DE964779C

DE964779C - Gleichstromverstaerker mit Elektronenroehren

Info

Publication number: DE964779C
Application number: DES34466A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Walter Engel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-07-24
Filing date: 1953-07-24
Publication date: 1957-05-29

Description

Gleichstromverstärker mit Elektronenröhren Die Erfindung hat einen Gleichstromverstärker mit Elektronenröhren zum Gegenstand, der sich gegenüber anderen bekannten Verstärkern durch verschiedene Vorzüge auszeichnet und als Leistungsverstärker besonders für Meßzwecke geeignet ist. Der Gleichstromverstärker nach der Erfindung ist durch die Kombinationen folgender, teils an sich bekannter Merkmale gekennzeichnet: a.) Ausführung in Brückenschaltung aus zwei in gegenüberliegenden Brückenzweigen Röhren mit gleichen Betriebsdaten und zwei gleich großen ohmsc.hen Widerständen R2, R2 ; 1@) die Anodenstromversorgung der Röhren erfolgt jeweils über einen Spannungsteiler aus je zwei ohmschen Widerständen R1, R2; R1', R2 , deren Widerstandsverhältnis gleich dem Durchgriff D ist und von denen jeweils einer, R1, R1 , als Kathodenwiderstand im Gitterkathodenkreis der Röhre liegt und der andere, R2, R2', einer der ohmschen Brückeinwide.rstände ist; c) der Steuereingang der Brückenschaltung ist die Gitterkathodenstrecke einer der Röhren, während die Gitterkathodenstrecke der anderen Röhre durch ihren Kathodenwiderstand Ri abgeschlossen ist.
Die Anodenstromversorgung der Röhren., zugleich die Darstellung der Brückenbetriebsspannungen, erfolgt galvanisch getrennt entweder durch gleichartige Gleichstromquellen, z. B. Batterien, oder aber, und dies wird bevorzugt, der Einfachheit halber als galvanisch getrennte Stromversorgung aus demselben Wechselstromnetz mit Hilfe: von verschiedenen Sekundärwicklungen eines Transfo:nnators sowie den Gleichrichtern, und Siebmitteln. Außerdem erfolgt dieHeizstromversorgung der beiden. Röhren vorzugsweise ebenfalls galvanisch getrennt.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Sie zeigt zwei Elektronenröhren i und 2, die zusammen mit den Widerständen R2 und R2 eine Brückenschaltung bilden. Die Röhren und die Widerstände sind in ihren Widerstandswerten jeweils untereinander gleich. Der zu verstärkende Gleichstrom wird an den Klemmen 3, 4 zugeführt, der verstärkte Gleichstrom an den den. Nullzweig der Brücke bildenden Klemmen 5 und 6 abgenommen. Die Stromversorgung der Röhren i und 2, zugleich die Stromversorgung der Brückenschaltung, erfolgt aus einem an die Klemmen 7 und 8 angeschlossen zu denken; den Wechselstromnetz über einen Transformator g mit insgesamt vier Sekundärwicklungen. Von. diesen. dienen dieWicklungen io und i i jeweils zur Anodenstromversorgung der beiden Röhren i und 2 und die Wicklungen 12 und 13 zur getrennten Heizstromversorgung der Röhren.. An die Wicklungen: io und ii schließt sich jeweils ein beispielsweise in Brückenschaltung ausgeführter Gleichrichter 14 bzw. 15 an: mit nachfolgenden Siebmitteln, die je:-we:ils beispielsweise aus einem Widerstand 16 bzw. 17, einer Drosselspule 18 bzw. i9 und aus Kon:densato@ren, 2o, 21 bzw. 22, 23 bestehen. Die Anodenstromversorgung der Röhren i und 2 erfolgt jeweils über einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen R1, R2 bzw. Ri , R2'. von denen. die Widerstände R1 und Ri gleichzeitig sogenannte. Kathoden- oder Gegenkopplungswiderstände sind. Die Widerstandsverhältnisse der Widerstände sind gleich dem Wert des. Durchgriffes D der Röhren i und 2, so daß die Beziehung gilt R1 : R2 .- Ri : R2 = D.
Vor diel Gitter der Röhren ist jeweils noch ein nicht näher bezeichneter Schutzwiderstand geschaltet, der das Fließen eines Gitterstromes bei Übersteuerung verhindern soll.
Ein Hauptvorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist ihre Unabhängigkeit von Spannungsschwankungen der Stromversorgung. Die Unabhängigkeit wird durch das. sogen.annte Verhältnis der Widerstände R1 : R2 und R1 : R2 erreicht. Im Gegensatz zu bekannten Gleichstromverstärkern wird die Spannungsunabhängigkeit also ohne die Verwendung besonderer Stabilisierungsmittel, wie Glimmlampen:, magnetischen Spannungskonstanthaltern u. dgl., erreicht. Die Brückenschaltung bedingt auch, daß der Gleichstromverstärker ein Nullstromverstärker ist. Er erzeugt also einerseits bei einer Eingangsspannung Null eine Ausgangsspannung Null, und außerdem ist die, erzeugte Ausgangsspannung von der Richtung der Eingangsspannung abhängig. Der Gleichstromverstärker nach der Erfindung arbeitet außerdem trägheitslos. Er ist aus den: genannten Gründen. daher insbesondere für trägheitsarme Meßeinrichtungen geeignet, z. B. Oszillographen und Schnellschreiber.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des Gleichstromverstärkers nach der Erfindung stellt die Drehzahlmessung dar, und zwar können. auch sehr schnelle Drehzahländerungen genau registriert werden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist es besonders vorteilhaft, die zu untersuchende Drehzahl durch eine vorzugsweise mehrphasige Wecbselstrom-Tachometermaschine als Wechsel- bzw. Drehspannung hoher Frequenz abzubilden., beispielsweise .in der Größenordnung von mehreren, Kilohertz. Die erzeugte Wechselspannung kann nach Gleichrichtung und Siebung-mitverhältnismäßig geringem Aufwand an Siebmitteln infolge der hohen Frequenz - und erforderlichenfalls Nullpunktunterdrückung mit Hilfe einer Gegenspannung dem Eingang der Brückenschaltung zugeführt werden.. Diel große Verstärkung der Brückenschaltung läßt es zu, an den, Ausgang der Brücke unmittelbar ein schreibendes Meßinst.rument mit verhältnismäßig großem Stromverbrauch anzuschließen, beispielsweise einen Schleifenoszillographen. Im übrigen ist jedoch die Anwendung der Einrichtung nach der Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gleichstromverstärker mit Elektronenröhren, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Ausführung in Brückenschaltung aus zwei in gegenüberliegenden Brückenzweigen befindlichen Röhren mit gleichen, Betriebsdaten und, zwei gleich großen ohmschen Widerständen, (R2, R2) ; b) die Anodenstromversorgung der Röhren, erfolgt jeweils über einem Spannungsteiler aus je zwei ohmschen, Widerständen (R1, R2; Ri , R2), deren Widerstandsverhältnis gleich dem Durchgriff der Röhren ist und von: denen, jeweils einer (R1, R,') als Kathodenwiderstand im Gitterkathodenkreis der Röhre liegt und der andere (R2" R2') einer der ohmschen. Brückenwiderstände ist; c) der Steuereingang der Brückenschaltung ist die Gitterkathodenstrecke einer der Röhren,, während die Gitterkathodenstrecke der anderen Röhre durch deren Kathodenwiderstand (RI') abgeschlossen ist.
2. Gleichstromverstärker nach Anspruch i, gekennzeichnet durch galvanisch, getrennte, gleiche Stromversorgung der Röhren aus demselben Wechselstromnetz, vorzugsweise auch für die Heizströme.
3. Verwendung des Gleichstromverstärkers nach Anspruch i oder z in Verbindung mit einem vorzugsweise mehrphasigen, Wechselstrom-Tach.ometerdynamo hoher Frequenz zum Registrieren schneller Drehzahländerungen:. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 745 865; F. Vilbig, »Lehrbuch der Hochfreque:nzte,chnik«, Bd. 2,
4. Auflage, 1945, S. 215; A. I. Reich, »Theory a:nd Applications of Electron Tubes«, New York, 1944, S. 6o2 und 6o3.