DE1283306B - Schaltungsanordnung fuer Hochfrequenz-Resonanzverstaerker - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES jmWWl· PATENTAMT Int α.:

H03b

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 a4-8/01

Nummer: 1283 306

Aktenzeichen: P 12 83 306.6-35 (St 18929)

Anmeldetag: 5. März 1962

Auslegetag: 21. November 1968

Die Erfindung bezieht sich auf Hochfrequenz-Verstärker, in deren Ausgangskreis sich ein mit der Amplitude schwankender Belastungswiderstand befindet. Solche Verstärker sind beispielsweise Verstärker, die nach dem Doherty-Prinzip arbeiten.

Das Doherty-Prinzip wird angewendet, um einen besseren Wirkungsgrad, insbesondere bei Sendeverstärkern sehr großer Leistung zu erzielen. Verstärker dieser Art besitzen grundsätzlich eine Trägerstufe und eine Zusatzstufe. Jede dieser Stufen wird mit der modulierten Hochfrequenzspannung angesteuert, und beide Stufen arbeiten auf denselben Belastungswiderstand. Bis zur Trägerleistung arbeitet jedoch die Trägerstufe allein, während die Zusatzstufe gesperrt bleibt. Oberhalb dieses Wertes arbeiten dann beide Stufen gemeinsam auf den Belastungswiderstand. An Eingang und Ausgang der Trägerstufe befindet sich je ein 90°-Glied, so daß die Wechselspannung der Trägerstufe um 90° gegenüber der Wechselspannung der Zusatzstufe verschoben ist; am Ausgangswiderstand sind die Spannungen dadurch wieder phasengleich.

F i g. 1 zeigt in der ausgezogenen Kurve den Verlauf des Anodenwechselstromes I_aw der Trägerröhre eines Doherty-Verstärkers in Abhängigkeit von der Steuerspannung U_st. Der lineare Zusammenhang ist die Voraussetzung für die lineare Arbeitsweise des Doherty-Verstärkers. Von U_st = 0 bis zum sogenannten Trägerwert verläuft eine flache Gerade, da sich hier U_aw mit der Steuerspannung nach der Beziehung d V T b

= U_g—D

pg

U_aw ändert. Vom Trägerwert ab verhl

st _{g aw} g

läuft eine steilere Gerade, weil die Anodenwechselspannung konstant bleibt. Es sind Schaltungen bekannt, die die Steuerspannung so vorverzerren, daß als Ergebnis ein linearer Stromverlauf entsteht. Es sind dies nichtlineare Widerstände, wie z. B. vorgespannte Gleichrichter, oder eine in Gitterbasisschaltung betriebene Trägerröhre, wodurch der nichtlineare Eingangswiderstand in Verbindung mit dem R₁ der Treiberröhre (90°-Glied) die richtige Vorverzerrung selbst erzwingt.

Zum Vermeiden der Selbststeuerung ist es bei Hochfrequenz-Verstärkern bekannt, die Neutralisation anzuwenden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lineare Stromverstärkung auch bei Arbeitswiderständen im Anodenkreis zu erhalten, die von der Anodenwechselspannung abhängig sind, wie dies beim Arbeitswiderstand der Trägerstufe eines Doherty-Senders der Fall ist. Hier reicht jedoch die Maßnahme der Neutralisation allein nicht aus.

Die Erfindung besteht in der gleichzeitigen Anwendung der Neutralisation der kapazitiven Rück-

Schaltungsanordnung für
Hochfrequenz-Resonanzverstärker

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz AG,

7000 Stuttgart-Zuffenhausen

Als Erfinder benannt:
Erich Heinecke, 1000 Berlin

Wirkungen der Anodenspannung auf das Gitter der Verstärkerröhre und der positiven Spannungsrückkopplung für ide Betriebsfrequenz bzw. deren Bandbreite in der Größe von etwa D · U_aw.

In Fig. 1 ist dies mit gestrichelter Linie dargestellt. Vom Scheitelwert U_st bis zum Trägerwert verschiebt sich dann die Schwinglinie um den konstanten Betrag D · U_aw nach links. Unterhalb des Trägerwertes werden die Beträge D · U_aw kleiner, und es resultiert der durch die gestrichelte Gerade dargestellte Anodenwechselstrom.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Trägerröhrenschaltung im Prinzip. Die Zusatzröhre RO₂ bewirkt über das 90°-Anodennetzwerk, daß sich der Arbeitswiderstand der Trägerröhre Ro₁ ändert, wodurch sich die Anodenwechselspannung vom Trägerwert ab ändert. Die Kapazitäten C₁ und C₂ des Eingangsschwingungskreises des Anodennetzwerkes sind so aufgeteilt, daß an C₂ die Spannung D · U_aw entsteht, die dann der Kathode der Röhre zugeführt wird. Diese Rückkopplung hebt die Anodenrückwirkung D · U_aw auf (für die sonst die Neutralisation notwendig wäre). Die Einstellung der Kapazitäten C₁ und C₂ ist frequenzunabhängig, und sie wird auch mit der Betriebsfrequenz nicht verändert.

Bei Verwendung von Tetroden ist das Schirmgitter zu erden. Wenn die Anodenrückwirkung der Röhre kompensiert wird, kann z. B. auch bei Tetroden diese Rückwirkung durch eine Einspeisung eines Teiles der Anodenwechselspannung nur auf das zweite Gitter erfolgen. Eine Triode muß wegen ihrer kapazitiven Rückwirkungen auf das Gitter neutralisiert werden.

F i g. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung bei Verwendung einer Tetrode mit Rückkopplung auf das Schirmgitter und zeigt auch die vollständige

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Neutralisation, die bei Hochleistungstetroden unbedingt notwendig ist.

Fig.4 zeigt die Spannungsverhältnisse bei der Schaltung nach Fig. 3.

An der Anodenwechselspannung liegt der aus der Kapazität C₁ und der Induktivität L₁ bestehende Spannungsteiler. An der Induktivität L₁ entsteht die gegen die Anodenwechselspannungen um 180° verschobene Spannung U_R> die so groß ist, daß sie über die Steuerwirkung des Schirmgitters erfindungsgemäß die Rückwirkung D · U_aw aufhebt. Die ausgezogene geknickte Schwinglinie ändert sich dann im Teil unterhalb des Trägerwertes in Richtung zu der gestrichelten Geraden. Zur Neutralisation liegt der Kondensator C₂ zwischen Anode und Steuergitter der Trägerröhre Ro₂, da die Einwirkung der Gegenphasenspannung U_R am Schirmgitter über die Kapazität C_ge2 gegenüber der Anodenwechselspannung über C_ga auf das Steuergitter überwiegt.

Claims (1)

1. Patentansprach:

   Schaltungsanordnung für Hochfrequenz-Resonanzverstärker mit mit der Amplitude schwankendem Belastungswiderstand, beispielsweise für einen nach »Doherty«-Prinzip arbeitenden Verstärker, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung der Neutralisation der kapazitiven Rückwirkungen der Anodenspannung auf das Gitter der Verstärkerröhre und der positiven Spannungsrückkopplung für die Betriebsfrequenz bzw. deren Bandbreite in der Größe von etwa D · U_aw (D = Durchgriff, U_aw = Anodenwechselspannung).

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 836509, 836662;
   deutsche Auslegeschrift L16414 VÜIa/21a⁴ (bekanntgemacht am 26.7.1956),

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   809 638/1268 11.68 © Bundesdruckerei Berlin