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Mehrstufiger Röhrenverstärker für impulsförmige Spannungen Es ist
bekannt, bei Röhrenverstärkern mit Widerstandskondensatorkopplung zwischen den einzelnen
Spulen den Kopplungsgliedern eine Zeitkonstante zu gehen, die möglichst .groß gegenüber
der tiefsten noch zu verstärkenden Frequenz ist, damit die Gittervorspannung jeder
Röhre als konstant angesehen werden kann. Eine derartige Ausbildung des Verstärkers
ist auch, wenn es sich um -die Verstärkung von kurzen Impulsen, die durch verhältnismäßig
lange Pausen voneinander getrennt sind, handelt, gut anwendbar, solange die Impulsamplitude
keine allzu großen Schwankungen erfährt.
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Nun besteht aber in der Praxis ein Bedürfnis nach einem Verstärker,
der auch bei Impulsen von ganz außerordentlich stark verschiedener Amplitude noch
befriedigend arbeitet, d. h. ein Bedürfnis nach einem Verstärker für impulsförmige
Spannungen, der auch bereits kurze Zeit nach Verschwinden einer extrem großen Eingangsspannung
wieder empfangsbereit ist. Diese Forderung an einen Verstärker muß beispielsweise
dann gestellt werden, wenn in großer Entfernung von dem betrachteten Verstärker
ein Sender aufgestellt ist, der Impulse aussendet, und wenn gleichzeitig in unmittelbarer
Nachbarschaft des Verstärkers ein auf derselben Welle arbeitender Impulssender vorhanden
ist. Dieser Fall tritt beispielsweise bei Rückstrahlpeilgeräten auf, wenn man einzelne
der anzupeilenden Gegenstände von anderen im Peilergebnis unterscheiden will. Man
kann dann z. B., wie bereits an anderer Stelle vorgeschlagen, an den besonders kenntlich
zu machenden Gegenständen je einen Impulsempfänger und einen Impulssender anbringen
derart, daß der Empfänger die von der peilenden
Station ausgesandten
Impulse empfängt und den Sender jedesmal zu der Ausstrahlung eines Impulses veranlaßt,
der in für den betreffenden Gegenstand kennzeichnender Weise moduliert wird. Wenn
die, Wellenlänge dieses modulierten Senders dieselbe ist wie diejenige der peilenden
Station, muß an den Empfänger die Forderung gestellt werden, daß er auch bereits
kurze Zeit nach Verschwinden des Impulses des unmittelbar benachbarten Senders wieder
empfangsbereit sein: muß-.
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Ein mehrstufiger Röhrenverstärker mit großer Zeitkonstante der koppelnden
Widerstandskondensatorglieder würde nun .diese Forderung nicht erfüll-en, da in
den Röhren, an deren Gittern die Impulse positive Polarität haben, beim Arbeiten
des unmittelbar benachbarten Senders ein sehr hoher Gitterstrom fließt, der dazu
führen kann, daß der Koppelkondensator so stark aufgeladen wird, daß die Röhre für
kleine Eingangsspannungen längere Zeit verriegelt bleibt. Es wurde zunächst versucht,
den Widerstandskondensatorgliedern eine Zeitkonstante zu geben, die klein. gegen
die Impulsperiode ist. Aber auch dann tritt noch .der Nachteil auf, daß der Verstärker
für eine gewisse Zeitspanne nach dem Verschwinden einer extrem großen Eingangsspannung
noch nicht wieder empfangsbereit ist. Man beobachtet nämlich bei einem ,derartigen
Verstärker, wie er in Abb. i dargestellt ist, und aus den Röhren io bis 12 mit je
einem Widerstandskondensatorglied 13 bis i5besteht,daß bei einer rechteckförmigen
Gestalt des dem Gitter der Röhre io zugeführten Impulses (Abb. 2 a) an .der Anode
der Röhre 12 ein keineswegs rechteckförrniger Spannungsverlauf auftritt, sondern
vielmehr ein Spannungsverlauf gemäß Abb. 2 b. Das Zustandekommen eines solchen Verlaufes
erklärt sich daraus, daß bei geringer Zeitkonstante eines koppelnden Widerstandskondensatorgliedes
ein rechteckförmiger Spannungsverlauf mach Abb. 3 a in einen Verlauf nach Abb. 3
b umgeformt wird. Wenn etwa an der Stelle x-x der untere Knick einer Röhrenkennlinie
liegt, ist auch die untere waagerechte Begrenzung des Spannungsverlaufes im Abb.
31) zu erklären. Dieser Spannunzsverlauf würde durch das Kopplungsglied 15
und. die Kopplungsglieder etwa noch folgender Röhrenstufen so umgeformt werden,
daß er von der ursprünglichen Rechteckform immer mehr abweichen würde. Ein solcher
Verstärker ist aber mindestens für die Zeit t (Abb. 2 b) für schwache Impulse nicht
empfangsbereit.
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Gemäß der Erfindung wird deshalb bei einem Impulsverstärker, der auch
bereits kurze Zeit nach Verschwinden einer extrem ,großen Eingangsspannung wieder
empfangsbereit sein muß, jede zweite an ihrem Steuergitter mit Impulsen positiver
Polarität gespeiste Röhre des ganzen Verstärkers rein. galvanisch an den Anodenwiderstand
der vorhergehenden Röhre angeschlossen, die zwischen den erwähnten Röhren liegenden
Verstärkerröhren jedoch jeweils üher eine Wechs-elstromkopplung mit den ihnen vorhergehenden
Röhren in Verbindung stehen.
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Die Schaltung mit -koppelnden Widerstandskondensatorgliedern zwischen.
je zwei Röhren wird also gemäß der Erfindung durch die in Abb. q. in einem Ausführungsbeispiel
dargestellte Schaltung ersetzt, in welcher mit 16 bis i9 Verstärkerröhren bezeichnet
sind. Dem Steuergitter der ersten Röhre mögen die zu verstärkenden Impulse mit negativer
Polarität zugeführt werden. Im Anodenkreis dieser Röhre besitzen sie dann positive
Polarität, und es besteht eine galvanische Kopplung zum Steuergitter der nächstfolgenden
Röhre 17. In der Kathodenzuleitung jeder Röhre 17 wird zur Erzielung der nötigen
negativen Gittervorspannung ein Widerstandskondensatorglied ao angebracht. Diese
Widerstandskon.densatorglieder können eine lange Zeitkonstante erhalten, da die
oben bei koppelnden Widerstandskondensatorgliedern langer leitkonstante auftretenden
erwähnten Nachteile hier nicht bestehen. Das Widerstandskondensatorglied 2o wird
zwar ebenfalls durch Gitterstrom aufgeladen, aber dabei sinkt auch der Anodengleichstrom,
der vorher einen Spannungsabfall an dem im Gliede 20 enthaltenen Widerstand erzeugt
hat. Die Vergrößerung des Gitterstromes, d. h. die Auf ladung des Kondensators im
Glied 2o, führt also zwar zu einer Verlagerung des Arbeitspunktes auf der Röhrenkennlinie
nach der Richtung des unteren Knicks, jedoch, bedeutet das gleichzeitige Verschwinden.
des vom Arnodenkreisstrom herrührenden Anodenspannungsabfalls an dem Widerstand
des Gliedes 2o, daß ein der Arbeitspunktverlagerung entgegenwirkender Einfluß vorhanden
ist. Das Glied ao kann also eine große Zeitkonstante erhalten. Der Anodenkreis der
Röhre 17 enthält dem zu verstärkenden Impuls wieder mit negativer Polarität, und
es bestehen keine Bedenken, an dieser Stelle eine Widerstandskondensatorkopplung
mit gegenüber der Impulsperiode langer Zeitkonstante anzuwenden. Es wechseln also
galvanische und kapazitive Kopplungen durch. den ganzen Verstärker hindurch ab.
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Die in Abb. 2 b dargestellte Verzerrung der Impulsform kann bei der
Schaltung gemäß der Erfindung nicht mehr auftreten, da keine Kopplungskondiensatoren
mehr vorhanden sind, die durch zu hohe Gitterströme aufgeladen werden könnten.
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Auch die Nachteile, welche bei mehrstufigen Röhrenverstärkern, mit
galvanischer Kopplung zwischen allen Röhren auftreten und welche derartige Röhrenverstärker
zu einem betriebstechnisch unerwünschten Element .gemacht haben, sind bei der Schaltung
gemäß der Erfindung nicht zu befürchten. Da @ nämlich je zwei gleichstromgekoppelte
Röhren durch eine wechselstromgekoppelte Röhre getrennt sind, können. Schwankungen
dies Anodengleichstroms nicht über mehr als eine Röhrenstufe übertragen werden und
können jedenfalls nicht dazu führen, daß der Aussteuerbereich der letzten oder einer
der letzten Röhren des ganzen Verstärkers überschritten wird.