DE881379C - High frequency amplifier circuit - Google Patents

High frequency amplifier circuit

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DE881379C
DE881379C DEN2319D DEN0002319D DE881379C DE 881379 C DE881379 C DE 881379C DE N2319 D DEN2319 D DE N2319D DE N0002319 D DEN0002319 D DE N0002319D DE 881379 C DE881379 C DE 881379C
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circuit
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high frequency
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DEN2319D
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Maximiliaan Julius Otto Strutt
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochfrequenzverstärkerschaltung mit zwei im Gegentakt geschalteten Verstärkersystemen, die je wenigsten® eine Kathode, ein Steuergitter und eine Anode und gegebenenfalls ein oder mehrere zwischen· dem genannten Steuergitter und der Anode liegende Schirmgitter enthalten, bei der die Kathoden der beiden Veirstärkersysteme ein Ganzes bilden oder durch Vermittlung einer möglichst kurzen Leitung miteinander verbunden sind, und die Verstärkung durch gleichzeitige Änderung der Steuergittervorspannung der beiden Verstärkersysteme von Hand oder selbsttätig geregelt wird.The invention relates to a high frequency amplifier circuit with two amplifier systems switched in push-pull, the least one Cathode, a control grid and an anode and optionally one or more between the named Contain control grid and the anode lying screen grid, in which the cathodes of the the two amplifiers form a whole or by switching a line that is as short as possible are interconnected, and gain by changing the control grid bias at the same time of the two amplifier systems is controlled manually or automatically.

Bei Hochfrequenzverstärkern:, deren Verstärkung durch Änderung der Steuergittervorspannung geregelt wird, tritt der Übelstand auf, daß die zwischen Steuergitter und Kathode auftretende Eingangskapazität von der Steuergittervorspannung abhängig ist, so daß sich die Abstimmung des Eingangskreises bei der Regelung ändert. Dieser Übelstand macht sich insbesondere bei· der Verstärkung kurzer und uiltrakurzer Wellen geltend. Es ist bekannt, diese unerwünschte Änderung der Eingangskapazität dadurch zu kompensieren, daß gleichzeitig mit der SteuergLttervorspanniung die Vorspannung eines zweiten negativ vorgespannten Gitters geändert wird, das vorzugsweise durch ein positives Schirmgitter von dem Steuergitter gettrennt ist. Es ist weiterhin bekannt, einen Ausgleich der Änderungen der EingangskapazitätFor high frequency amplifiers: their amplification is regulated by changing the control grid bias, the drawback occurs that the between Control grid and cathode occurring input capacitance from the control grid bias is dependent, so that the coordination of the input circuit changes in the control. This The disadvantage is particularly evident in the amplification of short and ultra-short waves. It is known to compensate for this undesired change in the input capacitance in that at the same time as the tax credit provision Bias of a second negatively biased grid is changed, preferably by a positive screen grid separated from the control grid is. It is also known to compensate for changes in input capacitance

mittels eines hodifrequenizmäßig nicht kurzgescMoiS'Sienen! Obmschen Widerstandes zu erzielen, der in dem dem Anodenkreis und dem Steuergitterlsreis gemeinsamem! Teil· der Kathodenfeitiumg aufgenommen wird.'.by means of a hodifrequeniz-wise not short-lived! Obmschen resistance to achieve in the the anode circuit and the control grid circuit common! Part · of the cathode feitiumg added will.'.

Bei der Verstärkung von· Ultrakurzwellen können vorteilhaft Gegentdctverstärkerröbren verwendet Aver den, die zwei Verstärkersysteme1 mit einer gemeinsamen Kathode oder mit zwei gesonderten!, ίο mittels eimer möglichst' kurzen Leitung verbundenem Kathoden, enithaltemi und bei denen die Eingangs.-impedaniz ünid die Auisganigsdanpedanjz dm Gegefltakt· schaltung mit den Steuergitterm bzw. dem Anoden der beideni Verstärkersysteme verbunden werden. Die Verwendung dieser Gegentaktversitärkersysteme hat den Verteilt daß die Selbstinduktion) das Wechselstrom führeniden; Teiles: der KartbodenlekoHig auf ein Minimum beschränkt ist, wodurch auch die von dieser Selbstinduktion herbeigeführte Eimgangsr dämpfung minimal ist.In the amplification of ultra-short waves, counter-amplifiers can advantageously be used, which have two amplifier systems 1 with a common cathode or with two separate cathodes connected by means of a line that is as short as possible, and in which the input impedance unid the Auisganigsdanpedanjz dm Push-pull circuit can be connected to the control grid or the anode of the two amplifier systems. The use of these push-pull power systems has the advantage that the self-induction) conduct the alternating current; Part: the KartbodenlekoHig is limited to a minimum, whereby the input damping brought about by this self-induction is minimal.

Bei Verwendung solcher Gegenitalitverstärkerröhnem ist es aber nicht möglich, in, dem Wechselstrom führenden Teil der Kathödenleitung einen Obmscbem Widerstand zum Ausgleich der Ändea5 rung der Eingangskapazität anzubringen].When using such counter-vitality booster but it is not possible in the part of the cathode line that carries alternating current Obmscbem to attach a resistor to compensate for the change in input capacitance].

Die Erfindung bezweckt bei einer Schaltung mit eimer Gegentaktversitärkerröhre der obenerwähnten Art, die durch die Verstärkungsregelung herbeigeführte Änderung der Eimgangskapazitäti zu kompenisieren. The invention aims at a circuit with a push-pull versitary tube of the above-mentioned Way of compensating for the change in input capacitance brought about by the gain control.

Eifindungsgemäß wird dazu bei jedem der Verstärkersysteme dtni dien Wechselstrom führenden Teil des Anodenkreises· unld'/oder das Kreises eines, oder mehrerer dar gemannten! Schirmgitter ein hochfrequenzmäßig nicht kurzgeschlossener Ohmscher Widerstand aufgenommen, dessen eimies Ende hochfrequenizimäßig mit dar Kathode des betreffenden) Veiistärkeirsystems und dessen anderes Ende über eine Kapazität mit dem Steuergitter des anderen 4.0 Verstärkersystems verbunden isü, wobei diese Ohmschen Widerstände und Kapazitäten derart bemessen sind, daß die bei der Verstärkungsregelung auftretende Änderung der Eingangskapazitiät der Schaltung, ganz, oder nahezu ganz, ausgeglichen wird.According to the invention, this is done for each of the amplifier systems dtni dien part carrying alternating current of the anode circle · unld '/ or the circle of a, or several mannequins! Screen grid a high frequency Not short-circuited ohmic resistor added, one end of which is high-frequency with the cathode of the relevant) strength system and its other end over a capacitance is connected to the control grid of the other 4.0 amplifier system, this being ohmic Resistances and capacitances are dimensioned in such a way that that which occurs during the gain control Change in the input capacitance of the circuit, fully, or almost fully, balanced will.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, inThe invention is based on the drawing, in

der eina Anzahl Ausführungsbeispiele dargestellt siinid, näher erläutert. Die Gleichstromverbinidungen.the a number of exemplary embodiments shown siinid, explained in more detail. The direct current connections.

siind ini der Zeichnung einfachhaitsbalbiar fortr gelassen·.are simply continued in the drawing calmly·.

In Fig. ι ist eine Gegentaktveristärkerröhre 1 dargestellt, die zwei Penthodenisysitieme enithält, die je hintereinander ausi einer Kathode, einem. Steuergiitter, einem Schiiimgitter, einem mit der Kathode ■ verbundenem Fanggiitter und einer Anode bestehen. Die Kathoden der beiden Systeme sind über eine möglichst kurze Leitung miteinander verbunden. Ein Einigangs®chwinigunigslaiöis;2 ist in Gegentaktschalturaig mit den Steuergitteirni der beidani Veri-Stärkersysteme verbunden, und es ist die Mitte dieses SchwingUMgsknaises über für die Frequenz dar zu verstärkenden Schwingungen einem Kurzschluß bildenden Kondensatoren 3 und 4 mit der gemeinsamen Zuführungsleitung der beiden Kathoden! verbunden. Die z. B. von einer Dipolantenne stammenden zu venstärkendeni Schwingungen, werdeni den Klemmen,^ und 6 zugeführt und auf den ScbwinguogskreiiS12 induktiv übertragen!.In Fig. Ι a push-pull amplifier tube 1 is shown, the two Penthodenisysitieme enithält, each one behind the other fromi a cathode, one. Control grid, a shield grid, a catch grid connected to the cathode and an anode. The cathodes of the two systems are connected to one another via the shortest possible line. An Einigangs®chwinigunigslaiöis; 2 is connected in push-pull circuit with the control gates of the beidani Veri amplification systems, and it is the middle of this oscillation circuit via a short circuit forming capacitors 3 and 4 with the common supply line of the two cathodes for the frequency of the vibrations to be amplified! tied together. The z. B. from a dipole antenna to vein amplifying vibrations are fed to the terminals, ^ and 6 and inductively transmitted to the ScbwinguogskreiiS 1 2 !.

Ein Ausgaegsschwingungskreisi 7 ist in Gegenn taktschaltung mit den Anoden; der beiden Verstärkersysteme verbunden, und die Mitte dieses SchwingungskreiseS' ist über eineni für die Frequenz der zu verstärkenden! Schwingungen einen Kurzschluß bildenden Kondensators mit den Kathoiden verbunden. Die Endein des. Schwiogungskreisesi 7 sind über Sperrkoiiidensatoren'9 und 10 mit den, Klemmen 11 und 12 verbunden, von denen die verstärkten Schwingungen) abgegriffen werden.A Ausgaegsschwingungskreisi 7 is in Gegenn clock circuit with the anodes; of the two amplifier systems connected, and the center of this oscillation circle S ' is about one for the frequency of the amplified! Vibrations cause a short circuit forming capacitor connected to the cathoids. The end of the. Schwiogungskreisesi 7 are Via blocking capacitors 9 and 10 with the terminals 11 and 12 connected, the reinforced ones Vibrations).

Die Verstärkung der Schaltung wird von Hand oder selbsttätig1 daduircb geregelt, daß den Steuergittern der beidenVeinsitärkersysterne eine veränderliche Vorspannung zugeführt wird. Diese Vorspannung kann z. B. zwischen der Mitte des Schwinigungskreises 2 und den Katboden angelegt werden.The amplification of the circuit is regulated manually or automatically 1 by applying a variable bias voltage to the control grids of the two unitary systems. This bias can, for. B. be applied between the center of the oscillation circle 2 and the Katboden.

Nach der Erfindung sind in den Schirmgitfcerkreis .der beiden Versitärkersysterne Ohmscbe Widerstände 13 und 14 aufgenommen, deren von dian Schirmgittern abgewendeten Endlen über den Konidensator 4 hoebfnequenizmäßig mit dem Kathoden verbunden sind. Das dem Schirmgitter des oberem Versitärkersystams zugewendete Ende des Widerstandes 13 ist weiter über einen Kondensator 15 mit dem Stauergitter des unterem Venstärkersysfems verbunden:, während das dem. Schirmgitter deisi unterem Verstärkersystems. zugewendete Ende des Widerstandes 14 über einen Kondensator 16 mit dem Steuergitter das oberen Veirsitärkersystetns verbunden ist. Die Widerstände 13 und 14 und die Kondensatoren 15 und 16 sind derart be- too messen, daß die zwischen den Steuergitterm der beiden Versitärkerisysteme auftretende Eingamgskapazität sich bei eimer Änderung der Steuergittervonspannung der beiden Verstärkersysteme nicht ändert-According to the invention are in the screen grid circle .of the two professional systems Ohmscbe Resistors 13 and 14 added, their of dian grids facing away from the end Conidensator 4 with the cathode are connected. The end of the Resistor 13 is further connected via a capacitor 15 to the barrier grid of the lower amplifier system connected: while that dem. Screen grid deisi lower amplifier system. facing End of the resistor 14 via a capacitor 16 to the control grid of the upper Veirsitärkersystetns connected is. The resistors 13 and 14 and the capacitors 15 and 16 are so too measure that the between the control grids input capacity occurring in both university systems do not change if the voltage of the control grid of the two amplifier systems changes changes-

Die Wirkungsweise dieser Schaltung läßt sich wie folgt erklären: Der Schirmgitterwechselstrom des oberen Veirstärkersystems verursacht einen Spammungsverliust über den Widerstand 13, wodurch das Schirmgitter das, oteren Verstärkensystemsi in. bezug auf die Kathode einie Wechselspannung-aufweist, die in Gegemphase mit der Steuergitterwachselspanimung des oberen Verstärkersystems und mithiini im Phase mit der Steuergitterwechsialspannung des unterem Verstärkersystems isti. Diese Spannung verursacht einen Strom über die Kapazität 15 mach dem Steuergitter des, unteren Varstärkersystems', der der Spannung dieses Steuergittiers um 90°' voreilt,, und also' eine, scheinbare Kapazitätsvenringerung dieses· Steuergittiers in bezug auf die Kathoden verursacht. Die Spannung über den Widerstand 13 und also auch die scheinbare Verringerung der Eingangskapazität des unteren Versitärkersy stems, ist der Steilheit das: oberen Verstärkersystems proportional. Da die Eingangskapazität bei der Regelung in erster NäherungThe way this circuit works can be explained as follows: The screen grid alternating current of the upper amplifier system causes a loss of spamming via resistor 13, whereby the screen grid is the other reinforcement system in. with respect to the cathode an alternating voltage which is in phase opposition with the control grid wax tensioning of the upper amplifier system and mithiini in phase with the control grid alternating voltage of the lower amplifier system isti. This voltage causes a current across the capacitance 15 make the control grid of the 'lower var amplifier system', which leads the tension of this control grid by 90 °, and thus' an 'apparent' Reduction of the capacity of this control grid in with respect to the cathodes. The voltage across the resistor 13 and therefore also the apparent one Reduction of the input capacitance of the lower Versitärkery stems, the slope is that: the upper Amplifier system proportional. As the input capacitance in the control is a first approximation

linear mit der Steilheit zunimmt, kann dlie Ändieruitiig der Eingangskapazität des unteren! Vers tärkersystems bei. richtiger Bemessung durch die geschilderte Zusammeniwirkung des Widerstandes! 13 und der Kapazität 15 kompensiert werden. Auf ähnliche Weise wird die Änderung der Eingangskapazität dteis oberen Verstärkersystems durch die Zusammenwirkumg des Widerstandes! 14 und der Kapazität 16 kompensiert.increases linearly with the steepness, it can be changed the input capacitance of the lower! Vers tärkersystems. correct dimensioning by the described Cooperation of the resistance! 13 and the capacity 15 can be compensated. Similarly, the change in input capacitance dteis upper amplifier system by the interaction of resistance! 14 and capacity 16 compensated.

Die Schaltung nach Fig. 2 ist von der nach Fig. 1 darin verschieden, daß die Widerstände 13 und 14 im Wechselstrom führenden Teil der Anodenkreise der Verstärkersysteme untergebracht sind. Dazu ist der Ausganigsschiwingungskreis 7 in zwei Teile· 7' undi 7" geteilt, und es sind zwischen diesen Teilen die Widerstände 13 und 14 angeordnet!. Der Verbindungspunkt, der Widerstände 13 und 14 ist über die Kondensatoren 8 und 4 mit den Kathoden verbunden·, und es sind die Schirmgitter über den Kondensator 4 hochfrequenzmäßig unmittelbar mit den Kathoden verbunden.The circuit of FIG. 2 is different from that of FIG. 1 different in that the resistors 13 and 14 in the alternating current carrying part of the anode circuits the amplifier systems are housed. For this purpose, the initial oscillation circuit 7 is divided into two parts 7 ' and i 7 "divided, and the resistors 13 and 14 are arranged between these parts !. The connection point, the resistors 13 and 14 is over the capacitors 8 and 4 connected to the cathodes, and the screen grids are directly connected to the capacitor 4 in terms of high frequency connected to the cathodes.

Bei der Schaltung nach Fig·. 3 sind die Widerstände 13 und 14 sowohl· in den Anodenkreis als auch in den Schirmgitterkreis der Verstärkersysteme aufgenommen.In the circuit according to FIG. 3, resistors 13 and 14 are both in the anode circuit also included in the screen grid circuit of the amplifier systems.

Dazu sind die· Schirmgitter über Kondensatoren 4'und 4" mit den den Anoden zugewendetem Außenemden der Widerstände 13 undi 14 verbunden; letztere werden dann sowohl vom Anodenstrom als auch, vom Schirmgitterstirom des betreffenden Verstärkersystems durchflossen.For this purpose, the screen grids are connected via capacitors 4 'and 4 "with the outer sleeves facing the anodes of resistors 13 and i 14 connected; the latter are then both from the anode current as also, from the screen grid storm of the amplifier system in question flowed through.

In Fig. 4 ist eine Schaltung abgebildet, bei. der die Funktion' der Kondensatoren 15 und 16 von den in der (Figur gestrichelt angedeuteten natürlichen Schirmgitter- Siteuergitterkapazitäten der Verstärkersysteme· erfüllt wind. Hierbei liegen die Widerstände 13 und 14 im Anodenkreis·, während das der Anode zugewendete Ende des Widerstandes' 13 über den Kondensator 4" mit dem Schirmgitter des unteren Verstärkersystems: und das der Anode zugewendete Ende des Widerstandes 14 über den Kondensator 4' mit dem Schirmgitter des oberen Verstärkersystems verbunden ist. Durch; den Widerstand 13 fließt nun der Anodfensitrom des oberen Verstärkersystems, verringert um den Schirmgitterstrom des unterem Verstärkersystems, während der den Widerstand 14 durchfließende Strom dem Anodenstrom des unteren Verstärkersystems, verringert um den Schirmgitterstrom des oberen Verstärkersystems, entspricht.In Fig. 4 a circuit is shown at. the function of the capacitors 15 and 16 of the in the figure (indicated by dashed lines) natural screen grid-Siteuergittercapacitances of the amplifier systems meets wind. Here, the resistors 13 and 14 are in the anode circuit, while that of the Anode facing end of the resistor '13 via the capacitor 4 "to the screen grid of the lower amplifier system: and the one facing the anode End of resistor 14 via capacitor 4 'to the screen grid of the upper Amplifier system is connected. By; the resistance 13 now flows the anode densitrom of the upper one Amplifier system, reduced by the screen grid current of the lower amplifier system, during the The current flowing through the resistor 14 is reduced to the anode current of the lower amplifier system around the screen grid current of the upper amplifier system.

Bei den Schaltungen nach den Fig. 2, 3 und: 4, bei. denen die Widerstände 13 und 14 im Anodenkreis der Verstärkersysrteme liegen, können diese Widerstände auch· von einem Teil des Ausgangsscb.wingungskreises gebildet werden/.In the circuits according to FIGS. 2, 3 and: 4, at. which resistors 13 and 14 in the anode circuit of the amplifier systems, these resistances can also come from a part of the output circuit be formed /.

Fig. 5 zeigt eine Schaltung, in der dieses Prinzip Anwendung findet. Die Schirmgitter der Verstärkersysteme sind in diesem Fall mit Anzapfungen 17 und 18 des: Ausgangsschiwingungskreises^ verbun,-dem, wobei der Teil des Kreises 7 zwischen, der Anzapfung 17 und der Mitte die Rolle des Widerstandes 13 spielt, undi der Teil zwischen der Anzapfung 18 und der Mitte die Aufgabe des Widerstandes 14 erfüllt. Übrigens entspricht die Schaltung genau jener nach Fig. 3. S5Fig. 5 shows a circuit in which this principle is used. The screen grids of the amplifier systems are in this case with taps 17 and 18 of the: output oscillation circuit ^ connected, -dem, where the part of the circle 7 between, the Tap 17 and the center plays the role of the resistor 13, and the part between the tap 18 and the center has the role of the resistor 14 met. Incidentally, the circuit corresponds exactly to that according to FIG. 3. S5

In Fig. 6 ist eine Schaltung dargestellt, die auf ähnliche Weise vom der Schaltung nach Fig. 4 abgeleitet ist. Hierbei, ist das Schirmgitter des oberen Verstärkersystems, mit der Anzapfung 18 und das Schirmgitter des unteren Vers.tarkersys.tems mit der Anzapfung117 verbunden.In FIG. 6 there is shown a circuit which is derived in a similar manner from the circuit of FIG. Here, the screen grid of the upper amplifier system is connected to the tap 18 and the screen grid of the lower Vers.tarkersys.tems to the tap 1 17.

Die Schaltungen nach- Fig. 5 und 6, bei. denen die zum Ausgleich erforderlichen Ohmschen.' Widerstände; durch· Teile des; Ausgangs schwingungskreises gebildet werden, sind etwas· einfacher als diejenigen nach den Fig. 1 bis 4, können aber unter Umständen den Nachteil aufweisen, daß die Rückwirkung des Ausgangskreises auf den Eingangskreis zu groß ist.The circuits according to Fig. 5 and 6, at. those the ohmic forces required for compensation. ' Resistances; through · parts of; Output oscillation circuit are somewhat · simpler than those 1 to 4, but may have the disadvantage that the reaction of the Output circle is too large on the input circle.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: ι. Hochifrequenizverstärkerschaltung, mit zwei in Gegentakt geschalteten Verstärkersystemen, die je wenigstens: eine Kathode, ein Steuergitter und eine Anode und gegebenenfalls ein oder mehrere zwischen dem erwähnten Steuergitter und der Anode liegende Schirmgitter enthalten., bei der die Kathoden der beiden Versitärkersysteme ein: Ganzes bilden oder durch Vermittlung einer möglichst' kurzen Leitung miteinander verbunden sind und die Verstärkung von Hand oder selbsttätig durch, gleich-zeitige Änderung dar SteuergittervoTSpannung der beiden. Verstärkersysteme geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Verstärkersysitem in dem Wechselstrom, führenden Teil des Anodenkreises und/oder des Kreises eines oder mehrerer der genannten Schirmgitter eirahochfrequenzr mäßig nicht kurzgeschlossener Ohmscher Widerstand angeordnet ist, dessen mit der Elektrode verbundenes Ende über eine1 Kapazität mit dem Steuergitter des· anderen Veratärkersystems und dessen anderes Ende1 hochf requenzmäßig mit der Kathode des: betreff enden, Verstärkersystems verbunden! ist, undi daß diese Obmseben Widerstände und Kapazitäten derart bemessen sind, daß die bei der Verstärkungsregelung auftretende Änderung der Eingangskapazität der Schaltung ganz oder nahezu ganz kompensiert wird.ι. High-frequency amplifier circuit, with two amplifier systems connected in push-pull, each of which contains at least: a cathode, a control grid and an anode and optionally one or more screen grids located between the control grid and the anode are connected to each other by means of the shortest possible line and the amplification by hand or automatically by changing the control grid voltage of the two at the same time. Amplifier systems is regulated, characterized in that in each amplifier system in the alternating current, leading part of the anode circuit and / or the circuit of one or more of the said screen grids, a high frequency non-short-circuited ohmic resistor is arranged, the end of which is connected to the electrode with a 1 capacitance the control grid of the other amplifier system and its other end 1 connected to the high frequency with the cathode of the amplifier system in question! is, andi that these obmseben resistances and capacitances are dimensioned in such a way that the change in the input capacitance of the circuit occurring during the gain control is completely or almost completely compensated. 2. Hoichfirequenzverstärkerschaltung nach Anspruch, i, bei der die erwähnten! Ohmschen Widerstände in dien Anodenkreisen der Verstärkersysteme liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kapazitäten je durch die 11s natürliche Schirmgitter - Steuergitterkapazität eines der Versitärkersysteme gebildet werden.2. High frequency amplifier circuit according to claim, i where the mentioned! Ohmic resistances in the anode circuits of the amplifier systems are, characterized in that the capacities mentioned are each through the 11s natural screen grid - control grid capacity of one of the public health systems. 3.. Hoichfrequenzverstarkerschaltung nach Anspruch ι oder 2, dadurch- gekennzeichnet, daß die erwähnten Ohmschen Widerstände durch Teile des Ausgangsschwingungskreises der Schaltung gebildet: werden.3 .. high frequency amplifier circuit according to claim ι or 2, characterized in that the ohmic resistances mentioned by Parts of the output oscillating circuit of the circuit are formed: are. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings I 5226 6.I 5226 6.
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