DEP0025946DA

DEP0025946DA - Broadband amplifiers, in particular for the audio frequency range.

Info

Publication number: DEP0025946DA
Authority: DE
Inventors: Dr.phil. Brandt Walter
Original assignee: Dr. phil. Walter Brandt, Bochum-Dahlhausen.
Publication date: 1951-02-01

Description

i-Ilisen Apparatetau- Gesellschaft m.b.H. - lensahn / Ostiaolsteini-Ilisen Apparatetau- Gesellschaft m.b.H. - lensahn / Ostiaolstein

Breitbandverstärker. Insbesondere für den ionfrequenzbereich,.Broadband amplifier. Especially for the ion frequency range.

uie Lnindurig, Deorii'it einen Breitbandverstärker insbesondere lür den Tonfrey.uenzbereich mit Gegenkopplung über v.'enigs bens zwei btuxen und Abnaiiine der Gegenkopplung, von einer 3ekundärwiGkluiig des Au^an^subertra^ers der letzten Verstäncersuufe unter Zuführung der passend unterteilten 6egenkopplun_£sspannung auf das oteuergitter oder die Kathode einer der Yorröhren.uie Lnindurig, Deorii'it btuxen a broadband amplifier particular tor the Tonfrey.uenzbereich with negative feedback via v.'enigs bens two and Abnaiiine the negative feedback from a 3ekundärwiGkluiig Au ^ at ^ ^ ers subertra the last Verstäncersuufe while supplying the appropriately divided 6egenkopplun _£ s voltage on the control grid or the cathode of one of the Yorröhren.

Die mictels einer Ge_eenkoxplung erzieiteren Vorteile sind bekanntlich Herabsetzung des Klirrfaktors, linearisierung des Frequenzganges, Verringerung dts geiährlichen opannungsans tieges am Ausgangsübertrager bei Leerlauf, IJnempfindlichkeit gegen Schwankungen der Speisespannung. FernerThe advantages erzieiteren enkoxplung mictels a Ge _e are known to reduce the distortion factor, the frequency response, reduction linearization dts geiährlichen opannungsans tieges the output transformer at idle, IJnempfindlichkeit against fluctuations in the supply voltage. Further

ist es "bekannt, dass durch eine Gegenkopplung über mehrere Stufen in einem Zuge zusätzliche Vorteile erzielt werden können, z.B. stärkere Verminderung des Klirrfaktors und bessere Dynamik treue "bei AB- Verstärkern. Demgemäss sind zahlreiche Anordnungen zur Gegenkopplung benannt geworden, darunter auch solche, "bei denen die Ge_benkcpplungsspaunung ähnlich wie "bei der vorliegenden Erlindung v^n einer Sekundärwicklung des Aus_oan_osüber tracers der letzten ütufe abgenommen unu passend unterteile dem Steuergitter oder der Kathode einer der Vorröhren zugeführt wird.it is "known that additional advantages can be achieved by a negative feedback over several stages in one go, for example stronger reduction of the distortion factor and better dynamic fidelity" with AB amplifiers. Accordingly, numerous arrangements have become designated to the negative feedback, including those "in which the Ge _b enkcpplungsspaunung similar" in the present Erlindung v ^ n of a secondary winding of from _o to _o sec over tracers of the last ütufe removed UNU suitable subdivide the control grid or Cathode is fed to one of the pre-tubes.

Bei den bisher bekannten Anordnungen der letzten Art ist jedoch die Kopplung zwischen Vorstufe und Endstufe eine RC- Kopplung, bestehend aus Anodenwiderstand, Koppelkondensator _} hochohmigem Gitterableitungswiderscand, der im allgemeinen einen Widersuandswert von mehreren hunderttausend Ohm hat. is isu nun besonders bei steilen EndrShren hoher leistung nachteilig, in vielen Fällen so_car unmöglich, hohe Gitterwiderstände zu verwenden, da derartige Röhren dami leicht zuxolge "Durchstossens" zerstört werden, vor allem bei verschlechtertem Vakuum und thermischer Gitteremission. 3fur durch Herabsetzung des ohmschen Widerstandes der Gitterableitung auf wenige tausend Ohm ist diese Gefahr zu vermeiden. Bei Anwendung der reinen RG- Kopplung verbietet sich dies jedoch wegen des Verstärkun_fasverlustes. Zweckmässig ist es, eine Gitterableitungsdrossel oder einen Zwischenübertreger zu verwenden. In diesem Falle kann bei ausreichender Verstärkung die Gefahr des "Durchstossens" vermieden werden.In the previously known arrangements of the last type, however, the coupling between preamp and output stage is an RC coupling, consisting of anode resistor, coupling capacitor _} high-impedance grid discharge resistor, which generally has a contradiction value of several hundred thousand ohms. This is particularly disadvantageous with steep high-power end tubes, in many cases so _c ar impossible to use high grid resistances, since such tubes are easily destroyed as a result of "piercing", especially when the vacuum and thermal grid emission deteriorate. This risk must be avoided by reducing the ohmic resistance of the grid conductor to a few thousand ohms. However, when using the pure RG coupling, this is not permitted because of the Verstärkun _fa sverlustes. It is advisable to use a grid discharge choke or an intermediate transformer. In this case, with sufficient reinforcement, the risk of "piercing" can be avoided.

Es ist nun "bisher nicht gelungen, in derartigen Schalxun^en eine über zwei oder mehr Stufen in einem Zuge wirkende, ausreichende Gegenkopplung stabil zu machen, v^eil es schwierig ist, bei einer über zwei induktive Kopplungen wirkende Gegenkopplung die Selbsterregung bei tiefen Frequenzen uni besonders bei nahezu' leerlaufendem Ausgangsübertrager zu vermeiden. Die Phasendrehung einer induktiv belasteten -Röhrenstufe nähert sich mit sinkender Frequenz nämlich mehr und mehr 90° , aiso bei zwei ötuien 180°, was bei ausreichender Verstärkung zur Selbsterregung führt. DemgemSss war man bisher gezwungen, die Gefahr des Durchs tossens in Kauf zu nehmen oder auf die Vorteile der Gegenkopplung über mehrere Stuxen zu verzichten.So far it has not been possible in such cases to have one acting over two or more stages in one go, To make sufficient negative feedback stable, v ^ eil it is difficult with one acting over two inductive couplings Negative coupling is the self-excitation at low frequencies and especially when the output transformer is almost idle to avoid. The phase rotation of an inductively loaded tube stage gets closer with decreasing frequency and more 90 °, aiso with two ötuien 180 °, which leads to self-excitement with sufficient amplification. Accordingly one was previously forced to accept the risk of thundering through or to take advantage of the negative feedback over several Refrain from stuxing.

Erst durch die vorliegende Erfindung wird erreicht, dass man bei Benutzung einer Gitterableitdrossel bsw„ eines Zwischenübertragers vor der Endstufe und zwar bei völliger Sicherheit ge_Len das oben erwähnte "Durchstossen" bei fecst beliebigen Röhren gleichzeitig eine stabile und ausreichende Gegenkopplung von einer Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers über zwei oder mehr Stufen nach vorn führen und damit alle Vorteile der Gegenkopplung ausnutzen kann.Only by the present invention it is achieved that one bsw when using a Gitterableitdrossel "a Zwischenübertragers before the final stage and that in complete safety ge _L s the above-mentioned" piercing "at fecst any tubes at the same time a stable and sufficient negative feedback from a secondary winding of the output transformer lead over two or more steps forward and thus can take advantage of all the advantages of negative feedback.

Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch eine passende Be dampfun_& der aus einer Droosel oder einem 'Urans format or bestehenden, im Gitter- Kathodenkreis der kapazitiv an den Anodenwidersfcand der Vorröhre angekoppelben Endstufe angeordneten Zwischenkopplung mittels eines zur Drossel bzw. Transformator parallel geschalteten festen, rein ohmschen Widerstandes.This is inventively achieved dampfun by a suitable Be _& ohmic from a Droosel or a 'uranium format or existing, arranged in the grid cathode circuit of the capacitively Kopp same to the Anodenwidersfcand the Vorröhre final stage intermediate coupling by means of a parallel-connected to the inductor or transformer solid, pure of Resistance.

G-emäss einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt, bei einem "bestimmt gewählten G-egenkopplungsverhSltnis die Bemessung des zur kapazitiven Ankopplung des Gitxerkreises der Endstufe an den Anodenwiderscand der Vorröhre dienenden Kopplungskondensators und der im Gitterkreis der Endröhre liegenden, aus Drossel bzw. Transformator mit parallel geschalte tem ohmschen Widers cand bestehenden jtil—Kombination in der Weise, dass bei Belastung des Ausgangs cransior.nators der Endstufe mit dem höciisten in Betracht kommenden Widerstand, gegebenenfalls auch bei Lberlauf dieses Aus_aangstransl'ormators keine Selbsterregung eintritt.According to a further feature of the invention, with a "specifically selected counter-coupling ratio, the dimensioning of the coupling capacitor serving for the capacitive coupling of the Gitxerkreises of the output stage to the anode backscand of the pre-tube and the lying in the grid circle of the output tube, consisting of choke or transformer with parallel peeled tem ohmic resis cand existing jtil combination in such a manner that when loading the output of the output stage with the cransior.nators höciisten eligible resistance, where applicable, in this Lberlauf from _a angstransl'ormators no self-excitation occurs.

Bei der Anschaltung des Ge_oenk0}plungskreises an die Ause.antjSseite des Aus^an_&stransformaxors ist auf die richtige Polung zu achten, damit die erforderlichen Phasenbeziehungen gewahrt werden.At the interface of Ge _o enk0} plungskreises the Ause.antjSseite of from ^ to _& stransformaxors to pay attention to the correct polarity so that the necessary phase relationships are maintained is.

Zur Erläuterung der Erfindung und ihrer Wirkungsweise sind in der Zeichnung zwei vereinfachte Schaltbilder als Ausführungsbeispiele des Erfindungsge^enstandes unter Verwendung von Dreielektrcdenröhren bei einer Gegenkopplung über zwei YerstärkersDufen _öezei_et. Es sei jedoch ausdrücklich bemerkt, dass die vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen auch bei einer Gegenkopplung über mehr als zv^ei Souien sinngemäss Geltung besitzen, Auen _öelten diese vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen in gleicher Weise für direkt oder indirekt geneizte Drei- oder Mehrelektrodenröhren. In der Zeichnung bedeuten:To explain the invention and its mode of action of two simplified circuit diagrams in the drawings as embodiments of the Erfindungsge ^ enstandes using Dreielektrcdenröhren with a negative feedback through two YerstärkersDufen _ö ezei _e t. It is to be expressly understood that the foregoing and following remarks, floodplains _ö sparkled even with a negative feedback through owning more than zv ^ ei Souien mutatis mutandis application these preceding and following statements in the same way geneizte for directly or indirectly three or more electrodes tubes. In the drawing:

Pig. 1 . . . . ein Schaltbild der erfindungsgemessenPig. 1 . . . . a circuit diagram of the invention

Anordnung bei einem Eintaktverstärker,Arrangement with a single ended amplifier,

fig. Z . . . . ein Schaltbild der Erfindung für einen Gegentaktverstärker,fig. Z. . . . a circuit diagram of the invention for a push-pull amplifier,

Pig. 3 ... ₀ eine Frequenzkurve.Pig. 3 ... ₀ a frequency curve.

In figur 1 ist ein Schaltbild der eriindungsgemässen Anordnung gegeben, bei der zwiscnen der Endröhre E und der Vorröhre V₁ eine an sich bekannte, den ohmschen Widerstand 1 auiweisende Ge₀enkoppiun₆ vorgeseiien ist, die einerseits an einen Pol der Ausgangsseite des Ausgan_<j,sübertra_öers 3 und ^miererseits an den Ka^hodenkreis der Voz-röhre V* angescxial bet ist. Statt an den Katliodenkreis kaun diese G^enkop^lung auch an den Gitterkreis der Röhre V an₀eschlossen wenden, wobei unter Berücksiciitigung der erforderlicnen Phasenbeziehungen der Anschluss an den Aus₆angstransformator 3 uragepolt werden muss. Die Röhre V^ ist über den Anodenwiderstand ;d und den Kopplungskondensator C mit dem Steuer_oiiter der EndrShre E in üblicher Weise gekoppelt. Die induktive, aus am Steuergitter und an der Kathode der Höhre E angeschalteten Drossel L bestehende Zwiseinkopplung ist erfindungsgemäss durch den parallel gescnalceten kleinen Widerstand E entsprechend bedampft. Wir j. nun gemäss der Er rindung der Kopj lungskondensator C entsprechend klein gewählt, so linaet ein Wegdrehen der Phase der zu verstärkenden, über die Ein^an^sklemmen 5, 6 zu^eführten Miederfrequenz aus der kritiscnen Lage statt, sodass eine Selbsterregung des Veistärkers nicht eintreiben kann. Oime diese eriindungsgemässe Ivlassnahtne viürden diese Phasenbeziehungen derart sein dass insbesondere bei tiefen Frequenzen eine Selbsterregung des Verstärkers zwangsläufig eintreten müsste. Daher war es bisher kaum möglich, einwandfrei arbeiten Ie Verstärker mit Gegenkopplung über wenigstens zwei Stufen zu schauen, ohne dass die Gefahr der Selbsterregung des Verstärkers bestand. Gleichzeitig wird durch diese Massnahme, wie aus Fi^ur 3 klar hervoe_cehx eiae wesentliche Verbesserung dos frequenzganges des Verstärkers erzielt. -Janach werden alle Frequenzen zwischen 30 - llüüv) Hertz angenähert1 shows a diagram of the eriindungsgemässen arrangement is provided, a known in-acres of the output tube E and the Vorröhre V ₁ per se, the ohmic resistance of 1 auiweisende Ge ₀ enkoppiun is vorgeseiien _6, on the one hand to a pole of the output side of the Ausgan _<j , sübertra _ö ers 3 and ^ miererseits is * angescxial bet on the Ka ^ testicular circle of Voz-tube-V. Instead the Katliodenkreis kaun this G ^ ^ enkop development also to the grid circuit of the tube V to ₀ contact esch lossen, and among the Berücksiciitigung erforderlicnen phase relationships of the connection must be uragepolt to the Off ₆ angstransformator third The tube V ^ is coupled via the anode resistor; d and the coupling capacitor C to the control _o iiter of the end tube E in the usual way. According to the invention, the inductive double coupling, consisting of the choke L connected to the control grid and the cathode of the tube E, is correspondingly vaporized by the small resistor E connected in parallel. We j. Now, according to the invention, the coupling capacitor C is selected to be correspondingly small, so that the phase of the corset frequency to be amplified, via the terminals 5, 6, is turned away from the critical position, so that self-excitation of the amplifier does not drive in can. With this glass seam according to the invention, these phase relationships would be such that, particularly at low frequencies, self-excitation of the amplifier would inevitably have to occur. It was therefore hardly possible until now to look at amplifiers with negative feedback over at least two stages without the risk of the amplifier being self-excited. At the same time for three clear hervoe _c EHX eiae substantial improvement is achieved dos frequency Ganges of the amplifier by this measure, as in Fi ^. -After that, all frequencies between 30 - llüüv) Hertz are approximated

linear verstärkt, während ohne diese Massnahmen ein gleich guter Frequenzgang nur innerhalb eines Frequenzbereiches zwiscnen 60-7 OUO Hertz erzielbar ist.linearly amplified, while without these measures an equally good frequency response only within one frequency range between 60-7 OUO Hertz is achievable.

In Fi₆ur Z is C die erfindungs_toemSsse Anordnung in ihrer Anwendung aui einen Gegentaktverstärker gezeigt, bei der ebenfalls zwischen den in Ge_öentakt geschalteten Bndröhren E,, und E£ und der Vorröhre V^ eine an sich bekannte, den ohmschen Widerstand 1 aufweisende Gegenkopplung vorgesehen ist, die einerseits an einen Pol der Aus^angsseite des Ausgangstransfοrmators 3 und andererseits an den Kathoden— bzw. Gitterkreis der Vorröhre V₁ angeschaltet ist. Wie in der in Figur 1 angegebenen Schaltung ist die Röhre Vj_ über den ünodenwiderstand 2 und den Kopplungskondensator G mit dem Steuergitter aer Röhre E direkt und gleichzeiti_o in Ge_Denlakt über die als Autotransformator zu betrachtende,·aus den Drosseln L^ und L^ bestehende Zwischen— kopplung mit dem Sleuergitter der Ge₀ en takt rohre E_r. gekoppelt. Beide Drosseln 1 und L₀ sind in analoger Weise wie bei derIn Fi ₆ for Z is C, the fiction, _to emSsse assembly in its application aui a push-pull amplifier shown E ,, and E £ and Vorröhre V ^ known in also entakt connected between the _ö in Ge Bndröhren one in itself, the ohmic resistance 1 having negative feedback is provided, which is connected on the one hand to a pole on the output side of the output transformer 3 and on the other hand to the cathode or grid circuit of the pre-tube V ₁ . As is indicated in Figure 1 circuit, the tube Vj_ over the ünodenwiderstand 2 and the coupling capacitor G with the control grid aer tube E directly and gleichzeiti _o in Ge _D enlakt on as an autotransformer to be considered, · from the reactors L ^ and L ^ existing intermediate coupling with the Sleuergitter of Ge ₀ s Diplomatic pipes e _r. coupled. Both chokes 1 and L ₀ are in an analogous manner as in the

Jl iC/Jl iC /

Schal bung nach Figur 1 durch die gleich grossen, rein ohmschen Widerstände R_ bzw* Rp entsprechend bedampft.Circuit according to Figure 1 by the equally large, purely ohmic resistors R_ or * Rp steamed accordingly.

Diese Widerstände, und zwar in Figur 1 und R^ bzw= Hg gemass Figur 2, besitzen einen Widerstandswert von je einigen Kiloohm, während normalerweise diese Widerstände als Gitter-ableitwiderstände einen Widerstandswert von mehreren Megohm aufweisen müssten. Die Drossel L. liegt swischen Steuergitter und Kathode der Endröhre E^, während die Drossel I^ zwischen Steuergitter und Kathode der in Gegentakt geschalteten Endrohre Ep lie^t. Durch entsprechende Bemessung des Kopplungskondensators C und der beiden Bedämpfungswiderstände R. _una R_p findet, wie bereits in der Erläuterung zu Figur 1 gesagt, eine WegdrehungThese resistors, namely in Figure 1 and R ^ or = Hg according to Figure 2, each have a resistance value of a few kiloohms, while normally these resistors, as grid discharge resistors, would have to have a resistance value of several megohms. The throttle L. is located between the control grid and cathode of the end tube E ^, while the throttle I ^ lies between the control grid and cathode of the push-pull tailpipes Ep. By appropriately dimensioning the coupling capacitor C and the two damping resistors R. _un a R _p , as already stated in the explanation of FIG. 1, there is a displacement

der Phase der zu verstärkenden, über die Eingengsklemmen 5, 6 zugeführten Niederfrequenz aus der kritischen Lage statt, sodass eine Selbsterregung des Verstärkers nicht mehr eintreten kann.the phase of the low frequency to be amplified, fed via the input terminals 5, 6 from the critical situation, so that self-excitation of the amplifier can no longer occur.

Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemässe Anordnung "bei im AB- Betrieb betriebenen Ge ^, en takt ve rs tärkern die hierbei aultretende sor;en. Dynam !kompression wesentlich abgeschwächt.In addition, through the arrangement according to the invention, "when Ge ^, en takt are operated in AB mode, the here occurring sor; s. Dynam! Compression considerably weakened.

Claims

ess a 3Ä5ssa = ais = K:

Broadband amplifiers, especially far ten ait negative feedback Via at least sw ©! Steps and acceptance © the counter-coupling recording of a set-up direct alarm from the output carrier of the last ferstrkeretuf © only the Znftiferwag the appropriately subdivided Segenfeopplua ^ apaanung on the control grid or the cathode of one of the forrötoen *

f. that in the ^ itter-fathode circle the

at aen anode resistance (2) of the pre-tube (f \)

"InÄTerstärker ^ hre (I) © ta © throttle (L " or, L, and Lg) with fixed "parallel resistance (S" or * H ^ and H ") is arranged wnd toes" with a "bestisast selected tegenfcoppltmgaverMltnis the dimensioning of the eut tiapasitifen coupling of the gate tube (T ^) mJ, t of the Indrölir® (I "bm * S ^ and Ig) serving" loppluxigekondansatops (O) "ad the RIHEoah! nation lying in the grid circle of the! ndröbre in the false occurs ^ that at Loading of the output transformer of the Indatuf® (5) with the hoohat "in B®tifiÄ © ttt m slehe & dea resistance" if necessary, no self-excitation occurs when the output transformer is idle "(S) of the output stage (B)"