DE872535C

DE872535C - UEber mehrere Stufen gegengekoppelter Verstaerker

Info

Publication number: DE872535C
Application number: DEA7509D
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl-Ing Sauer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1943-03-24
Filing date: 1943-03-24
Publication date: 1953-04-02

Description

Über mehrere Stufen gegengekoppelter Verstärker Die Erfindung bezieht sich auf über mehrere Stufen gegengekoppelte Verstärker, insbesondere für die Übertragung breiter Nachrichtenbänder von z. B. 6 bis 6o kHz. Bei diesen fast durchweg mit R-C-Kopplung ausgeführten Verstärkern wird die in einer bestimmten Stufe erzeugte Gegenkopplungsspannung der Anode einer Vorstufe über einen Koppelkondensator zugeführt. Infolge der durch diesen Kondensator und den komplexen Anodenwiderstand der Vorstufe und der folgenden Stufen bewirkten Phasendrehung für Frequenzen, die außerhalb des Nutzfrequenzbandes liegen, tritt bekanntlich eine Schwingneigung auf.
Um diese zu unterdrücken, sind schon verschiedene Maßnahmen bekanntgeworden. Eine dieser Maßnahmen besteht beispielsweise darin, daß die Gegenkopplung für die außerhalb des übertragenen Nutzfrequenzbandes liegenden Frequenzen besonders stark gemacht wird. Die bekannten Maßnahmen erfordern aber einen ziemlich hohen Aufwand an Schaltmitteln (zusätzlichen Spulen, Kondensatoren usw.), ohne daß im allgemeinen die Gefahr der Selbsterregung des Verstärkers restlos beseitigt wird.
Die diese Mängel beseitigende Erfindung betrifft einen über mehrere Stufen gegengekoppelten Verstärker mit R-C-Kopplung der einzelnen Stufen, bei dem die in einer Stufe, vorzugsweise der Endstufe. erzeugte Gegenkopplungsspannung dem Anodenwiderstand einer Vorstufe über einen mit unvermeidlichen Phasendrehungen. behafteten Weg zugeführt - wird. Erfindungsgemäß wird die Gegenkopplungsspannung für die Frequenzen außerhalb des Nutzfrequenzbandes gleichzeitig über einen zweiten nicht phasendrehenden Weg dem Gitter der auf die Vorstufe folgenden Stufe zugeführt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall der Unterdrückung der Schwingneigung, die durch die unter- und .oberhalb des Nutzfrequenzbandes liegenden Frequenzen entsteht, zeigt die Figur. Bei dem dargestellten VersiÜrker mit den drei R-C-gekoppelten Stufen I, II, III wird die Gegenkopplungsspannung als kombinierte Strom-und Spannungskopplung in der Endstufe HI in bekannter Weise durch einen unüberbrückten Kathodenwiderstand R1, dem die Reihenschaltung eines Widerstandes R2 und einer zusätzlichen Wicklung W des Ausgangstransformators T parallel liegt, erzeugt. Die Gegenkopplungsspannung wird über einen Widerstand R3 und einen Koppelkondensator C1 dem Anzapfpunkt des aus der Reihenschaltung zweier Teilwiderstände R4 und R5 bestehenden Anodenwiderstandes der ersten Stufe I zugeführt. Gleichzeitig wird die Gegenkopplungsspannung,dem Anzapfpünkt a des aus der Reihenschaltung zweier Teilwiderstände R6 und R7 gebildeten Gitterwiderstandes der Stufe II zugeführt, die über einen Koppelkondensator C., in üblicher Weise mit der Stufe I gekoppelt ist. Der Punkt a ist ferner über die Reihenschaltung eines Kondensators C3 und eines Widerstandes R8 mit dem Gitter der Stufe II verbunden. Die Gleichspannungszuführung für "die Stufe I erfolgt über eine Drossel D.
Für die Nutzbandfrequenzen wird .die Gegenkopplungsspannung über den :Widerstand R4 und den Kondensator C2 dem Gitter der Stufe IJ zugeführt. Der zweite Weg über den Widerstand R6 und die Reihenschaltung C3, R8 zu demselben Gitter ist für die Nutzfrequenzen unwirksam, da einerseits der Widerstand des Kondensators C2 und die Summe der Widerstände R4 und R5 klein sind gegeniiber demGitterteilwiderstandRs und andererseits der Widerstand des Kondensators C3 groß ist gegenüber dem Widerstand der Reihenschaltung C., R4 und R.. Für die Nutzfrequenzen wirkt also die dargestellte Schaltung praktisch so, als ob der zweite Zuführungsweg gar nicht vorhanden wäre.
Für die Frequenzen unterhalb des Nutzbandes würde bei 1',Tichtvorhandensein des zweiten Weges R6 durch die Reihenschaltung von C1 und R,,, die Parallelschaltung von R4 -1- D mit RS und die Reihenschaltung von C2 und R6 -y- R7 in Verbindung mit den unvermeidlichen Phasendrehungen in den Stufen II; III eine Gesamtphasendrehung von derartiger Größe auftreten können, daß der Verstärker starke Schwingneigung zeigt.
Diese Phasendrehung, die die @Gegenkopplungsspannung für die unterhalb des Nutzbandes liegenden Frequenzen auf dem ersten Zuführungsweg über Cl, R4 und C2 zum Gitter der Stufe II erleidet, wird durch die Einführung des zweiten Weges über R6 vermieden. Die Wirkungsweise ist dabei folgende: Für die Frequenzen unterhalb des Nutzbandes wird der Kondensator C2 hochohrnig gegenüber der Parallelschaltung von D und R4 -[- R5,- so daß die Gegenkopplungsspannung für die vorgenannten Frequenzen dem Gitter der Stufe II praktisch nur über den Ohmschen Widerstand R" d. h. ohne Phasendrehung, zugeführt wird.
Für die Frequenzen oberhalb des Nutzbandes würde bei Nichtvorhandensein des zweiten Weges Cs, R8 .durch die Reihenschaltung des Widerstandes R4 und der natürlichen Kapazitäten zwischen den Stufen I und hI ebenfalls eine so große Phasendrehung entstehen, daß der Verstärker auch bei diesen Frequenzen Schwingneigung zeigt. Diese Phasendrehung wird durch die Einführung des zweiten Weges über C3, Ra dadurch vermieden, daß der Widerstand des Kondensators C, für die Frequenzen oberhalb des Nutzbandes klein wird und die Gegenkopplungsspannung über den Widerstand R8, der klein gegen R4 ist, phasenrein an das Gitter der Stufe II gelangt.
Die verbleibenden Phasendrehungen in den Stufen 1I und III sind bei den normalerweise geforderten Gegenkopplungsgraden (etwa q. N.) nicht so groß, daß die Stabilität des Verstärkers irgendwie gefährdet ist.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann insbesondere auch eine reine Strom- oder Spannungsgegenkopplung vorhanden sein und die Erzeugung der Gegenkopplung in beliebiger anderer Weise erfolgen.

Claims

PATENT4NSPRUCHE: " i. Über mehrere Stufen gegengekoppelter Verstärker mit R-C-Kopplung der einzelnen Stufen, bei dem die in einer bestimmten Stufe, insbesondere der Endstufe, erzeugte Gegenkopplungsspannung dein Anodenwiderstand einer Vorstufe über einen mit unvermeidlichen Phasendrehungen behafteten Werg zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkopp-" lungsspannung gleichzeitig über. einen zweiten für die Frequenzen außerhalb des Nutzbandes nicht phasendrehenden Weg dem Gitter der auf die Vorstufe folgenden Stufe zugeführt ist. a. Verstärker nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Weg nur für Frequenzen unterhalb des Nutzbandes wirksam und nicht phasendrehend ist. 3. Verstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Weg nur für Frequenzen oberhalb des Nutzbandes wirksam und nicht phasendrehend ist. .4. Verstärker nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Weg sowohl für Frequenzen unterhalb als auch für solche oberhalb des Nutzbandes wirksam und nicht phasendrehend ist. 5. Verstärker nach Anspruch ,i, dadurch gekennzeichnet, daß ' zwecks Beseitigung der Schwingneigung für Frequenzen unterhalb des Nutzbandes der Gitterwiderstand der auf die Vorstufe folgenden Stufe (IrI) als Reihenschaltung zweier Ohmscher Widerstände (Rs, R7) ausgebildet und die Gegenkopplungsspannung dem Anzapfungspunkt (d) zwischen diesen Widerständen nochmals zugeführt ist. 6. Verstärker nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Beseitigung der Schwingneigung für Frequenzen oberhalb des Nutzbandes die Gegenkopplungsspannung über die Reihenschaltung eines Kondensators (C3) und eines Widerstandes (R8) nochmals dem Gitter der auf die Vorstufe folgenden Stufe (II) zugeführt ist.