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Hochfrequenzverstärker mit einer Rückkopplung von einem Schwingungskreis
aus auf einen in einer vorhergehenden Röhrenstufe liegenden gleichabgestimmten Schwingungskreis
"Die Erfindung ermöglicht bei Hochfrequenzverstärkern, die durch Röhren getrennte
Einzelkreise enthalten, eine günstige Regelung der Bandbreite.' _ Bekanntlich muß
bei Rundfunkempfängern stets ein Kompromiß zwischen Trennschärfe und Wiedergabegüte
geschlossen weiden. Um den Empfänger jeweils so günstig wie möglich einstellen zu
können, müssen Verstärker veränderlicher Bandbreite Verwendung finden. Während die
Regelung der Bandbreite keine große Schwierigkeit bereitet, wenn Bandfilter aus
gekoppelten Kreisen verwendet werden, bei denen einfach die Kopplung veränderlich
gemacht wird, so kannte man bei Hochfrequenzverstärkern mit Einzelschwingungskreisen,
z. B. bei Geradeausempfängern ohne Bandfilter, bisher keine ähnlich einfache Methode.
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Es ' ist bekannt, die beiden Schwingungskreise eines _Hochfrequenzverstärkers
mehr oder weniger gegeneinander zu verstimmen. Das erfordert aber bei Aufrechterhaltung
des Gleichlaufs der Abstimmung einen erheblichen schaltungstechnischen Aufwand.
Außerdem ist die Bandbreite durch Verstimmung nur zu vergrößern, nicht aber, wie
es gerade bei Geradeausempfängern mit geringer- Kreiszahl oft wünschenswert -ist,
zu verkleinern.
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Andererseits ist es bekannt, daß man durch Entdämpfung eines' der
Schwingungskreise eine Verkleinerung des übertragenen Bandes erreichen kann: Da
aber eben in vielen-Fällen auch-der Wunsch besteht; das Band im Interesse einer
guten Wiedergabe. zu vergrößern, wenn keine Störung durch Nachbarsender zu befürchten
ist, ist auch diese einseitige Bandregelung nicht ausreichend.
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Es ist auch bekannt, einen oder mehrere der Schwingungskreise zusätzlich
mehr oder weniger zu dämpfen und so die Bandbreite. zu regeln. Dieses Verfahren,
welches auch nur
eine Verbreiterung des übertragenen Bandes gestattet,
hat außerdem den Nachteil, daß die Trennschärfe wegen. der Verminderung der Bandbreite
unverhältnismäßig schlecht wird, wenn die Bandbreite durch starke Dämpfung erhöht
wird.
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Es ist auch bekannt, eine Rückkopplung von einem Schwingungskreis
aus auf einen in einer vorhergehenden Stufe liegenden Schwingungskreis, der also
von dem erstgenannten Schwingungskreis durch eine Röhre getrennt ist, auszuüben.
Zu diesem Zwecke werden die beiden Schwingungskreise zur Bandverbreiterung über
einen Ohmschen Widerstand spannungsgekoppelt oder zur Bandverkleinerung über einen
Ohmschen Widerstand stromgekoppelt. Da hierbei die Resonanzkurve unsymmetrisch wird,
hat man in Reihe zu diesem Ohmschen Widerstand eine Spule geschaltet. Ein richtiger
Phasenabgleich läßt sich j edoch über den ganzen Abstimmbereich nur schwer erreichen;
abgesehen hiervon besteht auch hier der bei den anderen Schaltungen erwähnte Nachteil,
daß sich die Banereite gegenüber der natürlichen. Bandbreite der Schwingungskreise
nur vergrößern oder nur verkleinern läßt.
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Ferner ist es bekannt, in den Rückkopplungsweg vom zweiten Schwingungskreis
eines Bandfilters auf einen in der vorgehenden Stufe befindlichen Schwingungskreis
eine durch die .Schwundregelspannung gesteuerte Röhre zu legen. Dies ist bei den.
Ausführungsbeispielen der Erfindung nicht erforderlich. Die Erfindung beseitigt
die geschilderten Nachteile der bekannten Rückkopplungsschaltungen und geht von,
einem Hochfrequenzverstärker aus, der eine Rückkopplung von einem Schwingungskreis
aus auf einen in einer vorhergehenden Röhrenstufe liegenden gleichabgestimmten Schwingungskreis
enthält. Nach der Erfindung werden zwei getrennte Rückkopplungswege mit entgegengesetztem
Rückkopplungssinn vorgesehen, von denen die eine, .negative Rückkopplung die Bandmittenfre-,quenz
dämpft und damit das Band verbreitert und die andere die Bandmittenfrequenz entdämpft
und. damit das Band verkleinert. Hierbei wird die Rückkopplung derart von Hand oder
selbsttätig regelbar gemacht, daß eine Bandbreitenänderung auftritt. Bei einer selbsttätigen
Regelung ändert man zweck-mäßig die positive Rückkopplung. Dies wird -gemäß
einer vorteilhaften Ausführungsform ausgeführt, indem die positive Rückkopplung
über :eine im Verstärkerweg, jedoch außerhalb der beiden Schwingungskreise und des
Weges der negativen Rückkopplung liegende Röhre erfolgt, welcher die Schwundregelspannung.
zugeführt wird.
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. - Abb, z. und _2 -zeigen als Ausführungsbeispiele der E;rfindung
zwei Schaltungen, mit denen man eine Regelung der Bandbreite erreichen kann, wie
sie in Abb. 3 dargestellt ist.
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Abb. i zeigt einen Hochfrequenzverstärker, der zwei Schwingungskreise
I und II, getrennt durch die Röhre R2, enthält. Das Übertragungsmaß des Verstärkers
ohne Rückkopplung ist in Abb. 3 durch Kurve a dargestellt. In Abb. i sind nun zwei
einander entgegenwirkende. Rückkopplungen A und B angebracht: Rückkopplungsweg
A: Die Spannung am zweiten Schwingungskreis@II wird in der folgenden Röhre R3 verstärkt.
Der Anodenstrom dieser Röhre durchfließt die Rückkopplungsspule Lo, - die mit der
Spule L1 des ersten Schwingungskreises I gekoppelt ist. Diese Rückkopplung ist fest,
und ihre Polurig ist so gewählt, daß die Bandmittenfrequenz gedämpft wird und daher
in Abb. q. die Kurve a in Kurve c übergeht. Die Rückkopplung für die Bandmitte ist
also negativ. Die Einsattelung der Kurve entsteht dadurch, daß infolge der Phasendrehung
durch die Schwingungskreise die weiter abliegenderP Seitenfrequenzen bereits entdämpft
werden. Wäre der Rückkopplungsweg A allein vorhanden, so würde der Verstärker stets
das durch Kurve c dargestellte breite Band durchlassen. Außerdem ist aber die positive
Rückkopplung B vorhanden.
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Rückkopplungsweg B : Mit der Spule L2 des zweiten Kreises ist eine
Spule Lk in der Kathodenleitung der ersten Röhre R1 gekoppelt. Die Polurig dieser
Rückkopplung ist so gewählt, daß sie der erstgenannten genau entgegenwirkt. Die
Rückkopplung B ist also positiv-und setzt stets die negative Rückkopplung A mehr
oder weniger außer Kraft. Die Stärke der positiven Rückkopplung B ist veränderlich,
entweder durch Regelung der Kopplung zwischen L2 und Lk oder durch Regelung der
Verstärkung der Röhre Rl.
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In Abb. i ist angedeutet, daß diese Verstärkungsregelung auch durch
eine Schwundregelspannun@g S selbsttätig gesteuert werden kann.
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Die Rückkopplung B wirkt der Rückkopplung A mehr oder weniger entgegen.
Bei schwacher positiver Rückkopplung B überwiegt noch die bandverbreiternde Rückkopplung
A (Kurve b, Abb. 3). Sind beide Rückkopplungen gleich stark, so heben
sie sich in ihrer Wirkung auf, und es gilt in Abb. 3 die gleiche Kurve wie ohne
Rückkopplung, nämlich Kurve a. - Wird aber die positive Rück kopplung B stärker
gemacht als die eingestellte negative Rückkopplung A, so überwiegt ihre Wirkung,
und das Band wird schmaler als ohne Rückkopplung (nicht dargestellt). Durch Änderung
der Stärke -der Rückkopplung B kann also die Bandbreite in, sehr weiten Grenzen
geregelt
werden. Eine andere Ausführungsform wird durch Abb. 2 gezeigt. Auch hier sind die
beiden einander entgegenwirkenden. Rückkopplungen A und $ vorhanden: Rückkopplungsweg
A: Von der Anode des dem zweiten Kreis folgenden Gleichrichters R3 führt ein Rückkopplungszweig
an sich bekannter Ausführung zurück über- die Spule L, zur Spule L1 des ersten Schwingungskreises
I. Die Stärke der negativen Rückkopplung A kann durch. den Kondensator Ch geregelt
werden. Dadurch wird die größte gewünschte Bandbreite bestimmt. -Rückkopplungsweg
B: Ein Teil der an. der Spüle des zweiten Kreises L2 auftretenden Spannung wird
über den Trennkondensator CT dem zweiten Steuergitter einer Hexode R1 zugeführt,
auf deren erstes Steuergitter die Eingangsspannung gegeben wird. Die Stärke dieser
positiven Rückkopplung, die für die Bandmitte entdämpfend und also bandverkleii
nernd wirkt, kann durch die Verstärkung der Röhre R1 beeinflußt werden. Eine selbsttätige
Regelung der Bandbreite wird erreicht, wenn die negative Rückkopplung A auf einen
bestimmten Wert, der die größte: Bandbreite bestimmt, eingestellt ist und die positive
Rückkopplung B sich in Abhängigkeit von, der Stärke der empfangenen Sender ändert,
indem die Verstärkung der Röhre R1 durch eine Schwundregelspannung S beeinflußt
wird.. Die Bändbreiteregelung unterstützt die Schwundregelung; da bei schmalem Band
die Verstärkung größer wird.
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Es sei noch bemerkt, daß , die gleichzeitige Anwendung einer Rückkopplung
von. einem-Schwingungskreis aus auf einen gleichabgestimmten Schwingungskreis einer
vorhergehenden Röhrenstufe einerseits und von zwei Rückkopplungswegen entgegengesetzten
Rückkopplungssinnes andererseits einen besonderen Vorteil bringt, nämlich daß bei
einer Bandverbreiterung keine Verminderung der Flankensteilheit der Resonanzkurve
auftritt. Dies würde dagegen-.der Fall sein, wenn man zwei Rückkopplungswege entgegengesetzten
Rückkopplungssinnes innerhalb derselben Röhrenstufe vörnehmen. würde.
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Die Ursache dafür, daß hei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
keine Verminderung der Flankensteilheit auftritt, liegt darin, daß durch eine negative
Rückkopplung zwar die Bandmittenfrequenz gedämpft wird, die weiter abliegenden Seitenfrequenzen
jedoch infolge der Phasendrehung durch die beiden aufeinanderfolgenden Schwingungskreise
nicht mehr gedämpft, sondern sogar bereits entdämpft werden.