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Schaltungsanordnung zur Entzerrung des durch den Einsatz des Gitterstromes
verzerrten Anodenstromes einer Verstärkerröhre Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
zur Entzerrung des durch den Einsatz des Gitterstromes verzerrten Anodenstromes
einer Verstärkerröhre, bei der die auftretenden Gitterstromschwankungen eine Hilfsröhre
steuern, durch die die Verzerrungen des Anodenstromes kompensiert werden. Das Wesen
der Erfindung besteht darin, daß die Hilfsröhre derart im Zuge einer Leitung liegt,
durch die ein Teil der Ausgangsleistung der Verstärkeranordnung parallel zur Steuerspannungsquelle
auf das Gitter der Verstärkerröhre positiv rückgekoppelt ist, daß .die Kathode der
Hilfsröhre unmittelbar mit dem Gitter der Verstärkerröhre verbunden ist, daß ferner
im Gitterkreis der Verstärkerröhre ein Widerstand liegt, an dessen Ende das Gitter
und die Kathode der Hilfsröhre angeschlossen sind, und daß der rückgekoppelteLeistungsanteilund
der Widerstand im Gitterkreis so bemessen sind, daß beim Einsetzen des Gitterstromes
ein Zusammenbrechen der von der Treiberröhre gelieferten Steuerspannung durch selbsttätige
Nachlieferung des Gitterstromes aus der Anodenwechselspannungsquelle der Hilfsröhre
verhindert ist.
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Für -die erfindungsgemäße Anordnung wird
zweckmäßig
eine Hilfsröhre von kleinem Durchgritt verwendet. Bei Verwendung einer Hilfsröhre
von normalem Durchgriff wird eine einstellbare negative Vorspannung an das Steuergitter
der Hilfsröhre gelegt. An die Ausgangsklemmen des Ausgangstransformators des Vertärkers
ist ein Spannungsteiler angeschlossen, dessen Schleifkontakt unter \Termeidung einer
besonderen Anodenspannungsquelle unmittelbar mit der Anode der Hilfsröhre verbunden
ist. Der im Verstärkerausgang angeordnete Spannungsteiler ist einpolig an ein definiertes
Potential, z. B. an Erde, gelegt.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann mit Vorteil für Gegenkontaktverstärkeranordnungen
verwendet werden. Sie eignet sich jedoch in gleicher Weise für einfache Verstärker,
insbesondre Leistungsverstärker.
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Es ist bereits bekannt, die Verzerrungen in Verstärkerschaltungen
dadurch auszugleichen, daß von der Ausgangsseite der Gitterstrom führenden Röhre
Energie über einen nichtlinearen Widerstand auf das Gitter der betreifenden Röhre
positiv zurückgekoppelt wird. Bei dieser bekannten Anordnung liegt jedoch die Rückkopplungsspannung
in Reihe mit der .-Steuerwechselspannung und somit auch in Reihe mit dem Anodenkreis
der Treiberröhre. Hat diese nun einen so hohen inneren Widerstand, daß ein Zusammenbruch
der Steuerwechselspannung bei Gitterstromeinsatz eintritt, so ist es trotz einer
derartigen Rückkopplung nicht möglich, die benötigte zusätzliche Energie dem Gitter
der Röhre zuzuführen, also den Zusammenbruch der Spannung zu verhindern, da die
Rückkopplungsenergie den hohen Innenwiderstand einer kleinen Treiberröhre nicht
überwinden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dieser bekannten Anordnung
besteht darin, daß nicht dauernd zusätzliche Energie zum Röhreneingang geliefert
wird, sondern jeweils nur dann, wenn Gitterstrom einsetzt. Die Anordnung ist daher
unabhängig von den durch Altern oder bei Auswechslung von Röhren auftretenden Änderungen
der Röhrendaten bzw. Änderungen der Spannungsverhältnisse, und es erübrigt sich
eine entsprechende Einstellung und Nachstellung der Anordnung im Betrieb, so daß
hieraus resultierende Fehler ebenfalls vermieden werden.
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Aus einer anderen Schaltung ist allerdings bereits bekannt, erst durch
die auftretenden Gitterstromschwankungen eine Hilfsröhre zu steuern, um die Verzerrungen
des Anodenstromes infolge Einsatz des Gitterstromes bei einem Verstärker zu kompensieren.
In diesem Falle wird jedoch die zusätzliche Energie nicht dem Gitterkreis der zu
entzerrenden Röhre, sondern dem Ausgangskreis derselben zugeführt. Die hierbei verwendete
Hilfsröhre muß verhältnismäßig groß bemessen werden, da sie die zusätzliche Leistung
selbst liefern muß. Gemäß einer abgeänderten Form dieses bekannten Verfahrens ist
zwar auch vorgesehen, einen Teil der Verstärkerausgangsspannung an einem Widerstand
abzugreifen und über einem Transformator dem Eingangskreis der vor der zu entzerrenden
Röhre liegenden Röhre zuzuführen. Infolge der transformatorischen Ankopplung des
Widerstandes mit dem Eingangskreis der Vorröhre gelangen jedoch in diesem Falle
in den Eingangskreis dieser Vorröhre nicht nur die erwünschten, auf die Steuerspannung
positiv wirkenden Spannungen, sondern auch negativ wirkende zusätzliche Spannungen
während eines Teiles der Zeitdauer einer positiven Halbwelle der Steuerwechselspannung.
Selbst wenn daher bei dieser bekannten Anordnung durch den positiven Anteil der
zusätzlich in den Eingangskreis der Vorröhre eingeführten Spannung eine Entzerrung
bewirkt wird, so wird andererseits zwangsläufig durch den entgegengesetzt wirkenden
negativen Anteil dieser Spannung auch eine zusätzliche Verzerrung der.Verstärkerausgangsleistung
hervorgerufen. Außerdem muß in diesem Falle die Vorröhre so groß bemessen werden,
daß sie einen ausreichend kleinen inneren Widerstand besitzt, um einen Zusammenbruch
der Steuerwechselspannung bei Gitterstromeinsatz zu verhindern, d. h. also, der
erfindungsgemäß erstrebte Zweck der Kleinhaltung der Treiberröhre wird nicht bzw.
nicht im gleichen Maße wie beim Erfindungsgegenstand erreicht.
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Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung und ihrer Wirkungsweise
sind einige der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes in der Zeichnung
beispielsweise und schematisch dargestellt, und es bedeuten Abb. i ein Schaltschema
gemäß der Erfindung für einen einfachen Verstärker, Abb. 2 ein Schaltschema gemäß
der Erfindung für einen Gegentaktverstärker.
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Gemäß Abb. i wird die zu verstärkende Steuerspannung über den Eingangstransformator
2 der Verstärkerröhre i zugeführt. Die verstärkte Leistung gelangt über den Ausgangstransformator
4 zu dem Belastungskreis 5. In dem Gitterkreis der Röhre i ist ein Widerstand 3
angeordnet, während parallel zu den Ausgangsklemmen des Transformators 4 ein Spannungsteiler
7, der einpolig geerdet ist, angeordnet ist. Sobald die über den Transformator 2
dem Steuergitter der Röhre i zugeführte Steuerspannung einen gewissen
Wert
überschreitet, setzt Gitterstrom ein, der -in Richtung vom Steuergitter zur
Kathode der Röhre i fließt. In diesem Augenblicke entsteht an dem Widerstand 3 ein
Spannungsabfall, der gemäß der Erfindung dazu benutzt wird, die normalerweise gesperrte
Hilfsröhre 6 zu entsperren. Die Anode dieser Röhre ist unmittelbar, d.h. ohne Zwischenschaltung
einer besonderen Anodenspannungsquelle, mit dem Schleifkontakt des Spannungsteilers
7 verbunden.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende Unter der Voraussetzung,
daß der Abgriff des Spannungsteilers 7 für eine bestimmte Maximalleistung, bei der
eine Verzerrung durch den einsetzenden Gitterstrom noch nickt erfolgt, eingestellt
ist, beginnt in dem Augenblick ein Strom von dem Spannungsteiler 7 über die Anoden-Kathoden-Strecke
der Hilfsröhre 6, das Steuergitter der Röhre i und die Kathode der Röhre i zu fließen,
in dem infolge des einsetzenden Gitterstromes in der- Röhre i und des hierbei entstehenden
Spannungsabfalles am Widerstand 3 das Steuergitter der Röhre 6 eine entsprechend
positive Vorspannung erhält. Nach einmaliger Einstellung des Spannungsteilers 7
arbeitet die erfindungsgemäße Anordnung völlig selbsttätig, da sie lediglich von
dem infolge übersteuerung einsetzenden Gitterstrom der Röhre i selbsttätig gesteuert
wird. Der infolge Entsperrung der Hilfsröhre 6 =beim Einsetzen des Gitterstromes
in der Röhre i auf dem soeben beschriebenen Wege fließende Strom, dessen Richtung
in Abb. i durch einen Pfeil gekennzeichnet ist, liefert so viel Energie nach, daB
der Leistungsabfall infolge des einsetzenden Gitterstromes in der Röhre i kompensiert
wird. Hierdurch wird erreicht, daß infolge Einsatzes des Gitterstromes in der Röhre
i im Ausgang der Verstärkeranordnung sich ergebende Verzerrungen und ein Zusammenbruch
der über den Transformator ä zugeführten Steuerspannung vermieden werden.
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In Abb.2 ist die erfindungsgemäße Anordnung in ihrer Verwendung für
eine Gegentaktverstärkeranordnung dargestellt. Die Schaltung und Wirkungsweise dieser
in Abb.2 dargestellten Anordnung ist grundsätzlich die gleiche wie die in Abb. i
gezeigte Anordnung. Die Steuerwechselspannung gelangt über den Eingangstransformator
2 zu den Steuergittern der Röhre i' und i". Die verstärkte Ausgangsleistung der
in Gegentakt angeordneten beidenRöhren i' und i" gelangt über den Ausgangstransformator
q. zu dem Belastungskreis 5. Im Ausgang dieses Transformators q. sind zwei Spannungsteiler
7' und 7" angeordnet, die symmetrisch an Erde gelegt sind. Der Symmetriepunkt des
Transformators 2 ist mit dem geerdeten Kathodenpunkt der beiden Röhren i' und i"
verbunden. In den Gitterkreisen der beiden Röhren i' und i" sind entsprechend der
Anordnung nach Abb. i Widerstände 3' und 3" angeordnet, deren Enden mit dem Steuergitter
und der Kathode der Hilfsröhren 6' und 6" verbunden sind. Die Anoden der beide Röhren
6' und 6" sind mit den Schleifkontakten der Spannungsteiler 7' und 7" verbunden.
Die Richtung des bei einsetzendem Gitterstrom durch die Hilfsröhren 6' und 6" fließenden
Stromes ist durch Pfeile gekennzeichnet.
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Bei den in Abb. i und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes
ist in der Anodenleitung der Hilfsröhre 6 bzw. 6' und 6" keine Anodenspannungsquelle
vorgesehen. Obwohl, wie man ohne weiteres erkennt, die gemäß der Erfindung erstrebte
Wirkung bei den in Abb. i und 2 gezeigten Anordnungen eintritt, kann vorteilhaft
zur Deckung der in der Hilfsröhre 6 bzw. 6' und 6" aufzubringenden Anodenverlustleistung
in der Anodenleitung dieser Hilfsröhre eine Anodenspannungsquelle, deren Spannung
beliebig einstellbar ist, angeordnet werden.