Schaltungsanordnung zur Regelung der Verstärkung einer Terstärkerröhre. Die Erfindung betrifft eine Schaltungs anordnung zur Regelung der Verstärkung einer Verstärkerröhre mit mindestens sechs Elektroden.
Bei .den bisher bekannten Anordnungen bediente man sich zur Verstärkungsregelung des Verfahrens, die Ruhevorspannung des Steuergitters zu beeinflussen, so dass je nach der Wahl des Arbeitspunktes verschiedene Werte der Röhrensteilheit für die Verstär kung massgebend sind. Es sind auch Schal tungen vorgeschlagen worden, bei denen die Spannung eines besonderen zwischen Steuer gitter und Anode gelegenen Regelgitters ver ändert wird. Die Wirkung dieser Schaltungen beruht auf Verschiebungen der Anodenstrom Steuergitterspannungs-Kennlinie parallel zur Gitterspannungsachse in Abhängigkeit von der Spannung am Regelgitter.
Bei konstant gehaltener Steuergitterspannung wird dabei nur dann eine Steilheitsänderung erzielt, wenn der Arbeitspunkt von vornherein in einem gekrümmten Kennlinienteil liege.:
. Selbsttätigen Ausgleich von durch Änderung der Empfangsamplitude (zum Beispiel durch Fading) entstehenden Lautstärkeschwankun- gen bei drahtlosen Empfangsanordnungen erreichte man dadurch, dass vermittelst geeig neter Vorrichtungen die Verstärkung des vor dem Demodulator befindlichen Hochfrequenz verstärkers in Abhängigkeit von .der Träger= wellenamplitude geregelt wurde.
Es sind aber auch Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen die Empfindlichkeit des Demodu lators selbst in Abhängigkeit von .der Trä- gerwellenamplitude geregelt wird. Nach diesen Methoden, welche auf gekrümmten Röhrencharakteristiken beruhen, ist mit Rücksicht auf den zulässigen Klirrfaktor im allgemeinen Regelung nur innerhalb verhält nismässig kleiner Grenzen möglich.
Demgegenüber wird bei ,der erfindungs- gemässen Schaltung die für die Regelung der Verstärkung erforderliche Steilheitsän.derung durch eine Drehung der auf das Steuergitter bezogenen Röhrenkennlinie um ihren Schnitt punkt mit der Abszissenachse in Abhängig keit von .der Spannung an einem Regelgitter bewirkt. Dadurch ist die Möglichkeit ge geben, die Steilheit der Kennlinie zur Ver stärkungsregelung zu verändern und trotz dem nur geradlinige Kennlinienteile für die Verstärkung zu benutzen. Infolgedessen ist der Klirrfaktor klein und praktisch unab hängig von der jeweils eingestellten Vor spannung.
Eine Röhre mit sechs oder mehr Elektroden wird dazu in ,der Weise verwen det, .dass einer Gitterelektrode -die zu ver stärkenden .Spannungen und einer andern Gitterelektrode eine die Verstärkungsrege lung bewirkende Spannung zugeführt wird. Sowohl zwischen den beiden eben genannten Gitterelektroden, als auch zwischen dem der Anode näheren der beiden Gitter und der Anode soll je eine auf konstantem positiven Potential gehaltene Gitterelektrode vorge sehen sein.
Beispielsweise kann. bei einer Viergitter röhre die Schaltung so ausgeführt werden, dass .das von der Kathode aus gezählt erste Gitter als Steuergitter dient, das zweite und vierte als Schirmgitter auf konstantem Poten tial gehalten werden und .das dritte Gitter (Hilfsgitter) das Ruhepotential Null oder eine gegenüber der Kathode negative Vor spannung erhält.
Die Steilheit der Kennlinie, ,das heisst das Verhältnis von Anodenstrom- änderung zur Steuergitterspannungsänderung kann dann durch Einstellung der Spannung des dritten Gitters (Hilfsgitters) verändert werden. Durch .die Anwesenheit des als Schirmgitter wirkenden vierten Gitters wer den störende Nebenerscheinungen, wie zum Beispiel abnehmender Innenwiderstand mit negativer werdender Hilfsgitterspannung, vermieden.
Die Zahl der Gitter kann im Be darfsfall vermehrt werden, indem beispiels weise zwischen dem vierten Gitter und der Anode noch ein sogenanntes Fanggitter zum Zwecke der Sekundäremissionsunterdrückung vorgesehen wird.
In der Zeichnung sind drei Ausführungs beispiele erfindungsgemässer Schaltungen dargestellt.
Betreibt man beispielsweise eine mit. vier Gittern versehene Röhre in einer Gitter Gleichrichterschaltung (Audion) (Fig. 1), so tritt an .dem Steuergitter G1 eine Nieder frequenzkomponente auf, .die durch das Elek- trodensystem in üblicher Weise verstärkt wird.
Eine Änderung der Empfindlichkeit erfolgt nun dadurch, dass die am Gitterwider stand Rg des Steuergitters auftretende Gleich spannungskomponente dem die Steilheit der Anodenstrom- Steuergitterspannungskennlinie verändernden Hilfsgitter G3 ganz oder teil weise aufgedrückt wird.
Bei wachsender Trä- gerwellenamplitude steigen sowohl die Nie- deTfrequenz4mplitude am Steuergitter, wie auch -die Gleichspannungskomponente. Die Folge ist ein Absinken der Steilheit der Anodenstrom-Steuergitterspannungskenn- linie, so dass bei geeigneter Dimensionierung die niederfrequente Ausgangsspannung an nähernd konstant gehalten werden kann.
Das gleiche Prinzip lässt sich mit gerin gen Änderungen anwenden, wenn die Gleich richtung in einer getrennten Gleichrichter strecke (Diode, Kristalldetektor usw.) er folgt (Fig. 2). Die Gleichrichteranordnung Gd liefert wiederum sowohl eine Nieder frequenzkomponente, als auch eine Gleich spannungskomponente, von denen die erstere dem Steuergitter G1, die letztere dem die Steilheit der Kennlinie verändernden Hilfs gitter G3 aufgedrückt wird.
Damit dem Hilfsgitter 3: nur .die aus der Demodulation der Empfangsschwingungen resultierende Gleichspannungskomponente, nicht aber,die modulationsfrequenten Schwan kungen aufgedrückt werden, erfolgt die Ver bindung dieses Gitters mit dem Gleichrich- ter über einen die Modulationsfrequenzen von diesem Gitter fernhaltenden Filterkreis, .der beispielsweise aus einem Längswider stand und einem Querkondensator bestehen kann.
Bei einer Anodengleichrichterschaltung (Fig. 8) ergäbe sich folgende Wirkungsweise: Das .Steuergitter G, erhält eine negative Vor spannung Eg., .so dass der Arbeitspunkt am untern Knick der Kennlinie liegt, also Ano- dengleichrichtung auftritt.
In den Anoden stromkreis ist unmittelbar an der Kathode ein Widerstand R eingeschaltet; der an .die sem Widerstand auftretende Spannungsabfall dient als Vorspannung für das die Steilheit der Kennlinie verändernde Hilfsgitter G3. Bei steigender Trägerwellenamplitude steigt der Anodengleichstrom an, der Spannungs abfall am Kathodenwiderstand wächst, die Steilheit der Kennlinie wird durch den Ein fluss der ins Negative gerückten Hilfsgitter spannung verkleinert,
so dass bei geeigneter Dimensionierung eine Konstanthaltung der niederfrequenten Ausgangsamplitude mög lich ist.
Circuit arrangement for regulating the amplification of a amplifier tube. The invention relates to a circuit arrangement for controlling the gain of an amplifier tube with at least six electrodes.
In the previously known arrangements, the gain control method was used to influence the idle bias of the control grid, so that different values of the tube slope are decisive for the gain depending on the choice of the operating point. There are also scarf lines have been proposed in which the voltage of a special grid between the control and the anode control grid is changed ver. The effect of these circuits is based on shifts in the anode current control grid voltage characteristic curve parallel to the grid voltage axis as a function of the voltage on the control grid.
With the control grid voltage kept constant, a change in slope is only achieved if the operating point lies in a curved part of the characteristic from the start:
. Automatic compensation of volume fluctuations caused by changing the reception amplitude (e.g. by fading) in wireless reception arrangements was achieved by regulating the amplification of the high-frequency amplifier in front of the demodulator as a function of the carrier wave amplitude.
However, arrangements have also been proposed in which the sensitivity of the demodulator itself is regulated as a function of the carrier wave amplitude. According to these methods, which are based on curved tube characteristics, with regard to the permissible distortion factor, regulation is generally only possible within relatively small limits.
In contrast, in the circuit according to the invention, the change in slope required for regulating the gain is brought about by rotating the tube characteristic relating to the control grid around its intersection with the abscissa axis as a function of the voltage on a control grid. This gives the opportunity to change the steepness of the characteristic curve for the amplification control and, in spite of this, only use straight parts of the characteristic curve for the amplification. As a result, the distortion factor is small and practically inde pendent of the voltage set in each case.
A tube with six or more electrodes is used in such a way that one grid electrode is supplied with the voltages to be amplified and another grid electrode with a voltage that effects the amplification control. Both between the two grid electrodes just mentioned, as well as between that of the two grids and the anode, which are closer to the anode, a grid electrode that is held at a constant positive potential should be provided.
For example, can. In the case of a four-grid tube, the circuit is designed in such a way that the first grid, counted from the cathode, serves as a control grid, the second and fourth as screen grids are kept at constant potential and the third grid (auxiliary grid) has zero or zero rest potential the cathode receives negative voltage.
The steepness of the characteristic, that is to say the ratio of the change in the anode current to the change in the control grid voltage, can then be changed by setting the voltage of the third grid (auxiliary grid). The presence of the fourth grid, which acts as a screen grid, avoids the annoying side effects, such as decreasing internal resistance as the auxiliary grid voltage becomes negative.
If necessary, the number of grids can be increased, for example by providing a so-called catching grid between the fourth grid and the anode for the purpose of suppressing secondary emissions.
In the drawing, three embodiment examples of circuits according to the invention are shown.
For example, if you run one with. four tubes provided with grids in a grid rectifier circuit (audion) (Fig. 1), a low-frequency component occurs at the control grid G1, which is amplified in the usual way by the electrode system.
A change in sensitivity now takes place in that the DC voltage component occurring at the grid resistance Rg of the control grid is completely or partially pressed onto the auxiliary grid G3 which changes the steepness of the anode current control grid voltage characteristic.
As the carrier wave amplitude increases, both the low frequency amplitude at the control grid and the DC voltage component increase. The consequence is a decrease in the steepness of the anode current control grid voltage characteristic curve, so that with suitable dimensioning the low-frequency output voltage can be kept approximately constant.
The same principle can be applied with minor changes if the rectification route in a separate rectifier (diode, crystal detector, etc.) follows (Fig. 2). The rectifier arrangement Gd in turn supplies both a low frequency component and a DC voltage component, of which the former is pressed onto the control grid G1 and the latter onto the auxiliary grid G3 which changes the steepness of the characteristic.
So that the auxiliary grid 3: only the direct voltage component resulting from the demodulation of the received oscillations, but not the modulation-frequency fluctuations, is impressed, this grid is connected to the rectifier via a filter circuit that keeps the modulation frequencies away from this grid, e.g. stood from a series resistance and a shunt capacitor can exist.
In the case of an anode rectifier circuit (FIG. 8), the following mode of operation would result: The control grid G receives a negative bias voltage Eg, so that the operating point is at the lower bend of the characteristic curve, so anode rectification occurs.
In the anode circuit, a resistor R is switched on directly at the cathode; the voltage drop occurring at .die sem resistance serves as a bias voltage for the auxiliary grid G3 which changes the steepness of the characteristic curve. As the carrier wave amplitude increases, the anode direct current increases, the voltage drop across the cathode resistance increases, the steepness of the characteristic curve is reduced by the influence of the negative auxiliary grid voltage,
so that, given suitable dimensioning, it is possible to keep the low-frequency output amplitude constant.