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Schaltung zur Umwandlung einer Gleichspannung in zwei Gleichspannungen
entgegengesetzter Polarität oder einer Wechseleintaktspannung in eine Gegentaktspannung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Verstärkung einer einphasigen
Wechselspannung oder einer Gleichspannung oder zur Umformung dieser Spannungen in
eine zweiphasige Spannung bzw. in zwei Gleichspannungen entgegengesetzter Polarität.
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Es ist bereits eine Schaltung zur Verstärkung einer Spannung und zur
Umformung dieser Spannung in zwei gegenphasige Spannungen bekannt, bei der die Spannung
einer Gleichrichterröhre zugeführt wird, deren Kathode über einen ersten Widerstand
mit Erde und über einen zweiten Widerstand mit der Anode verbunden ist. Dieser zweite
Widerstand ist in der Mitte angezapft und geerdet, während seine Klemmen, die über
j e einen Blockkondensator mit der Kathode und Anode gekoppelt sind, an die Gitter
eines nachfolgenden Gegentaktverstärkers geführt sind. Diese Schaltung hat den Nachteil,
daß sie nur für Wechselspannungen, nicht aber für Gleichspannungen zu gebrauchen
ist. Die in ihr enthaltenen erwähnten Blockkondensatoren, die das Entstehen unerwünschter
Vorspannungen in den Eingangskreisen idies Gegentaktverstärkers verhindern, könnten
nämlich nicht fortgelassen werden, ohne daß der Vorspannungsabgleich gestört wird;
ein zufriedenstellendes Arbeiten der Schaltung ist
also ohne :die
Blockkondensatoren nicht mehr gewährleistet.
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Es ist zwar eine diesen Nachteil vermeidende Schaltung bekannt, bei
der die Spannung dem Eingang eines Verstärkers zugeführt ist, dessen Anode und Kathode
über j e einen Widerstand mit den äußeren Klemmen einer in Form eines Potentiometers
mit mehreren Abzapfpunkten ausgebildeten Anodenspannungsquelle verbunden sind, und
bei .der zwei zwischen jeweils zwei Abgriffen ,des Anoden.spannungspotentiometers
abgenommene Spannungen einer folgenden Gegentaktverstärkerstufe als Eingangsspannungen
zugeführt sind. Diese Schaltung hat den Nachteil, daß infolge Fehlens eines festen
Bezugspotentials (Erde) beide Spannungen nicht ganz genau gegeneinander abgeglichen
werden können.
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Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die verstärkte
bzw. umgeformte Spannung E2 a, E2 b zwischen einer mittleren, geerdeten Klemme
7 der Anodenspannungsquelle und den. veränderbaren Abgriffen 9 bzw. i:i zweier über
-die Kathode bzw. Anode und die mit der Anode bzw. Kathode verbundene Klemme der
Anoden--spannungsquelle geschalteter Potentiometer R3, R4 bzw. R5, R6 entnommen
ist.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltung nach der Erfindung und Fig.2
eiin zur Erklärung ihrer Wirkungsweise dienendes Diagramm.
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In Fig. i wird die zu verstärkende Spannung E1 den Eingangsklemmen
i bzw. 3 zugeführt, die am Gitter einer Verstärkerröhre 5 bzw. am geerdeten Mittelpunkt
7 zweier in. Reihe geschalteter Batterien EB, und EB, liegen. Der Pluspol von EBl
ist über einen Widerstand R1 mit der Anode, der Mnuspol von EB2 über einen Widerstand
R2 mit der Kathode .der Röhre 5 verbunden. Zwischen Kathode und ,dem Pluspol von
EB, liegt ein zwei Widerstände R3 und R4 umfassendes Potentiometer mit einem veränderbaren
Abgriff 9; zwischen der Anode und -dem Minuspol von EB, liegt ein zweites Potentiometer,
das aus zwei Widerständen R, und R6 besteht und einen veränderbaren Abgriff i i
aufweist. Die AusgangsspannungenE2a und E2b werden zwischen Punkt 7 einerseits und
den Abgriffen g bzw. i i andererseits abgenommen, wobei letztere mit Klemmen 13
bzw. 15 verbunden sind.
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Praktisch kommt es meist darauf an, daß die Ausgangsspannungen gleich
groß und gegenphasig sind. In diesem Falle werden als Batterien EBi und EB'2 solche
gleicher Spannung gewählt. Ferner werden die Widerstände R1 und R2 gleich groß und
so, gewählt, daß ihre Summe eine angemessene Belastung für die Röhre 5 darstellt.
Die Summe der Widerstände R3 und R4 wird vorzugsweise gleich der Summe der Widerstände
R5 und R6 und etwa zehnmal so groß wie derWiderstandRi gewählt. Schließlich wird
das Verhältnis von R3 : R4 gleich dem von RB : R5 gemacht.
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Die Wirkungsweise der in dieser Weise bemessenen Schaltung ist folgende:
Durch die Widerstände R1 und R2 fließt der gleiche Strom; die Spannungsabfälle sind
also an beiden Widerständen gleich. Wenn an die Klemme i ein bezüglich Klemme 3
positives Potential angelegt wird, so ist der Strom durch die Widerstände R1 und
R2 und damit auch -der Spannungsabfall an ihnen- größer als vor Anlegung des Potentials.
Entsprechend ändern sich die zwischen Erde und Kathode bzw. Anode liegenden Werte
der Ausgangsspannungen E., bzw. E2 b nach Gegentaktart. Durch entsprechende
Einstellung der Potentiometer ist erreichbar, daß die Änderungen der Ausgangsspannungen
gleich und entgegengesetzt sind. Bei dieser Einstellung sind auch die bei der Eingangsspannung
Null vorhandenen Ruheausgangsspannungen gleich groß und von entgegengesetzter Polarität.
Diese Ruheausgangsspannungen können aber durch andere Einstellung der Potentiometer
beliebige Werte zwischen der Spannung an ER,
bzw. EB, und der Differenz der
Spannungen an EBi bzw. EB2 und R1 bzw. R2 annehmen.
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Es sei vorausgesetzt, daß durch entsprechende Potentiometereinstellung
R3 : R4 = R6 : R5 die resultierende Ruheausgangsspannung Null ist. Für diesen Fall
zeigen die schrägen Linien in Fig. 2 -die Änderung des, Ausgangsstromes in Abhängigkeit
von der Änderung der Eingangsspannung in positiver oder negativer Richtung.
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Die Schaltung nach der Erfindung braucht nicht unbedingt in genauem
Gegentakt zu arbeiten. Durch Änderung der Potentiometereinstellung kann z. B. erreicht
werden, daß die Ausgangsspannungen verschieden groß sind bei entgegengesetzter oder
gleicher Polarität. Die von der Eingangsspannung herrührenden Ausgangsspannungen
sind dabei natürlich immer gegenphasig. Ihre Größe jedoch sowohl wie die Größe der
Polarität der Ruheausgangsspannungen aber sind voneinander abhängig.
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An Stelle der Batterien EB, und- EB2 kann ein geeigneter Generator
oder ein Gleichrichter mit Filter treten.
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Zur Erhöhung .der Empfindlichkeit der Schaltung gegenüber Änderungen
der Eingangsspannung kann, wie in Fig. 2 gezeigt, gegebenenfalls. noch ein Gegentaktendverstärker
verwendet werden. An die Gitter . der beiden in Gegentakt arbeitenden Röhren 17
bzw. 19 werden dabei. die Spannungen E2 a bzw. E2 b angelegt. Der- Gegentaktverstärker
ist _ ausgangsseitig mit einem normalenübertrager2i ausgerüstet.