-
Schaltungsanordnung für gegengekoppelte Verstärker mit großem Frequenzumfang
In der Verstärkertechnik besteht häufig die Aufgabe, sowohl den Verstärkungsgrad
einstellen zu können als auch den Frequenzgang des Verstärkers irgendwie zu ändern
bzw. zu beeinflussen. Dazu tritt oft noch die erschwerende Bedingung, daß durch
derartige Regelvorgänge der Verstärkerinnenwiderstand unbeeinflußt bleiben soll.
-
Es sind bereits Schaltungen für Verstärker bekannt bzw. vorgeschlagen
worden, mit denen man eine Veränderung des Verstärkungsgrades ohne Beeinflussung
des Innenwiderstandes erzielen, kann. Eine bekannte Anordnung dieser Art ermöglicht
diese Regelung durch Anwendung einer kombinierten Strom- und Spannungsgegenkopplung,
die dadurch zustande kommt, daß der Ausgangskreis des Verstärkers mittels zusätzlicher
Widerstände zu einer Brückenschaltung ergänzt wird, die, vom Verbraucher aus gesehen,
sich im .Gleichgewicht befindet, und daß vom Nullzweig dieser Brückenschaltung die
in den Eingangskreis des Verstärkers zurückführende Gegenkopplungsspannung abgenommen
wird, die in irgendeiner Weise veränderbar ist. Andere bekannte Schaltungen, bei
denen eine vom Kathodenwiderstand der Endröhre abgeleitete Stromgegenkopplung mit
einer von einem besonderen Gegenkopplungsübertrager abgeleiteten Spannungsgegenkopplung
in geeigneter Weise kombiniert wird, erreichen das erstrebte Ziel nur unvollkommen.
Dagegen ist eine ähnliche Schaltungsanordnung vorgeschlagen worden, die im Prinzip
wie die vorstehend beschriebene Anordnung aufgebaut ist und eine den Innenwiderstand
nicht beeinflussende Verstärkungsgradregelung dadurch erreicht, daß die am Kathodenwiderstand
abgegriffene resultierende Gegenkopplungsspannung derart veränderbar ist, daß die
bekannte Bedingung
für konstanten Verstärkungsgrad hei beliebiger
Einstellung des Innenwiderstandes, also die Bedingung für die umgekehrte Regelung,
gewahrt bleibt. Durch frequenzabhängigeAusbildung der die resultierende Gegenkopplungsspannung
ändernden Schaltmittel kann dabei die Verstärkungsgradregelung frequenzabhängig
geschaltet werden.
-
Alle bekannten bzw. vorgeschlagenen Anordnungen erlauben jedoch nicht,
gleichzeitig und unabhängig voneinander Verstärkungsgrad und Frequenzgang eines
Verstärkers einzustellen. Eine solche Schaltungsanordnung zu schaffen ist Aufgabe
der Erfindung.
-
Diese Aufgabe wird bei einem gegengekoppelten mehrstufigen Verstärker
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß neben dem vom Ausgangskreis des Verstärkers
abgezweigten Gegenkopplungsweg ein ebenfalls vom Ausgangskreis abgezweigter Mitkopplungszweig
vorgesehen ist und däß sämtliche zur Änderung des Verstärkungsgrades und zur Einstellung
des Frequenzganges erforderlichen Schaltmittel derart auf die beiden Rückkopplungswege
verteilt sind, daß die verschiedenen Regel- bzw. Einstellvorgänge unabhängig voneinander
erfolgen können.
-
Zweckmäßig werden dabei die Änderungs- bzw. Regelbereiche der in den
Rückkopplungswegen enthaltenen Schaltmittel so gewählt, daß im Verstärkereingang
bei jeder beliebigen Einstellung der veränderbaren Schaltelemente die Gegenkopplung
überwiegt. Es handelt sich also um einen gegengekoppelten Verstärker, dessen Gegenkopplung
durch eine gleichzeitige Mitkopplung verringert wird. Da es ohne weiteres möglich
ist, sowohl Mitkopplung und Gegenkopplung gemeinsam und gleichzeitig zu ändern als
auch entweder nur die Mitkopplung oder nur die Gegenkopplung zu ändern, wird durch
die Erfindung eine äußerst vielseitig verwendbare Verstärkerschaltung geschaffen.
-
Beispielsweise ist es möglich, die Verstärkungsänderung bzw. -einstellung
im Gegenkopplungsweg vorzunehmen und die Beeinflussung bzw. Änderung des Frequenzganges
durch geeigneteAusbildung des Mitkopplungsweges zu erzielen. Man kann aber auch
umgekehrt den Gegenkopplungsweg frequenzabhängig ausführen und diesen veränderbar
gestalten, dagegen die Mitkopplung frequenzunabhängig einstellbar machen.
-
Ein besonderer, durch die Erfindung erzielter Vorteil besteht darin,
daß die verschiedenen Einsteil- bzw. Änderungseinrichtungen äußerst einfach aufgebaut
sein können und verhältnismäßig wenig Schaltelemente erfordern. Weiterhin ist es
von Vorteil, daß man den einen oder den anderen Rückkopplungsweg durch einen einfachen
Schalter leicht abschalten und damit den Verstärker für mehrere Zwecke verwendbar
machen kann. So kann man beispielsweise durch Anordnung eines Schalters in dem frequenzabhängig
ausgebildeten Mitkopplungsweg erreichen, daß durch Unterbrechung dieses Weges der
Verstärker ohne Mitkopplung im Übertragungsbereich einen geradlinigen Frequenzgang
besitzt, während er mit eingeschalteter Mitkopplung einen anderen vorherbestimmbaren
Frequenzgang erhält.
-
Die Erfindung soll nachstehend an Hand einiger Ausführungsbeispiele
näher erläutert «-erden. Sofern in diesen Schaltungen Trioden angegeben sind, können
an deren Stelle selbstverständlich auch Tetroden oder Pentoden verwendet werden.
Die Erfindung ist auf zwei- und mehrstufige Verstärker anwendbar. In den Beispielen
werden der Einfachheit halber nur zwei- und -dreistufige Verstärker behandelt. Die
gezeigten Anordnungen lassen sich jedoch ohne Änderung der Rückkopplungseinrichtungen
umjeweils einegeradeAnzahl vonVerstärkerstufen erweitern; die Erweiterung um eine
ungerade Zahl von Stufen erfordert lediglich eine Vertauschung von Gegenkopplungs-
und Mitkopplungseinrichtung, ausgenommen in dem Fall, daß bei der Erweiterung um
eine Stufe diese als Kathodenverstärkerstufe ausgebildet ist. Für die Anwendbarkeit
der Erfindung auf mehrstufige Verstärker ist es gleichgültig, ob es sich dabei um
Verstärker mit Spannungsgegenkopplung oder mit Stromgegenkopplung oder mit einer
aus beiden kombinierten Gegenkopplung handelt.
-
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung auf Leitungsverstärker
für Trägerfrequenzverbindungen. Derartige Leitungsverstärker, wie sie als Abschluß
von Leitungsabschnitten (Verstärkerfelder) benutzt werden, kombiniert man im allgemeinen
mit mehr oder weniger komplizierten Leitungsentzerrungseinrichtungen, die eine Kompensation
der Frequenzabhängigkeit der Leitungsdämpfung gestatten. Damit die Verwendung der
gleichen Entzerrer und Verstärkerbauelemente für verschiedene Leitungslängen möglich
ist, werden sowohl Entzerrer als auch Verstärker in bestimmten Grenzen einstellbar
ausgeführt. Die Verstärkeranordnung nach der Erfindung gestattet nun in einfachster
Weise, Verstärkungseinstellung und Leitungsentzerrung innerhalb des Verstärkers,
und zwar im Rückkopplungsweg, vorzunehmen.
-
Durch das neue Schaltungsprinzip werden die Einstellvorrichtungen
für Frequenzgang und Verstärkungsgrad sehr übersichtlich und einfach und erfordern
im Vergleich zu bekannten Anordnungen wenig Schaltelemente. Die Abschaltung der
Vorrichtung zur Einstellung des Frequenzganges ist dabei auf besonders bequeme Weise
möglich, wie bereits erwähnt wurde; die Leitungsverstärker können daher ohne weiteres
auch an solchen Stellen einerTrägerfrequenzverbindung benutzt werden, an denen der
Frequenzgang des in Frage kommenden Verstärkers im Übertragungsbereich geradlinig
sein muß.
-
Die Anwendbarkeit der Erfindung ist aber keineswegs auf Leitungsverstärker
beschränkt; sie kann mit Vorteil auch bei Verstärkern benutzt «erden, die anderen
Zwecken dienen.
-
Bei. Leitungsverstärkern müssen die Eingangs-und Ausgangsscheinwiderstände
derselben vor-,geschriebene Werte haben; daher darf bei solchen Verstärkern der
Innenwiderstand nicht von der Einstellung
des Verstärkungsgrades
oder des Frequenzganges abhängen. Es müssen also Schaltungen verwendet werden, bei
denen eine Änderung der Gegenkopplung ohne Beeinflussung des Verstärkerinnenwiderstandes
möglich ist. Die im folgenden behandelten Schaltungen erfüllen diese Forderung bei
geeigneter Dirnensionierung. Die vom Ausgangskreis über alle Verstärkerstufen sich
erstreckende Rückkopplung wird dabei derart vom Ausgangskreis abgenommen, daß sie
gleichzeitig als Spannungs- und als Stromgegenkopplung wirkt; das Verhältnis der
beiden Rückkopplungsanteile muß dabei einen ganz bestimmten Wert haben. Weil nun
der dadurch von der Gegenkopplung unabhängig gemachte Verstärkerinnenwiderstand
den gleichen Wert hat wie beim nicht gegengekoppelten Verstärker, wird häufig noch
eine zusätzliche unveränderbare Gegenkopplung eingeführt, die lediglich den Zweck
hat, einen bestimmten Verstärkerinnenwiderstand zu erreichen. Derartige Verstärkerschaltungen
sind von vornherein schon verhältnismäßig kompliziert; man ist daher bestrebt, alle
weiteren notwendigen Einrichtungen bzw. Schaltungsmaßnahmen so einfach wie möglich
auszuführen. In dieser Hinsicht bringt das hier beschriebene neue Anordnungsprinzip
erhebliche Vorteile.
-
Leitungsverstärker werden im allgemeinen mit starker Gegenkopplung
betrieben, um die durch die Röhren verursachten Verzerrungen klein zu halten. Wird
auf solcheLeitungsverstärker das Schaltungsprinzip gemäß der Erfindung angewendet,
dann muß die Gegenkopplung die Mitkopplung erheblich übertreffen; die resultierende
Rückkopplung wird also immer eine Gegenkopplung sein.
-
Grundsätzlich ist es nicht notwendig, daß die Gegenkopplung die Mitkopplung
überwiegt; bei mehrstufigen Verstärkern wird man jedoch schon aus Stabilitätsgründen
die resultierende Rückkopplung als Gegenkopplung wirken lassen.
-
In Fig. i ist ein dreistufiger Verstärker mit Eingangs- und Ausgangsübertrager
EU bzw. A1_: dar-
gestellt. Der Widerstand Ei dient zur Spannungsgegenkopplung
der Röhre III, durch welche der Verstärkerinnenwiderstand auf einen gewünschten
Wert gebracht wird. Die Endstufe weist eine kombinierte Strom- und Spannungsgegenkopplung
auf, die so bemessen ist. daß bei Änderung des Verstärkungsgrades der Innenwiderstand
nicht beeinflußt wird. Diese Wirkungsweise wird dadurch erreicht, daß man R3 = 7.
# Ri macht, wobei @ das Übersetzungsverhältnis w2: w1 des Gegenkopplungsübertragers,
Ri der durch die feste Spannungsgegenkopplung über R1 bestimmte Verstärkerinnenwiderstand
ist. Bei einer solchen Dimensionierung wird der Verstärkerinnenwiderstand auch nicht
durch die am KathodenwiderstandR2 abgenommene und dem Eingangskreis zugeführte Gegenkopplungsspannung
beeinflußt, selbst wenn diese Spannung in irgendeiner Weise geändert wird.
-
Der eigentliche Gegenkopplungsweg der sich über alle drei Röhren erstreckenden
Gegenkopplung führt von R2 aus über das Dämpfungsglied B zum Kathodenwiderstand
R4 der Röhre I. Eine Änderung der Dämpfung von B bewirkt eine Änderung der sich
über alle drei Röhren erstreckenden Gegenkopplung und damit eine Änderung des Verstärkungsgrades.
B ist also die Verstärkungseinstellvorrichtung.
-
Das Nächstliegende wäre nun, die gewünschte Frequenzabhängigkeit der
Verstärkung durch geeignete Erweiterung des von R2 nach R4 führenden Gegenkopplungsweges
zu erzielen. Man muß aber hier häufig zu verhältnismäßig komplizierten Anordnungen
greifen, damit die Verstärkungseinstellvorrichtung B durch einen Ohmschen Widerstand
abgeschlossen wird und unabhängig vom eingestellten Frequenzgang eine frequenzunabhängige
Einstellung des Verstärkungsgrades ermöglicht und damit gegebenenfalls auch die
Frequenzgangeinstellvorrichtung ausgeschaltet werden kann.
-
Die Anordnung gemäß der Erfindung bringt hier nun erhebliche Vorteile.
Der von R2 über B nach R4 führende Gegenkopplungsweg bleibt völlig unangetastet,
wird also nicht in der eben beschriebenen Weise erweitert.
-
Dafür wird aber ebenfalls von R2 aus ein Mitkopplungsweg über RE,
R7, C7 nach dem im Eingangskreis liegenden Widerstand RS gebildet. Dieser Mitkopplungsweg
wird nun frequenzabhängig ausgeführt, und zwar im Bedarfsfall so, daß die Frequenzabhängigkeit
veränderbar bzw. einstellbar ist.
-
Zwischen Gitter und Kathode der Röhre I kommt nun die Summe von drei
Spannungen zur Wirkung. Diese drei Spannungen sind die Eingangsspannung, die an
R4 auftretende Gegenkopplungsspannung und die an R5 vorhandene Mitkopplungsspannung.
Sieht man vorübergehend von der Wirkung des Kondensators C7 ab, dann liegen Gegenkopplungsspannung
und Mitkopplungsspannung genau gegenphasig zueinander im Eingangskreis, und es kommt
ihre Differenz als Rückkopplungsspannung zur Wirkung. Durch den Kondensator C7 kommt
nun die Mitkopplungsspannung nicht gegenphasig zur Gegenkopplungsspannung in den
Eingangskreis; die Abweichung von der Phasenverschiebung zwischen Mitkopplungs-
und Gegenkopplungsspannung hängt von der Frequenz ab; sie wird mit steigender Frequenz
kleiner. Mit steigender Frequenz wird aber gleichzeitig die an R5 auftretende Mitkopplungsspannung
größer und damit die resultierende, an R4 +R5 liegende Gegenkopplungsspannung kleiner.
Die Abhängigkeit der Phasenlage und des Betrages der an R5 auftretenden Mitkopplungsspannung
von der Frequenz bewirkt also ein Ansteigen des Verstärkungsgrades mit der Frequenz.
Macht man beispielsweise R7 und C7 veränderbar, so hat man damit ein einfaches Mittel,
um den Frequenzgang des Verstärkers verändern zu können.
-
Der Mitkopplungsweg enthält noch einen Schalter Sch. Bei geöffnetem
Schalter ist der Frequenzgang des Verstärkers im Übertragungsbereich geradlinig;
bei geschlossenem Schalter kommt zusätzlich die Rückkopplung zur Wirkung,
der
Frequenzgang entspricht dann der Einstellung an R7 und C7.
-
Eine andere Ausführungsform zeigt Fig. 2. Auch hier ist ein dreistufiger
Verstärker angenommen, dessen Endstufe wie vorher ausgebildet ist, also einen durch
feste Spannungsgegenkopplung eingestellten Innenwiderstand und eine diesen Innenwiderstand
nicht beeinflussende kombinierte Gegenkopplung aufweist. Der Geg enkopplungsweg,
der sich über alle drei Röhren erstreckenden Gegenkopplung führt vom Kathodenwiderstand
R2 der Endröhre aus über den Widerstand R8 zum Abgriff von R4-Die Widerstände R4
und R5 bilden den Kathodenwiderstand der Röhre I; da nur R4 einen verschiebbaren
Abgriff besitzt, bestimmt R5 die einstellbare Mindestgegenkopplung. Widerstand R9
und Kondensator C'9 bewirken, daß die Gegenkopplung frequenzabhängig ist, und zwar
wird mit steigender Frequenz die Gegenkopplung geringer. Durch Verschieben des Abgriffs
an R4 und Verändern von C9 kann man also Frequenzgang und Verstärkung gleichzeitig
beeinflussen.
-
Der Mitkopplungsweg führt von R2 über R7 und einen Teil von R6 nach
dem Abgriff von R6. Durch Verschieben des Abgrifs von R6 kann man die Mitkopplüng
ändern und damit den Verstärkungsgrad frequenzunabhängig regeln. R7 begrenzt die
Größe der Mitkopplung. Es ist hier also im Gegensatz zu Fig. r die Gegenkopplung
frequenzabhängig und die Mitkopplung frequenzunabhängig ausgebildet. Als resultierendeRückkopplungsspannung
imEingangskreis wirkt hier die Differenz von der an R5 und dem unteren Teil von
R4 und der am oberen Teil von R6 liegenden Spannung, wenn man von- der Eigengegenkopplung
der Röhre I absieht.
-
In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine weitere
Lösungsmöglichkeit für das der Erfindung zugrunde liegende Schaltungsprinzip angegeben.
Es handelt sich wieder um einen dreistufigen Verstärker mit Ein- und Ausgangsübertrager
und mit durch Spannungsgegenkopplung über R1 auf den gewünschten Wert gebrachten
Verstärkerinnenwiderstand. Um diesen Innenwiderstand bei der V erstärkungsgradregelung
unbeeinflußt zu lassen, ist hier die bekannte, eingangs erwähnte Brückenschaltung
im Ausgangskreis der Endstufe angewendet. Der Ausgangsübertrager befindet sich in
dem einen Diagonalzweig der durch R2, R3, R4 (C5 = Siebkondensator) und den durch
R1 herabgesetzten inneren Widerstand der Röhre III gebildetenBrückenanordnung. Der
andereDiagonalzweig besteht aus dem sich über den ganzen Verstärker erstreckenden
Rückkopplungsweg, enthaltend die Schaltelemente R5, R6, R7, R8, R9, C9. Der Verstärkerinnenwiderstand
ist unabhängig von der Rückkopplung, wenn die Brückenanordnung sich im Gleichgewicht
befindet.
-
C1 ist ein Trennkondensator.- Über C1 wird die Rückkopplungsspannung
dem Ausgangskreis entnommen.
-
Der Gegenkopplungsweg wird durch die Glieder
gebildet, der Mitkopplungsweg durch Die Gegenkopplungsspannung wird dargestellt
durch den Spannungsabfall an R6 und dem oberen Teil von R7; die Mitkopplungsspannung
durch den Spannungsabfall am unteren Teil von R5.
-
Die Gegenkopplung ist hier frequenzunabhängig; die Stellung des Abgriffs
von R7 bestimmt die Höhe der Gegenkopplung. Infolge des Widerstandes R6 kann der
Gegenkopplungsgrad nicht unter einen bestimmten Wert herunter gedrückt werden, so
daß auch bei stärkster Mitkopplung die Gegenkopplung überwiegt.
-
Die Mitkopplung ist dagegen frequenzabhängig; durch den Kondensator
C9 und die Stellung des Abgriffs von R5 lassen sich Frequenzgang und Verstärkungsgrad
beeinflussen; die Stellung des Abgriffs an R7 hat praktisch nur Einfluß auf die
Höhe der Verstärkung.
-
Bringt man im Zweig R9, C9 einen Schalter an, dann kann man dadurch
die Frequenzgangeinstellvorrichtung abschalten, so daß nur noch die Gegenkopplung
übrigbleibt und der Frequenzgang im Übertragungsbereich geradlinig verläuft.
-
Eine andere Verstärkerschaltung mit einem Ausgangskreis inBrückenschaltung,
ähnlich dem in dem vorhergehenden Beispiel, zeigt Fig. q.. Zur Herabsetzung des
Innenwiderstandes auf den gewünschten Wert ist hierbei eine Spannungsgegenkopplung
für die beiden letzten Stufen über die Widerstände R1, R2 vorgesehen. Der Kondensator
C1 dient lediglich als Trennkondensator. Die über alle drei Stufen sich erstreckenden
Rückkopplungswege nehmen ihren Ausgang von dem Abgriff am Widerstand R7 bzw. von
dem Verbindungspunkt zwischen R7 und R8. Der Verstärkerinnenwiderstand ist unabhängig'
von der sich über alle Stufen erstreckenden Rückkopplung, wenn
gilt, wobei Ri den durch die Spannungsgegenkopplung R1, R2 herabgesetzten inneren
Widerstand der Röhre III bedeutet, der durch die von R3 verursachte eigene Stromgegenkopplung
der Röhre III gegenüber dem Wert Ahne jede Gegenkopplung erhöht ist.
-
Die Gegenkopplung über alle drei Stufen kommt hier dadurch zustande,
daß das Schirmgitter der Röhre I mit dem Abgriff von R7 verbunden ist. Die Stellung
dieses Abgriffs bestimmt den Gegenkopplungsgrad und damit den Verstärkungsgrad.
-
Die Mitkopplung über alle drei Stufen kommt dadurch zustande, daß
R8 über R9, C9 mit dem Abgriff am Kathodenwiderstand Rio der Röhre I verbunden ist.
Der Kondensator C9 beeinflußt den Frequenzgang.
-
Die Gegenkopplung auf das Schirmgitter der Röhre I ist frequenzunabhängig;
die Mitkopplung auf den Kathodenwiderstand von Röhre I, durch die ,die Gegenkopplung
teilweise wieder aufgehoben wird, ist frequenzabhängig. Da die Mitkopplung mit steigender
Frequenz größer wird, ist dies auch beim Verstärkungsgrad der Fall. Durch den Schalter
Sch
kann die Mitkopplung abgeschaltet werden; bei geöffnetem Schalter
Sch ist der Frequenz-gang im Übertragungsbereich wieder geradlinig.
-
DemAusführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist wieder eine Endstufenschaltung
wie in der Fig. i und a sowie eine Einstellung des Innenwiderstandes wie in Fig,
q. zugrunde gelegt. Die Gegenkopplung über alle drei Stufen verläuft vom Abgriff
des Widerstandes R3 über den Widerstand R6 zum Kathodenwiderstand R7 der Röhre I,
die Stärke der Gegenkopplung ist von der Stellung des Abgriffs am Widerstand R3
abhängig. Die Mitkopplung wird von der Kathode der Röhre III abgenommen und über
den Widerstand RS und Kondensator C5 an den Abgriff am Widerstand R$ geführt, also
auf das Schirmgitter der Röhre I. Infolge des Kondensators C5 ist daher die Mitkopplung
frequenzabhängig, und zwar wird die Mitkopplung mit steigender Frequenz größer.
Der Verstärkungsgrad steigt daher im Übertragungsbereich ebenfalls an.
-
In Fig. 6 ist die Anwendung der Erfindung auf einen zweistufigen Verstärker
gezeigt. Der Ausgangskreis weist wieder eine Brückenschaltung ähnlich der in Fig.3
und q. verwendeten auf. Beide Rückkopplungswege werden hier vom Abgriff des in der
einen Brückendiagonale liegenden Widerstandes R7 abgezweigt. Die Rückkopplungswege
teilen sich dann auf in den Gegenkopplungsweg, der über den Widerstand R12 an den
Abgriff am Kathodenwiderstand der Röhre I geführt ist, und den Mitkopplungsweg,
der über den Widerstand R, an die Parallelschaltung von Widerstand R13 und Kondensator
C9 im Gitterkreis der Röhre I verläuft. Der Widerstand R13 bestimmt hierbei zusammen
mit dem Kondensator C9 den Frequenzgang, der Abgriff an R11 den Verstärkungsgrad.
Der veränderliche Abgriff am Widerstand R4 bestimmt gleichzeitig die Mit- und die
Gegenkopplung. Die Mitkopplung wird hier mit steigender Frequenz schwächer, der
Verstärkungsgrad fällt also mit steigender Frequenz.
-
Die beschriebenen Schaltungsbeispiele zeigen die Vielfältigkeit der
Möglichkeiten, die durch die Rückkopplungsanordnung gemäß der Erfindung gegeben
sind. Sie lassen sich ohne weiteres in mannigfaltiger Weise abwandeln. Ersetzt man
beispielsweise die in den Schaltungen nach Fig. i bis 6 denFiequenzgang bestimmenden
Kapazitäten durch Induktivitäten, dann erhält man jeweils den gegenläufigen Frequenzgang.
Man kann aber jeden gewünschten nur ansteigenden oder nur fallenden Frequenzgang
auch allein mit Hilfe von Kondensatoren und Widerständen erzielen, beispielsweise
in Schaltungen entsprechend Fig. 3 bzw. 6 oder geeigneten Abwandlungen derselben.
Schließlich lassen sich auch anders verlaufende Frequenzgänge erzielen, beispielsweise
solche, bei denen in bestimmten Frequenzbereichen, die klein sind im Vergleich zum
gesamten Übertragungsbereich, die Verstärkung größer oder kleiner ist als im übrigen
Übertragungsbereich. Man erreicht dies durch Einführung von Resonanzkreisen an Stelle
der bisher ,den Frequenzgang bestimmenden Kapazitäten oder Induktivitäten. Solche
Schaltungen sind besonders als Entzerrer für den Restdämpfungsausgleich (Systementzerrer)
in Trägerfrequenzverbindungen geeignet. Für Leitungsverstärker, die im allgemeinen
mit Leitungs- und Systementzerrern zusammen betrieben werden, ergeben sich durch
die Änderung des Rückkopplungsprinzips gemäß der Erfindung die vielfältigsten Möglichkeiten.
Auf einfachste Weise lassen sich Verstärkungsregler, Leitungsentzerrer und Systementzerrer
als Bestandteile der Gegen- und Rückkopplungseinrichtung ausbilden; es sind hierzu
im Vergleich zu den bisher üblichen Anordnungen nur wenige Schaltelemente erforderlich.
Die leichte Abschaltmöglichkeit des Mitkopplungsweges gestattet es, derartige Verstärker
auch mit geradlinigem Frequenzgang zu betreiben und erhöht auf diese Weise ihre
Verwendungsmöglichkeiten in Trägerfrequenzverbindungen erheblich.
-
Es genügt, an zwei der oben beschriebenen Beispiele andeutungsweise
zu erläutern, wie in einem solchen Fall vorgegangen werden kann. In der Schaltung
nach Fig. 3 läßt sich der Mitkopplungs--weg als Leitungsentzerrer ausbilden; der
Gegenkopplungsweg enthält bereits den Verstärkungsregler. R6 oder R$ können als
Systemverzerrer ausgeführt, d. h. durch geeignete teilweise frequenzabhängige Zweipole
ersetzt werden. Man kann aber auch den Systementzerrer als Zweipol zu der Reihenschaltung
von R6 -h R7 -I- R8 parallel schalten. Er läßt sich dann besonders einfach abschalten.
In der Schaltung nach Fig.6 läßt sich der Mitkopplungsweg wieder als Leitungsentzerrer
ausführen, der Gegenkopplungsweg als Systementzerrer, während die Verstärkungseinstellung
an R7 erfolgen kann.
-
Schließlich sei noch die Anwendung .der Erfindung bei einem zweistufigen
Verstärker ohne Eingangs- und Ausgangsübertrager beschrieben. Ein Schaltungsbeispiel
hierfür zeigt Fig. 7. Hierbei fehlt die Bedingung, daß der Innenwiderstand von den
Regel- bzw. Einstellvorgängen unbeeinflußt bleiben soll. Diese Bedingung ist auch
kein wesentlicher Bestandteil der Erfindung.
-
In der Schaltungsanordnung gemäß Fig.7 ist eine Spannungsgegenkopplung
vorgesehen, die von der Anode der Röhre II über den Trennkondensator C1 und Widerstand
R1 auf den Kathodenwiderstand R2 der Röhre I geführt ist, und eine Spannungsmitkopplung,
ebenfalls von der Anode der Röhre II über den Widerstand R3 auf das Schirmgitter
der Röhre I. Die Verstärkungseinstellung erfolgt durch Verändern des Abgriffs an
R2, die Frequenzgangeinstellung durch Verändern des Kondensators C4 im Schirmgitterkreis
der Röhre I. Da hierbei die Mitkopplung mit steigender Frequenz geringer wird, fällt
der Verstärkungsgrad mit steigender Frequenz. Einen gegenläufigenFrequenzgang erhält
man, wenn man C4 als Trennkondensator ausbildet und den Widerstand R3 durch einen
Kondensator C2 überbrückt. Die Frequenzgangeinstellung ist dann durch Verändern
von R4 oder C2 möglich.
Bei einigen der beschriebenen Schaltungen
ist die Gegenkopplung bzw. die Mitkopplung auf das Schirmgitter der ersten Röhre
zurückgeführt. Es ist in manchen Fällen auch möglich und zweckmäßig, für die Einführung
der Gegenkopplungs-oder Mitkopplungsspannung an Stelle des Schirmgitters auch ein
anderes Gitter, z. B. Bremsgitter oder zweites Steuergitter, zu benutzen.