DE945254C - Schaltung mit Elektronenroehren als Wechselspannungsverstaerker und als Gleichspannungsstabilisator - Google Patents

Description

• Schaltung mit Elektronenröhren als Wechselspannungsverstärker und als Gleichspannungsstabilisator Die Verwendung von Elektronenröhren als Wechselspannungsverstärker ist bekannt, ebenso die Verwendung von Elektronenröhren als Gleichspannungsstabilisator. Für die zuletzt genannte Verwendung kommt im allgemeinen nur eine Endröhre in Frage, da diese den gesamten Strom für den Gleichstromverbraucher liefern muß. Wird darüber hinaus durch eineRegelschaltung von beispielsweise zwei Stufen eine genauere Stabilisierung der Gleichspannung verlangt, dann wird der Aufwand hierfür schon so beträchtlich, daß häufig die Stabilisierungsschaltung allein im Vergleich zum Verbraucher unverhältnismäßig kostspielig wird.
• Sehr oft .weist nun der Verbraucher, z. B. ein nachgeschalteter Verstärker, in seiner Endstufe eine Röhre auf, wie sie auch für die Gleichspannungsstabilisierung erforderlich ist, die selbst aber keine stabilisierte Speisespannung benötigt. Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, diese Endröhre sowohl zur Wechselspannungsverstärkung als auch zur Gleichspannungsstabilisierung zu benutzen. Das geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß dem Steuergitter einer solchen Röhre. die als Stabilisator in Kathodenverstärkerschaltung (Anodenbasisschaltung) arbeitet, gleichzeitig eine die mittlere Kathodengleichspannung konstant regelnde Gleichspannung und eine zu verstärkende Wechselspannung zugeführt werben, daß der Anode bzw. Kathode über Kondensator oder Transformator die verstärkte Wechselspannung entnommen wird, und daß die stabilisierte Kathodengleichspannung bzw. der Anodengleichstrom durch eine Siebschaltung von der Wechselstromkomponente befreit, dem Gleichspannungs-(strom-)Verbraucher zugeführt wird.
• Dabei sind folgende Spezialfälle möglich: I. a) Die stabilisierte Gleichspannung wird der Kathode entnommen, wobei der Kathodenwiderstand veränderlich sein kann, ohne das die Spannung sich ändert.
• b) Der Kathodenwiderstand ist konstant. Dadurch wird der Gleichstrom des Verbrauchers, unabhängig von seinem Widerstand, konstant gehalten.
• In beiden Fällen arbeitet die Gleichstrom- bzw. -spannungsstabilisierung in Kathodenverstärkerschaltung.
• II. a) Die Wechselspannung ist der konstanten mittleren Kathodengleichspannung überlagert; der Wechselstromverstärker arbeitet also in Kathodenverstärkerschaltung.
• b) Die Wechselspannung wird aus der Anode ausgekoppelt, die Röhre arbeitet also zur Gleichspannungsstabilisierung als Kathodenverstärker, zur Wechselstromverstärkung aber als Anodenverstärker.
• Die Auskopplung der Wechselspannung erfolgt z. B. dadurch, daß die erste Induktivität der Siebschaltung als Transformator oder die erste Kapazität als Kopplungskondensator die Wechselspannu-ngs- bzw. -stromkomponente auskoppelt.
• Bei einer zweistufigen Schaltung kann dem Steuergitter der Vorröhre ein Teil der geregelten Kathodenspannung der anderen Röhre - zur Vermeiidung von Regelschwingungen einstufig -geglättet sowie die zu verstärkende Wechselspannung zugeführt werden.
• Besonders zweckmäßig ist eine Schaltung, bei der zur Gleichspannungsstabilisierung zwei gleiche Röhren parallel geschaltet sind, die wechselstrommäßig als Gegentaktstufe im A-Betrieb arbeiten. Der Wechselstromverstärker kann auch, in Selbsterregung als Generator geschaltet sein. Ein weiterer Erfindungsgedanke ist darin zti sehen, daß dem Eingang des Gleiehspannungsteils eine fremde Gleichspannung zur Verstärkung zugeführt wird, gegebenenfalls unter Verringerung der Gegenkopplung.
• In den Zeichnungen sind mehrere -Beispiele für Schaltungen nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt J Fig. i eine einstufige Stabilisierungs- bzw. Verstärkungsschaltung, Fig. 2 eine zweistufige Schaltung, Fig. 3 eine zweistufige Schaltung mit parallel-ge= schalteten Stabilisierungsröhren.
• In Fig. i liegt die ungeregelte Gleichspannung an den Klemmen i und 2. Die Stabilisierung erfolgt mittels der Röhre 7, an deren Steuergitter eine positive, durch eine Glimmstrecke 8 konstant gehaltene Vorspannung liegt. Die geregelte Gleichspannung wird an den Klemmen 3 und q. abgenommen. Der Gitterwiderstand 9 ermöglicht die Ankopplung einer an der Klemme 1o ' liegenden Wechselspannung über den Kondensator i i an das Steuergitter der Röhre 7. Die verstärkte Wechselspannung wird den Klemmen 5 und 6 der Sekundärwicklung eines Transformators 12 entnommen, dessen Primärwicklung gleichzeitig als Induktivität in der Siebschaltung mit den Kondensatoren 13 und 15 und dem Widerstand 14 dient.
• Bei der zweistufigen Schaltung nach Fig. 2 wird dem Steuergitter der Röhre 7 eine durch die Vorröhre 16 verstärkte Wechselspannung zugeführt. Die Wechselspannung wird wiederum mittels eines RC-Gliedes 9 und 11 eingekoppelt, diesmal jedoch an der - Vorröhre 16. Die Auskopplung der verstärkten-Wechselspannung erfolgt über den Kondensator 13.
• Bei diesen beiden Schaltungen ensteht allerdings der Nachteil, daß die schnellen Gleichspannungsschwankungen, deren Frequenz etwa im Bereich der zu verstärkenden Wechselspannung liegt, ausgesiebt werden müssen, wobei der Siebwiderstand 14 den Innenwiderstand der Gleichspannungsquelle heraufsetzt. Das verschlechtert nur bei annähernd konstantem Stromverbrauch nicht" die Konstanz der stabilisierten Spannung.
• Diesen Nachteil vermeidet die besonders günstige Schaltung nach Fig. 3, bei der die beiden Röhren 17 und 18 gleichstrommäßig parallel geschaltet sind, was bei hohem Gleichstrombedarf des Verbrauchers ohnehin oft erforderlich ist. Wechselstrommäßig arbeiten die Röhren in Gegentakt-A-Schaltung auf den Transformator 19. Hierbei kann die Vorröhre 16 nicht zur Wechselstromvorverstärkung herangezogen werden, weil ja der Gesamtstrom durch die beiden Röhren 17 und 18 konstant bleibt. Neben dem Vorteil einer niederohmigen stabilisierten Gleichspannung _ mit Ausregelung von Störungen beliebiger Frequenz ergibt sich der weitere Vorteil für die Wechselspannungsverstärkung, daß bei einseitiger Ankopplung der Wechselspannung über das RC-Glied 9 und 11 - z. B. an Röhre 18 - die andere Röhre 17 exakt in Gegenphase mitgezogen wird.
• Wie jeder Wechselstromverstärker können auch die hier beschriebenen Schaltungen durch Rückkopplung zum Schwingen angeregt und als Generatoren benutzt werden.
• Ebenso kann dem Gleichstromverstärker eine fremde Gleichspannung zugeführt und verstärkt an den Klemmen 3 und 4 abgenommen werden. Die gegenkoppelnde Wirkung der Stabilisatorschaltung kann dabei, je nachdem, ob eine höhere Verstärkung oder Stabilität gefordert wird, mehr oder weniger verringert werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung mit Elektronenröhren, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Ausnutzung als Wechselspannungsverstärker und als Gleichspannungsstabilisator das Steuergitter einer Endröhre (7)., die als Stabilisator in Kathodenverstärkerschaltung arbeitet, gleichzeitig an einer die mittlere Kathodengleichspannung konstant regelnden Gleichspannung und an einer zu verstärkenden Wechselspannung liegt, daß die Anode bzw. die Kathode mit einem Kondensator (i3) oder einem Transformator (i2) zur Auskopplung der verstärkten Wechselspannung verbunden ist, und daß parallel ztcm- Gleichspannungs- bzw. -stromverbraucher eine Siebschaltung vorgesehen ist (Fig. i und 2).
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB die Primärwicklung des Transformators (i2) bzw. der Kondensator (i3) zur Auskopplung der Wechselstrom- bzw. -spannungskomponente gleichzeitig Teile der Siebschaltung sind.
3. 3. Zweistufige Schaltung mach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB an dem Steuergitter einer Vorröhre (i6) ein Teil der geregelten Kathodenspannung der Endröhre (7) geglättet sowie die zu verstärkende Wechselspannung liegt (Fig. 2). Schaltung nach .Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleichspannungsstabilisator bzw. Wechselspannungsverstärker zwei Röhren parallel geschaltet sind, welche wechselstrommäBig als Gegentaktstufe im A-Betrieb arbeiten. 5. Zweistufige Schaltung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuergitter der Vorröhre ein Teil der geregelten Kathodenspannung und an dem Steuergitter einer der beiden parallel geschalteten Röhren die zu verstärkende Wechselspannung liegt (Fig. 3). 6. Schaltung mach mindestens einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daB der Wechselstromverstärker in Selbsterregung als Generator geschaltet ist. 7. Schaltung nach mindestens einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Eingang des Gleichspannungsteils eine fremde Gleichspannung zur Verstärkung, gegebenenfalls unter Verringerung der Gegenkopplung, liegt.