DEP0008673DA

DEP0008673DA - Tube amplifier with grid bias generated by cathode resistance

Info

Publication number: DEP0008673DA
Authority: DE
Inventors: Friedrich DipL-Ing. Wegmann
Original assignee: Körting Radio Werke, Oswald Ritter, Niedernfels
Publication date: 1950-09-07

Description

Zur Erzeugung der Gittervorspannung von Verstärkerstufen ist die Verwendung eines zwischen Kathode und Minuspol geschalteten Ohmschen Widerstandes bekannt. Soll bei der Aussteuerung der Verstärkerstufe eine Gegenkopplung vermieden werden, so muss die am Kathodenwiderstand erzeugte Wechselspannung kurzgeschlossen werden, was im allgemeinen durch einen grösseren Kondensator geschieht. Sein Wechselstromwiderstand wächst bekanntlich mit abnehmender Frequenz und bei Verstärkern zur Übertragung sehr tiefer Frequenzen z.B. Bruchteilen von Hertz, wird der Aufwand an Kapazität untragbar hoch, wenn man Verluste an Verstärkung vermeiden will.The use of an ohmic resistor connected between the cathode and the negative pole is known for generating the grid bias of amplifier stages. If negative feedback is to be avoided when modulating the amplifier stage, the alternating voltage generated at the cathode resistor must be short-circuited, which is generally done by means of a larger capacitor. As is well known, its alternating current resistance increases with decreasing frequency and with amplifiers for the transmission of very low frequencies, e.g. fractions of Hertz, the cost of capacity becomes unacceptably high if one wants to avoid loss of amplification.

Die Erfindung ermöglicht den Fortfall des Überbrückungskondensators für den Kathodenwiderstand dadurch, dass ein wählbarer Teil der Anodengleich- und Wechselnspannung über ein Schaltelement mit geringem Wechselstromwiderstand über den Kathodenwiderstand zum Minuspol abgeleitet ist. Neben der Gittervorspannung entsteht dadurch am Kathodenwiderstand eine mit der Gittervorspannung gleichphasige Spannung, welche dem durch den Anodenwechselstrom bedingten der Gittervorspannung gegenphasigen Spannungsabfall entgegenwirkt.The invention enables the bridging capacitor for the cathode resistor to be omitted in that a selectable part of the anode DC and AC voltage is diverted to the negative pole via a switching element with a low AC resistance via the cathode resistor. In addition to the grid bias voltage, a voltage in phase with the grid bias voltage arises at the cathode resistor, which counteracts the voltage drop in phase opposition of the grid bias voltage caused by the anode alternating current.

Diese Kompensation kann je nach dem gewählten Anteil der aus dem Anodenkreis entnommenen Spannung vollständig sein oder einem bestimmten Gegenkopplungsgrad entsprechen.Depending on the selected portion of the voltage taken from the anode circuit, this compensation can be complete or it can correspond to a certain degree of negative feedback.

Als Schaltelement mit geringem Wechselstromwiderstand, das gleichzeitig für Gleichstrom durchlässig sein muss, kann grundsätzlich eine Elektronenröhre benutzt werden. Wird deren Steuergitter an den Minuspol der Schaltung statt an Kathode gelegt, so tritt eine Versteilerung der Kompensationswirkung ein. Besonders vorteilhaft ist auch die Anwendung einer Glimmröhre, deren Strom sich bekanntlich bei kleinen Spannungsschwankungen stark ändert. Diese kann gleichzeitig mit Spannungsteilerabgriffen zur Entnahme konstanter Teilspannung eingerichtet sein, z.B. zur Entnahme der Schirmgittervorspannung der Verstärkerröhre.An electron tube can basically be used as a switching element with a low alternating current resistance, which at the same time has to be permeable to direct current. If its control grid is placed on the negative pole of the circuit instead of on the cathode, the compensation effect becomes steeper. It is also particularly advantageous to use a glow tube, the current of which, as is known, changes sharply in the event of small voltage fluctuations. This can be set up at the same time as voltage divider taps to draw constant partial voltage, e.g. to draw the screen grid bias of the amplifier tube.

Die Entnahme des Anodenspannungsanteiles von einem Teil des Anodenwiderstandes hat auch den Vorteil, dass die Elektronenröhre oder die Glimmstrecke gleichzeitig als Entkopplungsglied wirken und den Anodengleichstrom sieben.The removal of the anode voltage component from part of the anode resistance also has the advantage that the electron tube or the glow path simultaneously act as a decoupling element and sift the anode direct current.

In der Abb. 1 ist die Erfindung beispielsweise für eine Röhrenstufe dargestellt. Sie kann in jeder Stufe des Verstärkers Anwendung finden.In Fig. 1 the invention is shown, for example, for a tube stage. It can be used in any stage of the amplifier.

Zur Erzeugung der Gittervorspannung ist die Verstärkerröhre 1 in bek. Weise mit einem Kathodenwiderstand 2 versehen. Der Aussenwiderstand 3 weist einen wählbaren Abgriff 4 auf, der mit der Anode einer Elektronenröhre 5 verbunden ist, deren Kathode an der Kathode der Röhre 2 liegt. Gelangt eine positive Halbwelle der Steuerspannung (gestrichelt gezeichnet) an das Steuergitter der Röhre 1, so fällt unter dem wachsenden Anodenstrom das Potential des Abgriffpunktes 4 und damit auch der Strom durch die Röhre 5 und den Kathodenwiderstand 2. Dem Spannungsanstieg am Widerstand 2 unter dem wachsenden Anodenstrom wirkt also das Absinken des Stromes im Nebenweg entgegen. Diese Wirkung wird durch eine Zusatzsteuerung der Röhre 5 verstärkt, deren Vorspannung wachsender Kathodenspannung negativer wird. Der Abgriff 4 kann so eingestellt bzw. vorberechnet werden, dass der gewünschte Kompensationsgrad erzielt wird.To generate the grid bias, the amplifier tube 1 is shown in BEK. Way provided with a cathode resistor 2. The external resistance 3 has a selectable tap 4 which is connected to the anode of an electron tube 5, the cathode of which is connected to the cathode of the tube 2. If a positive half-wave of the control voltage (shown in dashed lines) reaches the control grid of the tube 1, the potential of the tap point 4 falls under the increasing anode current and thus also the current through the tube 5 and the cathode resistor 2.The voltage rise at the resistor 2 under the increasing The anode current thus counteracts the decrease in the current in the bypass. This effect is reinforced by an additional control of the tube 5, the bias of which becomes more negative as the cathode voltage increases. The tap 4 can be set or precalculated in such a way that the desired degree of compensation is achieved.

Ein weiteres Schaltungsbeispiel zeigt die Abb. 2, gemäß der zur Ableitung der Teilspannung die Glimmstrecken 6 verwendet sind. Einer geringen Spannungsänderung am Abgriff 4 entspricht eine verhältnismässig grosse Stromänderung durch die Glimmröhren und den Kathodenwiderstand 2. Darüber hinaus ist die Glimmstecke im Punkt 7 als Spannungsverteiler zur Erzeugung des Schirmgitterpotentials abgegriffen.Another circuit example is shown in Fig. 2, according to which the glow gaps 6 are used to derive the partial voltage. A small change in voltage at tap 4 corresponds to a relatively large change in current through the glow tubes and cathode resistor 2. In addition, the glow plug is tapped at point 7 as a voltage distributor for generating the screen grid potential.

Claims

1.) Tube amplifier with grid bias voltage generated by cathode resistance dad.gek., That a selectable part of the anode DC and AC voltage is diverted via a switching element with low AC resistance via the cathode resistance to the negative pole.

2.) amplifier according to claim 1, dad. gek. that the derived portion of the output voltage is selected in such a way that the alternating voltage occurring at the cathode resistor when modulating is compensated.

3.) V only after claim 1, dad. gek. that the derived portion of the output voltage corresponds to a desired degree of negative feedback.

4.) ampl. according to claims 1-3, characterized in that an electron tube is used as the switching element with a low alternating current resistance, the control voltage of which is wholly or partly equal to the voltage occurring at the cathode resistor.

5.) ampl. after cont. 1-3, dad.gek. That a glow path is connected between the voltage tap at the output resistor of the amplifier tube and its cathode.

6.) ampl. after cont. 1-4, dad.gek. That the glow path is used as a voltage divider to generate auxiliary grid potentials, especially the screen grid voltage.