisiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Eingang der verschiedenen Verstärker ein Impedanzumkehrungsnetzwerk eingefügt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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