DE868615C

DE868615C - Process for amplifying electrical voltages

Info

Publication number: DE868615C
Application number: DEP55394A
Authority: DE
Inventors: Herbert Scherwinski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-09-20
Filing date: 1949-09-20
Publication date: 1953-02-26

Description

Verfahren zur Verstärkung elektrischer Spannungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Verstärken von elektrischen Spannungen sowie auf Schaltungen bzw. Anordnungen zur Durchführung der Verfahren.Method for amplifying electrical voltages The present The invention relates to methods for amplifying electrical voltages as well as on circuits or arrangements for carrying out the process.

Es ist bekannt, daß durch die Verwendung von Drei- und Mehrelektrodenröhren Verstärkungsgrade erzielt werden, die etwa das Hundert- bis Hundertfünfzigfache der an das Gitter angelegten Spannungen ausmachen.It is known that through the use of three- and multi-electrode tubes Gain levels are achieved that are about one hundred to one hundred and fifty times of the voltages applied to the grid.

Ein Zweck des Verfahrens der Erfindung besteht darin, den Verstärkungsgrad bei elektrischen Schaltungen, bei denen insbesondere Elektronenröhren verwendet werden, beträchtlich, z. B. auf das Tausendfache und mehr, zu steigern. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, diese erhöhte Verstärkung mit einfachen Mitteln zu verwirklichen. Ein weiterer Zweck der Erfindung liegt darin, diesen erhöhten Verstärkungsgrad innerhalb weiter und gewünschter Frequenzbereiche linear und ohne Verzerrung durchzuführen. Schließlich besteht ein Zweck der Erfindung darin, Mittel zu schaffen, durch welche die gewünschte Verstärkung erzielt. werden kann.One purpose of the method of the invention is to determine the gain in electrical circuits in which electron tubes in particular are used become, considerably, e.g. B. to a thousand times and more. Another The purpose of the invention is to achieve this increased gain by simple means to realize. Another purpose of the invention is to increase this Gain level within wide and desired frequency ranges linear and without Perform distortion. Finally, one purpose of the invention is to provide means to create through which the desired gain is achieved. can be.

Nach dem Lösungsgedanken gemäß der Erfindung erfolgt neben einer direkten Steuerung einer Systemgröße, z. B. der Steuerung eines Anodenstromes einer Elektronenröhre durch eine Signalspannung, eine zusätzliche Steuerung der Systemgröße, insbesondere des Anodenstromes, durch die Signalspannung dadurch, daß diese zunächst eine Hilfsschwingung, die im Verstärkerorgan(Elektronenröhre)selbst erzeugt sein kann, steuert bzw moduliert, während diese Hilfsschwingung ihrerseits nach einer Gleichrichterwirkung durch das Verstärkerorgan die direkt gesteuerte Systemgröße, insbesondere den Anodenstrom, phasenrichtig oder im wesentlichen phasenrichtig zur Signalspannung verstärkt.According to the solution idea according to the invention takes place in addition to a direct Control of a system size, e.g. B. the control of an anode current of an electron tube by a signal voltage, an additional control of the system size, in particular of the anode current, through the signal voltage by the fact that this is initially an auxiliary oscillation, which can be generated in the amplifier organ (electron tube) itself, controls or modulates, while this auxiliary oscillation in turn, after a rectifier effect by the Amplifier organ the directly controlled system variable, in particular the anode current, amplified in phase or essentially in phase with the signal voltage.

Die Modulation bzw. Steuerung der Hilfsschwingung kann dabei nach einer Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung so vor sich gehen, gaß eine Amplitudenmodulation der Hilfsschwingung vorgenommen wird, welche aber derart erfolgt, daß diese Hilfsschwingung nach ihrer Demodulation die direkt verstärkte Signalspannung phasenrichtig oder im wesentlichen phasenrichtig vergrößert.The modulation or control of the auxiliary oscillation can be done according to one embodiment of the method the invention so go on, gass an amplitude modulation of the auxiliary oscillation is carried out, but which takes place in such a way that this auxiliary oscillation amplifies the directly after its demodulation Signal voltage increased in phase or essentially in phase.

Nach einer praktischen Ausführungsform der Erfindung kann die direkte Steuerung der Systemgröße (Anodenstrom) durch die Signalspannung, die Erzeugung der insbesondere hochfrequenten Hilfsschwingung, ihre durch die Signalspannung erfolgte Modulation und ihre Demodulation in der gleichen Elektronenröhre vorgenommen werden.According to a practical embodiment of the invention, the direct Control of the system size (anode current) through the signal voltage, the generation the particularly high-frequency auxiliary oscillation, which was caused by the signal voltage Modulation and its demodulation are carried out in the same electron tube.

Eine Begrenzung der Amplitude der Hilfsschwingung erfolgt dabei nicht durch Einsetzen eines Gitterstromes, sondern durch ein im Anoden= öder Gitterkreis der Verstärkeranordnung vorgesehenes Dämpfungsglied, das vorzugsweise einstellbar gemacht ist.The amplitude of the auxiliary oscillation is not limited by inserting a grid current, but by a grid circle in the anode = empty grid the amplifier arrangement provided attenuator, which is preferably adjustable is made.

Die Erfindung hat ein generelles. Anwendungsgebiet. Sie eignet sich insbesondere für Wechselspannungen, schließt jedoch die Anwendung von Gleichspannungen, insbesondere zerhackte Gleichspannungen, nicht aus.The invention has a general one. Field of use. She is suitable especially for AC voltages, but excludes the use of DC voltages, especially chopped DC voltages, not off.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise zur Darstellung gebracht. ,Tig. i bis 8 geben jeweils Schaltschemen von möglichen Ausführungsformen zur Durchführung der Erfindung wieder; Fig. g zeigt eine Frequenzkurve.In the drawing, embodiments of the invention are for example brought to the display. , Tig. i to 8 each give switching schemes of possible ones Embodiments for carrying out the invention again; Fig. G shows a frequency curve.

Fig. i bezieht sich auf eine Niederfrequenzverstärkerstufe, welche .zugleich als selbsterregter Hochfrequenzgenerator und . als Gleichrichter arbeitet. Nach dieser Figur wird an den Eingangskreis io eine Wechselspannung gelegt, welche dem Gitter einer Pentode zz zugeführt wird. Diese Wechselspannung steuert zunächst den Anodenstrom I" direkt, dessen Schwankungen eine an .dem Anodenwiderstand z2 abnehmbare Wechselspannung erzeugt, deren Größe im Verhältnis zu der an den Eingang io angelegten Wechselspannung sich aus den Daten der Röhre (insbesondere Steilheit) und den Daten der übrigen Schaltelemente ergibt. Mit Hilfe einer Rückkopplungsschaltung, bestehend aus einer Spule 22 und 22 a und Kondensatoren z9, 2o, 2i und 28, wird eine Hilfsschwingung erzeugt, deren Frequenz außerhalb des .Bereichs der Frequenz der zu verstärkenden Spannung liegt, insbesondere eine Hochfrequenzschwingurig, deren Amplitude von dem Potential der Röhrenelektroden, der Größe der Rückkopplung und der Dämpfung abhängt. Die Amplitude dieser Hochfrequenzschwingung kann mit Hilfe eines veränderlichen Widerstandes 14 im Kathodenkreis der Röhre und eines einstellbaren Dämpfungsgliedes 13 eingestellt werden. Das in Fig. z dargestellte Dämpfungsglied 13 kann auch andere als die in der Schaltung angegebenen Formen annehmen.Fig. I relates to a low frequency amplifier stage which .At the same time as a self-excited high-frequency generator and. works as a rectifier. According to this figure, an alternating voltage is applied to the input circuit io, which is fed to the grid of a pentode zz. This alternating voltage initially controls the anode current I "directly, the fluctuations of which have an on .dem anode resistance z2 detachable alternating voltage is generated, the size of which in proportion to that at the input io applied alternating voltage can be derived from the data of the tube (especially steepness) and the data of the other switching elements results. With the help of a feedback circuit, consisting of a coil 22 and 22 a and capacitors z9, 2o, 2i and 28, is an auxiliary oscillation is generated, the frequency of which is outside the range of the frequency the voltage to be amplified lies, in particular a high frequency oscillation, their amplitude on the potential of the tube electrodes, the size of the feedback and the attenuation depends. The amplitude of this high frequency oscillation can be determined with the help of a variable resistor 14 in the cathode circuit of the tube and an adjustable one Attenuator 13 can be adjusted. The attenuator shown in Fig. Z 13 can also take forms other than those indicated in the circuit.

Eine Begrenzung der Aufschaukelung der selbsterregten Schwingung oder einer der Röhre aufgeprägten Hilfsschwingung (also der Hochfrequenzamplitude) tritt bei einer bestinunten Dämpfung und einer bestimmten Größe von Anodenschirmgitter- und Steuergitterpotential zunächst durch eine Änderung der Stromverteilung zwischen Anode und Schirmgitter, bei größerer Entdämpfung aber auch durch einsetzenden Gitterstrom ein. Die Begrenzung durch Änderung der Stromverteilung wird in einem Bereich der Elektrodenpotentiale wirksam, indem das Anodenpotential tiefer liegt als das Schirmgitterpotential, also der Anodenstrom stark von der Anodenspannung abhängt. Wegen der Abhängigkeit der Schwingungsamplitude von den Elektrodenpotentialen der Röhre läßt sie sich auch durch den Steuergitterpotential steuern.A limitation of the build-up of the self-excited vibration or an auxiliary oscillation impressed on the tube (i.e. the high-frequency amplitude) occurs with a certain attenuation and a certain size of the anode screen grid and control grid potential initially by changing the current distribution between Anode and screen grid, but also due to the grid current that is set in if the attenuation is greater a. The limitation by changing the power distribution is in a range of Electrode potentials effective because the anode potential is lower than the screen grid potential, so the anode current is strongly dependent on the anode voltage. Because of the addiction The oscillation amplitude of the electrode potentials of the tube can also be used control by the control grid potential.

Eine an den Eingang io gelegte Wechselspannung wird deshalb eine Amplitudenmodulation der Hilfsschwingung (Hochfrequenzschwingung) zur Folge haben. Mit Hilfe des Regelwiderstandes 14 und des Dämpfungsgliedes 13 läßt sich nun eine so große Amplitude der Hilfsschwingung einstellen, daß sich für diese eine Gleichrichterwirkung ergibt. Infolge der Modulation der Hilfsschwingung durch die an den Eingang io gelegte Wechselspannung entsteht somit eine Schwankung des Anodenstromes im Rhythmus der Eingangswechselspannung, die phasenrichtig oder im wesentlichen phasenrichtig mit der direkten Steuerung des Anodenstromes zusammenwirkt. Dies ergibt eine Erhöhung der Verstärkung, also des Verhältnisses der am Widerstand =2 abnehmbaren niederfrequenten Spannung zu der an den Eingang io angelegten Spannung.An alternating voltage applied to the input io therefore becomes an amplitude modulation of the auxiliary oscillation (high frequency oscillation). With the help of the rheostat 14 and the attenuator 13 can now have such a large amplitude of the auxiliary oscillation adjust that there is a rectifying effect for this. As a result of the modulation the auxiliary oscillation arises from the alternating voltage applied to input io thus a fluctuation of the anode current in the rhythm of the input AC voltage, the in-phase or essentially in-phase with the direct control of the anode current interacts. This gives an increase in gain, that is of the ratio of the low-frequency voltage that can be removed at the resistor = 2 the voltage applied to input io.

Die Bedeutung eines in der Gitterzuleitung liegenden Widerstandes 16 liegt in der Verminderung des Einflusses des Innenwiderstandes der angeschlossenen Spannungsquelle auf die erregte Hilfsschwingung. Dieser Widerstand kann gegebenenfalls ersetzt werden, z. B. durch eine Hochfrequenzdrossel oder einen Hochfrequenzsperrkreis, . um Veränderungen der Betriebsweise der Verstärkerstufe durch unterschiedliche Innenwiderstände der angelegten Spannungsquellen zu unterdrücken.The importance of a resistance in the grid lead 16 lies in the reduction of the influence of the internal resistance of the connected Voltage source to the excited auxiliary oscillation. This resistance can be used if necessary be replaced, e.g. B. by a high-frequency choke or a high-frequency blocking circuit, . to change the mode of operation of the amplifier stage by different To suppress internal resistances of the applied voltage sources.

Für die Erzielung eines erhöhten Verstärkungsfaktors genügt bereits eine sehr schwache Modulation der Hilfsschwingung.It is already sufficient to achieve an increased gain factor a very weak modulation of the auxiliary oscillation.

Die Schaltelemente nach der Ausführungsform der Fig. z können wie folgt dimensioniert werden ir = Pentode Röhre EF =2, 12 = Zoo kQ, 13 = 2o kP, 14 = 5 kQ, 15 = Hochfrequenzdrossel, 16 = 5 kQ, 17 = 25 nF, 18 = 5oo kQ, z9 und 2o = =oo pF, 21 = ioo pF, 22, 221 = je vierzig Windungen, 23 = 5oo kP, 24 = 25 nF, 26 = Elektrolytkondensator = 5o1,CF, 27 = Elektrolytkondensator = 6,uF, 28 = Gitterankopplungskondensator = zoo pF, 29 = Ausgang des Kreises.The switching elements according to the embodiment of FIG. Z can be dimensioned as follows: ir = pentode tube EF = 2, 12 = zoo kΩ, 13 = 2o kP, 14 = 5 kΩ, 15 = high-frequency choke, 16 = 5 kΩ, 17 = 25 nF , 18 = 5oo kQ, z9 and 2o = = oo pF, 21 = ioo pF, 22, 221 = forty turns each, 23 = 5oo kP, 24 = 25 nF, 26 = electrolytic capacitor = 5o1, CF, 27 = electrolytic capacitor = 6 , uF, 28 = grid coupling capacitor = zoo pF, 29 = output of the circuit.

Der Schwingkreis ist nach dieser Ausführungsform so gewählt, daß er für 2 MHz berechnet ist.The resonant circuit is chosen according to this embodiment so that it is calculated for 2 MHz.

Die Ausführungsform der Fig.2 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform der Fig. i, jedoch mit dem Unterschied, daß im Rückkopplungskreis der zweite Kondensator (Bezugszeichen i9 der Fig. i) in Wegfall gelangt ist. Während bei der Schaltung der Fig. x eine zweimalige Ankopplung vorgesehen ist, fällt diese bei der Ausführungsform der Fig. 2 weg. Der Widerstand 13 der Fig. r ist bei der Ausführungsform der Fig.2 direkt parallel zum Schwingungskreis 21, 32 geschaltet und hat das Bezugszeichen 30 und eine Größe von io kQ. Bei der Ausführungsform der Fig. 2 ist im Anodenkreis ein Ohmscher Widerstand 3i von 50 kS2 zwischengeschaltet, und der Elektrolytkondensator 26 der Fig. i hat bei der Ausführung Fig. 2 die Größe von ioo lcF. Schließlich ist im Rückkopplungskreis der Fig. 2 die Zahl der Windungen verringert worden. Statt vierzig Windungen sind an dem Teil 32 jeweils nur zwanzig Windungen vorgesehen. Der Gitterableitungswiderstand 33 bei der Ausführungsform der Fig. 2 hat 8oo kP, der Widerstand 25 hat 5o kf, der Kondensator 25d hat 6/cF. Der Elektrolytkondensator #"6 von ioo,ccF läßt eine Anhebung im Bereich tieferer Frequenzen erreichen. Im übrigen entsprechen die Bezugszeichen der Ausführungsform der Fig. i.The embodiment of FIG. 2 essentially corresponds to the embodiment of FIG. I, but with the difference that the second capacitor (reference numeral i9 in FIG. I) has been omitted in the feedback circuit. While a double coupling is provided in the circuit of FIG. X, this is omitted in the embodiment of FIG. In the embodiment of FIG. 2, the resistor 13 in FIG. 2 is connected directly in parallel to the oscillating circuit 21, 32 and has the reference numeral 30 and a size of 10 kΩ. In the embodiment of FIG. 2, an ohmic resistor 3i of 50 kS2 is interposed in the anode circuit, and the electrolytic capacitor 26 of FIG. 1 has the size of 100 lcF in the embodiment of FIG. Finally, in the feedback loop of FIG. 2, the number of turns has been reduced. Instead of forty turns, only twenty turns are provided on the part 32. The grid discharge resistor 33 in the embodiment of FIG. 2 has 8oo kP, the resistor 25 has 50 kf, the capacitor 25d has 6 / cF. The electrolytic capacitor # "6 of 100, ccF can be increased in the range of lower frequencies. Otherwise, the reference numerals correspond to the embodiment of FIG.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 bezieht sich auf die Anwendung der Erfindung auf eine Endstufe oder eine Leistungsröhre (Pentode 34, AL 4).The circuit arrangement according to FIG. 3 relates to the application of the invention on an output stage or a power tube (Pentode 34, AL 4).

Der Aufbau der Schaltung entspricht im wesentlichen der der Fig.2. Bei dieser Ausführungsform bezeichnet 35 den Eingangskreis, 36 einen Transformator, welcher mit einem Lautsprecher 37 in Verbindung steht. Die Einzelteile der Schaltungsanordnung können die folgenden Größenverhältnisse aufweisen: 38 = 2o nF, 39 = 8oo k-Q, 40 = 5 k.Q, 41 = Zoo PF, 42 = 5oo pF, 43 = als Rückkopplungsspule jeweils 3o Windungen, 44 = 500 SZ, 45 = Zoo PF, 46 = ioopF, 47 = 5oo n. Als Pentode kann eine Röhre AL 4 verwendet werden.The structure of the circuit essentially corresponds to that of FIG. In this embodiment, 35 designates the input circuit, 36 a transformer which is connected to a loudspeaker 37. The individual parts of the circuit arrangement can have the following proportions: 38 = 2o nF, 39 = 8oo kΩ, 40 = 5 kΩ, 41 = Zoo PF, 42 = 5oo pF, 43 = as a feedback coil each with 3o turns, 44 = 500 SZ, 45 = Zoo PF, 46 = ioopF, 47 = 5oo n. An AL 4 tube can be used as a pentode.

Die Schaltung gemäß Fig. 4. zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine Zwischenfrequenzverstärkung, bei welcher nur eine einzige Frequenz, nämlich die Zwischenfrequenz, verstärkt wird. Die Schaltung entspricht in ihrem Aufbau grundsätzlich der der Fis. i und 2, jedoch ist im Anodenschwingkreis ein Sperrwiderstand 48 für die Oszillatorfrequenz Z, urgesehen. Ferner befindet sich im Anodenkreis ein Resonanzkreis 49, dessen Daten für den Kondensator bzw. die Spule entsprechend der Thomsonschen Schwingungsformel ermittelt werden können. Die einzelnen Teile können bei einer Ausführungsform der Schaltung gemäß Fig. 4. wie folgt dimensioniert werden: 5o = Eingangskreis, 51 = 5oo pF, 52 = Zoo kf, 53 = i k0, 54 = i kQ, 55 = ioo pF, 56 = Schwingungskreis, dimensioniert für 8o MHz, 57 = 5 k-Q-, 58 = too PF, 5g = ioo nF, 6o = ipF, 61 = 5o k.The circuit according to FIG. 4 shows the application of the invention an intermediate frequency gain at which only a single frequency, namely the intermediate frequency, is amplified. The circuit is basically the same in its structure that of the Fis. i and 2, however, a blocking resistor 48 is in the anode resonant circuit for the oscillator frequency Z, seen. There is also a resonance circuit in the anode circuit 49, whose data for the capacitor or the coil corresponds to Thomson's Vibration formula can be determined. The individual parts can be used in a Embodiment of the circuit according to FIG. 4 can be dimensioned as follows: 5o = Input circle, 51 = 5oo pF, 52 = Zoo kf, 53 = i k0, 54 = i kQ, 55 = ioo pF, 56 = Oscillating circuit, dimensioned for 8o MHz, 57 = 5 k-Q-, 58 = too PF, 5g = ioo nF, 6o = ipF, 61 = 5o k.

Für die Elektronenröhre 62 kann eine EF 12 verwendet werden.For the electron tube 62, an EF 12 can be used.

Die Ausführungsform der Fig. 5 ist auf die Anwendung des Erfindungsgedankens zur Verstärkung einer zerhackten Gleichspannung abgestellt.The embodiment of Fig. 5 is to the application of the inventive concept turned off to amplify a chopped DC voltage.

Im Eingangskreis 64 und im Ausgangskreis 77 dieser Schaltung befinden sich je ein Zerhacker 6'a und 63, welche synchron miteinander gesteuert werden, indem sie beispielsweise mechanisch miteinander gekuppelt sind. Zu diesem Zweck kann ein einziger Zerhacker mit Doppelzungen vorgesehen sein.Located in the input circuit 64 and in the output circuit 77 of this circuit a chopper 6'a and 63, which are controlled synchronously with each other, for example by being mechanically coupled to one another. To this end a single double-tongued chopper may be provided.

Die zu zerhackende Gleichspannung wird an den Eingang 64 der Schaltung gelegt, wobei ein Spannungsteiler 65 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführung ist der Dämpfungskreis und der Rückkopplungskreis im einzelnen nicht wiedergegeben; er kann in seinem Aufbau der Ausführungsform der Fig. i bis 4 entsprechen. Er ist allgemein mit 66 bezeichnet. Bei Verwendung einer Röhre 67 = EF I2 können die einzelnen Daten wie folgt gewählt werden: 68 = o,i,uF, 69 = 5ool@@, 7o = 5o kr, 71 = ioo pF, 72 = 5 kQ, 73 = ioo lcF, 74 = 6 yF, 75 = 5o k.Q, 76 = Transformator, 77 = Ausgang.The DC voltage to be chopped is applied to input 64 of the circuit laid, wherein a voltage divider 65 is provided. In this version, the The damping circuit and the feedback circuit are not shown in detail; he can correspond in its structure to the embodiment of FIGS. He is general denoted by 66. When using a tube 67 = EF I2, the individual data can be chosen as follows: 68 = o, i, uF, 69 = 5ool @@, 7o = 5o kr, 71 = ioo pF, 72 = 5 kQ, 73 = ioo lcF, 74 = 6 yF, 75 = 5o k.Q, 76 = transformer, 77 = output.

Das Anlegen der Zunge des Zerhackers 62 an die festen Kontakte erzeugt abwechselnd eine Verstärkung bzw. Schwächung des Anodenstromes, so daß am Transformator 76 ein Magnetfeld aufgebaut und abgebaut wird. Es entstehen daher am Transformator abwechselnd entgegengesetzt gerichtete Felder, und durch die synchrone Steuerung der Zunge des Zerhackers 63 mit der des Zerhackers 62 werden verstärkte Gleichspannungen am Ausgang 77 erhalten und können für weitere Zwecke verwendet werden.Application of the tongue of chopper 62 to the fixed contacts creates alternately a strengthening or weakening of the anode current, so that on the transformer 76 a magnetic field is built up and broken down. It therefore occurs on the transformer alternately oppositely directed fields, and through the synchronous control the tongue of the chopper 63 with that of the chopper 62 are amplified DC voltages received at output 77 and can be used for other purposes.

Die Ausführungsform der Fig.6 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform der Fig. i bis 3, jedoch mit dem Unterschied, daß die Anodenrückkopplungsspule 78 unmittelbar an Masse gelegt ist, während der Schwingungskreis 79 im Gitterkreis der Röhre liegt. Die Spule 78 und die Spule des Schwingungskreises 79 sind miteinander gekoppelt. Unter Verwendung einer Röhre 8o = EF i2 können die Einzelteile der Schaltung wie folgt dimensioniert werden: 81 = Eingangskreis, 8a = 5 k@Q, 83 = ioopF. 84 = io kQ, 85 = ioo pF, 86 = 500 kr, 87 = 5 k.SZ, 88 = ioopF, 89 = 5o kQ, 9o = Zoo kf, 9i = 5ook n, 92 = 25 nF, 93 = 25 nF, 94 = 6 p Y, 95 = Ausgangskreis.The embodiment of FIG. 6 essentially corresponds to the embodiment of FIGS. The coil 78 and the coil of the oscillating circuit 79 are coupled to one another. Using a tube 8o = EF i2, the individual parts of the circuit can be dimensioned as follows: 81 = input circuit, 8a = 5 k @ Q, 83 = ioopF. 84 = io kQ, 85 = ioo pF, 86 = 500 kr, 87 = 5 k.SZ, 88 = ioopF, 89 = 5o kQ, 9o = Zoo kf, 9i = 5ook n, 92 = 25 nF, 93 = 25 nF , 94 = 6 p Y, 95 = output circuit.

Fig. 7 zeigt eine Schaltung gemäß der Erfindung unter Verwendung einer Triode. Es kann eine Röhre 96 = EF 12 verwendet werden, bei welcher Schirmgitter und Bremsgitter an die Anode angeschaltet sind. Die Schaltung entspricht in ihrem Aufbau und in der Dimensionierung der Teile der Schaltung der Fig. 2. Es sind daher die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 gewählt, soweit nicht Teile in Wegfall gelangt sind.Fig. 7 shows a circuit according to the invention using a Triode. A tube 96 = EF 12 can be used, with which screen grid and braking grid are connected to the anode. The circuit corresponds in their Structure and dimensioning of the parts of the circuit of FIG. 2. There are therefore the same reference numerals are chosen as in FIG. 2, unless parts are omitted have arrived.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann, soweit es die Frequenz der Hilfsschwingung betrifft, mit Hilfsschwingungen beliebig hoher Frequenzen durchgeführt werden, beispielsweise auch mit solchen Hilfsschwingungen, welche im Ultrakurzwellengebiet liegen. Diese Höchstfrequenzschwingungen, welche als Hilfsschwingungen verwendet werden, können durch dem Fachmann geläufige und hier nicht näher zu erläuternde iNlittel erzeugt werden.The method of the present invention can, as far as it is the frequency concerning the auxiliary oscillation, carried out with auxiliary oscillations of arbitrarily high frequencies are, for example, with such auxiliary oscillations, which in the ultra-short wave range lie. These high frequency oscillations, which are used as auxiliary oscillations can be known by the person skilled in the art and not to be explained in more detail here iNlittel can be generated.

Darüber hinaus liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, hochfrequente Schwingungen mit Signalspannungen kleiner Amplituden zu modulieren und dadurch im Anodenkreis eine amplitudenmodulierte Hochfrequenzschwingung abzunehmen, welche einen weit höheren Modulationsgrad hat, als es mit den bekannten Schaltungen bisher möglich war.In addition, it is within the scope of the present invention to use high-frequency To modulate vibrations with signal voltages of small amplitudes and thereby im Anode circuit to pick up an amplitude-modulated high-frequency oscillation, which has a much higher degree of modulation than with the known circuits up to now was possible.

Es liegt also im Rahmen der Erfindung, mit der durch das neue Verfahren durchgeführten Verstärkung entweder nach Wunsch die Hochfrequenzen zu sperren und nur mit einer gewünschten, verstärkten Niederfrequenz weiterzuarbeiten oder aber die nach dem Verfahren der Erfindung mit einem erhöhten Modulationsgrad amplitudenmodulierte Hochfrequenz für die gewünschten Zwecke weiterzuverwerten, beispielsweise sie an einer späteren Stelle zu demolieren und die Niederfrequenz anzuzeigen oder auszuwerten. Ein Beispiel für diese Anwendiulgsfoizn des Verfahrens der Erfindung ist in Fig. 8 wiedergegeben.It is therefore within the scope of the invention with the new method performed amplification either to block the high frequencies and to continue working only with a desired, amplified low frequency or else which is amplitude-modulated according to the method of the invention with an increased degree of modulation To recycle high frequencies for the desired purposes, for example them to demolish at a later point and the Display low frequency or evaluate. An example of this application of the method of the invention is shown in FIG.

Die Schaltung der Fig. 8 entspricht in ihrem Aufbau grundsätzlich den Ausführungsformen der Fig. i bis 3, jedoch mit dem Unterschied, daß das Rückkopplungsglied im Anodenkreis der Höhe der Frequenz der Hilfsschwingung angepaßt ist. Bei dieser Ausführungsform ist im Anodenkreis die Siebkette für die Hochfrequenz in Wegfall gelangt, da diese als amplitudenmodulierteHochfrequenz weiterverwendet werden soll.The circuit of FIG. 8 basically corresponds in its structure the embodiments of FIGS. i to 3, but with the difference that the feedback element is adapted to the level of the frequency of the auxiliary oscillation in the anode circle. At this Embodiment is in the anode circuit, the sieve chain for the high frequency is omitted because this is to be used further as an amplitude-modulated high frequency.

Die Schaltung ist für eine Frequenz von no MHz gedacht; sie weist einen Eingang 98 auf und eine Röhre@gg = AL q.. Für die einzelnen Aufbauteile werden folgende Größen gewählt: ioo = 2o nF, ioi = 5 kP, ion = 8oo kd2, =03 = ioo.,uF, 104 = 5oo SZ, 1o5 = i nF (zur Überbrückung des Kathodenwiderstandes für die Hochfrequenz), 1o6 = 5o pF, 107 = 500 d2, 1o8 = a X i Windung (Schwingungskreis), zog = 50 pF, iio = Niederfrequenzdrossel, iii = ioo pF, izn = Ausgang.The circuit is intended for a frequency of no MHz; it has an input 98 and a tube @ gg = AL q .. The following sizes are selected for the individual structural parts: ioo = 2o nF, ioi = 5 kP, ion = 8oo kd2, = 03 = ioo., uF, 104 = 5oo SZ, 1o5 = i nF (to bridge the cathode resistance for the high frequency), 1o6 = 5o pF, 107 = 500 d2, 1o8 = a X i turn (oscillation circuit), pulled = 50 pF, iio = low frequency choke, iii = ioo pF , izn = exit.

Fig. g zeigt eine Frequenzkurve Ueg = f (hz). Aus dieser Kurve ist ersichtlich, daß im Bereich von etwa 4o bis 16 ooo Hz der Normalpegel bei n V liegt. Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen wird eine lineare Verstärkung der zu verstärkenden Spannung praktisch innerhalb des gesamten Tonfrequenzbereiches verwirklicht, und zwar durch die Verwendung von nur einer einzigen Röhre. Für den praktischen Bedarf ist es zulässig, daß die Frequenzkurve ohne Störungen nach oben und unten auf das o,7fache ihres Wertes abfallen kann, und es ist daher ersichtlich, daß der Abfall noch innerhalb des Toleranzbereiches liegt.Fig. G shows a frequency curve Ueg = f (hz). It can be seen from this curve that the normal level is n V in the range from approximately 40 to 16,000 Hz. In contrast to the known designs, a linear amplification of the voltage to be amplified is implemented practically within the entire audio frequency range, specifically through the use of only a single tube. For practical purposes it is permissible that the frequency curve can drop to 0.7 times its value without disturbances upwards and downwards, and it is therefore evident that the drop is still within the tolerance range.

Es liegt natürlich im Rahmen der Erfindung, die Spannung, welche gemäß der Erfindung innerhalb des gesamten tonfrequenten Bereiches praktisch linear verstärkt worden ist, sowohl im Bereich hoher als auch tiefer Frequenzen durch an sich bekannte Mittel (RC-Gheder usw.) entsprechend anzuheben, sofern dies bei Anwendung der Erfindung auf einen Niederfrequenzverstärker für zweckmäßig erachtet werden sollte.It is of course within the scope of the invention, the voltage, which according to the invention amplified practically linearly within the entire audio frequency range has been, both in the range of high and low frequencies by known per se Means (RC-Gheder etc.) to be raised accordingly, provided that this is the case with the application of the invention a low frequency amplifier should be considered appropriate.

Unter Signalspannung, wie sie in der vorstehenden Beschreibung verwendet wurde, ist diejenige Spannung zu verstehen, die verstärkt werden soll. Sie umfaßt alle Arten von Spannungen, die zu verstärken sind, insbesondere modulierte oder nicht modulierte Hochfrequenzen, Niederfrequenzen, pulsierende Gleichspannungen usw.Under signal voltage as used in the description above the tension that is to be intensified is to be understood. It includes all types of voltages to be amplified, especially modulated or Non-modulated high frequencies, low frequencies, pulsating DC voltages etc.

Die neuen Verstärkerschaltungen können zur Verringerung des Klirrfaktors in bekannter Weise negativ gegengekoppelt werden. Es läßt sich also durch die Erfindung weiterhin erreichen, daß bei einer Erhöhung des Verstärkungsgrades und der Anwendung einer negativen Gegenkopplung der Klirrfaktor einer Röhre in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Gegenkopplung verringert wird.The new amplifier circuits can reduce the distortion factor are negatively fed back in a known manner. So it can be done by the invention continue to achieve that with an increase in gain and application a negative negative feedback the distortion factor of a tube in accordance with the amount of negative feedback is reduced.

Bei dem erhöhten Verstärkungsgrad nach der Erfindung liegt der Störpegel (Röhrenrauschen) günstiger als bei einer Verstärkungsanordnung Bleichgroßer Verstärkungsziffern, aber unter Verwendung einer größeren Anzahl von Röhren (Kaskadenschaltung), weil fei der Erfindung das Grundröhrenrauschen nicht linear mit der Verstärkungsziffer ansteigt.The interference level is at the increased gain according to the invention (Tube noise) cheaper than with an amplification arrangement with large amplification numbers, but using a larger number of tubes (cascade connection) because For the invention, the basic tube noise is not linear with the gain factor increases.

Für das Verfahren der Erfindung kann weiterhin als entscheidender Vorteil die Tatsache bewertet werden, daß das Verstärkungsorgan bzw. -organe, z. B. Elektronenröhre, unter normalen Betriebsbedingungen arbeitet, also nicht überlastet wird und trotzdem ein Verstärkungsgrad erzielt wird, der io- bis 15mal höher liegt als Schaltungen bekannter Ausführungen.For the method of the invention can further be considered crucial Advantage are assessed the fact that the reinforcing organ or organs, e.g. B. electron tube, works under normal operating conditions, so not overloaded and nevertheless a degree of gain is achieved which is 10 to 15 times higher as circuits of known designs.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens der Erfindung liegt darin, daß beim Arbeiten unter normalen Betriebsbedingungen der Rauschpegel der Verstärkerorgane (Elektronenröhren) in entsprechenden Grenzen gehalten bleibt und mit der steigenden Verstärkung gemäß der Erfindung nicht linear ansteigt.Another advantage of the method of the invention is that when working under normal operating conditions, the noise level of the amplifier organs (Electron tubes) is kept within appropriate limits and increases with the Gain according to the invention does not increase linearly.

Die Erfindung kann mit einfachen und billigen Mitteln praktisch ausgeführt werden, da nur wenig Schaltelemente erforderlich sind, um nach dem Zweck der Erfindung den beabsichtigten erhöhten Verstärkungsgradzuverwirklichen. Nacheinerpraktischen Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, die zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Schalt-und Verstärkungselemente, welche dem Verstärkerorgan zugeordnet werden, als ein einziges Zwischenglied auszubilden, das beispielsweise zwischen dem Verstärkerorgan und ihrem Halter angeordnet werden kann.The invention can be practiced by simple and inexpensive means because only a few switching elements are required to achieve the purpose of the invention to achieve the intended increased gain. After a practical Embodiment of the invention, it is possible to implement the method used switching and amplifying elements, which are assigned to the amplifier organ be designed as a single intermediate member, for example between the amplifier organ and its holder can be arranged.

Zu diesem Zweck ist es nach einer technischen Ausführung der Erfindung nur notwendig, dieses Zwischenglied mit Verbindungsmitteln (Stecker) zu versehen, welche in den Halter hineinpassen und mit entsprechenden Verbindungsmitteln (Buchsen) für die Anschlußkontakte des Verstärkerorgans zu versehen.For this purpose it is according to a technical embodiment of the invention only necessary to provide this intermediate link with connecting means (plug), which fit into the holder and with the appropriate connecting means (sockets) to be provided for the connection contacts of the amplifier element.

Es ist daher weiterhin möglich, insbesondere auch bei fertigen Geräten, in Abhängigkeit von der Anordnung der Steckerstifte und der Buchsen für eine Röhre, die Zwischenglieder entsprechend auszubilden und die Erfindung durch Einfügen dieses Zwischengliedes an bereits bestehenden Geräten nutzbar zu machen.It is therefore still possible, especially with finished devices, depending on the arrangement of the connector pins and the sockets for a tube, to train the intermediate links accordingly and the invention by inserting this To make the intermediate link usable on already existing devices.

Es ist weiterhin möglich, nach einer weiteren technischen Ausführungsform der Erfindung das Dämpfungsglied in dem Zwischenglied regelbar zu machen, indem an dem Glied beispielsweise eine einfache Stellschraube vorgesehen ist.It is still possible according to a further technical embodiment of the invention to make the attenuator in the intermediate member controllable by a simple adjusting screw is provided on the link, for example.

Es ist natürlich auch möglich, die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung erforderlichen Glieder in einem Zusatzgerät anzuordnen und dieses in entsprechender Weise mit einer Verstärkeranordnung zu verbinden.It is of course also possible to carry out the procedure the invention required members to be arranged in an additional device and this to be connected in a corresponding manner to an amplifier arrangement.

Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung können die verwendeten Schalt- und Steuerelemente auch direkt in die Verstärkerorgane bzw. diejenigen Organe, durch welche die Hilfsschwingungen erzeugt werden, eingebaut werden, gleichgültig, ob es sich um Pentoden, Trioden, Hexoden, Leistungsröhren od. dgl. handelt. Es ist also möglich, die Erfindung durch entsprechende Formgebung der Verstärkerorgane, insbesondere der Röhren, als ein Zusatzgerät auszubilden, so daß schon bei der Fabrikation der Verstärkerorgane die Erfindung in sie eingebaut wird.According to a further embodiment of the method of the invention can the switching and control elements used also directly in the amplifier organs or those organs through which the auxiliary vibrations are generated are built in regardless of whether they are pentodes, triodes, hexodes or power tubes or the like. It is therefore possible to implement the invention by appropriate shaping to train the amplifier organs, especially the tubes, as an additional device, so that the invention was built into them during the manufacture of the amplifier organs will.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch zur Verstärkung von elektrischen Spannungen unter Verwendung von Halbleitertrioden (Transitoren) angewendet werden. Es können in diesem Fall insbesondere Germaniumkristalle zur Anwendung gelangen. Gegebenenfalls kommen jedoch auch Zellen mit anderen Halbleitern, wie z. B. Kupferoxydul, Silicium od. dgl., in Frage.The method according to the invention can also be used for the amplification of electrical Tensions using of semiconductor trodes (transistors) be applied. In this case, germanium crystals in particular can be used Application. However, cells with other semiconductors may also be used, such as B. copper oxide, silicon or the like. In question.

Zur Erzeugung der Hilfsschwingung, insbesondere einer Hilfsschwingung, die im Ultrakurzwellengebiet liegt, können alle bekannten Mittel verwendet werden, beispielsweise ein Klystron oder ein Schlitzfeldmagnetron (Radarmagnetron).To generate the auxiliary oscillation, in particular an auxiliary oscillation, which is in the ultra-short wave range, all known means can be used, for example a klystron or a slotted field magnetron (radar magnetron).

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for amplifying electrical voltages using electron tubes, in which by a signal voltage a direct control (amplification) of a system variable (i), in particular the anode current, takes place, characterized in that ß an additional control of the system size (i) is made by the signal voltage by first determining the amplitude an auxiliary oscillation generated in the amplifier (electron tube) (high-frequency oscillation) controls which, in turn, after rectification by the amplifier organ directly controlled system variable (i) in phase or essentially in phase to Signal voltage amplified.

2. The method according to claim i, characterized in that that the signal voltage applied to the grid of a multi-electron tube other than one direct control of the anode current, the amplitude of an electron tube generated high-frequency auxiliary oscillation is modulated in such a way that this after demodulation the directly amplified signal voltage in phase or essentially in phase enlarged: 3. The method according to claim i or 2, characterized in that the in-phase or essentially in-phase control of the system size (i) takes place in that the amplitude is modulated by the signal voltage and then demodulated auxiliary oscillation to the control grid of the electron tube again is fed. q .. The method according to claim i to 3, characterized in that the direct control of the system size (i) by the signal voltage, the generation the auxiliary oscillation (high-frequency oscillation), its also through the signal voltage The modulation that takes place and its demodulation are carried out in the same electron tube will. 5. The method according to claim i to q., Characterized in that a limitation the amplitude of the auxiliary oscillation is not due to the onset of a grid current, but rather by an attenuator provided in the anode or grid circuit of the amplifier arrangement is effected. 6. The method according to claim i to 5, characterized in that with negative grid bias is worked, which is chosen so large that the total grid voltage always remains in the negative area. 7. The method according to any one of claims i to 6, characterized in that the signal voltage is a high-frequency auxiliary oscillation modulated with a degree of modulation which can be greater than x: x. B. Procedure according to one of claims i to 7, characterized in that the amplifier organs (Electron tubes) can be set to normal operating conditions. G. procedure according to one of claims i to 8, characterized in that to reduce the Harmonic distortion in the method is worked with a negative feedback. ok procedure according to claims i to g, characterized by its use for amplifying intermediate frequencies (Superheterodyne frequencies). ii. Method according to claims i to g, characterized through its application in a performance or. Power amplifier in connection with loudspeaker systems. 12. The method according to claim i to 9, characterized in that it is used for reinforcement of chopped DC voltages is used, preferably in the input circuit and choppers are provided in the output circuit of the circuit, which are controlled synchronously are. 13. The method according to claim i to g, characterized by the use of a Triode. 1q .. Device for performing the method according to claim x to ii, characterized characterized in that the switching and control elements used to carry out the method of the anode circle or the anode circle and the grid circle in an between an amplifier organ (electron tube) and its holder arranged intermediate member are housed. 15. Apparatus according to claim 1q., Characterized in that the intermediate member with matching pins in the amplifier organ holder and with the Amplifier organ contacts receiving sockets is provided. 16. Device according to Claim 14 and 15, characterized in that the size of the attenuator is within of the intermediate member, e.g. B. is made adjustable by an adjusting screw. 17th Method according to Claims 1 to 16, characterized by its application to photocell amplifiers. 18. The method according to claim i to 16, characterized by the use of semiconductor trodes (Transistors), such as B. cells with germanium crystals. ig. Method according to claim i to 16, characterized in that a klystrom is used to generate the auxiliary oscillation or a slotted field magnetron is used. Attracted pamphlets German Patent No. 576 86o.