DE1084313B - Push-pull amplifier with linearizing negative feedback - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gegentaktverstärker mit zwei vom Speisegleichstrom in Reihe durchflossenen Endröhren, an deren Verbindungspunkt die andererseits geerdete Ausgangsimpedanz angeschlossen ist und die einerseits von einer Vorverstärkerröhre und andererseits über eine Phasenumkehrröhre gesteuert werden, deren Anode über einen Widerstand wechselstrommäßig an den Verbindungspunkt der Endröhren gelegt ist.The invention relates to a push-pull amplifier with two of the DC supply in series through which the end tubes flow, at their connection point the output impedance which is earthed on the other hand is connected and on the one hand by a preamplifier tube and on the other hand via a phase inversion tube are controlled, the anode of which is alternately connected to the connection point via a resistor the end tubes is placed.

Eine derartige Schaltung hat einen verhältnismäßig geringen Innenwiderstand; es ist daher möglich, einen Lautsprecher als Belastungsimpedanz ohne Verwendung eines Anpassungsübertragers zwischen den Verbindungspunkt der beiden Endröhren und Erde einzuschalten.Such a circuit has a relatively low internal resistance; it is therefore possible a loudspeaker as the load impedance without using a matching transformer between to switch on the connection point of the two end tubes and earth.

Die Erfindung bezweckt eine wesentliche Verzerrungsverminderung der Schaltung durch Anwendung einer Gegenkopplung.The invention aims to substantially reduce circuit distortion through application a negative feedback.

Es ist eine Schaltung der eingangs erwähnten Art bekannt, bei der von dem Verbindungspunkt der ao Endröhren, an den auch die Ausgangsimpedanz angeschlossen ist, eine Gegenkopplungsspannung in den Eingangskreis einer Vorverstärkerröhre oder der Phasenumkehrstufe zurückgeführt wird. Hierbei ergibt sich jedoch außer einer Verminderung der Verzerrungen auch eine wesentliche Herabsetzung der Verstärkung der Gesamtanordnung, was in vielen Fällen unerwünscht ist. Da unter Umständen mehrere Stufen im Gegenkopplungskreis liegen, machen sich auch Phasendrehungen oft störend bemerkbar.A circuit of the type mentioned is known in which the connection point of the ao Output tubes, to which the output impedance is also connected, a negative feedback voltage in the Input circuit of a preamplifier tube or the phase inversion stage is fed back. This results in However, in addition to a reduction in distortion, there is also a substantial reduction in Reinforcement of the overall arrangement, which is undesirable in many cases. There may be several If there are steps in the negative feedback circuit, phase rotations are also often noticeable in a disturbing manner.

Bei einem Gegentaktverstärker der eingangs erwähnten Art kann eine starke Gegenkopplung ohne Verstärkungsverlust und ohne nachteilige Phasendrehung erreicht werden, wenn gemäß der Erfindung zum Zwecke linearisierender Gegenkopplung das Gitter der Phasenumkehrröhre außerdem an einem Spannungsteiler liegt, der zwischen die Anode der Vorverstärkerröhre und den Verbindungspunkt der Endröhren geschaltet ist.In the case of a push-pull amplifier of the type mentioned at the outset, strong negative feedback can occur without Loss of gain and without adverse phase shift can be achieved if according to the invention for the purpose of linearizing negative feedback, the grating of the phase inversion tube also on one Voltage divider is located between the anode of the preamplifier tube and the connection point of the Power tubes is switched.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example.

Fig. 1 zeigt eine Ausführung der Erfindung;Fig. 1 shows an embodiment of the invention;

Fig. 2 zeigt eine Vereinfachung der Schaltung nach Fig. 1.FIG. 2 shows a simplification of the circuit according to FIG. 1.

In der Schaltung nach Fig. 1 werden die zu verstärkenden Schwingungen dem Gitter einer als Vorverstärkerstufe dienenden Röhre 1 zugeführt. Die an der Ausgangselektrode des Vorverstärkers, hier der Anode der Röhre 1, auftretende verstärkte Spannung steuert über einen Trennkondensator 7 die erste Endröhre 3.In the circuit according to FIG. 1, the vibrations to be amplified are fed to the grid of a tube 1 serving as a preamplifier stage. The amplified voltage occurring at the output electrode of the preamplifier, here the anode of the tube 1, controls the first output tube 3 via an isolating capacitor 7.

Die Ausgangsspannung der Röhre 1 wird weiter über einen Widerstand 9 der Eingangselektrode (Gitter) einer Phasenumkehrstufe 2 zugeführt, an Gegentaktverstärker
mit linearisierender GegenkopplungThe output voltage of the tube 1 is further fed via a resistor 9 to the input electrode (grid) of a phase inversion stage 2, to a push-pull amplifier
with linearizing negative feedback

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dipl.-Ing. K. Lengner, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Roelof Alving, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt wordenRoelof Alving, Eindhoven (Netherlands),
has been named as the inventor

deren Ausgangselektrode (Anode) eine Spannung auftritt, die zu der Spannung an der Anode der Vorverstärkerröhre 1 gegenphasig ist und über einen Trennkondensator 15 zur Steuerung der zweiten Endröhre4 zugeführt wird.whose output electrode (anode) has a voltage that corresponds to the voltage at the anode of the preamplifier tube 1 is in phase opposition and via an isolating capacitor 15 to control the second output tube 4 is fed.

Die Endröhren 3 und 4 werden in Reihe vom Speisestrom durchflossen und in der beschriebenen Weise von außen gegenphasig gesteuert. An den Verbindungspunkt 12 der Röhren 3 und 4 ist die Reihenschaltung zweier Lautsprecher 5 angeschlossen, die andererseits über einen Trennkondensator 6 mit Masse verbunden sind.The end tubes 3 and 4 are flowed through in series by the feed current and described in the Way controlled in phase opposition from the outside. At the connection point 12 of the tubes 3 and 4 is the series connection two speakers 5 connected, the other hand via a separating capacitor 6 with Connected to ground.

Eine starke Verzerrungsherabsetzung durch Gegenkopplung ohne Verstärkungsverlust wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Steuergitter der Umkehrstufe 2 über den Widerstand 10 auch an den Verbindungspunkt 12 der Röhren 3 und 4 angeschaltet" ist, an dem die Ausgangsspannung für die Lautsprecher 5 auftritt.A strong reduction in distortion through negative feedback without loss of gain is achieved according to the Invention achieved in that the control grid of the inverter 2 via the resistor 10 also to the Connection point 12 of the tubes 3 and 4 is connected ", at which the output voltage for the loudspeakers 5 occurs.

Die Phasenumkehrröhre wird somit nicht nur durch die in der Röhre 1 verstärkten Eingangsschwingungen, sondern auch durch die — dazu gegenphasigen ·—· Ausgangsschwingungen der Endröhren gesteuert dadurch, daß ihr Gitter an den Verbindungspunkt 13 eines zwischen der Ausgangselektrode des Vorverstärkers und dem Verbindungspunkt 12 der Endröhren liegenden Spannungsteilers 9, 10 angeschaltet ist.The phase reversal tube is thus not only controlled by the input vibrations amplified in the tube 1, but also by the output vibrations of the output tubes which are in phase opposition to this, in that its grid is connected to the connection point 13 between the output electrode of the preamplifier and the connection point 12 of the output tubes lying voltage divider 9, 10 is switched on.

Da die Röhre 2 im wesentlichen nur eine Phasenumkehr der Steuerschwingungen bewirken soll, aber nicht weiter zu verstärken braucht, kann in der, erwähnten Schaltungsanordnung in ihr eine wesentliche Gegenkopplungswirkung hervorgerufen werden, ohneSince the tube 2 is only intended to effect a phase reversal of the control oscillations, but does not need to further amplify, in the mentioned circuit arrangement in it an essential Negative coupling effect can be caused without

009 548/294009 548/294

Claims (1)

3 43 4 daß eine Verstärkungsherabsetzung der gesamten An- zwischen dem Schirmgitter der oberen Röhre und demthat a gain reduction of the total distance between the screen grid of the upper tube and the Ordnung eintritt. - positiven Pol der Speisequelle eingeschaltet. Da dasOrder occurs. - positive pole of the supply source switched on. Since that Durch geeignete Bemessung des Spannungsteilers 9, Schirmgitter mit dem Verbindungspunkt der beidenBy suitably dimensioning the voltage divider 9, screen grid with the connection point of the two 10 kann also erreicht werden, daß die Steuerspan- Endröhren .wechselstrommäßig verbunden ist, liegt10 can therefore be achieved that the control chip end tubes is connected to alternating current is located nungen und damit die den Eingangselektroden der 5 auch hier die Belastungsimpedanz zwischen diesemvoltages and thus the input electrodes of FIG. 5, here too, the load impedance between them Endröhren 3 und 4 zugeführten Ausgangs spannungen Punkt und dem Bezugspotential. Für die Wirkung derOutput tubes 3 and 4 supplied output voltages point and the reference potential. For the effect of the der Stufen 1 und 2 gerade gleich groß sind, die Aus- Schaltung nach der Erfindung ergeben sich hierausof stages 1 and 2 are just the same size, the off circuit according to the invention result from this gangsspannung der Phasenumkehrröhre 2 aber einen keine Änderungen.output voltage of the phase inverter tube 2 but no changes. großen Anteil der am Punkt 12 auftretenden Verzer- Selbstverständlich können auch Transistoren an-large proportion of the distortion occurring at point 12, of course, transistors can also rungen gegenphasig enthält. io statt der veranschaulichten Röhren zur Anwendungcontains rungs out of phase. io instead of the tubes illustrated Durch einen HilfsSpannungsteiler 16, 17, der kommen.By an auxiliary voltage divider 16, 17 that come. zwischen dem Verbindungspunkt 12 und Masse ein- Falls getrennte Speisequellen für die Röhren 3 geschaltet ist, wird noch eine Herabsetzung der dem und 4 in Fig. 1 vorgesehen werden, kann die ganze Spannungsteiler 9,10 zugeführten Ausgangsspannung gleichstrommäßige Trennung zwischen den Stufen 2, erzielt, um die erforderlichen Größenverhältnisse her- 15 3 und 4 beseitigt werden, so daß sich auch eine außerzustellen, ohne daß der Vorwiderstand 10 einen für ordentlich gute Gleichstromstabilität der Verstärker die Praxis zu hohen Wert anzunehmen braucht. schaltung erzielen läßt.If there are separate supply sources for the tubes 3, between the connection point 12 and ground is switched, a reduction of the and 4 in Fig. 1 can be provided, the whole Voltage divider 9,10 supplied output voltage DC separation between stages 2, achieved in order to establish the necessary proportions 15 3 and 4 are eliminated, so that a without the series resistor 10 providing a good DC stability for the amplifier Practice needs to take too high a value. circuit can be achieved. Obwohl die Steuerspannung für die Endröhre 4 ge- Geeignete Werte für die veranschaulichten Schalt-Although the control voltage for the output tube 4 is suitable for the illustrated switching genüber Masse um die Ausgangsspannung am Punkt elemente sind:compared to ground around the output voltage at the point elements are: 12 größer sein muß als die Steuerspannung für die 20 Widerstand 8 lOOkOhm12 must be greater than the control voltage for the 20 resistor 8 lOOkOhm Endröhre 3, braucht die Stufe 2 keine größere Ver- Widerstand 9 '. 330 kOhmEnd tube 3, stage 2 does not need a greater resistance 9 '. 330 kOhm Stärkung zu bewirken als die Stufe 1, da ihr Arbeits- Widerstand 9' 33 kOhmStrengthening effect than the level 1, since its work resistance 9 '33 kOhm widerstand 8 nicht an die Speisequelle, sondern an Widerstand 10 . 470 kOhmResistance 8 is not to the supply source, but to resistance 10. 470 kOhm den Punkt 12 angeschlossen ist. Am Widerstände Widerstand 16 180kOhmpoint 12 is connected. At the resistors resistor 16 180kOhm braucht dann tatsächlich nur die für die Gitter- 25 Widerstand 17 22 kOhmthen actually only needs that for the grid 25 resistor 17 22 kOhm kathodenstrecke der Röhre 4 notwendige Spannung er- Widerstand 20 1 kOhmcathode section of the tube 4 necessary voltage er Resistance 20 1 kOhm zeugt zu werden Kondensator 6 '."'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 50 |iFcapacitor 6 '. "'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 50 | iF Man kommt damit bei der Rohre 2 mit einer etwa Kondensator 7 47 nFThis brings you to tubes 2 with an approximately capacitor 7 47 nF gleich großen Steuerspannung aus, wie bei der Kondensator 11 8uFequal control voltage, as with the capacitor 11 8uF Röhre 1, so daß eine entsprechend starke Gegenkopp- 3° Kondensator 14 820 pFTube 1, so that a correspondingly strong negative feedback 3 ° capacitor 14 820 pF lung möglich ist Kondensator 15 ."'.'. '.'.'.'.'.'. '.'. '.'.'. 1OnFcondenser 15. "'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 1OnF Weiterhin ist diese Schaltung sehr stabil, weil dieFurthermore, this circuit is very stable because the Trennkondensatoren 7, 14 und 15 Phasendrehungen „
hervorrufen, die sich in der Gegenkopplungsschleife Patentansprüche:
teilweise wieder kompensieren. Ein weiterer Aus- 35 1. Gegentaktverstärker mit zwei vom Speisegleich kann durch einen dem Widerstand 9 parallel gleichstrom in Reihe durchflossenen Endröhren, geschalteten kleinen Kondensator von z. B. einigen an deren Verbindungspunkt die andererseits ge-10 pF erzielt werden. erdete Ausgangsimpedanz angeschlossen ist und dieIsolating capacitors 7, 14 and 15 phase rotations "
cause, which are in the negative feedback loop patent claims:
partially compensate again. Another output 35 1st push-pull amplifier with two of the same supply can be connected by a resistor 9 parallel direct current in series through end tubes, connected small capacitor of z. B. some at their junction that the other hand ge-10 pF are achieved. earthed output impedance is connected and the Bei der Schaltung nach Fig. 2 kann ein Teil der einerseits von einer Vorverstärkerröhre und ande-In the circuit according to Fig. 2, a part of the one hand from a preamplifier tube and other- in der Schaltung nach Fig. 1 angegebenen Trennkon- 40 rerseits über eine Phasenumkehrröhre gesteuertThe isolating counter 40 specified in the circuit according to FIG. 1, on the other hand, is controlled via a phase reversing tube densatoren wegfallen, was zu einer Verringerung des werden, deren Anode über einen Widerstandcapacitors are omitted, which leads to a reduction in the anode of which is via a resistor Aufwandes und zu einer verbesserten Unterdrückung wechselstrommäßig an den Verbindungspunkt derEffort and for improved suppression in terms of alternating current to the connection point of the von Phasendrehungen führt. Die Stufen 1 und 2 Endröhren gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daßof phase rotations leads. The stages 1 and 2 end tubes is placed, characterized in that haben hierbei einen gemeinsamen Kathodenwider- zum Zwecke linearisierender Gegenkopplung dashave a common cathode resistor for the purpose of linearizing negative feedback stand 20, über den praktisch nur ein Gleichspannungs- 45 Gitter der Phasenumkehrröhre (2) außerdem anwas 20, over which practically only one DC voltage 45 grid of the phase reversing tube (2) was also available abfall auftritt, da die Röhren 1 und 2 wechselstrom- einem Spannungsteiler (9, 10) liegt, der zwischendrop occurs because the tubes 1 and 2 alternating current is a voltage divider (9, 10) between mäßig in Gegenphase und gleich stark ausgesteuert die Anode der Vorverstärkerröhre (1) und denthe anode of the preamplifier tube (1) and the werden. Verbindungspunkt (12) der Endröhren (3, 4) ge-will. Connection point (12) of the end tubes (3, 4) Die Anode der Phasenumkehrröhre 2 ist dabei mit schaltet ist (Fig. 1).The anode of the phase inversion tube 2 is switched on (Fig. 1). dem Gitter der oberen Endröhre galvanisch ver- 50 2. Abwandlung des Gegentaktverstärkers gemäß50 2. Modification of the push-pull amplifier in accordance with bunden, und ihr Arbeitswiderstand 8 ist auch gleich- Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die An-bound, and their working resistance 8 is also the same- claim 1, characterized in that the connection strommäßig an den Verbindungspunkt der beiden ode der Phasenumkehrröhre (2) sowohl mit demin terms of current to the connection point of the two ode of the phase reversal tube (2) with both the Endröhren angeschlossen. Gitter der einen Endröhre als auch über einenEnd tubes connected. Grid of one end tube as well as one Der Gleichspannungsabfall am Widerstand 8 er- Widerstand (8) mit dem Verbindungspunkt derThe DC voltage drop across the resistor 8 er resistor (8) with the connection point of the zeugt dabei gleichzeitig die erforderliche Steuer- 55 Endröhren gleichstrommäßig verbunden ist undAt the same time, the necessary control tubes are connected to the DC current and gittervorspannung für die obere Endröhre. daß Vor ver stärker röhre und Phasenumkehrröhregrid bias for the upper end tube. that before ver stronger tube and phase inversion tube Die richtige Steuerspannung für die Röhre 2 wird über einen gemeinsamen Kathodenwiderstand (20)The correct control voltage for tube 2 is supplied via a common cathode resistor (20) dann dadurch erreicht, daß der Widerstand 9' gegen- geerdet sind (Fig. 2).then achieved in that the resistor 9 'are grounded against each other (FIG. 2). über dem Widerstand 9 in Fig. 1 kleiner gewählt ' selected to be smaller across the resistor 9 in FIG. 1 ' wird; dabei kann dann auch der HilfsSpannungsteiler 60 In Betracht gezogene Druckschriften:will; The auxiliary voltage divider 60 can then also be used. 16, 17 in Fig. 1 entfallen. USA.-Patentschriften Nr. 2 743 321, 2 763 733;16, 17 in Fig. 1 are omitted. U.S. Patent Nos. 2,743,321, 2,763,733; In Fig. 2 ist im Unterschied zu Fig. 1 die Be- H. Pitsch, »Lehrbuch der Funkempfangstechnik«,In Fig. 2, in contrast to Fig. 1, the reference is made to H. Pitsch, "Textbook of radio reception technology", lastungsimpedanz 5 in an sich bekannter Weise 1948, S. 505.load impedance 5 in a manner known per se 1948, p. 505. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ©009 548/294 6.60© 009 548/294 6.60