JPH0689668A - グリッド増幅管 - Google Patents

グリッド増幅管

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JPH0689668A
JPH0689668A JP2414157A JP41415790A JPH0689668A JP H0689668 A JPH0689668 A JP H0689668A JP 2414157 A JP2414157 A JP 2414157A JP 41415790 A JP41415790 A JP 41415790A JP H0689668 A JPH0689668 A JP H0689668A
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amplifier tube
grid
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クロード・グロロー
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ギイ・ペレツクスーデルフ
Pierre Gerlach
ピエール・ジエルラシユ
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    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】効率を増大させたグリッド管を提案する。 【構成】持続時間の短い第１の信号ＶＰ′及び持続時間
のより長い第２の信号の少くとも組み合わせをほぼ一定
のゲインで生成する。第１の信号の最大電圧ＶＰ′ｍａ
ｘは第２の信号の最大電圧ＶＰＮ′よりも高い。増幅管
の効率を高めるため、アノード極電圧は、増幅管がＢ
級、ＡＢ級、又はＣ級の増幅器として作動できるように
さらに第１の信号の最大電圧ではなく第２の信号の最大
電圧を生成するために調節される。増幅器は、第１の信
号の最大電圧を生成するように第１の信号の期間中、Ａ
級方向に偏らされる。このために、増幅管の電極の極電
圧のうちの少くとも１つは変動せしめられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、振幅の変動が大きい信
号を生成する増幅器として利用される、少くとも１つの
グリッドを有する電子増幅管に関する。本発明の目的
は、この増幅管の効率を高めることである。
【０００２】本発明は、より具体的には、負極性変調の
伝送を使用するテレビジョン送信機用の管に関する。欧
州の多くの国々及び世界中の国々は、負極性変調の伝送
を用いる。フランス、ルクセンブルグ、及び他のいくつ
かの国々は正極性変調の伝送を用いる。
【０００３】
【従来の技術】通常、テレビジョン送信機に使用される
管は四極管である。本発明はもちろん三極管、五極管等
のごとき他のグリッド管にも適用できる。
【０００４】テレビジョン送信機として使用される増幅
管は、通常はＢ級増幅器として作動する。本発明はＡＢ
級、Ｂ級、又はＣ級増幅器として作動する管にも同様に
適用できる。
【０００５】三極管は、電子を放射するカソードと、ア
ノード又はプレートと、カソード及びアノード間に配置
され制御グリッドとして知られている単一のグリッドと
を有する管である。
【０００６】四極管は、制御グリッド及びアノード間に
配置されスクリーングリッドとして知られている追加の
グリッドを有している。
【０００７】五極管は、四極管より１つ多いグリッドを
有しており、このグリッドはスクリーングリッド及びア
ノード間に挿入されたサプレッサーグリッドとして知ら
れている。
【０００８】テレビジョン送信機は、同期信号及びビデ
オライン信号という２つの信号の繰り返しを特に含むビ
デオ信号を放出する。
【０００９】これら２つの信号の繰り返し周期は、走査
線６５２本の方式においては約６４マイクロ秒である。
【００１０】同期信号は、約４．６マイクロ秒の持続期
間を有するほぼ矩形のパルスである。この持続期間は、
繰り返し周期と比較して極めて短かい。ビデオライン信
号は、繰り返し周期の残りの間、即ち約５９．４マイク
ロ秒の間、持続する。
【００１１】負極性変調の伝送を用いる方式では、送信
機の最大電力が同期信号の期間中に送られる。ビデオラ
イン信号の最大レベルは黒レベルに対応し、最小レベル
は白レベルに対応する。
【００１２】これに対して正極性変調の伝送において
は、同期信号は送信機の最小電力に相応する。ビデオラ
イン信号の最大レベルは白レベルに対応し、最小レベル
は黒レベルに対応する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】以下、負極性変調の伝
送方式についてのみ説明する。
【００１４】十分に強力な同期信号を送信機の出力で得
るために、増幅管のアノードは、黒レベルに対応する電
力を得るに必要な電圧よりもはるかに高い高極電圧を受
け取らなければならない。
【００１５】この極電圧は同期信号の期間中のみに用い
られ、ビデオライン信号の全期間中は不必要に高くなっ
ている。
【００１６】増幅管の効率は、アノードの極電圧とこの
増幅管によって放出されるビデオ信号の電圧との比に比
例する。ライン信号の放出される期間が同期信号の放出
期間よりもはるかに長いので、増幅管の全体的効率は実
質的にビデオライン信号に基づく。この効率は、不必要
に高い極電圧のために極めて低い。
【００１７】本発明は、効率を増大させたグリッド管を
提案することにより上述した問題点を解決することを目
的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、持続時間の短
い第１の信号の最大電圧が持続時間のより長い第２の信
号の最大電圧より高い、これら第１の信号及び第２の信
号の組み合わせを少くとも生成する全ての増幅管に適用
される。
【００１９】上述の目的のために、アノード極電圧が第
２の信号の最大電圧を得るに十分なあるレベルにまで低
減せしめられる。
【００２０】しかしながら、いうまでもないが、低減さ
れたアノード極電圧によると第１の信号の最大電圧をも
はや得ることはできない。そして増幅管のゲインが第１
の信号の期間中に低下してしまい、これは望ましいもの
ではない。
【００２１】このゲインの低下を救済するために、増幅
管は第１の信号の期間中には、Ａ級管として作動するよ
うにも構成されている。
【００２２】本発明によれば、各々に極電圧が供給され
るアノード及び少なくとも１つの制御グリッドを有して
おり、第１の信号の最大電圧が第２の信号の最大電圧よ
り高く、持続時間の短い該第１の信号及び持続時間のよ
り長い該第２の信号の少くとも組み合わせをほぼ一定の
ゲインで生成するグリッド増幅管が提供される。このグ
リッド増幅管がＢ級、ＡＢ級、又はＣ級で動作可能とし
かつ第１の信号の最大電圧ではなく第２の信号の最大電
圧を発生可能とするレベルにアノード極電圧が調整され
ており、第１の信号の最大電圧を生成するように第１の
信号の持続期間中、この増幅管をＡ級で動作可能にする
手段を備えている。
【００２３】増幅管をＡ級で動作させるために、少くと
も１つの極電圧が変動される。例えば、増幅管がスクリ
ーングリッドを備えている場合、このスクリーングリッ
ドは変調されている極電圧に接続可能である。この電圧
はそれゆえ第１の信号と同じ持続時間の正極性の振幅の
パルスを含んでいる。
【００２４】増幅管の制御グリッドも変調されている極
電圧に接続可能である。この電圧はそれゆえ第１の信号
と同じ持続時間の正極性の振幅のパルスを含んでいる。
変調されている極電圧はまた一対に又は全て一緒に組み
合わせることができる。
【００２５】本発明は、特に負極性変調の伝送を使用す
るテレビジョン送信機に適用される。その増幅管は、持
続時間の短い同期信号と持続時間のより長いビデオライ
ン信号との少くとも組み合わせであるビデオ信号を生成
する。本出願において、ビデオライン信号の最大電圧は
黒色に対応している。
【００２６】添付した図面を参照した以下の詳細な記載
により、本発明のがより理解されその他の効果も明らか
になると思われる。
【００２７】
【実施例】図１には、増幅器として構成された四極管の
概略図が示されている。この管は、電子を放射するため
のカソードＫと、極電圧源ＶＧ１に接続された制御グリ
ッドＧ１と、極電圧源ＶＧ２に接続されたスクリーング
リッドＧ２と、極電圧源ＶＰＯに接続されたアノードＡ
又はプレートとを含んでいる。
【００２８】以下の説明においては、電圧源及びこの電
圧源の発生する電圧を同一の参照符号で示すものとす
る。
【００２９】増幅されるべき信号に対応する電圧Ｖは、
グリッドＧ１に印加される。抵抗ＲがアノードＡ及び電
圧源ＶＰＯ間に設けられている。この抵抗の端子間に増
幅後の電圧Ｖに対応する電圧ＶＰが発生する。
【００３０】上述の極電圧は直流電圧である。電圧ＶＧ
１はカソードＫの電位に対して負である。
【００３１】四極管は、テレビジョン送信機の増幅器と
して使用される場合、同期信号及びビデオライン信号と
いう２つの信号の繰り返しを特に含むビデオ信号ＶＰを
発生する。これら２つの信号の繰り返し周期は、約６４
マイクロ秒である。この四極管は、同期信号である第１
の信号及びビデオライン信号である第２の信号の組み合
わせを少くとも生成する。
【００３２】同期信号は約４．６マイクロ秒持続し、ビ
デオライン信号は約５９．４マイクロ秒持続する。
【００３３】同期信号はほぼ矩形のパルスにより構成さ
れる。
【００３４】同期信号の最大電圧ＶＰｍａｘは、ビデオ
ライン信号の最大電圧ＶＰＮよりも高い。この電圧ＶＰ
Ｎは、黒色のレベルに対応する。
【００３５】図２は、時間の関数として電圧ＶＰＯ及び
ＶＰを表わしている。ビデオ信号の黒の電圧レベルＶＰ
Ｎが示されている。図３は、電圧ＶＧ１及びＶＧ２を示
している。これら２つの図は同一のスケールでは描かれ
てない。
【００３６】電圧ＶＰは、比ＶＰ２／２Ｒが送信機の出
力で得られるべき電力と等しくなるような値である。
【００３７】この電圧ＶＰを得るために、電圧ＶＰＯは
電圧ＶＰより大きくなければならない。通常、比ＶＰ／
ＶＰＯは約０．８である。
【００３８】負極性変調の伝送によるテレビジョン方式
において、ビデオライン信号ＶＰＮの最大電圧の同期信
号の電圧に対する比は、約０．７３である。
【００３９】実際に、ＶＰＮ＝０．５８ＶＰＯが得られ
た。
【００４０】これは黒のビデオライン信号電力の同期信
号電力に対する比が０．７３２、即ち０．５３であるこ
とを意味する。
【００４１】出力で１０ｋＷの最大電力を供給するテレ
ビジョン送信機において使用される四極管は、通常、以
下の電圧で作動する。
【００４２】ＶＰＯ ＝５５００Ｖ ＶＰｍａｘ＝４４００Ｖ ＶＰＮ ＝３２００Ｖ ＶＧ１ ＝−１００Ｖ ＶＧ２ ＝６００Ｖ 増幅管は、大電力を出力する場合であってもリニアに動
作しなければならない。さもないと、非直線性によって
出力信号に振幅ひずみが生じる。これは特にカラービデ
オ信号にとって有害である。
【００４３】増幅管の電力ゲイン曲線は可能な限りリニ
アでなければならない。この曲線は増幅管の出力信号の
電力をその入力信号の電力の関数として表わしている。
しかしながらこの曲線は、出力電力が黒レベルの電力よ
り数パーセント大きく偏よることができるようになって
いる。
【００４４】より優れたリニアリティを得るために、テ
レビジョン送信機に使用される増幅管はＢ級増幅器とし
て作動する。
【００４５】このＢ級において、増幅管の効率は次の式
によって与えられる。
【００４６】ｎ＝（π／４）・（ＶＰ／ＶＰＯ） 同期信号の持続期間中、ｎ＝６３％の効率が得られた。
【００４７】黒におけるビデオライン信号の持続期間中
は効率が低下し、ｎ＝４５％となった。
【００４８】ビデオライン信号の持続期間が同期信号の
持続期間よりもはるかに長いので、増幅管の効率は、実
際、ビデオライン信号の持続期間の効率となりこの効率
は非常に低い。
【００４９】効率の低下の原因は、ビデオライン信号の
持続期間中に不必要に高いとなっている電圧ＶＰＯにあ
る。
【００５０】本発明は上述の問題点を解消することを目
的としている。
【００５１】この目的を達成するために、同期信号の最
大電圧ではなく所望のビデオライン信号の最大電圧が得
られるレベルまで電圧ＶＰＯを低下させることを提案す
る。
【００５２】電圧ＶＰＯは、ビデオライン信号が良質の
ものであるように、即ちビデオライン信号の期間中に良
質の電力ゲインが持続できるように選択される。ＶＰ１
を新アノード極電圧とする。これは図４に示されてい
る。
【００５３】電圧ＶＰ１は、上述のようにして選択した
電圧ＶＰＯよりも通常は低い。
【００５４】その結果、同期信号の持続期間中、送信機
の出力で得られる電力は十分ではなく、この増幅管のゲ
インの低下及びリニアリティの悪化が起こる。ゲインの
低下は、例えば１０〜１２％にもなり得る。
【００５５】このゲインの低下を補償するために、同期
信号の持続期間中は増幅管の級をＡ級方向に偏らせる傾
向にある。図４は、電圧ＶＰＯより低い電圧ＶＰ１が使
用されかつ増幅管が同期信号の持続期間中はＡ級方向に
偏らせて動作させている場合に得られるビデオ信号の電
圧ＶＰ１を示している。電圧ＶＰ１が用いられかつ同期
信号の持続期間中は増幅管をＡ級として動作させている
ことにより、同期信号の最大電圧ＶＰ′ｍａＸ及びビデ
オライン信号の最大電圧ＶＰＮ′を共に得ることができ
る。
【００５６】増幅管の級を変更するには、その増幅管の
電極のうち少くとも１つの極電圧を変えるだけでよい。
【００５７】例えば四極管を使用する場合、同期信号の
持続期間中、スクリーングリッドＧ２の極電圧ＶＧ２を
上昇させておくことが可能である。このため、パルスに
よって電圧ＶＧ２を変調する。変調された電圧ＶＧ２′
が図５に示されている。これらパルスの持続期間は同期
信号の持続期間であり、これらの信号及びパルスは、で
きるだけ急勾配のリーディングエッジ及びトレーリング
エッジを有するほぼ矩形となっており、振幅は正極性で
ある。スクリーングリッドＧ２の極電圧は変更されな
い。
【００５８】同期信号の持続期間中、アノード極電圧Ｖ
Ｐ１を上げることもまた可能である。しかしながらこの
解決法は、電力変調器を用いることが必要となるため、
それ程有用ではない。
【００５９】２つ又はそれ以上の極電圧を同時に変調す
ることも可能である。
【００６０】極電圧を変調するためには同期信号のパル
スにより起動される適当な電子装置が使用される。
【００６１】例えば四極管については、同期信号の全期
間にわたって電圧ＶＧ１及び電圧ＶＧ２の両方を変動さ
せることが可能である。
【００６２】電圧ＶＧ１及び／又はＶＧ２が変動せしめ
られる場合、電圧ＶＰ１は永久的に低減されている。
【００６３】アノード極電圧ＶＰ１が電圧ＶＰＯに関し
て１５％低減されたと仮定すると、ビデオライン信号の
黒の電圧レベルは、 ＶＰＮ′＝０．８×０．７３ＶＰＯとなる。
【００６４】この場合、黒のビデオライン信号の期間中
の増幅管の効率は、 ｎ′＝（π／４）（ＶＰＮ′／ＶＰ１）＝５４％とな
る。
【００６５】これにより、従来の動作に比して得られる
ゲイン上の改善は約２０％である。
【００６６】四極管又は２つ以上のグリッドを有する管
を使用する場合の好ましい解決法は、スクリーングリッ
ドＧ２の極電圧を変調することである。電圧ＶＧ２の変
動は、バーニヤ（ｖｅｒｎｉｅｒ）として機能する。
【００６７】制御グリッドの極電圧ＶＧ１の変動は、即
時的なかつ突然の作用を有する。それゆえ、この場合の
調節が難しい。
【００６８】電圧ＶＧ１の変動ｄＶＧ１はアノード電流
の変動に対応し、アノード電流の同様の変動は電圧ＶＧ
２の変動ｄＶＧ２に対応する。従って、 ｄＶＧ２＝ｋ・ｄＶＧ１ となる。ここでｋは四極管において測定された増幅管の
増幅係数であり、この係数は、数単位よりも大きい。
【００６９】１０ｋＷの最大電力を有し、効率が増大せ
しめられた本発明による四極管は、以下の極電圧の供給
を受ける。
【００７０】ＶＰ１ ＝４５００Ｖ（永久的） スクリーングリッドＧ２の極電圧が変調される場合に
は、 ＶＧ２′ ＝７００Ｖ（同期信号期間中） ＶＧ２′ ＝６００Ｖ（ビデオライン信号期間中） ＶＧ１ ＝−１００Ｖ（永久的） 制御グリッドＧ１の極電圧が変調される場合には、 ＶＧ１′ ＝−９０Ｖ（同期信号期間中） ＶＧ１′ ＝−１００Ｖ（ビデオライン信号期間中） ＶＧ２ ＝６００Ｖ（永久的） 本発明はテレビジョン送信機に使用される増幅管に限定
されるものではない。
【００７１】本発明は持続時間の短い第１の信号の最大
電圧が持続時間のより長い第２の信号の最大電圧より高
い、これら第１の信号及び第２の信号の組み合わせを少
くとも生成するＡＢ級、Ｂ級、又はＣ級で作動する全て
の増幅管に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】増幅器として構成された四極管の概略図が示さ
れている。
【図２】テレビジョン送信機に用いられる従来の四極管
に印加されるビデオ信号の電圧ＶＰ及びアノード極電圧
ＶＰＯが時間の関数として表わされている。
【図３】図２の四極管の制御グリッド及びスクリーング
リッドにそれぞれ印加される極電圧ＶＧ１及びＶＧ２が
時間の関数として表わされている。
【図４】テレビジョン送信機に用いられる本発明の四極
管に印加されるビデオ信号の電圧ＶＰ′及びアノード極
電圧ＶＰ１が時間の関数として表わされている。
【図５】図４の四極管の制御グリッド及びスクリーング
リッドにそれぞれ印加される極電圧ＶＧ１′及びＶＧ
２′が時間の関数として表わされている。
【符号の説明】
Ｋ カソード ＶＧ１、ＶＧ２、ＶＰＯ 極電圧源 Ｇ１ 制御グリッド Ｇ２ スクリーングリッド Ａ アノード又はプレート Ｒ 抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギイ・ペレツクスーデルフ フランス国、74500・エビアン・レ・バン、 シユマン・デ・ビンニユ“モラン”（番地 なし) (72)発明者 ピエール・ジエルラシユ フランス国、74200・トノン・レ・バン、 シユマン・ドユ・リバージユ・３

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々に極電圧が供給されるアノード及び
    少なくとも１つの制御グリッドを有しており、第１の信
    号の最大電圧が第２の信号の最大電圧より高く、持続時
    間の短い該第１の信号及び持続時間のより長い該第２の
    信号の少くとも組み合わせをほぼ一定のゲインで生成す
    るグリッド増幅管であって、当該増幅管がＢ級、ＡＢ
    級、又はＣ級で動作可能としかつ第１の信号の最大電圧
    ではなく第２の信号の最大電圧を発生可能とするレベル
    にアノード極電圧が調整されており、前記第１の信号の
    最大電圧を生成するように該第１の信号の持続期間中、
    当該増幅管をＡ級で動作可能にする手段を備えたことを
    特徴とするグリッド増幅管。
  2. 【請求項２】 増幅管をＡ級で動作させるに用いられる
    前記手段が、少くとも１つの極電圧を変動させるもので
    ある請求項１に記載の増幅管。
  3. 【請求項３】 制御グリッドの極電圧が変調されており
    かつ前記第１の信号の全持続期間にわたって正極性の振
    幅のパルスを含んでいる請求項２に記載の増幅管。
  4. 【請求項４】 変調されておりかつ前記第１の信号の全
    持続期間にわたって正極性の振幅のパルスを含んでいる
    極電圧に接続されるスクリーングリッドを含んでいるこ
    とを特徴とする請求項２又は３に記載の増幅管。
  5. 【請求項５】 アノード極電圧が変調されておりかつ前
    記第１の信号の全持続期間にわたって正極性の振幅のパ
    ルスを含んでいる請求項２から４のいずれか１項に記載
    の増幅管。
  6. 【請求項６】 負極性変調で作動するテレビジョン送信
    機として使用され、前記第１の信号が同期信号であり、
    前記第２の信号がビデオライン信号であることを特徴と
    する請求項１から５のいずれか１項に記載の増幅管。
  7. 【請求項７】 前記ビデオライン信号の最大電圧が黒色
    に対応している請求項６に記載の増幅管。
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