DE941296C

DE941296C - Verstaerker fuer elektrische Schwingungen mit Gegenkopplung

Info

Publication number: DE941296C
Application number: DEI4417A
Authority: DE
Inventors: Thomas Frederick St Hargreaves
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1950-07-28
Filing date: 1951-07-27
Publication date: 1956-04-05

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verstärker füir elektrische Schwingungen.

Es· ist bekannt, zur Verminderung der durch die nicht lineare Charakteristik von Verstärkerröhren hervorgerufenen Verzerrungen eine oder mehrere Verstärkers rufen vorzusehen, die jeweils aus zwei Röhren in Gegentaktschalitung beistehen. Diese Anordnung· wird jedoch hinsichtlich der Erdsymmetrie gewöhnlich dann kompliziert, wenn es erforderlich ist, eine Gegenkopplung von einer der Gegentaktstufen nach einer vorangehenden Stufe vorzunehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in einem Verstärker eine Stufe vorzusehen, die zwei Röhren in einer derart abgewandelten Gegentaktschailtung enthält, daß es möglich ist, von dieser Stufe eine unsymmetrische Spannung für die Gegenkopplung auf eine vorhergehende Stufe des Verstärkers abzunehmen-.

Es· sind aus zwei ähnlichen Röhren bestehende Verstärkerstufen bekannt, deren Gitterkathodenkreise wechselstrommäßig gegensinnig in Reihe liegen und bei denen das Steuergitter einer der beiden Röhren mit dem Ausgang der letzten

Vorstufe verbunden ist, während das Steiuergitter der anderen Röhre geerdet ist, und die miteinander verbundenen Kathoden dieser Röhren über einen Widerstand an Masse liegen.

Gemäß der Erfindung erhält bei einem Verstärker mit einer so ausgebildeten Endstufe und einer oder mehreren. Vorverstärker stuf en der Kathodenwiderstand der Endstufe eine für die Betrieibsfrequeniz praktisch, unendlich, große Impedanz, und es wird ίο von einer der Anoden der beiden Röhren die Ausgangsspannung und von der gleichen oder der anderen Anode eine Gegenkopplungsspannung für die Voirröhren abgenommen.

Eine scheinatische Schaltung eineis Verstärkers gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung gezeigt. Der Verstärker besitzt drei Röhren 1, 2, 3, die in üblicher Art als drei Vorverstärkungsstufen angeordnet sind. Die zu ihnen gehörigen) Hilfselemente sind, ebenfalls, üblicher Art. Des weiteren ist eine Ausgangsstufe vorgesehen,. die aus zwei ähnlichen Röhren 4 und 5 besteht. Von der Anode der Röhre 4 führt über den Bloakkondenisaitor 6 ein GegenkopplungS'weg zur Kathode der ersten Röhre 1, die über den Widerstand 7 mit Erde verbunden ist. Die zu. verstärkenden Signalschwingungen werden an die Klemme 16 und damit an das Gitter der ersten Röhre 1 angelegt.

Die Kathoden der Röhren 4 und 5 sind miteinander und über ein Widerstandsnetzwerk mit Erde verbunden, das aus· dar Induktivität 8 und dem in Reihe liegenden Widerstand 9 besteht. Die Induktivität 8 '.muß so groß sein, daß das. Netzwerk für die Betriebsfrequenzen des Verstärkers praktisch unendlich hohe Impedanz, besitzt. Der Widerstand 9 muß in Verbindung mit dem Widerstand der Induktivität 8 so bemessen sein, diaß die Röhren 4 und 5 die richtige' Vorspannung erhallten. Es. ist klar, daß jedes geeignete Impedanznetzwerk für die Verbindung der Kathoden der Röhren 4 und 5 mit Erde benutzt werden kann, wenn es nur die erforderliche Vorspannung ergibt und seine Impedanz für die. Betriebsfrequenzen des Verstärkers hoch genug ist.

Das Siteuergiitter der Röhre 4 ist wie üblich mit der Anode der Röhre 3 über einen Blookkondensator 10 verbunden. Dagegen liegt das Steuergitter der Röhre S direkt an Erde. Die. Anode dieser Röhre ist mit dem positiven Pol 11 (HT+) der Anodenspannung verbunden, und zwar über die Primärwicklung eines Ausgangsübertragers Γ2, dessen _ Sekundärwicklung an den Ausgangsklemmen 13 und^: 14 liegt, denen die verstärkten Schwingungen entnommen, werden können. Der negative Pol 15 (HT —■) der Anodenspanniumg ist geerdet. Das Element 8 bewirkt nun, daß jede Änderung in der Summe der Anodieniströme der Röhren 4 und 5 verhindert wird. Dementsprechend sind die Wechsel stromkomponenten der Anodenströtne dieser beiden Röhren immer gleich groß, aber entgegengesetzt. Da auch die Gittorkathodenikreiise der Röhren 4 und 5 wechselstrommäßig in Reihe liegen, folgt, daß die Wechselspannung V, die am Gitter der Röhre 4 liegt, gleich V₁ —V₂ sein muß, wenn V₁ und V₂ die an den Gittern der Röhren 4 und- 5 liegenden zugehörigen Wechselspannungen in bezug auf deren Kathoden sind, da die Gitterkathodenkreise in Gegensinn-Reihenechaltung liegen, Vermöge der Nichtlinearität dar¹ Röhren können.

V₁ und F₀ damit in der Form

V₁ = A₀ -+,A₁J + A₂J* +>A₃Js + ... V₂ = A₀-A₁J + A₂JS-A₃Js + ...

geschrieben werden·, wobei / die Weohselstromkompoinente des Anodenstromes jeder Röhre ist. Dabei wird vorausgesetzt, daß deren Kennlinien völlig übereinstimmen.-Es gilt dann

V = V₁-V₂ = 2 A₁J + 2 A₃J^ + ...

V ist also eine ungerade Funktion von /. Daher muß auch / eine ungerade Funktion von V sein, so daß / in der Form

J = B₁V+B₃V* + ...

geschrieben werden kann. Maai sieht afliso, daß es im Ausigangsstram / keine Komponenten gibt, die gerade Harmonisehe von V sind. Es wird also' dasselbe erreicht wie mit der üfalichen Gegentaktschaltung. Die Anodenkreis'« der beiden Röhren sind jedoch getrennt, so daß in sehr einfacher Weise eine unsymmetrische Gegenkopplungsspannung von einer der Röhren abgenommen werden kann, wie es aus der Zeichnung hervorgeht.

Bei dem dargestellten Verstärker liegen¹ vor der Ausgangsstufe drei Vorstufen. Die Schaltung ist für jede ungerade Vorstufiemzahil gleich. Der Gegenkopplungsiweg führt, wie gezeigt, zur Kathode der ersten Röhre. Wenn eine gerade; Anzahl von Stufen vorliegt, so muß das. Vorzeichen der Gegenkopplungsspannunig umgekehrt werden. In diesem Falle ist die Kapazität 6 mit der Anode der Röhre 5 zu verbinden, oder die Kapaztität 10 und dar entsprechende Gitterwiderstand 17 sind mit dem Gitter der'Röhre 5 zu verbinden, wobei dann das Gitter der Röhre 4 zu erden ist. Die Gegenkopplung kann offensichtlich auch in irgendeiner anderen Art gemaß dem Stand der Technik vorgenommen werden.

Obwohl die Prinzipien der Erfindung an Hand einer speziellen Ausführungsform und besonderen Modifikationen davon beschrieben wurden, ist klar, daß dies nur beispielshalber geschah und daß darin keine Begrenzung des Wesens der Erfindung liegt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι. Verstärker für elektrische Schwingungen mit wenigstens einer Vorstufe und einer aus zwei ähnlichen Röhren bestehenden, Ausgangsstufe; deren Gitterkaithodenkreise wecheelstrommäßig gegensinnig in Reihe liegen und bei der¹ das Steuergitter einer der beiden Röhren mit dem Ausgang der letzten Vorstufe verbunden ist, während das Steuergitter der anderen Röhre geerdet ist, und die miteinander verbundenen Kathoden dieser Röhren über einen Widerstand an Masse liegen, dadurch gekenn-

zeichnet, daß dieser Kathodenwiderstand eine für die Betriebsfrequenz praktisch unendlich große Impedanz besitzt und daß von einer der Anoden der beiden Röhren die Ausgangsspannung und von der gleichen oder der anderen Anode eine Gegenkopplungsspannung für die VoiTÖihren abgenommen wird.
2. Verstärker mach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei ungerader Vorstufenzahl die dem Verbraucher zugeführte Ausgangsspannung an der Röhre abgenommen wird, an der die Gegenkopplungsspannung nicht abgegriffen wird, während sie bei gerader Vocrstufenzahl wahlweise an einer der beiden Röhren abgenommen wird.

Angezogene Druckschriften: Proc. IRE, 1946, S. 402 bis 405; 1948 S. 1172

und ιι74; Electronics, 1946, S. 136 und 137; Proc. of the Inst, of Radio Eng. Australia, 1950,

S. 199 bis 204; britische Patentschriften Nr. 520 073, 605 427,

630 123,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©509 685 3.56