DEP0033891DA - Verfahren zur Verstärkung tiefer Frequenzen. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie Anordnungen zur Verstärkung tiefer Frequenzen und betrifft im wesentlichen Maßnahmen, die ohne nennenswerten zusätzlichen Aufwand eine wirksame Linearisierung des Amplitudenganges der Verstärkung bei tiefen Frequenzen bewirken.

Dieser Amplitudengang, vielfach auch Frequenzgang genannt, wird weitgehend von der Zeitkonstante des aus Gitterkondensator und Gitterableitwiderstand gebildeten RC-Gliedes bestimmt. Eine Vergrößerung dieser Zeitkonstante und damit eine Verbesserung des Amplitudenganges bei tiefen Frequenzen läßt sich praktisch nur innerhalb gewisser Grenzen durchführen. Eine Vergrößerung des Gitterableitwiderstandes ist durch die Grenzdaten der Röhre begrenzt. Eine Vergrößerung des Gitterkondensators führt zu einer wesentlichen Erhöhung des Aufwandes, da die Anforderungen an die Qualität des Gitterkondensators sehr groß sind (insbesondere hinsichtlich des Isolationswiderstandes), so daß bei hohen Kapapzitätswerten teure Spezialkondensatoren notwendig sind. Die Erfindung bezweckt, ohne besonderen zusätzlichen Aufwand die Zeitkonstante des Eingangskreises einer Verstärkerschaltung scheinbar zu erhöhen und dadurch die Übertragung tiefer Frequenzen zu verbessern.

Erfindungsgemäß werden zur Verstärkung tiefer Frequenzen mittels einer Verstärkerröhre die zu verstärkenden Signale zuerst über ein RC-Glied direkt dem Steuergitter der Verstärkerröhre zugeführt und sodann ein abgezweigter Teil der verstärkten Signale einer Anzapfung des Gitterableitwiderstandes gleichphasig mit der Gitterwechselspannung zugeführt, so daß der durch den Widerstand fließende Wechselstrom verringert und damit scheinbar die Zeitkonstante des RC-Gliedes erhöht wird. Bei einer besonders zweckmäßigen Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Anzapfung des aus zwei Teilwiderständen gebildeten Gitterableitwiderstandes über einen Kondensator wechselstrommäßig mit der Kathode der Verstärkerröhre verbunden, in deren Kathodenkreis ein nicht abgeblockter Kathodenwiderstand R(sub)k liegt. Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Anzapfung des aus zwei Teilwiderständen gebildeten Gitterwiderstandes wechselstrommäßig mit dem Anodenkreis einer auf die Verstärkerröhre V folgenden Verstärkerstufe verbunden. Es ist günstig, wenn die Zeitkonstante des RC-Gliedes, welches aus dem zwischen Anzapfung und Basis liegenden Teilwiderstand und dem zur wechselstrommäßigen Zuführung der verstärkten Signale dienenden Kondensator gebildet wird, ein Mehrfaches, vorzugsweise mindestens das Fünffache der Schwingungsdauer der tiefsten zu übertragenden Frequenz beträgt.

Im nachfolgenden wird die Erfindung an Hand des in der Figur dargestellten, ein Ausführungsbeispiel betreffenden Prinzipschaltbildes beschrieben, wobei alle nicht zum Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten der besseren Übersichtlichkeit halber fortgelassen sind.

Die zu verstärkende Signalspannung U(sub)1 soll von einem Generator, dessen Innenwiderstand klein ist gegenüber dem Gitterableitwiderstand, geliefert werden. Diese Spannung U(sub)1 wird über den Kondensator C(sub)1 dem Steuergitter der Verstärkerröhre V zugeführt. Im Anodenkreis der Röhre befindet sich der Anodenwiderstand R(sub)A. In die Kathodenzuleitung ist der nicht abgeblockte Kathodenwiderstand R(sub)k eingeschaltet. Der Gitterableitwiderstand wird durch eine Reihenschaltung der Widerstände R(sub)1 von 1M<Nicht lesbar> und R(sub)2 von 100 k<Nicht lesbar> gebildet. Das dem Steuergitter abgewendete Ende von R(sub)1 ist über einen verhältnismäßig großen Kondensator C(sub)2 von 1<Nicht lesbar> F mit der Kathode der Verstärkerröhre V verbunden.

An R(sub)k entsteht eine Wechselspannung, die gleichphasig mit U(sub)1 ist. Sie wird über C(sub)2 dem dem Gitter abgewendeten Ende von R(sub)1 zugeführt. Der Strom in R(sub)1 wird dadurch verkleinert. Die Wirkung ist so, als ob R(sub)1 scheinbar größer würde. Damit wird aber die Zeitkonstante CR(sub)1 vergrößert und die tiefen Frequenzen werden besser übertragen. Bezeichnet U(sub)1 die Eingangsspannung, so wird kann vernachlässigt werden, da die Röhre V eine Pentode ist. Ebenso wird der Schirmgitterdurchgriff vernachlässigt.

Damit wird, falls die Zeitkonstante C(sub)2R(sub)2 unendlich groß ist, die Wechselspannung am Widerstand R(sub)1

R(sub)1 wird also scheinbar um den Faktor 1 + S R(sub)k vergrößert und damit die Zeitkonstante C(sub)1R(sub)1.

Mit der in der Figur dargestellten Schaltung läßt sich z.B. durch Verwendung einer Röhre E<Nicht lesbar> 14 (Steilheit S =<Nicht lesbar> /V) bei R(sub)k = 225<Nicht lesbar> eine 3,254-fache, bei R(sub)k = 1 k<Nicht lesbar> eine 11-fache Vergrößerung der scheinbaren Zeitkonstante erzielen. Es wird somit der Amplitudengang im Bereich der tiefen Frequenzen wesentlich verbessert. Die zusätzliche Einführung des Kondensators C(sub)2 in die Schaltung bedeutet keine nennenswerte Erhöhung des erforderlichen Aufwandes, da die an C(sub)2 liegende Spannung üblicherweise sehr gering ist, so daß ein billiger Kondensator großer Kapazität, z.B. Elektrolytkondensator, verwendet werden kann.

Wenn R(sub)k größer ist als zur Erzeugung der Gittervorspannung notwendig, kann zur Einstellung der richtigen Vorspannung C(sub)2 mit einem Widerstand geeigneter Größe überbrückt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Verstärkung tiefer Frequenzen mittels einer Verstärkerröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verstärkenden Signale über ein RC-Glied direkt dem Steuergitter der Verstärkerröhre zugeführt werden und ein abgezweigter Teil der verstärkten Signale einer Anzapfung des Gitterableitwiderstandes gleichphasig mit der Gitterwechselspannung zugeführt wird, so daß der durch den Gitterableitwiderstand fließende Wechselstrom verringert und damit scheinbar die Zeitkonstante des RC-Gliedes erhöht wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfung des aus zwei Teilwiderständen (R(sub)1 und R(sub)2) gebildeten Gitterableitwiderstandes über einen Kondensator (C(sub)2) wechselstrommäßig mit der Kathode der Verstärkerröhre (V) verbunden ist, in deren Kathodenkreis ein nicht abgeblockter Kathodenwiderstand (R(sub)k) liegt.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfung des aus zwei Teilwiderständen (R(sub)1 und R(sub)2) gebildeten Gitterableitwiderstandes wechselstrommäßig mit dem Anodenkreis einer auf die Verstärkerröhre (V) folgenden Verstärkerstufe verbunden ist.

4. Anordnung nach anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des RC-Gliedes, welches aus dem zwischen Anzapfung und Basis liegenden Teilwiderstand (R(sub)2) und dem zur wechselstrommäßigen Zuführung der verstärkten Signale dienenden Kondensator (C(sub)2) gebildet wird, ein Mehrfaches, vorzugsweise mindestens das Fünffache der Schwingungsdauer der tiefsten zu übertragenden Frequenz beträgt.