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Röhrenempfänger oder -verstärker, insbesondere Rundfunkempfänger,
zum wahlweisen Betrieb aus Batterien oder dem Lichtnetz Die Erfindung befaßt sich
mit Röhrenverstärkern und insbesondere mit Rundfunkempfängern, welche wahlweise
aus Batterien oder aus dem Lichtnetz gespeist werden können und die eine Anzahl
von Batterieröhren einschließlich einer Batterieröhre für die Endstufe, welche als
Leistungsröhre bei Batteriebetrieb dient, und eine netzbetriebene Endröhre ausschließlich
für den Netzbetrieb enthalten, deren Heizfaden aus dem Netz gespeist wird. Bei diesen
Verstärkern und Empfängern soll bei Netzbetrieb der Heizstrom für die Batterieröhren
durch den Anodenstrom der netzgeheizten Endröhre geliefert werden, während bei Batteriebetrieb
der Heizstrom aller im Betrieb befindlichen Röhren der Batterie entnommen wird.
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Bekannte Empfängeranordnungen dieser Art leiden an dem Nachteil, daß
bei Netzbetrieb Schwankungen der Netzspannung Anodenstromänderungen bei der Endröhre
und somit Heizstrom Schwankungen bei den Batterieröhren hervorrufen. Der Heizstrom
für die Batterieröhren, welche gewöhnlich direkt geheizt sind, soll innerhalb enger
Grenzen konstant gehalten werden, um Beschädigungen der Röhren zu vermeiden. Die
Lebensdauer einer Röhre wird verkürzt, wenn der Heizstrom den für die Röhre zugelassenen
Wert
übersteigt, oder der Heizfaden bzw. die IHeizfäden brennen durch, wenn der Heizstrom
zu hoch ansteigt. Umgekehrt wird, wenn die Netzspannungsschwankungen eine Verminderung,
des: Heizstromes unter den vorgeschriebenen Wert zur Folge haben, die Wiedergabequalität
des Gerätes leiden. Heizstromschwankungen können auch auftreten, wenn die Endröhre
ausgewechselt werden muß, da geringfügige Unterschiede in den Kennlinien bei verschiedenen
Röhren der gleichen Type möglich sind.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, diese Schwierigkeiten
zu überwinden, und zwar durch Schaffung einer Anordnung, bei welcher bei Netzbetrieb
der Heizstrom der Batterieröhren konstant und unabhängig genug von @ Netzspannungsschwankungen
gehalten werden kann.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf einen Röhrenempfänger oder -vierstärker,
insbesondere Rundfunkempfänger, zum wahlweisen Betrieb aus Batterien oder dem Netz,
in welchem bei Lichtnetzbetrieb als Endröhre eine indirekt beheizte Röhre verwendet.
und der Anodenstrom der letzteren durch die Heizfäden der auch bei Netzbetrieb benutzten
direkt beheizten Batterieröhren geleitet ist, und besteht zur Lösung der vorerwähnten
Aufgabe darin, daß zwecks Verminderung des Einflusses von Netzspannüngsänderungen
auf die Beheizung dieser Batterieröhren der Spannungsabfall an einem in Reihe mit
einer dieser Röhren liegenden Belastungswiderstand durch leitende Verbindung eines
entsprechenden Tunktes des Widerstands mit einem Steuergitter der indirekt beheizten
Endröhre als Gegenkopplungsspannung für die Regelung (Konstanthaltung) des Anodenstroms
verwendet wird.
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Vorzugsweise wird die leitende Verbindung zwischen dem Steuergitter
der netzgeheizten Endröhre und der Anode einer vorhergehenden Röhre hergestellt,
welche üblicherweise als Niederfrequenzstufe arbeitet, wobei die gegenkoppelnde
Spannung an dem Anodenwiderstand der vorhergehenden Röhre abfällt, und die Vorspannung
der Endröhre derart beeinflußt, daß der gewünschte konstante Stromfluß resultiert.
Bei Batteriebetrieb wird die Verbindung zwischen Anode der vorhergehenden NF-Stufe
und dem Gitter der batteriebetriebenen Endröhre, welche in diesem Fall benutzt wird,
über einen Kondensator ausgeführt.
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Vorzugsweise werden die Heizfäden der Batterieröhren in Serie geschaltet,
und zwar so, daß der Heizfaden einer bei Netzspeisung nicht in Betrieb befindlichen
Batterieröhre, z. B. der batteriebetriebenen Endröhre, aus dem Stromkreis ausgeschaltet
werden kann.
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Die in Serie geschalteten Heizfäden der Vorstufen werden mit dem Anodenstrom
der Endröhre über einen mit der Kathode derselben in Reihe liegenden Widerstand
gespeist, wobei dieser Widerstand vorzugsweise eine nichtlineare Kennlinie aufweist,
was überdies dazu beiträgt, den Heizstrom der Batterieröhren auf den vorgeschriebenen
Wert zu stabilisieren. Falls es gewünscht wird, kann dieser Widerstand veränderbar
bzw. abgleichbar gemacht werden, um die erstmalige Einregelung des Heizstroms zu
erleichtern. In verschiedenen Fällen kann der Heizfaden der . netzbetriebenen Endröhre
selbst als solcher Widerstand verwendet werden. Ein Kondensator großer Kapazität
wird parallel zu Widerstand und Heizfäden der Bätterieröhren geschaltet, um Reste
von Tonfrequenzspannungen aus dem Kathodenkreis der netzbetriebenen Endröhre auszusieben.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung soll ein Ausführungsbeispiel
im folgenden beschrieben und die Wirkungsweise der Stromregelungsgegenkopplung erläutert
werden, und zwar- unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, welche das Prinzipschaltbild
eines erfindungsgemäß ausgelegten Rundfunkempfängers wiedergibt.
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Dieser Empfänger ist mit direkt geheizten Batterieröhren V1, V2, V3
und V4 ausgerüstet, deren Heizfäden in Serie geschaltet sind. Bei Batteriebetrieb
werden die Heizfäden dieser Röhren aus der Batterie@B gespeist. Die Röhre V4 stellt
die batteriebetriebene Endröhre dar und V3 eine Niederfrequenzstufe mit Eingangskreis
C2, R5, welcher diese Röhre steuert. V1 und VZ bedeuten weitere Röhrenstufen des.
Empfängers. Eine netzgeheizte Endröhre V5 ist gleichfalls vorgesehen, welche die
Funktionen der batteriebetriebenen Endröhre V'4 bei Netzbetrieb übernimmt, nachdem
der Heizfaden der batteriebetriebenen Endröhre mittels des Schalters S4 abgeschaltet
worden ist: Die Anode der Röhre V3 ist über den Widerstand R3 mit dem Steuergitter
der Röhre TT5 verbunden, welche bei Schaltung auf Netz in Betrieb ist, während das
Steuergitter der Röhre V4, welche nur bei Batterieanschluß in Betrieb ist, über
den Kondensator C3 mit der Anode von 173 verbunden ist. Der Heizfaden h der Röhre
V5 wird aus dem Netz gespeist. Die Heizfäden der übrigen Röhren TVl, VZ und V'3
werden bei Netzbetrieb zwischen Kathode der Endröhre und dem negativen Bezugspunkt
- AN des nicht dargestellten, die Anodenspannung bei Netzbetrieb- liefernden
Netzanschlußteiles des Gerätes gelegt. Die Vorstufen werden von einem Strom gespeist
werden, welcher in bekannter Weise aus diesem Netzanschlußteil über die Kathode
der Endröhre bezogen wird. Ein nichtlinearer Widerstand Ri liegt im Kathodenkreis
der netzbetriebenen Endröhre und in Reihe mit den Heizfäden der .batteriebetriebenen
Vorröhren TVl, V'2 und V3. An diesen Widerständen entsteht die erforderliche
negative Vorspannung für die Endröhre V5. Ein Kondensator Cl größerer Kapazität
liegt parallel zu der Serienschaltung des Widerstandes R, und der Heizfäden der
Vorröhren, um NF-Spannungskomponenten jaus dem Anodenstrom der netzbetriebenen Endröhre
auszusieben; dadurch ist der den Röhren V1, V2 und V5 zugeführte Heizstrom von Wechselstromanteilen
befreit. Das Schirmgitter der Röhre V3 liegt bei Netzbetrieb an einer Anzapfung
des Widerstandes Ri, wodurch die Konstanz des Heizstromes weiterhin verbessert wird,
während bei Batteriebetrieb das Schirmgitter dieser Röhre über den Widerstand R2
am positiven Pol + A der Batterie liegt, wobei die Verbin= Jung mit dem Widerstand
R1 mittels des Schalters S3 unterbrochen ist. Bei Netzbetrieb wird. die Anodenspannung
für die Röhren V, und V2 über den. Schalter S5 von dem Verbindungspunkt des Widerstandes
R1 und der Kathode der Röhre V5 bezogen, während bei
Batteriebetrieb
die Anodenspannungsversorgung dieser Röhren über den Schalter S6 und den Schwächungswiderstand
R4 erfolgt.
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Ferner erhalten bei Batteriebetrieb die Röhren V3 und V4 Anodenspannung
vom positiven Batteriepol A über Schalter S2 und S6 und bei Netzbetrieb die Röhren
V3 und V5 vom positiven Pol + N des Netzanschlußteiles über Schalter SI., wobei
das Schirmgitter der Röhre V3 durch Schalter S3 mit dem Zapfpunkt des Widerstandes
R1 verbunden wird. Der Widerstand R4 liegt bei Netzbetrieb parallel zum Ausgangskreis
und hat daher keinen merklichen Einfiuß. Die Röhren V3 und V4 oder V3 und V5 werden
aus der Batterie oder dem Netzgerät entsprechend der jeweiligen Stellung der Schalter
S1, 5, und S6 betrieben.
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Die verschiedenen einzelnen Schalter der Anordnung stellen in Wirklichkeit
Teile eines von einem einzigen Bedienungsgriff angetriebenen Vielfachschalters dar.
Hierbei sind bei Batteriebetrieb die Schalterkontakte S2, S4 und S6 geschlossen
und die Schaltkontakte S1, S3 und S5 geöffnet. Nei Netzbetrieb dagegen sind die
Schaltkontakte S2, S4 und S6 geöffnet, die Kontakte S1, S3 und S5 jedoch geschlossen.
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Die Wirkungsweise der Gegenkopplung zur Stromregelung soll nun erklärt
werden: Bei Netzbetrieb wird z. B. bei einer Erhöhung der Anodenspannung der Kathodenstrom
der Röhre V5 ansteigen, wodurch die Heizfäden der vorhergehenden Röhren V1, V2 und
V3 stärker geheizt werden. Da es sich bei diesen Röhren um direkt geheizte Batterieröhren
handelt, wird auf diese Weise die Emission der Röhren vergrößert. Die vergrößerte
Elektronenemission hat einen entsprechenden größeren Anodenstrom zur Folge und erzeugt
im Fall der Röhre V3 einen größeren Spannungsabfall am Anodenwiderstand R5 dieser_
Stufe. Da die Anode der Röhre V3 mit dem Steuergitter der Endröhre V5 in galvanischer
Verbindung steht, wird der zusätzliche Spannungsabfall als zusätzliche negative
Vorspannung dem Steuergitter der Röhre V5 mitgeteilt, wodurch der durch die Röhre
fließende Anodenstrom vermindert und gleichzeitig der durch die vorhergehenden Röhren
V1, V2 und V3 fließende Heizstrom auf dem vorgeschriebenen Wert festgehalten wird.
Das Umgekehrte ist der Fall, wenn der Kathodenstrom der Endröhre V5 infolge Schwankungen
der Speisespannung kleiner wird. Dann geht die Emission der Röhren Vi, V2 und V3
zurück, wodurch der Anodenstrom und gleichzeitig der Spannungsabfall am Anodenwiderstand
R5 zurückgeht. Dieser Rückgang überträgt sich auf das Steuergitter der Röhre V5
und bewirkt eine Vergrößerung des Kathodenstromes, wodurch wiederum der Heizstrom
der Batterieröhren V1, V2 und V3 auf den richtigen Wert stabilisiert wird.
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Das Kathodenpotential der Röhre V5 wird auf einem solchen Wert gehalten,
daß, obschon das Steuergitter der Röhre über dem Widerstand R5 an Anodenspannung
liegt, normalerweise kein Gitterstrom in der Röhre V5 fließt. Dadurch kann die Röhre
als Leistungsröhre am normalen Punkt der Arbeitskennlinie betrieben werden. Dieses
Kathodenpotential ist durch den Widerstand R1 und den Spannungsabfall an den Heizfäden
der Röhren Yl, V2 und V3 bestimmt. Es leuchtet ein, daß nur die grundsätzliche Schaltanordnung
beschrieben wurde und daß auch andere Schalter vorgesehen werden können, um bei
Übergang von Batterie auf Netzbetrieb und umgekehrt die erforderlichen Umschaltungen
zwischen den Röhren V4 und V5 vorzunehmen.
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Obwohl im vorhergehenden nur ein Anwendungsbeispiel beschrieben wurde,
können natürlich auch die verschiedensten Abänderungen vorgenommen werden, ohne
vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann die gegenkoppelnde
Spannung von einer früheren Stufe des Verstärkers oder Empfängers abgezweigt werden,
anstatt daß dieselbe von der der Endröhre vorangehenden Niederfrequenzstufe abgenommen
wird, wie oben beschrieben.
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In einem abgeänderten Ausführungsbeispiel kann die gegenkoppelnde
Spannung die Steilheit der Endröhre dadurch ändern, daß dieselbe dem Bremsgitter
anstatt dem Steuergitter zugeführt wird.