Verstärker für Hoch- oder Zwischenfrequenzschwingungen. Die Erfindung bezieht sich auf einen Verstärker für Hoch- oder Zwischenfre- quenzschwingzngen.
Bei einer bekannten Verstärkerschaltung werden die aufeinanderfolgenden Verstärker röhren mittels abgestimmter Schwingungs- kreise miteinander gekoppelt, wobei sowohl im Gitter-, als auch im Anodenkreis einer Verstärkerröhre je ein Schwingungskreis liegt. Die Erfindung hat den Zweck, in ein facher Weise eine erwünschte Gestaltung der resultierenden Resonanzkurve einer sol chen Verstärkerschaltung hervorzubringen.
Erfindungsgemäss wird dieser Zweck da durch erreicht, dass, der Schwingungskreis im Gitterkreis einer Verstärkerröhre mit dem Schwingungskreis im Anodenkreis derselben Röhre über einen. Ohm'schen Widerstand ge koppelt ist.
Um z. B. eine Verbreiterung der Reso nanzkurve hervorzubringen, war es bei be kannten Verstärkerschaltungen bisher üb- lich, die Schwingungskreise im Gitterkreis und im Anodenkreis ein wenig gegenein ander zu verstimmen. Dieses Verfahren weist jedoch verschiedene Nachteile auf.
Erstens wird ,die Resonanzkurve des Ver stärkers in vielen Fällen stark unsym metrisch, das heisst die innerhalb des ver stärkten Frequenzbandes gelegenen Schwin gungen werden nicht annähernd gleich mässig verstärkt. Zweitens dürfen nur sehr geringe Toleranzen in den Abstimmungen der Schwingungskreise zugelassen werden, was zu Schwierigkeiten bei der Herstellung Veranlassung gibt.
Bei Anwendung der er findungsgemässen Schaltung werden diese Nachteile beseitigt. Die beiden Schwin gungskreise können ,dabei für - sich. die gleiche Abstimmung erhalten; die Zusam menschaltung verhält sich jedoch wie zwei gekoppelte Kreise mit zwei voneinander ver schiedenen Resonanzfrequenzen.
Auch zur Erzielung einer Verschärfung der Resonanzkurve lässt sich die erfindungs- gemässe Schaltung sehr vorteilhaft anwen den.
Die Zeichnung veranschaulicht in .den Fig. 1 bis 9 Ausführungsbeispiele des Erfin- gungsgegenstandes. In der Fig. 1 ist eine Verstärkerstufe eines Hoch- oder Zwischen frequenzverstärkers dargestellt, welche eine Verstärkerröhre 1, z. B. eine Schirmgitter- röhre, und zwei abgestimmte Schwingungs kreise Li, Ci und L2, C2 enthält.
Das Gitter der Verstärkerröhre ist mit der Anode über einen gegebenenfalls veränderlichen Wider stand R verbunden. Wenn die Kapazität zwischen Anode und Steuergitter vernach- lässigbar klein ist, so lässt sich zeigen, dass infolge der durch den Widerstand R und die Röhre 1 bewirkten Kopplung der beiden Schwingungskreise Li, Ci und<I>L2, C2</I> die Zusammenschaltung sich wie zwei gekop pelte Kreise verhält, derart, dass bei ,ge nügend fester Kopplung, das heisst bei eine überkritischen Kopplung,
zwei Resonanzfre quenzen Wi und W2 (Kurve _. Fig. 2) auf treten,. und wenn die beiden Schwingungs kreise auf die gleiche Frequenz abgestimmt sind, eine vollkommen symmetrische Reso nanzkurve erhalten wird.
Durch Änderung des Widerstandes R kann die Kopplung und damit die Gestalt der Resonanzkurve in weiten Grenzen geän dert werden.
Wenn, wie im obigen Beispiel angenom men, die zwischen den beiden Schwingungs- kreisen geschaltete Röhre mit einem Schirm gitter versehen wird, kann die Anoden Steuergitterkapazität, in soweit diese durch die Röhre bedingt wird, vernachlässigbar klein gemacht werden.
Da jedoch zwischen diesen Elektroden der Widerstand R ge schaltet ist, wird die Anoden-Steuergitter- kapazität vergrössert, einmal durch die Eigenkapazität,des Widerstandes selbst, ein anderes Mal durch die Kapazität der Ver bindungsleitungen, und diese Kapazitäten können:
so gross werden, dass die Wirkungs weise der Schaltung beeinträchtigt wird. Wird die Kapazität zu gross, so ist die Folge, dass die Dämpfungen für die beiden Resonanzfrequenzen verschieden werden und demnach die Resonanzkurve der Zusammen schaltung unsymmetrisch wird, etwa wie es in :der Fig. 2 durch die Kurve B dargestellt ist.
Eine .Schaltung, bei der der soeben er wähnte Einfluss der parallel zum Kopp- lungswderstand liegenden Schaltungsl.:apa- zität verringert wird, zeigt .die Fig. 3. Hier bei ist der Kopplungswiderstand R zwischen je eine Anzapfung der Spulen Li und L2 geschaltet. In diesem Fall kann der Wider stand R bedeutend kleiner sein, als bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung, so dass die parallel zum Widerstand liegende Eigen kapazität weniger Einfluss auf die Kopplung ausübt.
Eine ähnliche :Schaltung zeigt,die Fig. 4, bei der der Kopplungswiderstand R nicht wie im vorigen Beispiel zwischen Anzapfun- gen der beiden Spulen Li und L2 ange schlossen ist, :sondern mit den Verbindungs punkten der Kondensatoren Ci und C3 einer seits und C@2 und C4 anderseits verbunden ist.
Eine solche Schaltung hat den Vorteil, dass" wenn die Kondensatoren C1 und C2 ver änderlich sind, wie es beispielsweise in ab stimmbaren Hochfrequenzverstärkern der Fall ist, die Kopplung der beiden Schwin gungskreise sich in einer solchen Weise mit der Abstimmung ändert, dass die Breite des durchgelassenen Frequenzbandes annähernd konstant bleibt. Die Bandbreite kann aber nach Wunsch bei jeder Abstimmung durch Änderung des Widerstandes R eingestellt werden.
Die Kondensatoren C3 und C4 kön nen auch anstatt in Reihe mit den Konden satoren Ci und C2 in Reihe mit den Selbst induktionsspulen Li und L2 geschaltet wer den, in welchem Falle der Widerstand R an die Verbindungspunkte der Kondensatoren C3 und C4 mit den Selbstinduktionen Li und L2 anzulegen ist.
Es zeigt sich jedoch, dass sowohl bei der Schaltung nach Fig. 3, als auch bei der Schaltung nach Fig. 4 keine vollkommen symmetrische Resonanzkurve erhalten wer den kann, da die Kopplung zwischen den Schwingungskreisen nicht nur vom Wider- stand B abhängt,
sondern auch von der Grösse der zwischen den Anzapfungen der Spulen L1 bezw. L2 und der Kathode liegenden Selbstinduktionen bezw. von der Grösse der Kondensatoren C3 und C4, sowie deren Verluste.
Eine vollkommen symmetrische Reso nanzkurve kann mit -der Schaltung nach Fig. 5 erhalten werden. Hier ist in Reihe mit,dem Kopplungswiderstand R eine Spule L geschaltet, und es lässt sich zeigen, dass mit diser Schaltung für eine bestimmte Ab stimmung der Schwingungskreise L1, C1, C3 und L2, C2, C4 die beiden Resonanzfrequen zen des gekoppelten Systems in der gleichen Weise gedämpft werden, so dass eine sym metrische Resonanzkurve erhalten wird.
Dies gilt jedoch nur bei einer ganz bestimm <B>ten</B> Abstimmung der beiden Schwingungs kreise, so dass diese Schaltung mit Vorteil in Zwischenfrequenzverstärkern, die ja bekannt lich eine feste Abstimmung besitzen, an gewandt werden kann. Für Hochfre- quenzverstärker mit veränderlicher Abstim mung kann eine für alle Abstimmungen symmetrische Resonanzkurve erhalten wer den mit der Schaltung nach Fig. 6, bei der parallel zum Kopplungswiderstand R eine Spule L angeordnet ist.
Gegebenenfalls kann in Reihe mit der Parallelschaltung des Widerstandes R und der Selbstinduktion L noch eine weitere Selbstinduktion L' geschaltet werden. Es gelingt so, die Resonanzkurve in einem sehr breiten Frequenzbereich symmetrisch zu ge- stalten, auch dann, wenn, wie beispiels weise in R.adioempfangs.geräten, die Spulen Li und L2 teilweise kurzgeschlossen werden zum Empfang zweier oder mehrerer Wellen bereichen.
Bei all diesen beschriebenen Ausführungs- beispielen der erfindungsgemässen Schaltung war der Kopplungswiderstand in einer sol- ehen Weise mit den Schwingungskreisen verbunden, .dass, die Kopplung um so fester, die Resonanzkurve also um so breiter wurde, je kleiner der Widerstand .gemacht wurde.
Gleichfalls ist es möglich, die beiden Schwingungskreise in einer solchen Weise mittels eines Widerstandes miteinander zu koppeln, dass eine Verschärfung der Reso nanzkurve erhalten wird. Eine solche Schal tung ist in Fig. 7 dargestellt, und, wie er sichtlich, ist der Kopplungswiderstand R sowohl im Schwingungskreis L1, C1, als auch im Schwingungskreis L2, C2 einge schaltet.
Berechnet man für diese Schaltung den Kopplungsfaktor, so ergibt sich, dass das Quadrat desselben eine negative Grösse ist, was sich physikalisch so ,denken lässt, dass eine Entdämpfung des Systems statt findet. Gleichartige Ergebnisse lassen sich erreichen mit den Schaltungen nach Fig. 8 und 9.
Bei der .Schaltung nach Fig. 8 ist der Kopplungswiderstand zwischen dem Gitter der Verstärkerröhre und dem Verbin dungspunkt eines Kondensators C4 mit der Spule L2 geschaltet, und bei der Schaltung nach Fig. 9 ist der Widerstand R einerseits mit dem Verbindungspunkt des Konden- sators Ca mit dem Abstimmungskondensator C1 und anderseits mit dem Verbindungs- punkt,
des Kondensators C4 und der Spule L2 verbunden. Mit beiden Schaltungen ist es möglich, eine Verschärfung der Resonanz kurve des Systems bei Verringerung des Widerstandse zu erhalten.