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Röhrenverstärkerschaltung Bei der Verstärkung bzw. Erzeugung von Wechselspannungen,
insbesondere in Hochfrequenzsendern, treten nachteiligerweise in den verwendeten
Verstärkerröhren außer der gewünschten Grundfrequenz störende parasitäre Schwingungen
von sehr hoher Frequenz auf und zwar insbesondere dann, wenn Röhren großer Steilheit
verwendet «erden. Derartige Störschwingungen können beispielsweise durch eine unerwünschte
Kopplung zwischen Anoden- und Gitterkreis hervorgerufen werden.
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Die Art der auftretenden Störschwingungen hängt von den Dimensionen
der einzelnen Röhren bzw. von deren Elektrodenzuführungsleitungen und natürlich
auch von der Ausbildung der an die Elektroden angeschlossenen Kreise ab. Die nachstehend
erläuterte Erfindung befaßt sich finit der Lösung des Problems, wie die Wirkung
einer solchen schädlichen Rückkopplung zwischen zwei Kreisen in einfacher Weise
kompensiert werden kann. Es ist in der Verstärkertechnik bereits eine geläufige
Maßnahme, zur Kompensation einer vorhandenen Rückkopplung das Prinzip der Gegenkopplung
anzuwenden. Es ist auch bekannt, zu diesem Zweck in eine der beiden in unerwünschter
Weise miteinander verkoppelten Kreise gemeinsame Elektrodenanschlußleitung. z. B.
in die Kathodenleitung, einen auf die Störschwingung abgestimmten Resonanzkreis
als Gegenkopplungsglied zu legen. Diese Schaltung weist aber den Mangel auf, daß
der Gegenkopplungskreis eine Verlängerung der betreffenden Elektrodenanschlußleitung
darstellt und
als solche die angeschlossenen Kreise, insbesondere
wenn es sich um Kurzwellenkreise handelt, beeinflußt, ferner, daß das Leitungsstück,
das zwischen der wirksamen Elektrodenfläche und dem äußeren Anschlußpunkt der Elektrodenanschlußleitung
liegt, als nicht abstimmbare Induktivität wirksam bleibt.
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Die erfindungsgemäße Schaltung ist von diesem Nachteil frei. Ihr liegt
die Erkenntnis zugrunde, daß es im Fall eines mehrpoligen Anschlusses einer Elektrode
möglich ist, die zu dieser Elektrode führenden Zuleitungen derart abzustimmen, daß
zwischen dem äußeren Anschlußpunkt der Elektrodenkreise und der wirksamen Elektrodenfläche
der Teil eines störfrequenten Sperrkeises wirksam wird. Demgemäß besteht die Erfindung
darin, daß bei Ausbildung der den beiden in unerwünschter Weise miteinander verkoppelten
Kreisen gemeinsamen Elektrode mit mehreren Zuleitungen zwischen diesen Zuleitungen
eine Kapazität wirksam gemacht wird, die die Zuleitungsinduktiv ität zu einem Parallelresonanzkreis
für die zu unterdrückende Störschwingung ergänzt.
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Gemäß einem weiteren Teil der Erfindung wird die erwähnte Ergänzungskapazität
durch entsprechende Formgebung der Elektrodenzuleitung gewonnen, was den Vorteil
bedingt, daß keine zusätzlichen. Schaltmittel notwendig sind.
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An Hand des schematischen Schaltbildes der Abb. i sei der Sachverhalt
näher erläutert.
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Im Röhrengefäß i befinden sich die wirksame KathodenschichtK, ein
Steuergitter und eine Anode. Die Kathode K ist in üblicher Weise durch die beiden
Heizleitungen 5 und 6 mehrpolig angeschlossen. Der Gitterkreis 3 und der Anodenkreis
2 sind als irgendwelche komplexen Widerstände anzusehen. Beide Kreise sind an die
Kathode K angeschlossen, und zwar ist ihnen gemeinsam die Kathodenanschlußleitung,
die zwischen dem äußeren Schaltungspunkt P und der wirksamen Kathodenschicht K liegt.
Infolge unkontrollierbarer Resonanzbedingungen und der unvermeidlichen Kopplung
zwischen dem Anodenkreis 2 und dem Gitterkreis 3 treten in der Stufe Störschwingungen
auf. Dem Erfindungsgedanken zufolge werden nun z. B. durch den Kondensator 7, der
zwischen die beiden Austrittsstellen der Heizleitungen gelegt wird, die Kathodenzuführungsleitungen
auf die Störfrequenz abgestimmt, und zwar entsteht dadurch ein Sperrkreis, der aus
der Induktivität 5, 6 und der Kapazität 7 gebildet ist.
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Die schematische Darstellung der Abb. 2 veranschaulicht den physikalischen
Charakter der Schaltung. Die Kathode liegt an einer Anzapfung der Selbstinduktion
5, 6, die durch den Kondensator 7 einem Resonanzkreis ergänzt ist. Hieraus wird
ersichtlich, daß zwischen dem Punkt P und der Kathode K, wenn auch nicht der ganze,
so doch ein Teil des so gebildeten Resonanzwiderstandes wirksam wird. Im Fall einer
ausreichenden Bedämpfung dieses Resonanzsperrkreises stellt sich die angestrebte
Wirkung ein: die Voraussetzung für die Entstehung bzw. Verstärkung von Störschwingungen
ist beseitigt. In der Regel erfordert der notwendige Grad der Bedämpfung einen parallel
zum Kondensator 7 geschalteten Widerstand 8; die sowieso vorhandene natürliche Dämpfung
des Kreises wird nicht immer zur vollständigen Unterdrückung von Störfrequenzen
ausreichend sein.
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Das Ergebnis dieser Maßnahmen ist die Schaffung einer für die Störfrequenz
wirksamen Gegenkopplung in Gestalt des zwischen der Kathode K und dem- äußeren Anschlußpunkt
P liegenden gedämpften Resonanzwiderstandes. Da ein gedämpfter Resonanzsperrkreis
in erster Annäherung als ein Ohmscher Widerstand aufzufassen ist, ergibt sich, daß
nunmehr durch die störfrequente Abstimmung der Kathodenatlschlußleitung der zwischen
K und P vorhandene Widerstand die an sich bekannte Gegenkopplung auslöst, die durch
einen Ohmschen Kathodenwiderstand bedingt wird.
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Das Schaltbild der Abb.3 erläutert die Maßnahmen, die erfindungsgemäß
anzuwenden sind, wenn eine Elektrode, in diesem Fall wieder die Kathode, durch drei
getrennt verlaufende Zuleitungen mehrpolig angeschlossen ist. In diesem Fall wird
beispielsweise die Zuführungsleitung 5 mit der Zuführungsleitung 6' durch den Kondensator
7' und den Dämpfungswiderstand 8' zu einem gedämpften Sperrkeis ergänzt und ferner
auch die Elektrodenzuführungsleitung 6" mit der Zuführungsleitung 5 durch den Kondensator
7" und den Dämpfungswiderstand 8" ebenfalls auf die gewünschte Resonanz gebracht,
so daß zwischen dem äußeren Anschlußpunkt P und der wirksamen Emissionsschicht K
nur der Teil eines gedämpften Resonanzsperrwiderstandes wirksam werden kann, wodurch
wiederum sowohl die schädliche induktive Verkopp= lung des Anodenkreises 2 mit dem
Gitterkreis 3 unterbunden, als auch die geschilderte Gegenkopplung, die zur restlosen
Beseitigung einer störfrequenten Selbsterregung der Stufe führt, ausgelöst wird.
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Die Abstimmung der so gebildeten Resonanzkreise braucht im übrigen
nicht auf ein und dieselbe Frequenz zu erfolgen, man kann vielmehr die Abstimmungsverhältnisse
auch so « wählen, daß der dreipolige Kathodenanschluß als bandfilterähnlicher Sperrwiderstand
für zwei verschiedenfrequente Störschwingungen wirksam wird.
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Eine vorteilhafte Abwandlung der Schaltmaßnahmen bei. dem dreipoligen
Kathodenanschluß ist ferner der hochfrequente Kurzschluß der beiden Heizleitungen
(6' und 6") mittels eines entsprechend dimensionierten Kondensators (7') und die
Abstimmung des Kreises, der durch die Induktivität der Elektrodenleitung (5) in
Reihe mit den parallelgeschalteten Leitungen (6' und 6") und durch die Kapazität
des Kondensators (7") gebildet wird, auf die Störfrequenz. Wenn man in dieser Weise
verfährt, ist z. B. in der Regel die Einschaltung von Drosseln in die Heizleitung
überflüssig, was im Hinblick auf die oft starke Strombelastung der Heizleitung von
nicht zu unterschätzendem Vorteil ist.
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Wie bereits erwähnt, wird man die. Dämpfung der abgestimmten Sperrkreise
den jeweiligen Ver-
Durchführung der vorgeschlagenen Maßnahmen,
mit mehreren Zuführungsleitungen versehen sind. hältnissen anpassen. Durch eine
ausreichende starke Bedämpfung kann erreicht werden, daß nicht nur eine bestimmte
Störfrequenz, sondern ein ganzes Störfrequenzband wirksam erfaßt wird.
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Nachteilige Wirkungen für die zu verstärkende Nutzfrequenzspannung
werden durch die vorgeschlagenen Maßnahmen bei geeigneter Bemessung der Dämpfung
nicht hervorgerufen. Für Frequenzen unterhalb der Resonanzfrequenz, auf die der
Elektrodenanschluß abgestimmt ist, wird sowohl die Ohmsche Komponente als auch der
Absolutwert des zwischen Elektrode und äußerem Anschlußpunkt liegenden Widerstandes
schnell kleiner, so daß der Nutzwellenbereich keine ungünstige Beeinflussung erfährt.
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Die verwendeten Abstimmkondensatoren (7 bzw. 7', 7") werden im einfachsten
Fall durch die gegenseitige bzw. durch die Raumkapazität der einzelnen, dann dementsprechend
verlegten Elektrodenzuführungsleitungen, im Sockel etwa, gebildet.
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Die vorgeschlagenen Maßnahmen sind natürlich nicht darauf beschränkt,
bei der Kathode, die ja in der Regel mehrpolig, d. h. durch getrennt verlaufende
Zuführungsleitungen, angeschlossen ist, angewendet zu werden. Sie kommen vielmehr
auch bei anderen Elektroden der Röhre in Frage, die ebenso wie die Kathode, gegebenenfalls
absichtlich zur