DEP0000500BA - Aperiodischer Gegentakt-Symmetrie-Verstärker - Google Patents

Description

Die Praxis erfordert oft den Bau von Verstärker-Schaltungen, die symmetrische Ausgangsspannungen liefern und dabei einen möglichst großen Frequenzbereich weitgehend gleichmäßig zu verstärken vermögen. Solche aperiodische Symmetrie-Verstärkerstufen werden speziell bei der Verstärkung von nicht sinusförmigen Schwingungen verwandt, also solchen, die eine sehr große Anzahl von Oberschwingungen aufweisen, die naturgetreu wiedergegeben werden müssen. Als Beispiel sei hier die Verstärkung von Kippspannungen oder von Messpannungen bei Kathodenstrahl-Oszillografen angeführt. Derartige Gegentaktschaltungen arbeiten im allgemeinen unter Vermeidung von jeglichen Induktivitäten - also als reine CR-Verstärker - derart, daß die zu verstärkende Spannung über ein RC-Glied in üblicher Weise einer der beiden im Gegentakt geschalteten Röhren zugeführt wird. Am Außenwiderstand dieser Röhre entsteht eine verstärkte Spannung mit der gleichen Kurvenform, wie sie die Eingangsspannung aufweist, die jedoch in entgegengesetzter Phase auftritt. Nun ist es möglich, von dieser Spannung am Außenwiderstand beispielsweise mit Hilfe ohm'scher Spannungsteilung einen Spannungsbetrag abzugreifen, der der Größe der Eingangsspannung entspricht, um diesen - wiederum über ein RC-Glied - dem Steuergitter der anderen Verstärkerröhre zuzuführen, in welcher sie in gleicher Weise verstärkt wird.

Für derartige Schaltungen verwendet man zweckmäßig zwei elektrisch völlig gleichwertige Röhren, um damit eine völlige Symmetrie der verstärkten Spannung zu erreichen. Als hauptsächlicher Nachteil solcher Schaltungen hat sich erwiesen, daß etwaige in der ersten Röhre bei der Verstärkung entstehende Verzerrungen dem Steuergitter der zweiten Röhre zugeführt werden. Damit tritt in dieser röhre, die auch die gleichen Verzerrungseigenschaften wie die der ersten Röhre aufweist, eine zusätzliche im gleichen Sinne wirkende Verzerrung auf. Die Einstellung des Abgriffs der Gitterwechselspannung für die zweite Röhre vom Anodenwiderstand der ersten Röhre ist einigermaßen kritisch, wenn absolute Symmetrie der gemeinsamen Ausgangsspannung und gleiche Aussteuerung der beiden Röhren verlangt werden.

Diese Nachteile, insbesondere der zuletzt erwähnte, werden bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Schaltung weitgehend vermieden, da die Stabilität der Schaltung in hohem Maße von den Daten der Röhre V(sub)2 (siehe Abb.) unabhängig ist, bzw. die auftretenden Fehler selbsttätig kompensiert werden. Im Gegensatz zu der üblichen Schaltung wird bei der erfindungsgemäßen Ausführung des aperiodischen Symmetrie-Gegentaktverstärkers die für die im Gegentakt arbeitende Röhre (V(sub)2) benötigte Gitterwechselspannung nicht dem Außenwiderstand (R(sub)a1) der gespeisten Röhre abgezweigt, sondern einem Abgriff eines relativ hochohmigen ohm'schen Spannungsteilers, der direkt zwischen die beiden Anoden der Röhren geschaltet ist, entnommen.

Die Wirkungsweise eines beispielsweise mit Trioden arbeitenden Verstärkers sei an Hand der Abbildung gezeigt. Die darin dargestellte Schaltung sei die letzte Verstärkerstufe eines Breitband- verstärkers. Die Ausgangsspannung der Röhre V(sub)1 entsteht zwischen den Punkten B und D (U(sub)BD). Die Ausgangsspannung der gesamten Gegentaktverstärkerstufe liegt zwischen den Punkten B und C (U(sub)BC), die durch einen Spannungsteiler BAC verbunden sind. Hierbei liegt aber der Punkt A widerstandsmäßig nicht genau in der Mitte, sondern ist soweit nach B hin verschoben, daß zwischen einer mittleren Stellung am Spannungsteiler und dem Punkte A eine Spannung entsteht, die gleich der für die Röhre V(sub)2 benötigten Steuerwechselspannung ist. Letztere muß so groß sein, daß die von der Röhre V(sub)2 erzeugte Spannung (U(sub)CD) zwischen den Punkten C und D gleich U(sub)BD ist. Ist Punkt A entsprechend der vorangegangenen Betrachtung einmal fest gewählt, so hat eine Veränderung der Röhrendaten auch dann nur geringen Einfluß, wenn nur eine der beiden Röhren hiervon betroffen wird. Würde z.B. durch Alterungserscheinungen die Verstärkung der Röhre V(sub)2 nachlassen, also die Spannung U(sub)CD geringer werden, so hätte dieser Umstand eine Verschiebung des Potentials des Punktes A am Spannungsteiler BAC nach B hin zur Folge. Das bedeutet aber eine Vergrößerung der Steuerwechselspannung für die Röhre V(sub)2 und somit eine zumindest teilweise Kompensation des in dieser Röhre entstandenen Verstärkungsverlustes. Die stabilisierende Wirkung der Anordnung ist dabei umso größer, je größer die Steilheit der Röhre V(sub)2 ist. Da der Spannungsteiler BAC eine Kompensation der in beiden Röhren V(sub)1 und V(sub)2 entstehenden Verzerrungswirkungen hervorruft, ist mit diesem System eine weitgehend lineare Verstärkung möglich.

Claims (1)

1. Aperiodischer Gegentakt-Symmetrie-Verstärker, dadurch gekennzeichnet, daß die für die im Gegentakt arbeitende Röhre (V(sub)2) benötigte Gitterwechselspannung einem Abgriff eines relativ hochohmigen ohm'schen Spannungsteiler, der direkt zwischen die beiden Anoden der Röhren geschaltet ist, entnommen ist.