DE898766C - Amplifier circuit with stabilized grid bias - Google Patents

Amplifier circuit with stabilized grid bias

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DE898766C
DE898766C DEP9010D DEP0009010D DE898766C DE 898766 C DE898766 C DE 898766C DE P9010 D DEP9010 D DE P9010D DE P0009010 D DEP0009010 D DE P0009010D DE 898766 C DE898766 C DE 898766C
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DE
Germany
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grid
voltage
resistor
gain
amplifier circuit
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DEP9010D
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German (de)
Inventor
Rudolf Dr-Ing Otto
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • H03F1/28Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements in discharge-tube amplifiers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

Verstärkerschaltung mit stabilisierter Gittervorspannung Die Steilheit und Verstärkung einer Röhre nimmt normalerweise mit wachsender Anoden-, Schirmgitter- und Heizspannung zu. Um diesen Einfluß der Hilfsspannungen auf Verstärkung und Steilheit auszuschalten, kann man die Anoden- und Schirmgitterspannungen der Röhre beispielsweise unter Verwendung von Glimmstrecken stabilisieren. Den Einfluß der Heizspannung auf die Verstärkung kann man durch eine stabilisierte negative Kathodenspannung bzw. positive,Gittervorspannung in Verbindung mit einem hohen Kathodenwiderstand verringern. Eine solche Schaltung ist in Fig. i dargestellt. Die Kathode der Röhre ist über den Kathodenwiderstand Rh an eine gegenüber der Gitterspannung OTl negative stabilisierte Spannung -7b V gelegt. Dadurch stellt sich ein nahezu konstanter Kathodenstrom lk so ein, daß lk - Rk = 70 V ;- Ug wird. Die Gittervorspannung setzt sich bei dieser Schaltung aus einem durch die Glimmlampe G stabilisierten Teil und aus einem vom Emissionsstrom abhängigen Spannungsabfall zusammen.Amplifier circuit with stabilized grid bias The slope and gain of a tube normally increase with increasing anode, screen grid and heating voltage. In order to eliminate this influence of the auxiliary voltages on amplification and slope, the anode and screen grid voltages of the tube can be stabilized, for example by using glow paths. The influence of the heating voltage on the amplification can be reduced by a stabilized negative cathode voltage or positive grid bias in connection with a high cathode resistance. Such a circuit is shown in FIG. The cathode of the tube is connected via the cathode resistor Rh to a stabilized voltage -7b V which is negative compared to the grid voltage OT1. This results in an almost constant cathode current Ik so that Ik - Rk = 70 V ; - Ug. In this circuit, the grid bias is composed of a part stabilized by the glow lamp G and a voltage drop that is dependent on the emission current.

Um die Konstanz des Verstärkungsgrades gegenüber den eingangs erwähnten Schaltungen mit durch Glimmstrecken stabilisierten Schirmgitter-und Anodenspannungen weiter zu erhöhen, ist es bekannt, entweder der Spannungsquelle, die sämtliche Spannungen liefert, also beispielsweise dem Netzteil, einen magnetischen Spannungsgleichhalter vorzuschalten oder die Heizung magnetisch und die Hilfsgleichspannung mit Hilfe von ,Glimmstrecken zu stabilisieren. Diese Mittel erhöhen jedoch den Aufwand an Material, Gewicht, Räum und Energie beträchtlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; eine ausreichende Stabilität bei verringertem Aufwand zu schaffen. Die Erfindung geht dabei von der in Fi.g. i dargestellten Schaltung aus. Bei dieser Schaltung nimmt in einem gewissen Bereich die Verstärkung mit wachsender Anoden- und Schirmgitterspannung gerade ab, weil sich dabei eine negativere Spannung des Gitters gegenüber der Kathode mit geringerer Steuerwirkung einstellen muß, um trotz höherer Schirmgitterspannung annähernd gleichen Kathodenstrom aufrechtzuerhalten. Mit fallender Gitterspannung sinkt nämlich die Steuerwirkung des Gitters wahrscheinlich %vegen Inselbildung oder ähnlich wie bei Exponentialröhren. Diese Schaltung gibt also gerade bei nicht stabilisierter Schirmgitter- und Anodenspannung in gewissen Bereichen den umgekehrten Gang der Verstärkung mit den Hilfsspannungen wie normalerweise. Diese gegensinnige Abhängigkeit des Verstärkungsgrades von den Betriebsspannungen wird zur Konstanthaltung des Verstärkungsgrades gemäß der Erfindung dadurch ausgenutzt, daß dem stabilisierten und der gleichen Spannungsquelle wie dieAnoden- und/oder Schirmgitterspannung entnommenen Teil der Gittervorspannung eine von den Schwankungen der Gesamtspannung beeinflußte Teilspannung zugesetzt ist, die so bemessen ist, daß die durch die Schwankungen der Gittervorspannung hervorgerufenen Änderungen des Verstärkungsgrades in einem gewissen Bereich der Verstärkung etwa gleich groß sind wie die entgegengesetzt verlaufenden, durch. die Änderungen der Anoden- und/oder Schirmgitterspannung hervorgerufenen Änderungen der Verstärkung.To the constancy of the gain compared to the ones mentioned at the beginning Circuits with screen grid and anode voltages stabilized by glow paths To increase it further, it is known that either the voltage source that supplies all voltages supplies, for example the power supply unit, a magnetic voltage equalizer upstream or the heating magnetically and the auxiliary DC voltage with the help of stabilizing glow gaps. However, these funds increase the effort Material, weight, space and energy are considerable. The invention is the underlying task; sufficient stability with less effort to accomplish. The invention is based on the in Fi.g. i shown circuit the end. With this circuit, the gain increases with increasing in a certain range The anode and screen grid voltage just decreases because this results in a more negative voltage of the grid with respect to the cathode with less control effect must be adjusted to to maintain approximately the same cathode current despite the higher screen grid voltage. As the grid voltage falls, the control effect of the grid is likely to decrease % due to island formation or similar to exponential tubes. This circuit gives so especially with non-stabilized screen grid and anode voltage in certain Areas the reverse rate of the amplification with the auxiliary voltages as normal. This opposite dependence of the gain on the operating voltages is used to keep the degree of reinforcement constant according to the invention, that the stabilized and the same voltage source as the anode and / or Part of the grid bias voltage taken from the screen grid voltage one of the fluctuations Partial stress influenced by the total stress is added, which is dimensioned in such a way that that the changes caused by the fluctuations in the grid bias the gain in a certain range of the gain is about the same are like those running in the opposite direction, through. the changes to the anode and / or Screen grid voltage caused changes in gain.

Es sind bereits Verstärkerschaltungen bekannt, bei denen der Einfluß von Schwankungen der Speisespannung durch unmittelbare Einwirkung auf die Verstärkerröhre bzw. deren Stromkreis kompensiert wird. So hat man z. B. bei einer Widerstandsverstärkeranordnung mit Rückkopplung durch Raumladegitter im Raumladegitterkreis oder im Anodenstromkreis ein Glühkathodenventilrohr angeordnet, bei dem der Emissionsstrom von den Heizungsänderungen im Verstärkerrohr abhängig und .die thermische Trägheit des Heizfadens der thermischen Trägheit des Heizfadens des Ladegitterrohres angepaßt ist. Bei einer weiteren bekannten. Röhrenanordnung, bei der die Anodenspannung durch eine kleine Glimmlampe stabilisiert wird, wird die Gittervorspannung ganz oder zum Teil durch Spannungsabfall an einem Teil des Glimmlampenvorwiderstandes gebildet, dessen abgegriffener Wert so klein gewählt wird, daß etwaige durch Änderung der Anodenbetriebsspannung trotz der Glimmlampe noch hervorgerufene Schwankungen des Anodenstromes durch entgegenwirkende Verlagerung des Gitterarbeitspunktes kompensiert werden. Durch die Ausbildung gemäß der Erfindung wird gegenüber derartigen Schaltungen ohne größeren Aufwand eine größere Stabilität erreicht. Die Verstärkerschaltung gemäß der Erfindung weist die gleiche Stabilität auf wie Anordnungen, bei denen die Anoden-Spannung durch Spannungsteiler stabilisiert ist, jedoch bei wesentlich geringerem Aufwand.There are already known amplifier circuits in which the influence of fluctuations in the supply voltage due to direct action on the amplifier tube or whose circuit is compensated. So one has z. B. in a resistance amplifier arrangement with feedback through the space charge grid in the space charge grid circuit or in the anode circuit a hot cathode valve tube is arranged, in which the emission current from the heating changes in the amplifier tube and .the thermal inertia of the filament of the thermal Inertia of the filament of the loading grate tube is adapted. Another well-known one. Tube arrangement in which the anode voltage is stabilized by a small glow lamp the grid bias is wholly or partly due to a voltage drop across a Part of the glow lamp series resistor formed, the tapped value of which is so small it is chosen that any change in the anode operating voltage despite the glow lamp fluctuations in the anode current caused by counteracting displacement of the grid working point can be compensated. By training according to the invention becomes a greater stability compared to such circuits without great effort achieved. The amplifier circuit according to the invention has the same stability on like arrangements in which the anode voltage is stabilized by voltage dividers is, but with much less effort.

Eine Verstärkerschaltung gemäß der Erfindung ist beispielsweise' in Fig. 2 dargestellt. Das Gitter liegt über dem Ableitwiderstand R9 an dem Abgriff des Spannungsteilers P, der mit der Glimmstrecke G einerseits und einem weiteren Widerstand andererseits an die schwankende Spannungsquelle angeschlossen ist. Je näher der Abgriff des Potentiometers sich dem Punkt R befindet, desto geringer ist die stabilisierende Wirkung der Glimmstrecke G, so daß die Verstärkung mit wachsender Gleichspannung ansteigt. Je näher der Abgriff sich dem Punkt St befindet, um so mehr kommt die Glimmstrecke zur Wirkung und führt zu einer Abnahme der Verstärkung. Zwischen diesen beiden Punkten R und St läßt sich der richtige Wert einstellen, bei dem die Verstärkung von den Spannungsschwankungen unabhängig ist.An amplifier circuit according to the invention is shown, for example, in FIG. The grid is located above the bleeder resistor R 9 at the tap of the voltage divider P, which is connected to the fluctuating voltage source with the glow path G on the one hand and a further resistor on the other. The closer the tap of the potentiometer is to the point R, the lower the stabilizing effect of the glow path G, so that the gain increases as the DC voltage increases. The closer the tap is to the point St, the more the glow path has an effect and leads to a decrease in the gain. The correct value can be set between these two points R and St , at which the gain is independent of the voltage fluctuations.

Durch die Schaltung, die in Fig. 3 dargestellt ist, kann auch der Einfluß der Heizspannung aufgehoben werden, der bei plötzlicher Spannungserhöhung ein zeitlich verzögertes Anwachsen der Verstärkung mit der Zeitkonstante T verursacht. Zu diesem Zweck wird das Gitter kapazitiv über den Kondensator C an den Abgriff des Potentiometers P1 und galvanisch über .den Widerstand R an den Abgriff des Potentiometers P2 angeschlossen. Mit Hilfe des Potentiometers I'1 kann die Verstärkung unabhängig gegenüber schnellen Spannungsschwankungen gemacht werden, während der an P2 eingestellte Spannungszustand dem Heizeinfluß mit zeitlicher Verzögerung (T = C - R) entgegenwirkt.By the circuit shown in Fig. 3, the Influence of the heating voltage are canceled, that of a sudden increase in voltage causes a time-delayed increase in the gain with the time constant T. For this purpose, the grid is capacitive via the capacitor C to the tap of the potentiometer P1 and galvanically via the resistor R to the tap of the potentiometer P2 connected. With the help of the potentiometer I'1 the gain can be adjusted independently against rapid voltage fluctuations, while the one set at P2 State of tension counteracts the influence of heating with a time delay (T = C - R).

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verstärkerschaltung, bei der sich die Gittervorspannung aus einem durch .einen amplitudenabhängigen Widerstand stabilisierten Teil und einem vom Emissionsstrom erzeugten Spannungsabfall zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß dem stabilisierten und der gleichen Spannungsquelle wie die Anoden- und/ oder Schirmgitterspannung entnommenen Teil der Gittervorspannung eine von den Schwankungen der Gesamtspannung beeinflußte Teilspannung zugesetzt ist, die so bemessen ist, daß die durch die Schwankungen der Gittervorspannung hervorgerufenen Änderungen des Verstärkungsgrades in einem gewissen Bereich der Verstärkung etwa gleich groß sind wie die entgegengesetzt verlaufenden, durch die Änderungen der Anoden- und/oder Schirmgitterspannung hervorgerufenen Änderungen der Verstärkung. a. Verstärkerschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter über einen Gitterableitewiderstand an den veränderbaren Abgriff eines Potentiometerwiderstandes angeschlossen ist, der mit einem amplitudenabhängigen Widerstand und gegebenenfalls einem weiteren amplitudenunabhängigen Widerstand in Reihe an der Spannungsquelle liegt. 3. Verstärkerschaltung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von zeitlich verzögerten, beispielsweise durch- Heizspannungsschwankungen hervorgerufenen Einflüssen auf die Verstärkung die Gittervorspannung über Verzögerungsglieder mit entsprechend bemessener Zeitkonstante dem Gitter zugeführt ist. Verstärkerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter über einen Kondensator an den veränderbaren Abgriff eines Potentiometerwiderstandes und über einen Vorwiderstand an den veränderbaren Abgriff eines zweiten Potentiometerwiderstandes angeschlossen ist, der in Reihe mit dem ersten, einem amplitudenabhängigen und gegebenenfalls einem amplitudenunabhängigen Widerstand in Reihe an der Spannungsquelle liegt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 330 275, 737 559 britische Patentschrift Nr. 563 222; Zeitschrift »Electronics Engineering«, März 1948, S.96ff.; Zeitschrift »Funk«, April 1939, S. 169 bis i72.PATENT CLAIMS: i. Amplifier circuit in which the grid bias from a part stabilized by an amplitude-dependent resistance and a part the voltage drop generated by the emission current, characterized in that that the stabilized and the same voltage source as the anode and / or Part of the grid bias voltage taken from the screen grid voltage one of the fluctuations Partial stress influenced by the total stress is added, which is dimensioned in such a way that that the changes caused by the fluctuations in the grid bias the gain in a certain range of the gain is about the same are like the opposite ones, due to the changes in the anode and / or Screen grid voltage caused changes in gain. a. Amplifier circuit according to claim i, characterized in that the grid has a grid discharge resistor is connected to the variable tap of a potentiometer resistor, the one with an amplitude-dependent Resistance and if necessary another amplitude-independent resistor in series with the voltage source lies. 3. Amplifier circuit according to claim i and 2, characterized in that to compensate for time-delayed, for example due to heating voltage fluctuations caused influences on the gain the grid bias via delay elements is fed to the grid with a correspondingly dimensioned time constant. Amplifier circuit according to claim 3, characterized in that the grid is connected via a capacitor the changeable tap of a potentiometer resistor and a series resistor connected to the variable tap of a second potentiometer resistor is, the one in series with the first, an amplitude-dependent and optionally an amplitude-independent resistor is connected in series to the voltage source. Dressed Publications: German Patent Nos. 330 275, 737 559 British Patent No. 563 222; Electronics Engineering magazine, March 1948, p.96ff .; magazine "Funk", April 1939, pp. 169 to i72.
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DE1084314B (en) * 1957-12-12 1960-06-30 Philips Patentverwaltung Circuit arrangement for stabilizing the control electrode bias of an amplifier element
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