Anordnung mit einer oder mehreren Verstärkerstnfen. Die Erfindung bezieht sich auf eine An ordnung mit einer oder mehreren Verstärker stufen, welche die Verstärkung von Frequenz bändern mit der untern Grenzfrequenz Null ermöglichen. Das Merkmal der erfindungs gemässen Anordnung besteht darin, dass jede Verstärkerstrife zwei gittergesteuerte Entla dungsstrecken enthält, die derart geschaltet sind, dass der Anodenstrom der ersten Ent ladungsstrecke ein Teil des Anodenstromes der zweiten Entladungsstrecke ist. Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand von in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Schaltbildern näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit einer, Fig. 2 mit zwei Verstärkerstufen. In Fig. 3 ist ein Beispiel für einen Gegentaktverstärker dargestellt.
Die Eingangsklemmen des in Fig. 1 dar gestellten Verstärkers sind mit E, und E2, die Ausgangsklemmen mit A, und A2 be zeichnet. Die Eingangsklemme E, liegt direkt am Steuergitter einer Entladungsstrecke V1, für die zweckmässig eine Penthode mit grosser Widerstandsverstärkung gewählt wird. Die Anode der Entladungsstrecke V' ist unmit telbar mit dem. Steuergitter einer zweiten Entladungsstrecke Y2 verbunden, die zweck mässig als steile Triode gewählt wird.
Ausser dem ist die Anode der Entladungsstrecke V, mit der Kathode der Entladungsstrecke V2 über einen Widerstand Bz verbunden, der zu gleich der Anodenwiderstand. der ersten und der Gitterableitwiderstand der zweiten Ent ladungsstrecke ist. Der Anodenstrom der ersten Entladungsstrecke bestimmt also die Gitterspannung der zweiten Entladungs strecke.
Im Gitterkreis der Entladungsstrecke V,. sind in Reihe geschaltet der Querwider stand R, zwischen den Eingangsklemmen El und E2, der Widerstand p.R2, der von einem Teil des Anodenstromes der Entladungs strecke V.2 durchflossen ist, sowie der vom Anodenstrom der Entladungsstrecke V, durchflossene Teilwiderstand p, des Potentiö- meters P.
Zwischen der Kathode der Entla dungsstrecke VZ und der Eingangsklemme E2 liegt der Widerstand B3, der von dem glei- ehen Teil des Anodenstromes der Entladungs strecke F . durchflossen wird, der den bereits erwähnten Widerstand p.R3 durchfliesst.
Die Anode der Entladungsstrecke V. liegt am positiven Pol der für beide Entladungs strecken gemeinsamen Spannungsquelle UA. Der Anodenstrom der Entladungsstrecke I'2 fliesst also vom positiven Pol der Spannungs quelle UA zur Anode der Entladungsstrecke F@, durchfliesst diese und teilt sich bei der Kathode in zwei Teilströme, von denen der eine Teilstrom nunmehr als Anodenstrom der Entladungsstrecke F, diese durchfliesst und über den Teilwiderstand p,
des Potentio- meters P zum negativen Pol der Spannungs quelle UA zurückkeht@t, während der andere Teil die Widerstände R3 und p.R, durch fliesst und dann ebenfalls zum negativen Pol der Spannungsquelle UA zurückkehrt. Wäh rend das Schirmgitter der Entladungsstrecke F,
seine Spannung von einem Abgriff cz eines zur Spannungsquelle UA parallel ge schalteten Potentiometers PQ erhält, wird der Anode der gleichen Entladungsstrecke die Betriebsspannung über die während des Betriebes stets leitende Entladungsstrecke T'., zugeführt.
Die Schirmgitterspannung der Entladungsstrecke F1 wird vorteilhaft durch eine dem untern Teilwiderstand P des Poten- tiometers PQ parallel geschaltete Gasentla- dungsstrecke G stabilisiert.
Die Entnahme der verstärkten Ausgangs spannung erfolgt über die Klemmen -dl und A2, welche an die Enden des Anodenwider standes (R; und p.R") der Entladungsstrecke F, geführt sind.
Die Schaltungsanordnung funktioniert folgendermassen Bei positiver werdendem Gitter der Ent ladungsstrecke F, erhöht sich die Leitfähig keit dieser Entladungsstrecke, ihr Anoden strom nimmt zu, wodurch sich der Spannungs abfall am Widerstand R. erhöht und die Span nung am Gitter der Entladungsstrecke l'r nega tiver wird. Die Entladungsstrecke I'@ wird daher weniger leitfähig und ihr Anodenstrom nimmt ab. Genau das Umgekehrte ereignet sich bei negativer werdendem Gitter der Entla- dungsstrecke l',.
Einem Maximum des Anoden stromes der Röhre I', entspricht stets ein Mi nimum des Anodenstromes der Röhre l', und umgekehrt, was mit der Verstärkerwirkung in steht.
Der die Wider stände R,u und p.R3 durchfliessende Teil des Anodenstromes der Entladungsstrecke l'2 be wirkt durch den von ihm im Widerstand p.R, erzeugten Spannungsabfall eine Gegenkopp lungswirkung auf das Steuergitter der Ent ladungsstrecke l',, wodurch die Stabilität der Anordnung gewährleistet wird. Die Gegen kopplungswirkung kann durch Verschieben des Punktes N verändert werden, was auf eine Veriinderung des Verhältnisses
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und damit des Faktors p herauskommt.
Infolge ihrer weitgehenden Frequenz- unabbängigkeit und Brauchbarkeit auch zur Verstärkung von Gleichspannungen ist die beschriebene Schaltungsanordnung in hervor ragendem Masse als Modulationsverstärker bei der Röhrensendermodulation geeignet. Uni dieses anzudeuten, ist in Fig. 1 als Be- lastu ngs-,viderstand R eine Trägerfrequenz verstärkerröhre S angenommen worden, die mit Anodenspannungsmodulation arbeitet.
Der hochfrequente Träger wird dem Steuer gitter der Verstä rkerröhre S zugeführt. Die erzielten Vorteile sind folgende: 1. Die Modtilationselektrode der Röhre ,f, in diesem Falle also deren Anode, erhält ihre Betriebsspannung ebenfalls von der Span nungsquelle U,i, und zwar über die leitende Entladungsstrecke l',:
Da allfällige, aus irgendeinem Grunde auftretende Schwan kungen der Anodenspannung der Röhre S infolge der oben beschriebenen Gegenkopp- ltingswirlzung auf den Eingang der Ent- ladungsstrecke l'1 zurückwirken und damit eine entsprechende Änderung des Durchlass- widerstandes der Entladungsstrecke F., zur Folge haben,
werden solche Spannungs- schwankungen weitgehend ausgeglichen und somit eine Stabilisierung der Betriebsspan nung der 31odulationselektrode der Röhre S erzielt. Die gleichen tberleungen gelten na- t' türlich auch, wenn nicht mit Anoden-, son dern mit Gittermodulation gearbeitet wird.
2. Durch Übertragung einer Gleichspan nung - zusätzlich zur Modulation - über den Modulationsverstärker, kann eine Steue rung des Trägers bewirkt werden (Sparmodu lation). Die zur Trägersteuerung benötigte Gleichspannung kann am Verstärkereingang in Serie mit der niederfrequenten Modula- tionsspannung eingeführt werden und be nötigt nur eine ganz geringe Amplitude und einen entsprechend kleinen Aufwand.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel mit zwei Verstärkerstufen dargestellt. Die erste Stufe enthält die Entladungsstrecken I'', und V2, die zweite Stufe die Entladungs strecken V3 und V4. Die Spannungsquelle UA liefert die Anoden- und Schirmgitterspan- nungen für alle vier Entladungsstrecken und ausserdem noch., falls erforderlich - analog dem Beispiel der Fig. 1 -, die Betriebsspan nung für die Belastung B.
Die Spannung TJA braucht nicht grösser zu sein, als für die Anodenspannung der Entladungsstrecke V4 erforderlich ist. Der Spannungsquelle UA ist wiederum ein Potentiometerwiderstand par allel geschaltet, von dem die übrigen Anoden- und Schirmgitterspannungen abgenommen werden.
Er besteht aus dem Widerstand IV und den in Reihe geschalteten Glimmröhren G3, G2, G1, wobei die Glimmröhre G2 von einem Potentiometer R und die Glimmröhre G, vom Potentiometer P und dem in Reihe zu letzterem geschalteten Widerstand p.B, überbrückt sind. Der Faktor p soll wiederum den Grad der Gegenkopplung andeuten, die vom Anodenstrom der Entladungsstrecke V4 auf den Eingang der Entladungsstrecke V, ausgeübt wird.
Die Anodenströme der Ent ladungsstrecken VZ und V4 teilen sich wiederum an den entsprechenden Kathoden in zwei Teilströme, wobei der erste Teil- Strom wieder die Entladungsstrecke V, bezw. I3 durchfliesst, während der andere Teil strom durch die Widerstände B3 bezw. B, sowie den gemeinsamen Widerstand p.R, zum negativen Pol der Spannungsquelle UA zu rückkehrt.
Da der Anodenstrom der Entla- dungsstrecke V4 entsprechend der erzielten Verstärkung ein. Vielfaches des Anoden Stromes der Entladungsstrecke VZ ist, be stimmt auch er im wesentlichen die Gegen kopplung auf die Eingänge der vorgeschalte ten Entladungsstrecken. Im übrigen ist die Wirkungsweise der Schaltung dieselbe wie im Beispiel der Fig. 1.
Der ausserordentliche Vorteil der Stabilität bei äusserst geringem Aufwand an. Schaltmaterial tritt auch in diesem Beispiel klar zu Tage.- Da wiederum von einer einzigen Spannungsquelle sämtliche Anoden- und Schirmgitterspannungen der Verstärkerstufen geliefert werden, fehlt, die Möglichkeit zur Bildung von Differenzspan nungen, die bei den bekannten Schaltungs anordnungen mit mehreren Spannungs quellen die Stabilität in so hohem Masse ge-. fährden.
Da bei beiden gezeigten Ausführungs beispielen die Spannungsquelle - wie. dar gestellt - einpolig au Erde gelegt werden kann, lassen sich auch beide Anordnungen in Gegentakt schalten mit allen Vorzügen, die den Gegentaktschaltungen als solchen eigen sind. Die Fig. ä gibt beispielsweise die in Gegentakt geschaltete Anordnung der Fig: 1 wieder. In. gleicher Weise lassen sich Schal tungen nach Fig. 2 im Gegentakt anordnen.
Da bei allen geschilderten Ausführungs beispielen die Kathode der jeweils zweiten Entladungsstrecke (Vl, 7r4) jeder Stufe auf hohes Potential zu liegen kommt, lässt man die Heizung am einfachsten über einen Wechselstromtransformator erfolgen. Bei Verwendung von direkt geheizten Röhren wird das Brummen der Endröhre durch die Gegenkopplung sehr stark reduziert. Von der Erdkapazität der Heizwicklungen der Röhren V2, V° usw. hängt weitgehend auch die obere Grenzfrequenz des übertragbaren Frequenz bandes ab.
Sie kann bei geeigneter Ausfüh rung und Dimensionierung 100 kHz und darüber betragen. Infolge seiner weitgehen den Frequenzunempfindlichkeit lässt sich der Verstärker auch sehr gut zur Übertragung von Impulsen und Kippschwingungen ver wenden. Die Verstärkeranordnung eignet sich auch als Leistungsverstärker für kleine und mittlere Leistungen (Anodenspannung UA bis etwa 6000 V).