DE970543C

DE970543C - Arrangement for automatic gain control with the help of a pilot voltage

Info

Publication number: DE970543C
Application number: DEM14064A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhard Haessler
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1952-05-14
Filing date: 1952-05-15
Publication date: 1958-10-02

Description

Bei Einrichtungen zur automatischen Pegelregelung ist es oft notwendig, einen möglichst großen Regelbereich zu erzielen. Von den rein elektrisch arbeitenden Regelungen sind ?wei Verfahren besonders bekanntgeworden.In the case of devices for automatic level control, it is often necessary to use the largest possible To achieve control range. Of the purely electric controls, two methods are special known.

Das eine besteht in der Änderung des Arbeitspunktes einer Verstärkerröhre durch Verschiebung der Gitterspannung, das andere arbeitet mit der Beeinflussung eines steuerbaren Widerstandes, ?.. B. eines Thermistors.One consists in changing the working point of an amplifier tube by shifting the grid voltage, the other works by influencing a controllable resistor, ... B. a thermistor.

Beide Verfahren haben Mängel. Das erste ergibt bei großem Regelbereich leicht starke Verzerrungen der zu übertragenden Größe, wenn die am Röhrengitter liegende Wechselspannung nicht sehr klein gemacht werden kann, was z. B. bei einstufigen Verstärkern mit nennenswerter Ausgangsleistung der Fall ist. Bei dem zweiten Verfahren erfordert die Steuerung des Widerstandes nicht unerhebliche Leistung, deren Aufbringung ohne zusätzlichen Aufwand unter Umständen Schwierigkeiten bereitet.Both methods have shortcomings. The first results in slightly strong distortions with a large control range the quantity to be transmitted if the alternating voltage on the tube grid is not very high can be made small what z. B. in single-stage amplifiers with significant output power the case is. In the second method, the control of the resistance is not inconsiderable Service, which can be difficult to provide without additional effort prepares.

Bei einem Rundfunkempfänger ist es bekannt, eine aus der Hochfrequenz gewonnene Gleichspannung gleichzeitig zur Schwundregelung des Hochfrequenzteils und zur Verstärkungsregelung des Niederfrequenzteils zu verwenden. In diesem Falle werden also zwei getrennte Verstärker geregelt, die verschiedene Frequenzbereiche übertragen. Eine Erhöhung der Regelsteilheit des Hochfrequenzverstärkers wird hierdurch nicht erreicht. Bei derarti-In the case of a radio receiver, it is known to use a direct voltage obtained from the high frequency at the same time for the shrinkage control of the high-frequency part and for the gain control of the To use the low frequency part. In this case, two separate amplifiers are controlled, the transmit different frequency ranges. An increase in the control steepness of the high-frequency amplifier is not achieved by this. With such-

gen Empfängern bestehen die gleichen Schwierigkeiten bezüglich der Verzerrungen bei großem Aussteuerbereich wie eingangs bereits geschildert.In the case of receivers, there are the same difficulties with regard to distortion with a large dynamic range as already described at the beginning.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Erhöhung der Regelsteilheit eines Trägerfrequenzverstärkers erzielt ohne Vergrößerung der Verzerrungen oder der aufzuwendenden Leistung.In the arrangement according to the invention, there is an increase in the control steepness of a carrier frequency amplifier achieved without increasing the distortion or the power expended.

Bei einer Anordnung zur automatischen, von einer Pilotspannung abhängigen Regelung des Ver-ίο Stärkungsgrades einer Verstärkereinrichtung für Trägerfrequenzsysteme, bei der eine von der Pilotspannung abgeleitete Regelgleichspannung die Vorspannung eines Steuergitters einer Verstärkerröhre beeinflußt, dient erfindungsgemäß der Ausgangsgleichstrom (Anoden-, Kathoden- oder Schirmgitterstrom) der Verstärkerröhre zur Beeinflussung eines steuerbaren Widerstandes, der seinerseits das Übertragungsmaß der Verstärkereinrichtung in einem nicht durch die Vorspannungsänderung geregelten, der Verstärkereinrichtung direkt vor- oder nachgeschalteten dämpfenden Netzwerk zusätzlich zu der sich durch die Abschiebung der Steuergittervorspannung ergebenden Änderung beeinflußt. In the case of an arrangement for automatic control of the Ver-ίο dependent on a pilot voltage Degree of amplification of an amplifier device for carrier frequency systems in which one of the pilot voltage derived control DC voltage is the bias voltage of a control grid of an amplifier tube influenced, according to the invention the output direct current (anode, cathode or screen grid current) is used the amplifier tube to influence a controllable resistor, which in turn controls the Transmission rate of the amplifier device in a not regulated by the change in bias, the amplifier device directly upstream or downstream attenuating network in addition to the change resulting from the shift in the control grid bias.

Die Pilotspanmmg kann in bekannter Weise durch eine besondere S teuer frequenz oder auch durch den übertragenen Träger eines Trägerfrequenzkanals gegeben sein.The Pilotspanmmg can or also in a known manner by a special expensive frequency be given by the transmitted carrier of a carrier frequency channel.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung erläutert, zugleich werden Ausführungsbeispiele gegeben.The invention is explained with reference to the drawings, at the same time there are exemplary embodiments given.

Fig. ι zeigt einePrinzipschaltung für den Grundgedanken, der Erfindung;Fig. Ι shows a basic circuit for the basic idea the invention;

Fig. 2, 3 und 4 zeigen Beispiele für die praktische Anwendung der Verstärkungsregelung gemäß der Erfindung.FIGS. 2, 3 and 4 show examples of the practical application of the gain control according to FIG the invention.

In Fig. ι erkennt man eine zu einem im Leitungsweg liegenden Verstärker gehörige Röhre 1. Von den Klemmen 2 her.werden ihrem Steuergitter über den Eingangsübertrager 3 die Nachrichten- und die Pilotspannung zugeführt. Im Anodenkreis liegen zwei Übertrager 4 und 5. Über den Übertrager 4 mit dem Parallelkondensator 6 gelangen die Nachrichtenfrequenzen zu den A'.i'jgangsklemmen 8. Der Übertrager 5 ist mit Hilfe des Kondensators 7 auf die Pilotfrequenz abgestimmt. Der von 9 her vorgespannte Gleichrichter ι ο richtet die Pilotspannung gleich, durch die i?C-Kombination 11, 12 erfolgt die Glättung. Die gleichgerichtete und geglättete Pilotspannung wird sodann über die Leitung 13 und die Sekundärwicklung des Eingangsübertragers 3 dem Steuergitter zugeführt. Dadurch verschiebt sich der Arbeitspunkt der Röhre 1, was eine Änderung des Anodenstromes, des Schirmgitterstromes bzw. des Kathodenstromes mit sich bringt. Der Kathodenstrom beeinflußt nun einen steuerbaren Widerstand, der seinerseits so in den Übertragungskreis geschaltet wird, daß er die durch die Verschiebung des Arbeitspunktes primär hervorgerufene Wirkung in derselben Richtung verstärkt.In Fig. Ι one recognizes one to one in the conduction path Tube 1 belonging to the amplifier lying on the floor The message voltage and the pilot voltage are supplied via the input transformer 3. In the anode circle there are two transformers 4 and 5. Get over the transformer 4 with the parallel capacitor 6 the message frequencies to the A'.i'jgangsklemmen 8. The transformer 5 is tuned to the pilot frequency with the aid of the capacitor 7. Of the from 9 biased rectifier ι ο rectifies the pilot voltage, through the i? C combination 11, 12 smoothing takes place. The rectified and the smoothed pilot voltage is then applied via line 13 and the secondary winding of the input transformer 3 fed to the control grid. This shifts the operating point of tube 1, which changes the anode current, the screen grid current or the cathode current brings with it. The cathode current affects now a controllable resistor, which in turn is switched into the transmission circuit becomes that he the effect primarily caused by the shift of the working point in in the same direction.

Als steuerbarer Widerstand kann z. .B. ein Thermistor dienen, dessen Heizwicklung vom Katho-As a controllable resistor, for. .B. a thermistor, the heating coil of which is from the cathode

denstrom durchflossen wird. Die Klemmen des steuerbaren Widerstandes sind mit a, b bezeichnet. Diese Bezeichnungsweise ist in die Fig. 2 bis 4 übernommen worden. Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die zusätzliche Thermistorregelung zu realisieren.the current flows through. The terminals of the controllable resistor are labeled a, b. This notation has been adopted in FIGS. 2 to 4. There are now various options for implementing the additional thermistor control.

Fig. 2 zeigt eine zusätzliche Vorwärtsregelung. Der Thermistor (Klemmen a, b) bildet einen Teil des auf den geregelten Verstärker 15 folgenden Netzwerkes 16 des Übertragungskanals. Art und Schaltung dieses nachfolgenden (bzw. im nächsten Beispiel vorangehenden) Netzwerkes richtet sich nach den gegebenen Verhältnissen und ist für die Erfindung selbst ohne Belang.Fig. 2 shows an additional feedforward control. The thermistor (terminals a, b) forms part of the network 16 of the transmission channel following the regulated amplifier 15. The type and circuit of this subsequent network (or the one preceding in the next example) depends on the given circumstances and is of no relevance to the invention itself.

Fig. 3 zeigt eine entsprechende Rückwärtsregelung, d. h., der gesteuerte Widerstand bildet einen Teil eines vor dem geregelten Verstärker 15 liegenden Netzwerkes 14.Fig. 3 shows a corresponding reverse control, i. i.e., the controlled resistance forms one Part of a network 14 located upstream of the regulated amplifier 15.

Bei der Rückwärtsregelung kann die Anordnung so getroffen sein, daß das vor dem geregelten Verstärker 15 liegende Netzwerk 14 von mehreren Übertragungskanälen durchlaufen wird. In diesem Falle wirkt sich die zusätzliche Regelung auf alle Kanäle aus, die dieses Netzwerk durchlaufen.In the case of backward regulation, the arrangement can be made so that it is before the regulated amplifier 15 lying network 14 is traversed by several transmission channels. In this In this case, the additional regulation affects all channels that pass through this network.

Bei dem zusätzlich geregelten Netzwerk kann es sich um ein dämpfendes Netzwerk, z. B. um einen Spannungsteiler handeln, dessen einen Teil der steuerbare Widerstand bildet. Ein solches dämpfendes Netzwerk kann auch im Gegenkopplungskreis eines weiteren Verstärkers liegen. The additionally regulated network can be a damping network, e.g. B. to one Acting voltage divider, part of which forms the controllable resistor. Such a dampening one The network can also be in the negative feedback loop of another amplifier.

Eine weitere zweckmäßige Lösung liegt darin, daß der steuerbare Widerstand imGegenkopplungskreis eines dem geregelten Verstärker vorgeschalteten Gruppenverstärkers liegt, der der Verstärkung mehrerer Übertragungskanäle dient. Eine solche Anordnung zeigt schematisch Fig. 4. Den Gruppenverstärker 14' durchlaufen η Kanäle, die dann einzeln in den Kanalverstärkern 15^ 152 ^^s I5_?i verstärkt werden. Alle Kanal verstärker werden durch Verlagerung der Gittervorspannung geregelt. Einer von ihnen, im Beispiel der n-tt, beeinflußt den steuerbaren Widerstand mit den Klemmen a, b, der die zusätzliche Regelung für alle η Kanäle bewirkt. A further expedient solution is that the controllable resistor is located in the negative feedback circuit of a group amplifier connected upstream of the regulated amplifier, which is used to amplify several transmission channels. Such an arrangement is shown schematically in FIG. 4. The group amplifier 14 'passes through η channels, which are then ^{amplified individually in the channel amplifiers 15 ^ 152 ^ s} I5 _{? I.} All channel amplifiers are regulated by shifting the grid tension. One of them, in the example the n-tt, influences the controllable resistance with the terminals a, b, which effects the additional regulation for all η channels.

Claims

PATENT CLAIMS:

. i. Arrangement for the automatic regulation of the gain level dependent on a pilot voltage an amplifier device for carrier frequency systems, in which one of the Pilot voltage derived control DC voltage the bias of a control grid of an amplifier tube influenced, characterized in that the output direct current (anode, cathode or screen grid current) of the amplifier tube is used to influence a controllable resistor, which in turn determines the transmission rate of the amplifier device in one not by changing the bias 1 * 5 regulated, the amplifier device directly

upstream or downstream damping. Network in addition to being through the shift the change resulting in the control grid bias.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that an indirectly heated thermistor is used as a controllable resistor, the heating coil of which is affected by the output current the amplifier tube or ίο part of it is flowed through.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the controllable resistor the transmission factor of the part of the transmission channel following the amplifier tube influenced (additional feedforward control).

4. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the controllable resistor influences the transmission rate of the part of the transmission channel located in front of the amplifier tube (additional backward control).

5. Arrangement according to claim 1, 2 and 4, characterized characterized in that the part of the transmission channel lying in front of the amplifier tube is passed through jointly by other transmission channels, so that the additional Regulation also affects these other transmission channels.

6. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the controllable resistor part of the damping network, e.g. B. a voltage divider forms.

7. Arrangement according to claim 1, 2 and 5, characterized in that the damping network lies in the negative feedback loop of another amplifier.

8. Arrangement according to claim 1, 2 and ¹ 4 to 7, characterized in that the controllable resistor is located in the negative feedback circuit of a group amplifier connected upstream of the amplifier tube, at the same time serving to amplify further transmission channels.

9. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the transmitted carrier of a carrier frequency channel is used as the pilot voltage.

Considered publications:
German Patent Nos. 493 125, 657 198, 730244, 744 546;

German patent application T 2193 Villa / 21a ⁴ ; "Telecommunications Technical Journal", 1951, p. 353; "Frequency" magazine, 1948, pp. 283 to 285.

1 sheet of drawings