DE909701C - Verstaerkerschaltung mit einem Hauptverstaerker und einem Ersatzverstaerker - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a² GRUPPE 1805

N 5380 Villa J2ia²

AUSGEGEBEN AM 22. APRIL 1954

BIBLIOTHEK

DES DEUTSCHEN PATENTAMTES

Johannes Jacobus Zaalberg van Zelst, Eindhoven (Niederlande)

ist als Erfinder genannt worden

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)

Verstärkerschaltung mit einem Hauptverstärker und einem

Ers atzverstärker

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 13. April 1952 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 27. August 1953

Patenterteilung bekanntgemacht am 18. März 1954

Die Priorität der Anmeldungen in den Niederlanden vom 19. April 1951 und 8. Februar 1952

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerschaltung mit einem Hauptverstärker A und einem Ersatzverstärker B, die je mit einem Eingangskreis, einem Ausgangskreis und einem Gegenkopplungskreis versehen sind, wobei die beiden Eingangskreise mit derselben Spannungsquelle und die beiden Ausgangskreise mit derselben Belastungsimpedanz gekoppelt sind.

Verstärker dieser Art werden z. B. für Fernsprechzwecke verwendet, wobei der Hauptverstärker ein Fernsprecheingangssignal verstärkt und der Ersatzverstärker dazu dient, bei Ausfall des Hauptverstärkers, z. B. infolge Defektwerdens einer seiner Röhren, die Aufgabe des Hauptverstärkers zu übernehmen.

Die Erfindung ermöglicht es, mit einer solchen Schaltung eine Verstärkungskurve mit wesentlich geringerer Verzerrung als bei jedem einzelnen Verstärker zu erreichen. Sie weist das Kennzeichen auf, daß für die Gegenkopplungskoeffizienten der Gegenkopplungskreise der beiden Verstärker A und B praktisch folgende Bedingungen erfüllt werden:

«„ =

9«

N_n

N_n

Jh

wo K eine Konstante bezeichnet, welche bedeutend

von ι abweicht, wo die Gegenkopplungskoeffizienten gemäß

definiert sind, wo V_ta bzw. F₄₆ die den Eingangskreisen der Verstärker A und B zugeführten Gegenkopplungsspannungen, E_a bzw. E_b die über der Belastungsimpedanz erzeugten Spannungen bezeichnen, wenn der Ersatzverstärker B bzw. der Hauptverstärker A außer Betrieb gesetzt wird (im übrigen ohne daß sich damit ihre inneren Widerstände ändern), q_a bzw. q_b die Bruchteile darstellen, in weichen die Signalspannung den Eingangskreisen der Verstärker A und B zugeführt wird, μ_α0 bzw. fi_b0 die mittleren Verstärkungsgrade der Verstärker A und B bedeuten, als Verhältnis zwischen der Spannung E_a bzw. E_b und der Eingangsspannung des betreffenden Verstärkers gemessen, und N₀ die Verstärkung der Schaltung bedeutet.

Insbesondere wird der Gegenkopplungskreis des Hauptverstärkers mit einem Punkt verbunden:, dessen-Spannung vorwiegend von der Verstärkung des Hauptverstärkers abhängig ist, während der Gegenkopplungskreis des Ersatzverstärkers mit einem Punkt verbunden ist, dessen Spannung praktisch in gleichem Maße von der Verstärkung des Hauptverstärkers wie von derjenigen des Ersatzverstärkers abhängig ist.

Die Erfindung wird an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. ι zeigt das Prinzipschema einer Schaltung nach der Erfindung;

Fig. 2 bis 5 zeigen vereinfachte Ausführungsbeispiele, bei denen in der Fig. 2 die in den Ausgangskreisen liegenden Impedanzen für die beiden Verstärker ungleich sind, in den Fig. 3 und 4 der Gegenkopplungskreis und die Belastungsimpedanz mit verschiedenen Ausgangselektroden gekoppelt sind, und in der Fig. 5 die Impedanzen in den Eingangskreisen für die beiden Verstärker ungleich sind;

Fig. 6 ,zeigt eine Abänderung' der Schaltung -naeh-Fig. 2, und Fig. 7 eine Abänderung der. Schaltung nach Fig. 3; in ,

Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltung nach Fig. 4 dargestellt.

In Fig. ι ist das Prinzip eines Verstärkers nach der Erfindung in allgemeiner Form gegeben. Einfachheitshalber sind in diesen Figuren die erforderlichen Speisespannungsquellen weggelassen.

Die zu verstärkende Signalspannung V₁ wird über einen ersten Spannungsteiler mit einem Teilverhältnis q_a, der aus den Impedanzen 1 und ζ besteht, dem Eingangskreis eines Hauptverstärkers A und über einen zweiten Spannungsteiler mit einem Teilverhältnis q_b, der aus den Impedanzen 3 und 4 besteht, dem Eingangskreis eines Ersatzverstärkers B zugeführt, wobei der Hauptverstärker A an der Ausgangsimpedanz 5 eine verstärkte Spannung V_a und der Ersatzverstärker B an der Ausgangsimpedanz 6 eine verstärkte Spannung F₆ erzeugt.

Die beiden Spannungen werden über eine Impedanz 7 bzw. 8 einer Belastungsimpedanz 10 zu geführt, an der eine Ausgangsspannung V₀ erzeugt wird, welche gleich

F₀ = E_a

(i)

ist, worin E_a die Spannung bezeichnet, welche der Hauptverstärker A an der Belastungsimpedanz 10 erzeugen würde, wenn der Ersatzverstärker B unwirksam wäre, und E_b die Spannung bezeichnet, welche der Ersatzverstärker B an der Belastungsimpedanz 10 erzeugen würde, wenn der Hauptverstärker A außer Betrieb wäre. Gleichzeitig wird ein Teil V_ta der Spannung V_a über eine Impedanz n als Gegenkopplungsspannung zum Eingangskreis des Hauptverstärkers A und auf entsprechende Weise ein Teil V_n der Spannung V_b über eine Impedanz 12 zum Eingangskreis des Ersatzverstärkers B zurückgeführt.

Infolge der gegenseitigen Kopplung der Ausgangskre-ise der Verstärker A und B über die Impedanzen 7, 8 und 10 sind die Spannungen V_a und V_b nicht gleich den Spannungen E_a und E_b, sondern in linearem Verhältnis von ihnen abhängig. So gelten für die Rückkopplungsspannungen V_ta und V_n auch lineare Beziehungen in Hinblick auf E_a und E_b, nämlich

+a_bE_b

(2)

worin a_a, a_b, b_a und b_b Gegenkopplungskoeffizienten bezeichnen, welche von den dargestellten Impedanzen abhängig sind und deren Werte sofort dadurch festgestellt werden können, daß wechselweise einer der beiden Verstärker .4 und B außer Betrieb gesetzt wird, z. B. durch Ausschalten des Heizstroms, wobei sich jedoch sein innerer Widerstand nicht ändern darf, und sodann die an den Eingangsimpedanzen 2 und 4 auftretenden Gegenkopplungsspannungen V_ia und Vi_b durch die an der Belastungsimpedanz 10 erzeugte Spannung ii_a bzw. E_b geteilt werden. .^Für..die.E.ingangs.spannungen e_a und e_b des Haupt- und des Ersatzverstärkers ergibt sich daher

e_a = la

V_ta

(3)

Die Verstärkungsgrade μ_α und /i_b der Verstärker werden gemäß

(4)

definiert.

Es ergeben sich sodann durch Einsetzen der Gleichungen (3) und (2) in die Gleichung (4) folgende Beziehungen:

- = la V₁ — a_a E_n — a_b E_h

(5)

μ»

Durch Auflösen der Gleichungen (5) nach E_a bzw. E_b findet man Ausdrücke für diese Größen als Funktion von V₁, welche nach Addition und Teilung durch Fj als Ergebnis für die Verstärkung N der ganzen Verstärkerschaltung ergeben:

N =

E_a+E_b V₁

ßt ■q_ab_b + qba_a — qa.ba—qb<ib

Hieraus ersieht man, daß die Verstärkung N und folglich auch die Verzerrung der ganzen Verstärkerschaltung noch von dem Verstärkungsgrad μ_α bzw. μ₆ der einzelnen Verstärker^ und B abhängig ist.

Wird N₀ als die gewünschte Verstärkung ange-(6)

nommen, so werden bei gegebenen Mittelwerten μ_α0 bzw. μ_ί0 des Verstärkungsgrades μ_α bzw. μ₆ die Gegenkopplungskoeffizienten a_a, a_b, b_a und b_b nach der Erfindung derart eingestellt, daß praktisch folgende Bedingungen erfüllt werden:

gq

FaO

q_a

N₀

9b (7)

JiL

N₀ Fbo

worin K eine Konstante bezeichnet, die bedeutend von ι abweicht, d. h. etwa kleiner als 0,7 oder größer als 1,3 ist. In diesem Falle geht der Ausdruck (6) über in 90

K) q_aq_b + q_hN₀ (^-

\F

q_aN₀ (-L -

\F

ι - K) q_aq_b + q_bN₀ (- —) + q_aN₀ (— —) + A^T2 ₀ f- —) f—

Die Bedingungen für a_a, b_a und b_b nach Gleichung (7) bewirken dabei, daß die Verstärkung praktisch gleich Λ^Γ ₀ bleibt, sowohl im Falle, daß nur der Hauptverstärker A, als auch im Falle, daß nur der Ersatzverstärker B wirksam ist, was sofort aus der Gleichung (8) ersichtlich ist, wenn darin μ_α=μ_αο und F_b = o bzw. μ_α = ο und μ_υ = μι,₀ gesetzt wird.

Infolge der aus Gleichung (7) sich für a_b ergebenden Bedingungen wird außerdem eine wesentliche Verzerrungsabnahme erreicht, was dadurch nachweisbar

Δ Ν ist, daß die verhältnismäßige Änderung

wo A N = N —■ N₀, der Verstärkung als Funktion der Verstärkungsgradeμ_α und //₆ geschrieben wird. Dabei wird angenommen, daß

μ_α =

(9)

worin Δμ_α *^μ_α und Δμ,, -^a₆ ist. Man verringert zu diesem Zweck die linke und die rechte Seite der Gleichung (8) um 1, so daß folgt:

AN N

-2V² _O Δμ_α

(i—K)

In diesem Ausdruck sind q_a und q_b gleich 1, oder wenigstens nicht klein gegenüber 1, während μ_α0 und μ_υο wesentlich größer sind als N₀, und zwar so viel größer als das Maß, um das die Verstärker jeder für sich gegengekoppelt sind. Folglich geht der Ausdruck (10), solange K nur wesentlich von 1 verschieden, also kleiner als 0,7 oder größer als 1,3 ist, annähernd über in

AN —Ν\Δμ_αΔμι,

(i-

II

AN

wobei die relative Verstärkungsänderung wesentlich kleiner ist, als wenn K = 1 wäre.

(ΙΟ)

Ein Zahlenbeispiel möge letzteres zeigen. Es sei angenommen, daß

Δμ_α= Δμ,, = Δμ, q_a = q_b — 1

worin, wie üblich, g wenigstens größer als 10 ist. Es ergibt sich dann aus Gleichung (10) für K = 1 iao

AN _ +Δμ N₀ ~ 2g/i
bei der Erfindung dagegen, wenn z. B. K = 0,

Al (AeX . ^5

g/i ) '

diese beiden Ausdrücke unterscheiden sich um einen Faktor , welcher klein gegenüber ι ist.

Aus dem Umstand, daß die Konstante K bedeutend von ι abweichen muß, folgt, wenn z. B. den Eingangskreisen der Verstärker die gleichen Signalspannungen zugeführt werden, also die Spannungsteiler i,2 und 3,4 die gleichen Teilerverhältnisse q_a bzw. q_b besitzen, daß die Ausgangskreise und die Gegenkopplungskreise der Verstärker ungleich gewählt werden müssen. Man koppelt dann den Hauptverstärker A über eine Impedanz 7, die von der gleichen Größenordnungwie die Belastungsimpedanz 10 ist, mit dieser, während die Kopplungsimpedanz 8 zwischen dem Ersatzverstärker B und der Belastungsimpedanz 10 und gewünschtenfalls auch die Ausgangsimpedanz 6 des Ersatzverstärkers B weggelassen wird. Die Gegenkopplung mittels der Impedanzen 11 und 12 muß dann für den Hauptverstärker A dementsprechend um einen Faktor 2 niedriger sein als diejenige des Ersatzverstärkers B.

In Fig. 2 ist ein vereinfachtes Beispiel eines in dem vorhergehenden Absatz beschriebenen Verstärkers dargestellt. Der Hauptverstärker A ist über eine Trennungsimpedanz 7, die z. B. gleich der Belastungsimpedanz 10 sein kann, mit dieser gekoppelt, während der Ersatzverstärker B ohne Zwischenschaltung einer nennenswerten Impedanz mit der Belastungsimpedanz 10 gekoppelt ist. Um dann die Bedingung (7) für gleiche Verstärkung zu erfüllen, sowohl im Falle, daß nur der Hauptverstärker A, als auch im Falle, daß nur der Ersatzverstärker B wirksam ist, muß daher der Hauptverstärker A um einen Faktor 2 weniger gegengekoppelt sein als der Ersatzverstärker B. Sind z. B. die Kopplungsimpedanzen 1 und 3 zwischen der Signalquelle V₁ und den Eingangskreisen der Verstärker A und B gleich groß, so muß die Gegenkopplungsimpedanz 11 des Hauptverstärkers A das Zweifache des Wertes der Gegenkopplungsimpedanz 12 des Ersatzverstärkers B sein. Die erwähnte Ungleichheit der Ausgangs- und der Gegenkopplungskreise der Verstärker A und B kann aber auch dadurch erhalten werden, daß der Gegenkopplungskreis des Hauptverstärkers A an eine andere Ausgangselektrode angeschlossen ist als die Belastungsimpedanz. Es ergeben sich dann z. B. die vereinfachten Ausführungsbeispiele nach den Figuren 3 und 4.

In Fig. 3 ist die Anode der Hauptverstärkerröhre A sowie diejenige der Ersatzverstärkerröhre B ohne Zwischenschaltung nennenswerter Impedanzen mit der Belastungsimpedanz 10 verbunden; der Gegenkopplungskreis 11,1 der Haupt verstärker röhre A ist dagegen mit dem Schirmgitter der Röhre .4 gekoppelt. Die dem Steuergitter der Ersatzverstärkerröhre B zugeführte Gegenkopplungsspannung ist somit sowohl von der vom Hauptverstärker A erzeugten Spannung, als auch von der vom Ersatzverstärker B über die Belastungsimpedanz 10 erzeugten Spannung abhängig, während die dem Steuergitter der Hauptverstärkerröhre A zugeführte Gegenkopplungsspannung nur von der Schirmgitterverstärkung der zuletztgenannten Röhre abhängig ist. Der Gegenkopplungskoeffizient a_b und die Konstante K sind also in diesem Falle gleich Null.

Auf ganz ähnliche Weise wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 die Gegenkopplungsspannung für die Hauptverstärkerröhre A durch Einschalten einer Kathodenimpedanz 16 nur von der Verstärkung des Hauptverstärkers A abhängig gemacht, während diejenige der Ersatzverstärkerröhre -B von den Verstärkungen der beiden Verstärkerröhren A und B abhängig ist. Die Gegenkopplungsimpedanzen 16 und 12,3 müssen natürlich noch entsprechend den Bedingungen (7) gewählt werden, wobei die Verstärkungsfaktoren der Verstärkern! und B bei Unwirksamkeit eines der beiden gleich sind.

Werden andererseits die Kopplungsimpedanzen zwischen den entsprechenden Ausgangskreisen der Verstärker A und B und der Belastungsimpedanz 10 gleich gewählt, z. B. durch Weglassen der Kopplungsimpedanzen 7 und 8, so ergibt sich aus der Bedingung, daß K bedeutend von 1 abweicht, daß die Eingangskreise und die Gegenkopplungskreise der Verstärker A und B verschieden gewählt werden müssen. Fig. 5 zeigt ein vereinfachtes Beispiel eines solchen Falles. In diesem Ausführungsbeispiel wird die volle Eingangsspannung dem Steuergitter der Hauptverstärkerröhre A zugeführt, während dem Steuergitter der Ersatzverstärkerröhre B mittels des Spannungstellers 3,4 nur z. B. die Hälfte der Eingangsspannung zugeführt wird, d. h. q_a = 1 und q_b — ¹Z₂. In den Kathodenkreisen der Röhren A und B Hegt eine gemeinsame Impedanz 19, so daß die Gegenkopplungskoeffizienten a_b, b_a und b_b den gleichen Wert erhalten, ferner eine zusätzliche, gleichgroße Impedanz 20 nur im Kathodenkreis des HauptverstärkersA, so daß der Gegenkopplungskoeffizient a_a doppelt so groß ist wie die übrigen Gegenkopplungskoeffizienten. Bei Vernachlässigung der Glieder

gegenüber

1	bzw.	I
μ-αο		PbO
Nn	Nn '

einer Vernachlässigung, die ohne weiteres zulässig ist, sind folglich die Bedingungen (7) erfüllt, wenn die Konstante K = ¹I₂ gesetzt wird.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel ähnlich demjenigen nach Fig. 2. Der Hauptverstärker A enthält dabei die Verstärkerröhren 23 und 24 und der Ersatzverstärker B die Röhren 28 und 2g. Die Kopplungsimpedanz 7 zwischen der Ausgangsimpedanz 5 des Hauptverstärkers A und der Belastungsimpedanz 10 ist von gleicher Größenordnung wie die Belastungsimpedanz 10, und die Gegenkopplung des Hauptverstärkers A mittels der Impedanzen 25, 26 und 27 ist kleiner als die des Ersatzverstärkers B mittels der Impedanzen 30, 31.

Es werde angenommen, daß V₁ die Spannung an den Eingangsklemmen der Verstärker, V_a die Spannung über die Ausgangsimpedanz 5, V_b diejenige über die Ausgangsimpedanz 6,—der Gegenkopplungs- ^la·*

faktor und r_ag_a die Verstärkung des HauptverstärkersJ (letztere als Verhältnis zwischen F₀ und V₁ bei Abwesenheit einer Gegenkopplung und bei

ausgeschaltetem Verstärker B gemessen), — der ^rb

Gegenkopplungsfaktor und r_bg_b die Verstärkung des Ersatzverstärkers B (letztere als Verhältnis zwischen V_b und F₁- bei Abwesenheit einer Gegenkopplung und bei ausgeschaltetem Verstärker^, gemessen), p_a die Spannung an der Impedanz 6 nach Teilung durch eine der Impedanz 5 zugeführte Spannung (bei ausgeschalteten Verstärkern A und B gemessen), und p_b die Spannung an der Impedanz 5 nach Teilung durch eine der Impedanz 6 zugeführte Spannung (gleichfalls bei ausgeschalteten Verstärkern A und B) bezeichnet. Es ergibt sich dann

«„ =

= Pc	gb	:ga
= rb	I
	: ar
P	dN	a

a_h =

{r_ap_a + r_ag_bp_a — r_bg_bp_ap_b) dg_a

r —γα IV —

' n.

woraus für die VerstärkungiV folgt:

N =

₌ rqgqPa + T_bg_b + Ugagb (* ~ PaPb) * +ga+gb +gagbi*—PaPb)

Durch Differenzierung ergibt sich

- ga — gaPaPb) (?b +r_bg_a — ^agaPa) dgb

g_b + g_ag_b~ gagbPaPb)

Würde die Impedanz 7 weggelassen, so wäre p_a — p_b = i, so daß man in der Annahme r_a = r_b = r (gleiche Verstärkung der Verstärkern! und B) und g_a und g_b groß gegen 1 finden würde

dN

Jedoch durch Anbringen der Impedanz 7 von gleicher Größenordnung wie die Belastungsimpedanz 10 werden p_a und p_b kleiner als 1, z. B. zwischen 0,3 und 0,7, während als Bedingung dafür, daß der Verstärker A an der Impedanz 10 bei ausgeschaltetem Verstärker B eine gleich große Spannung wie der Verstärker B bei ausgeschaltetem Verstärker A erzeugt, r_b = r_ap_a gilt, und damit wird

dN ₌ dg_a dg_b

N ga²gb(l-PaPb) g_agb*(*—paPb) '

worin wieder g_a und g_b groß gegenüber 1 angenommen sind.

Man sieht also, daß die Koeffizienten von dg_a und dg_b, die ein Maß für die auftretende Verzerrung sind, in letzterem Falle wesentlich kleiner werden. Setzt man z. B. im dargestellten Beispiel N = r_b — 100, = Pb= \U

gibt sich

= 200, r_ag_a = r_bg_b = 10 000, so er-

dN

dg

N 3750

dagegen bei Weglassen der Impedanz 7 und N = r_a = ^rb = 100 und g_a = g„ = 100,

dN

400

dga , dg_b

Dabei ergibt sich, daß im ersteren Falle im wesentlichen der Verstärker A, im zweiten Falle aber die beiden Verstärker in gleichem Maße Energie an die Belastungsimpedanz 10 liefern, was als allgemeine Regel für die dargestellten Ausführungsbeispiele gilt.

Die obenerwähnten Formeln für die Gegenkopplungskoeffizienten a_a und b_a entsprechen in sehr guter

Annäherung den Bedingungen (7), da — gegenüber -

vernachlässigbar ist. Man kann aber durch Einschalten einer Impedanz 32 in den Anodenkreis der Röhre

29, welche dann — mal so groß sein muß wie die Impe-

^rb

danz 6, die gestellten Bedingungen genau erfüllen.

In Fig. 7 ist eine abgeänderte Form des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 dargestellt, bei der wieder die beiden Verstärker A und B zwei Verstärkerröhren 23, 24 bzw. 28, 29 enthalten und bei der der Gegenkopplungskreis 30, 31 des Ersatzverstärkers B mit der Belastungsimpedanz 10 gekoppelt ist, so daß die so erzeugte Gegenkopplungsspannung von der Verstärkung der beiden Verstärker abhängig ist, während der Gegenkopplungskreis 25, 27 des Hauptverstärkers A mit dem Schirmgitter der Röhre 24 gekoppelt und daher nur von der Verstärkung des Hauptverstärkers^. abhängig ist.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 enthalten die Verstärker A und B je drei Röhren 35, 36, 37 bzw. 38, no 39, 40. Die Eingangskreise der beiden Verstärker sind ohne Zwischenschaltung nennenswerter Impedanzen mit der Signalquelle V₁ verbunden, während die Anodenkreise der letzten Röhren 37 bzw. 40 gemeinsam über einen Ausgangstransformator 41 die Belastungsimpedanz 10 speisen. Die Kopplungen zwischen

den Kathodenkreisen der Röhren 37 bzw. 40 und den Eingangskreisen, namentlich den Kathodenkreisen der ersten Röhren 35 und 38 der Verstärker A und B, sind aber ungleich, und zwar sind die Kathoden der Röhren 37 und 40 über z. B. gleiche Impedanzen 43 und 44 miteinander verbunden, wobei die der Kathode der Röhre 38 des Ersatzverstärkers B zugeführte Gegenkopplungsspannung dem Verbindungspunkt der Impedanzen 43 und 44 entnommen wird und daher von der Verstärkung der beiden Verstärker A und B abhängig ist. Die Kathoden der Röhren 37 und 40 sind gleichzeitig über z. B. gleiche Impedanzen 45 und 46 mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden, wobei aber die dem Kathodenkreis der Röhre

χ 5 35 des Hauptverstärkers A zugeführte Gegenkopplungsspannung nur dem Kathodenwiderstand 45 der Röhre 37 entnommen wird und daher im wesentlichen nur von der Verstärkung des Hauptverstärkers A abhängig ist.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen wurde immer mit einem positiven Wert von K gerechnet. Es ist aber auch möglich, K einen negativen Wert zu geben, in welchem Falle die Gegenkopplungsspannung des Hauptverstärkers A, insoweit sie vom Ersatzverstärker B herrührt, in der Phase umkehrt. Dies wird

z. B. in der Schaltung nach Fig. 6 dadurch erreicht, daß man eine Kupplungsimpedanz (nicht dargestellt) zwischen den Kathoden der Röhren 29 und 23 anbringt.

Auch lassen sich an Stelle der als Widerstände dargestellten Impedanzen unter Umständen Transformatoren verwenden, wobei gegebenenfalls die Impedanz 7 von der Streuinduktivität eines solchen Tranformators gebildet wird. Gegebenenfalls kann auch die Impedanz 6 einen Teil der Belastungsimpedanz 10 bilden.

Ferner kann eine Anzeigevorrichtung, z. B. eine Alarmvorrichtung, vorgesehen werden, welche bei Ausfall eines der beiden Verstärker, oder wenn die Verzerrung der Schaltung einen vorgeschriebenen Wert überschreitet, betätigt wird. Bei Ausfall des Haupt Verstärkers A nimmt z. B. die Größe der Ausgangswechselspannung des Ersatzverstärkers B in wesentlichem Maße zu, wobei man die Alarmvorrichtung auf diese Wechselspannung ansprechen lassen kann. Andererseits ist eine Reaktion auf das Ausfallen des Ersatzverstärker B möglich, z. B. durch Wegfallen der Amplitude einer Hilfsschwingung mit einer Frequenz außerhalb des Frequenzbereiches der zu verstärkenden Schwingungen, die man ausschließlich vom Ersatzverstärker B oder durch Selbstschwingen erzeugen läßt. In letzterem Falle kann das Selbstschwingen mittels einer Anzeigeröhre in der Amplitude begrenzt werden.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verstärkerschaltung mit einem Hauptverstärker A und einem Ersatzverstärker B, die je mit einem Eingangskreis, einem Ausgangskreis und einem Gegenkopplungskreis versehen sind, wobei die beiden Eingangskreise mit derselben Signalquelle und die beiden Ausgangskreise mit derselben Belastungsimpedanz verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gegenkopplungskoeffizienten der Gegenkopplungskreise praktisch folgende Bedingungen erfüllt werden:

   a„ —

   N₀ μ_αο

   a*= K

   ■r la

   N₀

   N₀

   worin K eine Konstante darstellt, welche bedeutend von ι abweicht,
   die Gegenkopplungskoeffizienten gemäß

   V _ia = a_aE_a + a_yE_h V_n = b_aE_a + b_bE_b

   definiert sind, V_ta bzw. V_n die nach den Eingangskreisen der Verstärker A und B zurückgeführten Gegenkopplungsspannungen, E_a bzw. E_b die über die Belastungsimpedanz erzeugten Spannungen bedeuten, wenn der Ersatzverstärker B bzw. der Hauptverstärker A außer Betrieb gesetzt wird (ohne daß sich damit ihre inneren Widerstände ändern),

   q_a bzw. q_b die Bruchteile bezeichnen, in denen die Signalspannung den Eingangskreisen der Verstärker A und B zugeführt wird,

   μ_α0 bzw. ,W₆₀ die mittleren Verstärkungsgrade der Verstärker A und B bezeichnen, als Verhältnis zwischen der Spannung E_a bzw. E_b und der Eingangsspannung des betreffenden Verstärkers gemessen, und Λ^τ ₀ die Verstärkung der Schaltung bedeutet.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkopplungskreis des Hauptverstärkers A mit einem Punkt verbunden ist, dessen Spannung vorwiegend von der Verstärkung des Hauptverstärkers abhängig ist, während der Gegenkopplungskreis des Ersatzverstärkers B mit einem Punkt verbunden ist, dessen Spannung praktisch in gleichem Maße von der Verstärkung des Hauptverstärkers wie von derjenigen des Ersatzverstärkers abhängig ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, bei welcher der Gegenkopplungskreis des Hauptverstärkers A mit einer Ausgangselektrode dieses Verstärkers gekoppeltist, welche gleichzeitig über eine Trennungsimpedanz mit der Belastungsimpedanz gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennungsimpedanz (7) von der gleichen Größenordnung ist wie die Belastungsimpedanz (10) und einen hohen Wert hat gegenüber der entsprechenden Impedanz (8) zwischen der Ausgangselektrode des Er- iao satzverstärkers B und der Belastungsimpedanz (10) (Fig. 2).
4. 4. Verstärkerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen in den Ausgangskreisen der beiden Verstärker Werte haben, bei denen (bei ausgeschalteten Verstärkern)

   sowohl der Quotient (p_a) aus der Spannung an der Ausgangsimpedanz des Ersatzverstärkers und einer der Ausgangsimpedanz des Hauptverstärkers zugeführten Spannung, als auch der Quotient (p_b) aus der Spannung an der Ausgangsimpedanz des Hauptverstärkers und einer der Ausgangsimpedanz des Ersatzverstärkers zugeführten Spannung zwischen 0,3 und 0,7 liegt.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkopplungskreis des Hauptverstärkers mit einer anderen Ausgangselektrode dieses Verstärkers als die Belastungsimpedanz gekoppelt ist, und die Ausgangselektrode des Ersatzverstärkers sowohl mit der Belastungsimpedanz als auch mit ihrem Gegenkopplungskreis verbunden ist (Fig. 3).
6. 6. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen in den Eingangskreisen der Verstärker voneinander verschieden sind, so daß das dem Hauptverstärker zugeführte Signal größer ist als das dem Ersatzverstärker zugeführte Signal, und dementsprechend der Hauptverstärker nicht nur mit einem den beiden Verstärkern gemeinsamen Gegenkopplungskreis, sondern auch mit einem nicht mit dem Ersatzverstärker gemeinsamen Gegenkopplungskreis versehen ist (Fig. 5).
7. 7. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsimpedanz in den gemeinsamen Anodenkreisen der letzten Verstärkerröhren der Verstärker liegt, und der Gegenkopplungskreis des Ersatzverstärkers an den Verbindungspunkt zweier mit den Kathoden dieser Röhren verbundener Impedanzen angeschlossen ist, der des Hauptverstärkers dagegen mit einem Punkt einer im wesentlichen vom Kathodenstrom der letzten Röhre des Hauptverstärkers durchflossenen Impedanz verbunden ist (Fig. 8).
8. 8. Verstärkerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, welche bei Ausfall eines der Verstärker in Wirkung tritt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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