DE887233C

DE887233C - Anordnung zur Einschaltung von Wechselstrombruecken in den Stromkreis von Elektronenroehren, insbesondere fuer die Bestimmung des Klirrfaktors

Info

Publication number: DE887233C
Application number: DEST2119A
Authority: DE
Inventors: Johann Stegmueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-09-13
Filing date: 1950-09-13
Publication date: 1953-08-20

Description

Anordnung zur Einschaltung von Wechselstrombrücken in den Stromkreis von Elektronenröhren, insbesondere für die Bestimmung des Klirrfaktors Bei den bisherigen Brückenschaltungen war es notwendig, eine Meßspannung zur Verfügung zu haben, die nach Möglichkeit symmetrisch gegen Erde liegen soll. Insbesondere bei höheren Frequenzen ist dies eine unerläßliche Voraussetzung für eine einwandfrei durchführbare Messung. Um zu diesem Ziele zu gelangen, bedarf es äußerst sorgfältig aufgebauter NF- oder HF-Transformatoren mit Abschirmungen, die den Einfluß von elektrischen Streufeldern der Primärauf die Sekundärwicklung unterbinden sollen. Hinzu kommt der bei Klirrfaktormeßbrücken sehr störend empfundene Nachteil des verhältnismäßig kleinen Eingangswiderstandes und die ebenso nachteilige Forderung nach einer praktisch innenwiderstandsfreien Meßspannung. Diese aus den bisherigenBrückenschaltungen sich ergebenden Schwierigkeiten soll nachstehend beschriebene Schaltung beseitigen, die es mittels Elektronenrohr gestattet, die Meßspannung einseitig geerdet der Brücke zuführen, die Brückenspannung einseitig geerdet abnehmen und an einen Verstärker weiterführen zu können. Darüber hinaus läßt sich die erfindungsgemäße Schaltung auch mittels zweier im Gegentakt-A-Betrieb arbeitender Röhren so ausbilden, daß bereits symmetrierte Spannungen ebenfalls auf den Klirrfaktor untersucht werden können. Im nachfolgenden sei an Hand der Abb. I die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung erläutert.
Wie Abb. I zeigt, wird die Meßspannung Ue dem Eingangsgitter einer Triode einseitig geerdet zugeführt.
In der Kathoden- und Anodenzuleitung liegen die Widerstände R3 und R4, die den einen Brückenzweig bilden, und zwischen Kathode und Anode kommen die beiden den zweiten Brückenzweig darstellenden Widerstände R1 und R2 zu liegen. Der Widerstand R3 wurde in Abb. I in die beiden Teilwiderstände R3' und R3" aufgeteilt, um einerseits dem Steuergitter die richtige Vorspannung geben zu können, andererseits aber auch die an R3" entstehenden den Eigenklirrfaktor der Röhre vermindernden, gegenkoppelnden Spannungen über die Kapazität C2 wirksam werden zu lassen. Die an den Widerständen R1, R2, R3, R4 auftretenden Spannungen gehorchen denselben Gesetzmäßigkeiten wie bei jeder normalen Brücke auch.
Zwischen den beiden Widerständen R1 und R2 kann demnach die sich an R j gegen Erde aufbauende Brückenspannung Ubr abgenommen werden. Diese Spannung muß zu Null werden bzw. je nach Oberwellengehalt der Meßspannung Ue auf ein Minimum gebracht werden können, wenn die Brückenwiderstände in dem hierzu notwendigen Verhältnis stehen.
Die Kapazitäten C4 und Q müssen hierbei so groß sein, daß sie das den Brückengliedern entsprechende Brückengleichgewicht nicht stören.
Um für die Bestimmung eines Brückengliedes einen getrennten Generator zur Erzeugung der Meßspannung Ue einsparen zu können, läßt sich die Triode durch eine Rückkopplungsschaltung selbst erregen, wie aus Abb. 2 hervorgeht.
Abb. 3 zeigt diese Brückenschaltung, wie sie für die Bestimmung von Klirrfaktoren zweckmäßig verwendet wird. Die zu untersuchende Wechselspannung Ue wird nach Abb. 3 dem Gitter der Triode hochohmig und erdunsymmetrisch zugeführt. Das Brückenglied R2 ist durch einen Serienresonanzkreis oder einen von der Anodenspannung abgeblockten Parallelresonanzkreis ersetzt. Es wird demnach die Spannung der Frequenz, auf welche der Serien- oder Parallelresonanzkreis abgestimmt ist, verschwinden, wenn deren hierbei in Erscheinung tretende Wirkwiderstände der Brückenbedingung gehorchen, während sämtliche in der Meßspannung Ue enthaltenen Oberwellenspannungen zwischen den Brückenpunkten P1 und P2 in Erscheinung treten und in der allgemein üblichen Weise gemessen werden können. Bei schon erdsymmetrisch vorhandener Spannung läßt sich nach diesen Gesichtspunkten eine Gegentaktschaltung aufbauen, wie sie aus Abb. 4 hervorgeht. Ue und Ué stellen hier die beiden, um I80" phasenverschobenen Spannungen dar.
Wie entsprechende Berechnungen und Messungen ergaben, sind auch die Schaltungen nach Abb. 3 und 4 mit ihren hohen Anforderungen an die Klirrfaktorfreiheit der verwendeten Röhre realisierbar. Der Eigenklirrfaktor der Röhre läßt sich durch einen entsprechenden Gegenkopplungswiderstand auf o,I401,, herabdrücken, so daß ab I °/oo aufwärts Klirrfaktoren einwandfrei gemessen werden können.
Weiteres ergibt sich bei zweckmäßiger Dimensionierung der Brücke die Möglichkeit, ab der zweiten Harmonischen sämtliche Oberwellenspannungen mit einem Betrag an R5 verfügbar zu haben, der auf weniger als I °/o gleich ist der Spannung der Resonanzfrequenz an R2 bei Gleichheit von Grund- und Oberwellenspannung am Eingang. Hiermit ist der Vorteil verknüpft, alle bei den bisherigen Brücken notwendigen Eichwiderstände fortfallen lassen zu können, trotz eines Eingangswiderstandes von I bis 2 Megohm.
Für eine Röhre, z. B. EF I4, ergaben sich folgende Werte für die einzelnen Widerstände und Betriebsbedingungen: R3 R4 etwa 2000 bis 4000 Ohm, Verhältnis von R1 = 2 - 6 und Güte des Serien-R3 resonanzkreises,bestehend aus R2, L und C4, gleich oder größer als I8. Das Brückengleichgewicht störende Einströmungen, die über die Kapazitäten Gitter-Anode und Gitter-Kathode von der Spannung Ue herrührend zustande kommen können, sind leicht dadurch zu beseitigen, daß mittels kleiner Trimmer diese Kapazitäten einander gleichgemacht werden, da R2 = R ist und somit die Spannungen an diesen Widerständen einander gleich aber um I80" phasenverschoben sind. Der Brückenwiderstand R muß und kann auch sehr groß gegenüber R1 und R3 gehalten werden, um nennenswerte Querströme zu vermeiden. R7 kann 1 Megohm groß gewählt werden.
Die maximal zulässige Meßspannung Ue soll 1 V eff. nicht überschreiten. In beiden Schaltungen bewirkt die starke Gegenkopplung ein äußerst stabiles von Netzspannungsschwankungen weitgehend unabhängiges Arbeiten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Einschaltung von Wechselstrombrücken in den Stromkreis von Elektronenröhren, insbesondere für die Bestimmung des Klirrfaktors, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der vier Brückenzweige in den Kathodenkreis einer selbsterregten oder fremdgesteuerten Elektronenröhre eingeschaltet ist.
2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zweig in den Anodenkreis der gleichen Röhre und die beiden weiteren Zweige zwischen Kathode und Anode der Röhre geschaltet sind.
3. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zweig in den Kathodenkreis einer weiteren Röhre und die beiden anderen Zweige zwischen die Kathoden der beiden Röhren geschaltet sind.
4. Anordnung zur Bestimmung des Klirrfaktors mit einer Wechselstrombrückenschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu untersuchende Wechselspannung einseitig (unsymmetrisch) gegen Erde dem Steuergitter der im A-Betrieb arbeitenden Elektronenröhre zugeführt wird.
5. Anordnung zur Bestimmung des Klirrfaktors mit einer Wechselstrombrückenschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu untersuchende schon symmetrisch gegen Erde vorhandene Wechselspannung den Steuergittern der beiden im Gegentakt-A-Betrieb arbeitenden Elektronenröhren zugeführt wird.