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Schaltungsanordnung mit einem Eingang und zwei Ausgängen, bei welcher
die Eingangskapazität einer Röhrenstufe der Querzweig eines Konstant-Z-Allpaßnetzwerkes
ist Für die ZF-Abzweigung bei HF-Schaltungen sind vor allem in der TF-Technik Anordnungen
bekannt, die zusätzliche Ausgänge schaffen. F i g. 1 zeigt eine solche Schaltanordnung.
Dabei wird die Eingangskapazität einer Röhrenstufe zu einem Tiefpaß ergänzt, der
mit einem Widerstand Z bzw. mit einem Kabel dieses Widerstandes abgeschlossen ist.
Auf diese Weise erhält man zwei Nutzausgänge, nämlich den Ausgang des Tiefpasses
3, 4 und einen zweiten 5, 6 an dem im Anodenkreis liegenden Bandfilter. Letzteren
kann man auf eine analoge Schaltung anwenden und erhält so drei Ausgänge. Natürlich
kann man beliebig oft so fortfahren. Der Frequenzgang solcher Anordnungen ist jedoch
schlecht. Eine gewisse Verbesserung in dieser Hinsicht ist möglich, wenn man statt
des Tiefpasses einen Bandpaß verwendet. Der Nachteil dieser Anordnungen ist der
große Reflexionsfaktor im Eingang, wenn man mit der Betriebsfrequenz in die Nähe
der Grenzfrequenz des Passes kommt. Dies ist bei hohen ZF-Frequenzen leicht der
Fall.
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Durch die USA: Patentschrift 2 664 546 ist es bei einer Abzweigschaltung
für Röhrenstufen bereits bekannt, die Eingangskapazität einer Röhrenstufe als Teil
eines passiven Netzwerkes zu verwenden, das neben dem üblichen anodenseitigen Ausgang
einen zusätzlichen Ausgang besitzt. Als Netzwerk dient hier ein ausschließlich aus
Reaktanzen aufgebautes überbrücktes T-Glied.
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Durch den Aufsatz von Gandtner und Wohlg e m u th, »Diagramme zur
Berechnung von Vierpolen konstanten Wellenwiderstandes«, in den »Wissenschaftlichen
Veröffentlichungen aus dem Siemens-Konzern«, Bd. VII, 1929, S. 67 bis 84 sind ferner
überbrückte T-Glieder bekanntgeworden, bei denen die Längswiderstände des Längszweiges
durch ohmsche Widerstände gebildet werden. Hierbei liegt die Aufgabenstellung zugrunde,
einen Entzerrer für Fernsprechverstärker zu bilden, welcher ein Konstant-Z-Netzwerk
darstellt, das außerdem zur Entzerrung in dem interessierenden Frequenzbereich einen
entsprechenden Frequenzgang besitzen muß. Ein überbrücktes T-Glied, das nur aus
Reaktanzen aufgebaut ist, könnte hierfür nicht benutzt werden. Es läßt sich nämlich
beweisen, daß jeder Vierpol, der aus reinen Reaktanzen aufgebaut ist und ein Konstant-Z-Netzwerk
darstellt, automatisch ein Allpaß ist.
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Breitbandverstärkerschaltungen sind ebenfalls bekannt (vgl. beispielsweise
die Zeitschrift »ETZ-A«, H. 5, vom 1. 3. 1953, S. 132).
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Darüber hinaus ist es durch die Zeitschrift »Freqenz«, Bd. 11, 1957,
Nr. 5, S. 145 bis 153, bekannt, ein Konstant-Z-Netzwerk in Form eines überbrückten
T-Gliedes auszuführen, dessen überbrückter Längszweig aus zwei ohmschen Widerständen
besteht. Dieser Literaturstelle kann man jedoch keinen Hinweis entnehmen, daß ein
derartiges Filterglied für eine ganz spezielle Abgleichschaltung mit Erfolg verwendbar
ist.
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Die vorliegende Erfindung hat sich nämlich die spezielle Aufgabe gestellt,
bei einer Schaltungsanordnung mit einem Eingang und zwei Ausgängen, insbesondere
für Zwischenfrequenz-Röhrenstufen, bei welcher die Eingangskapazität einer Röhrenstufe
der Querzweig eines Konstant Z-Allpaßnetzwerkes in Form eines überbrückten T-Gliedes
ist, das neben dem üblichen anodenseitigen Ausgang der Röhrenstufe einen zusätzlichen
Ausgang ergibt, dadurch eine reflexionsfreie Anschaltung zu ermöglichen, daß erfindungsgemäß
als überbrücktes T-Glied ein an sich bekanntes Konstant-Z-Allpaßnetzwerk Anwendung
findet, dessen Längszweige aus je einem ohmschen Widerstand bestehen und dessen
Überbrückungszweig durch eine Induktivität verwirklicht ist.
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F i g. 2 zeigt nun eine ZF-Abzweigschaltung, die gemäß der Erfindung
ausgeführt wurde. Es handelt sich um eine Röhrenstufe, die im Anodenkreis ein Bandfilter
enthält. Die Sekundärseite dieses Bandfilters ist der normale anodenseitige Ausgang
5, 6. Dieser ist mit einem Widerstand R., abgeschlossen, der gleich dem Wellenwiderstand
Zdieses Ausganges ist. Selbstverständlich kann für besondere Zwecke Z1 = Z, gewählt
werden. Es kann auch eine beliebige andere Ausgangsschaltung Verwendung finden.
Im Eingang 1, 2 der Anordnung liegt ein passives Netzwerk, das bei Abschluß einen
Widerstand vom Wert
Z1 einen rein ohmschen frequenzunabhängigen
Wellenwiderstand besitzt. Die Gitterzuleitung geht vom gemeinsamen Punkt des Längs-
und Querzweiges des hier verwendeten Netzwerkes, also vom Punkte A ab. Die Klemmen
1, 2 stellen den Eingang der Schaltung dar. Der zusätzliche Nutzausgang, der durch
das Netzwerk geschaffen wird, ist mit 3, 4 bezeichnet. Dieser Ausgang ermöglicht
es, das Signal, das von der Röhrenstufe verstärkt wird, schon vor Passieren dieser
Röhrenstufe abzunehmen. Dies ist für Meßzwecke oft wünschenswert. Als einfaches
Netzwerk, das die Eigenschaft eines rein ohmschen frequenzunabhängigen Wellenwiderstandes
Z1 besitzt, wurde ein symmetrisches überbrücktes T-Glied verwendet. In der ausgeführten
Anordnung wurde der komplexe Widerstand 91 als Serienschaltung einer Induktivität
und einer Kapazität und dementsprechend der komplexe Widerstand N, als Parallelschaltung
einer Induktivität und einer Kapazität ausgeführt. Keinesfalls ist die erfindungsgemäße
Anwendung auf diese Auslegung von WI und N2 beschränkt. Die Eingangskapazität
der Röhrenstufe ist immer ein Teil des Reaktanzzweipoles lt".
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-91 und Y_ können beliebige Reaktanzzweipole oder Reaktanzvierpole
sein, also kann fi, z. B. lediglich aus einer Kapazität bestehen. Zur Erzielung
eines besseren Frequenz- oder Phasenganges empfiehlt es sich oft N2 als Parallelkreis
auszubilden. Für einen besonders flachen Verlauf der Durchlaßkurve wird zweckmäßig
SR., als sekundärseitig leerlaufender Vierpol ausgebildet. Allgemein kann man sagen,
daß gemäß der Erfindung jedes beliebige passive Netzwexlk verwendet werden kann,-
also nicht nur ein überbrücktes T-Glied wie im Ausführungsbeispiel, welches die
besondere Eigenschaft hat, daß der Spannungsverlauf zwischen den Punkten 1 und 2
der gleiche ist, wie zwischen den Punkten 3 und 2. Es muß außerdem die Eigenschaft
besitzen, bei Abschluß mit einem Widerstand gleich dem Wellenwiderstand des Netzwerkes
einen rein ohmschen frequenzunabhängigen Wellenwiderstand zu haben. Solch ein Netzwerk
besitzt eine minimale Phasendrehung. Die Tatsache, daß diese kennzeichnende Eigenschaft
streng genommen nur für verlustfreie Schaltelemente gilt, schmälert die praktische
Anwendung keinesfalls. Denn bestehen die Widerstände -Jii bzw. J22 aus stark verlustbehafteten
Schaltelementen oder gar aus Kombinationen von Induktivitäten, Kapazitäten und ohmschen
Widerständen, so besteht die Möglichkeit der Kompensation dieser »Verluste« durch
entsprechende Dimensionierung der Widerstände J21 im Verzweigungspunkt A, so daß
auch für diesen Fall mit ausreichender Genauigkeit ein ohmscher frequenzunabhängiger
Wellenwiderstand der Anordnung erzielt werden kann.
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Die Anwendung dieser Schaltanordnung ist nicht auf Verstärkerstufen
mit Röhren beschränkt.
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Die Erfindung ermöglicht es durch entsprechende Ausbildung und Dimensionierung
des besagten Netzwerkes ZF-Abzweigschaltungen zu bauen, die einen minimalen eingangsseitigen
Reflexionsfaktor besitzen und zusätzliche, der jeweiligen Schaltung angepaßte Bedingungen
erfüllen.