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Kopplungsanordnung Im Hauptpatent 5i8 8oi ist vorgeschlagen worden,
mit Hilfe besonders ausgebildeter Kopplungskreise eine innerhalb eines größeren
Frequenzbereiches konstante oder- in einer erwünschten, vorbestimmten Weise mit
der Frequenz sich ändernde Energieübertragung zu erzielen.
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Das Hauptmerkmal der im Hauptpatent beschriebenen Kopplungsanordnung
ist die Verwendung zweier Kopplungsmittel für die miteinander zu koppelnden Kreise,
von .denen das eine eine mit der Frequenz zunehmende, das andere eine mit der Frequenz
abnehmende Wirkung hat, so daß die für die verschiedenen Frequenzen sich ergebende
Abhängigkeit der Energieübertragung durch geeignete Wahl der beiden Kopplungsarten
einer vorbestimmten Gesetzmäßigkeit entspricht. Eine zweckmäßige Ausführungsform
der Erfindung gemäß dem Hauptpatent sieht gleichzeitig sowohl die kapazitive wie
die induktive Kopplung vor. Die vorliegende Erfindung stellt die Weiterbildung der
Erfindungseinrichtung des Hauptpatentes dar. Die der Erfindung zugrunde liegende
Aufgabe ist die folgende: Bei Röhrenverstärkern ist häufig die innere Kapazität
zwischen den Röhrenelementen, im besonderen zwischen dem Gitter und .der Anode,
sehr störend, besonders bei Hochfrequenz, da in :diesem Fall die Kapazität einen
besonders leichten Weg darstellt, über den die Yerstärkte Energie,des Ausgangskreises
nach dem' Gitterstromkreis zurückfließen kann und so bei geeigneter Phase die Gitterkreisenergie
vermehrt, so @daß häufig ein solches Verstärkersystem ungewollt zu einem Schwingungsgenerator
wird. Der Energiebetrag, der nach dem Gitterkreis hin abfließt, hängt in hohem Maße
von dem Wechselstromwiderstand des Ausgangskreises ab. Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann diese Neigung vollständig beseitigt werden, wenn zwischen den einzelnen Röhrenstufen
als abgestimmte Kopplungsanordnung diejenige gemäß dem Hauptpatent gewählt wird,
wodurch die genannte Rückwirkung stets zwangläufig und möglichst nahe unterhalb
des Wertes gehalten werden kann, bei dem eine Selbsterregung des Verstärkers eintritt.
Erfindungsgemäß liegt der zusammen mit der in Reihe geschalteten Spule die Kopplungsanordnung
bildende Kondensator gleichzeitig zwischen
der Kathode tind der-.,
dieser zugewandten Elektrode des Abstimmkondensators des in Schwungradschaltung
betriebenen Gitterkreises der nachfolgenden Röhre, wobei die Spüle mit der Abstimmspule
dieses Gitterkreises gekoppelt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist, genau wie im Hauptpatent
vorgeschlagen, die Dimensionierung so gewählt, daß eine konstante Energieübertragung
über den ganzen Wellenbereich stattfindet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Abbildung,dargestellt.
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Es@ stellt X die Antenne dar, ix deren Kreis der Verkürzungskondensator
Cl; .die Kopplungsspule L1 und der Kondensator C3 liegt. G ist der Erdungspunkt.
Wie im Hauptpatent beschrieben ist, wird der Schwungradkreis C2, C3, L2 der
ersten Röhre VT, einerseits durch die induktive Kopplung zwischen den Spulen L1,
L2,- andererseits durch die --kä pazitive Kopplung über den dem Antenneneingangskreis
ebenfalls angehörendemKor1,den= Bator C3 bewirkt. Wie im Hauptpatent ausführlich
beschrieben ist, nimmt die 'Energie= -übertragung zwischen dem Antennenkreis und
dem abstimmbaren Aufnahmekreis, soweit sie überdie elektrostatische Kopplung mittels,des
Kondensators Cs erfolgt, mit zunehmender Frequenz- ab, während die Energieübertragung,
soweit sie über . die elektromagnetische Kopplung .infolge der induktiven Einwirkung
der Spulen L1 und L2 aufeinander erfolgt, mit der Frequenz zunimmt. Wird nun die
Polarität der induktiven Kopplung so gewählt, `däß,die Ströme .des Aufnahmekreises,
die einerseits von .der elektrostatisch, andererseits von der elektromagnetisch
übertragenen Energie herrühren, in Phase sind oder sich unterstützen, so wirkt der
Abnahme der Übertragung 'mit der Frequenz bei der einen Kopplung die Zunahme mit
der Frequenz bei der anderen-Kopplung entgegen. Das Maß', indem sich die Übertragung
durch die elektrostatische Kopplung mit der Frequenz ändert, kann in bequemer- Weise
.mittels geeigneter Wahl der Kapazitäten und ihres gegenseitigen Verhältnisses;.
des Koppelkondensators C, und des veränderlichen Abstimmkondensators C2 andererseits
eingestellt werden., da die Kopplung nicht nur eine Funktion der. beiden Kreisen
gemeinsamen Kapazität ist, sondern auch von- der nicht gemeinsamen Kapazität abhängt.
Es kann somit erreicht werden, daß die elektrostatische Kopplung sich in einer erwünschten
vorbestimmten Weise mit der Frequenz ändert und zusammen 'finit der elektromagnetisches
Kopplung `eine resultierende Kopplung ergibt; -mittels- deren die Energieübertragung
mit einer Zunahme der Frequenz in vorbestimmter Weise zunehmen oder auch abnehmen
oder auch bei einer Änderung der Frequenz konstant bleiben kann. Der -Anodenkreis
der Röhre VT., enthält in ' ähnlicher Weise die Induktanz Li' und den Kondensator
C3 . Diese Schaltelemente bewirken die Kopplung mit dem abgestimmten Gitterkreis
-der Audionröhre VT, welcher aus .dem Abstimmkondensator C2 , der Spule L2 und dem
vorerwähnten Kondensator C3 gebildet wird. Es -kann, ähnlich wie oben beschrieben,
die Kopplung so gewählt werden, daß Energie in einem Betrage übertragen wird, der
bei sich ändernder Frequenz konstant bleibt oder aber auch sich mit ihr in jeweils
gewünschter. Weise ändert.
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In -dem veranschaulichten Beispiel dient die Röhre VT, zur Verstärkung
der Schwingungen des Kreises C2, C3, L2, welcher zwischen Gitter und dem negativen
Ende der Röhre T, angeschlossen ist. Die ist als- Detektor geschaltet. Sie
weist die bekannte, aus Kondensator und par---älleiern; eochohmigemr Widerstand
bestehende Anordnung GL auf, durch welche eine Aud'ionwirkung der Röhre VT2 erzielt
wird. Das untere Ende des Gitterkreises ist an dem ' positiven I-Ieizfadenende angeschlossen.
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Der Transformator T im Ausgangskreis der Röhre VT, überträgt .die
Detektorströme auf einen Niederfrequenzverstärker oder unmittelbar auf _eine Wiedergabeeinrichtung.
Die Leitungen, deren Enden mit -f- A, - B,
-Ä und -i-- B bezeichnet sind,
stellen die üblichen Anschlüsse für die Speisung der Heiz-und Anodenstromkreise
dar. Da der Kondensätor-C3' im- Ausgangsstromkreis der Röhre VTi --den Durchgang
von Gleichstrom nicht gestattet, -ist ein Nebenschluß zu diesem Kondensator vorgesehen.
Dieser NebenschluB - enthält. eine Selbstinduktion Ls -mit genügend hoher Impedanz,-um.
die verstärkten Wechselströme zu zwingen; - über den Kondensator -C3'
-zu fließen. Der Hochfrequenzstrom fließt daher von der Anode der Röhre VTl
durch die Spule L1, :den- Kondensator Es zurück nach dem Heizfaden und überträgt
dabei ,die Energie auf den abstimmbaren Eingangskreis der Röhre VT, und zwar sowohl
elektromagnetisch als auch kapazitiv,-wie dies oben beschrieben ist und in einem
Maße, das durch die Einstellung der Kondensatoren geregelt werden kann. Der Kondensator
C2' - verhindert, daß das hohe positive Potential, das der Anode- der Va- 1 kuumröhre
TIT2 aufgedrückt wird, an das Gitter der Vakuumröhre VT, gelangt. Gleichzeitig gestattet
diese Anordnung, dem Gitter .der Röhre VT2 bezüglich des Heizfadens eine geeignete
Vorspannung zu geben. Diese positive Vorspannung; die .dadurch entsteht, däß- der-AnsSChluß
=des Gitterkreises der Röhre
L'T2 an dem positiven Ende des Heizfadens
der Röhre angeschlossen wird, gelangt über die Spule L2 und den Gitterableitungswi:derstand
an das Gitter. Die Neigung bei Elektronenröhren, störende Schwingungen zu erzeugen,
wird dann besonders groß, wenn der Ausgangskreis der betreffenden Röhre bei der
Abstimmung an jenem Punkt in der Nähe der Resonanz mit dem Eingangskreis gelangt,
an dem eine induktive Reaktanz vorherrscht. Erfindungsgemäß werden daher bei der
vorliegenden Anordnung die Charakteristiken der Induktanz L,' und des Kondensators
C3 so gewählt, daß der Ausgangsstromkreis der Röhre VT, niemals .die genannte Resonanzbeziehung
mit .dem Eingangskreis der Röhre hat, innerhalb des Frequenzbereiches für den der
Empfänger bestimmt ist, so,daß also keine Schwingung, die zu einer unerwünschten
Rückwirkung führen kann, von diesem Kreis allein erzeugt werden kann. Andererseits
wird dem Ausgangsstromkreis mittels Resonanz Energieentnommen und dem Eingangskreis
.der nachfolgenden Verstärkerstufe zugeführt. Diese Energieentnahme bei Resonanz
hat eine größere Rückwirkung zur Folge als sie der Elektrodenstrom allein zur Folge
hat. Auch ändert sich die Natur der Wirkung von einer kapazitiven in eine induktive
und umgekehrt je nach dem Sinn, in dem der Eingangskreis von der einen Seite nach
der andern Seite des Resonanzpunktes bei .der Einstellung der Abstimmung abgestimmt
wird. Diese Rückwirkung hängt jedoch ihrer Höhe nach wesentlich von dem Kopplungsgrad
zwischen beiden Kreisen ab. Soll die Rückwirkung verkleinert werden, um Schwingungen
des Systems auszuschließen, so wählt man eine losere Kopplung beider Kreise, vorzugsweise
dadurch, daß man die Zahl' der Windungen in der Spule L1 klein gegenüber der Zahl
der Windungen der Spule L2 macht, während die Kapazität des Kondensators C2 groß
ist im Verhältnis zu der des Kondensators C2'. Bei ausreichend loser Kopplung und
falls die Konstanten des Kopplungssy stems so eingestellt werden, @daß .die Energieübertragung
bei innerhalb eines weiteren Bereiches sich ändernder Frequenz, wie oben beschrieben,
konstant bleibt, kann man den Eingangskreis der Röhre Ire sogar dauernd auf gleiche-
Abstimmung mit dem Eingangskreis der Röhre VT, bringen, ohne daß die Gefahr entsteht,
daß das System in Schwingung gerät und wobei zugleich die Energieübertragung in
dem in Frage kommenden Frequenzbereich mit hohem Wirkungsgrad vor sich geht. Bei
der gewöhnlichen induktiven Kopplung ergibt sich .der Nachteil, daß falls die Kopplung
genügend loseist, um Schwingungen bei den hohen Frequenzen des in Frage kommenden
Frequenzbereiches zu vermeiden, ,die Energieübertragung bei den niederen Frequenzen
außerordentlich ungünstig wird. Die erfindungsgemäße Anordnung hat noch den besonderen
Vorteil der Einfachheit und Billigkeit. Bei den üblichen Radioanlagen sind lediglich
ein billiger und fester Kondensator C3 und eine billige Hochfrequenzdrossel L3 zusätzlich
erforderlich, dafür sind aber andere Elemente, die man zur Vermeidung von Schwingungen
sonst nötig hätte, nunmehr entbehrlich.