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Anordnung zur Verstärkungsregelung Die Erfindung bezieht sich auf
eine Anordnung zur Amplituden- bzw. Verstärkungsregelung elektrischer Signale innerhalb
eines Verstärkers.
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Es ist ,schon eine Reihe geeigneter Schaltungen vorgeschlagen worden.
Die gebräuchlichere Art der Regelung beruht auf der Änderung der Gittervorspannung
einer Verstärkerstufe entweder durch Einstellung von Hand oder durch eine veränderbare
Gegenkopplungsspannung, die an das Gitter angelegt wird. Andere, ebenfalls häufig
verwendete Schaltungen arbeiten mit Änderung der Anodenspannung eines Verstärkers,
die wiederum von Hand vorgenommen oder durch rückgekoppelte Signalanteile gesteuert
wird.
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Die Erfindung schlägt eine neue, einfache Anordnung zur Verstärkungsregelung
vor. Die Regelanordnung benutzt eine Elektronenröhre mit Anode, Kathode und Gittern
und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale der Kathode sowie ein Teil
ihrer Spannung dem Steuergitter mit gleicher Phase aufgedrückt werden und daB einstellbare
Elemente zur Änderung des Amplitudenverhältni.sses der der Kathode und dem Gitter
zugeführten Signalanteile vorhanden sind.
Die Einstellung des Amplitudenverhältnisses
der der Kathode und dem Gitter zugeführten Signalanteile kann dadurch erfolgen,
daß entweder die Amplitude im Gitterkreis oder im Kathodenkreis oder in beiden Kreisen
geändert wird.
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An Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Fig. i und 2 schematisch
dargestellt sind, soll die Erfindung näher erläutert werden.
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In Fig. i ist mit i eine Röhre in Gestalt einer Doppeltriode bezeichnet.
An ihre Stelle können auch getrennte Verstärkerröhren treten und solche Röhren,
die mehr als ein Gitter besitzen. Die zu verstärkenden Signale werden über das Eingangskoppelglied
2 an das Steuergitter 3 des ersten Systems der Röhre i und an Bezugspotential 4
(wie üblich als Erde dargestellt) gelegt. Das erste Röhrensystem enthält außer dem
Gitter 3 eine Kathode 5 und eine Anode 6. Das zweite Röhrensystem enthält Steuergitter
7, Kathode 8 und Anode g. Im Eingangskreis des ersten Systems liegt zwischen Gitter
und Erde eine Impedanz, die aus dem Widerstand io und den Kondensatoren i i und
12 besteht. Die Kathoden 5 und 8 sind über den gemeinsamen Widerstand 13 mit Erde
verbunden, so daß das erste System- der- -Röhre i mit dem zweiten System kathodengekoppelt
ist. Somit erscheinen an das Gitter 3 angelegte Signale über dem Kathodenwiderstand
13 in der gleichen Phase. Mit dem Gitter 7 ist ein Spannungsteilerabgriff 14 so
verbunden, daß vom Widerstand io ein Teil der Signalspannung mit einstellbarer Amplitude
an das Gitter 7 gelegt werden kann. Da beim zweiten System der Röhre i die Eingangsspannung
sowohl der Kathode 8 als auch mit gleicher Phase dem Gitter 7 zugeführt wird, so
wird an der Anode 9 offensichtlich eine gegenphasige Wirkung erzeugt.. Daraus folgt,
daß die über den Kondensator 15 weggeführte Ausgangsspannung aus dem Verhältnis
der dem Widerstand 13 bzw. dem Gitter 7 zugeführten Signalspannungsanteile resultiert.
Das gewünschte Amplitudenverhältnis wird durch Einstellung des Abgriffes 14 erreicht.
Um auch die Phasengleichheit nach Einstellung des Abgriffes 14 zu bewahren, ist
der Kondensator i i variabel ausgebildet und gleichzeitig so einstellbar, daß zwischen
den Kondensatoren i i und 12 die gleiche Spannungsteilung ` herrscht wie zwischen
dem oberen und dem unteren Teil des Widerstandes io. Es ist ersichtlich, daß die
Ausgangssignalspannung zunächst allein durch Einstellung des Abgriffes 14 verändert
wird.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist noch ein Widerstand
16 vorgesehen, der parallel zum Anodenwiderstand 17 des ersten Röhrensystems liegt.
Der entsprechende Anodenwiderstand für das zweite System ist mit 18 bezeichnet.
Um die Amplitude der Ausgangssignale zu variieren, genügt es nämlich auch, nur den
Widerstand 16 zu ändern.
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Das zweckmäßige Verfahren der Regelung besteht darin, daß der Potentiometerabgriff
iq. zunächst so eingestellt wird, daß der Betriebspegel dann auftritt, wenn das
Potential, das an die Anode 6 angelegt ist, maximal ist. Die- Verminderung dieser
Spannung hat dann ein Anwachsen des Ausgangspegels zur Folge.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.2 sind die hauptsächlichen Elemente
der Anordnung mit den in Fig..i gezeigten identisch, abgesehen vom Widerstand 16.
An dessen Stelle tritt die Röhre i9 mit Kathode 2o, Gitter 21 und Anode 22. Weiterhin
ist zwischen dem Bezugspotential (Erde) und einer Quelle negativer Spannung ein
Potentiometer 23 vorgesehen. Das Gitter 21 ist über den Abgriff 24 mit dem Potentiometer
23 verbunden, so daß die Leitfähigkeit. und damit der effektive Widerstand der Röhre
ig verändert werden können.
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Diese Anordnung eignet sich besonders für automatische Verstärkungsregelung,
da die Widerstandswirkung der Röhre i9 durch Änderung der ihrem Gitter 21 zugeführten
Gleichspannung leicht gesteuert werden kann. So können, wie in Fig. 2 dargestellt
wird, z. B. die Eingangssignale von der Quelle 2 über den Schalter 25 einer Gleichrichteranordnung
26 und schließlich über Schalter 27 dem Potentiometer 23 zugeführt werden. Damit
werden die Eingangssignale gleichgerichtet und zur automatischen Verstärkungsregelung
an das Gitter 21 angelegt. In diesem Falle muß das negative Potential nicht von
einer äußeren Spannungsquelle her bezogen werden.
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Die Einstellung der der Kathode zugeführten Signalamplitude erfolgt
somit durch Änderung des Potentials an der Anode 6, wozu beim ersten Ausführungsbeispiel
der Widerstand 16 und beim zweiten ein besonderer Verstärker (Verstärkerröhre i9
und Potentiometer 23) dient. Die kombinierte Einstellung der Signalspannungen im
Gitterkreis und im Kathodenkreis ist, wie Versuche gezeigt haben, gegenüber der
Regelung nur einer Spannung vorteilhaft, - da sich so erhebliche Verstärkungsänderungen
erzielen lassen, ohne daß Verzerrungen eintreten. Die Verzerrungen sind z. B. viel
geringer als in den üblichen Verstärkungsregelschaltungen, die mit einer Regelpentode
und Gittersteuerung arbeiten. Wenn zwischen der Verstärkungsänderung und der Änderung
der Eingangssignalamplitude ein linearer Zusammenhang erwünscht ist, so kann di.:
Gleichrichteranordnung so getroffen werden, daß sie annähernd dem logarithmischen
Gesetz der Regelschaltung folgt. Da .Anordnungen mit logarithmischer Charakteristik
allgemein bekannt sind, erübrigt es sich, hierzu nähere Erläuterungen zu geben.
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Die Beschreibung erfolgte der besseren Verständlichkeit halber an
Hand bestimmter Ausführungsformen. Es ist darin jedoch keine Begrenzung des Wesens
und der Anwendungsmöglichkeit der Erfindung zu sehen.