DE757339C

DE757339C - Verstaerker zur UEbertragung eines breiten Frequenzbandes einschliesslich Gleichstrom

Info

Publication number: DE757339C
Application number: DEE48203D
Authority: DE
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1935-04-03
Filing date: 1936-04-04
Publication date: 1953-02-02
Also published as: GB456450A; US2120823A; FR804804A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopplungsschaltung für Elektronenröhrenverstärker, die ein weites Frequenzband einschließlich Gleichstrom ohne merkbare lineare Verzerrungen S übertragen müssen.

Es ist bekannt, die Anode einer Schirmgitterröhre, deren Kathode auf Erdpotential ist, mit der positiven Klemme einer Gleichspannungsquelle, deren negative Klemme geerdet ist, über zwei in Reihe geschaltete Widerstände zu verbinden, wobei ein Entkopplungskondensator zwischen den Verbindungspunkt der beiden Widerstände und Erde geschaltet ist. Der mit der Anode verbundene Widerstand dient als Belastungswiderstand, während der andere als Entkopplungswiderstand wirkt. Der Entkopplungskondensator wird weniger wirksam bei abnehmender Frequenz, so daß die effektive Anodenbelastungsimpedanz ansteigt, was zu einer Betonung der tiefen Frequenzen führt.

In mehrstufigen Verstärkern ist im allgemeinen der Eingangskreis einer nachgeschalteten Röhre mit der obenerwähnten Röhre

mittels eines Kondensators und eines Widerstandes verbunden, der in Reihe mit der Anode und Kathode der ersten Röhre liegt Die Eingangsspannung für die zweite Röhre wird von diesem Widerstand abgenommen. Der zuletzt erwähnte Kondensator benachteiligt die tiefen Frequenzen, und die Ungleichmäßigkeit des zu übertragenden Frequenzbandes, die auf den Entkopplungskondensator zurückzuführen war, wird herabgesetzt. Es werde der Entkopplungswiderstand mit R₂, der Entkopplungskondensator mit C₂, der Anodenbelastungswiderstand mit i?₃, der Kopplungskondensator mit C₂' und der Gitterableitewiderstand der folgenden Röhre mit R₃ bezeichnet. Es wurde bereits vorgeschlagen, diese Elemente zur Vermeidung linearer Verzerrungen so zu bemessen, daß die Bedingung erfüllt ist:

R. - C == R' · C '

Bei dieser Bemessung wird zwar bereits eine gleichmäßige Verstärkung über einen beträchtlichen Frequenzbereich erhalten, jedoch ist die Übertragung von Gleichstrom mit einer derartigen Kopplungsanordnung nicht möglich. Die Erfindung betrifft nun einen Verstärker zur Übertragung eines breiten Frequenzbandes einschließlich Gleichstrom mit einer Verstärkerröhre hohen inneren Widerstandes (Schirmgitterröhre), deren Anodenkreis durch zwei parallele Stromkreise mit der Kathode verbunden ist, die aus den Reihenschaltungen teils eines Widerstandes R und einer Impedanz Z, teils einer Impedanz Z' und eines zum Gitterkathodenkreis einer nachgeschalteten Verstärkerröhre parallel liegenden Widerstandes R' bestehen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Widerstände und Impedanzen so bemessen sind, daß die Gleichung

R Z

R'

Z'

erfüllt ist (Abb. 2).

Der Teil der Anodenbelastungsimpedanz der ersten Röhre, der der Impedanz Z äquivalent ist, enthält im allgemeinen einen oder mehrere Entkopplungskondensatoren. Nachstehend soll an Hand der Abbildungen der Gegenstand =der Erfindung näher beschrieben werden.

Die Abb. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Schirmgitterröhre als Eingangsröhre.

Die Abb. 2 veranschaulicht einen Stromkreis, der dem der Abb. 1 äquivalent ist.

Die Abb. 3 zeigt eine Anordnung, bei der zwei Entkopplungswiderstände und -kondensatoren der ersten Röhre zugeordnet sind.

In der Abb. 1 ist die Anode der Schirmgitterröhre V₁ über einen Belastungswiderstand R_s und einen Entkopplungswiderstand R₂ mit der positiven Klemme der Anodenstromquelle B verbunden. Die negative Klemme ist mit der Kathode der Röhre V₁ verbunden. Ein Entkopplungskondensator C₂ ist zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände i?₂ und R₃ und die Kathode der Röhre V₁ gelegt.

Die Anode der Röhre V₁ ist mit dem Steuergitter einer zweiten Röhre V₂ über einen Kondensator C₂' gekoppelt. Der Ableitewiderstand zwischen Gitter und Kathode der zweiten Röhre ist mit R₃' bezeichnet. Der Widerstand R₂' ist parallel zum Kondensator C₂' geschaltet. Die Kathode der Röhre V₂ liegt über den Widerstand i?₄ am negativen Potential der Batterie B. Die Eingangs impulse werden den Klemmen / zugeführt. Die Ausgangsimpulse werden von den Klemmen 0 abgenommen. Die Röhre F₂ wirkt als eine sog. Röhre mit Nachlaufkathode.

In dem äquivalenten Schaltbild gemäß Abb. 2 sind der Widerstand R und die Impedanz Z, welche die Anodenbelastungsimpedanzen der Röhre V₁ darstellen, die Impedanz Z' und der Widerstand R' durch folgende Ausdrücke gegeben:

Gemäß der Erfindung sind nun die einzelnen Werte so gewählt, daß die Beziehung

	I +	Jo)C₂R₂
γι		R₂'
R' =	I +	JO)C₂ R₂
R,'.

Z'
Y

R'
IT

erfüllt ist.

Da die Röhre V₁ ein Schirmgitter besitzt, ist ihr innerer Widerstand groß gegen die Anodenbelastungsimpedanz. Der Anodenstrom dieser Röhre wird daher durch die Frequenzabhängigkeit der Anodenbelastungsimpedanz und der Kopplungselemente praktisch nicht beeinflußt.

Die am Widerstand R' der Abb. 2 entstehende Spannung V ist gegeben durch die Gleichung:

_v _ . Ä

~~ ^a R

^a R τ R' + Z+Z' '

worin i_a der durch die Röhre V₁ fließende Strom ist.

Ist nun

^Z - ^Z> - k

wird

F =

R' R(Z + k)
^la R + R' + Rk + R'k

. R'R

- *» R ₊ R' ·

Bei konstantem Strom ist mithin auch V konstant.

In der Anordnung nach der Abb. ι wird nun die Impedanz.Z durch den Widerstand^ gebildet, der durch den Kondensator C₂ über-

brückt ist. Damit nun die Bedingung -=■ = -^-

erfüllt ist, muß der Kopplungskondensator C₂' und der Kopplungswiderstand R₂' die Werte

—- und m R₂ haben. Dann ist R₂ C₂ gleich

der Zeitkonstanten C₂ R₂. Daraus ergibt sich auch

Geeignete Werte für die Kopplungselemente sind folgende:

R₂- 6000 Ohm
R₂' = 240000 Ohm
R₃= 1500 Ohm
R₃' = 60000 Ohm
C₂= 4 μΉ C₂ = ο,ΐ μΈ .

Die Abb. 3 zeigt eine Abänderung des Schaltbildes nach Abb. 1, und zwar in der Weise, daß ein zusätzlicher Entkopplungswiderstand R₅ benutzt wird, der durch einen weiteren Entkopplungskondensator C₅ überbrückt ist. Der Kondensator C₂ überbrückt beide Widerstände^ und R₅.

Das Schaltbild nach Abb. 3 kann in die Form des Schaltbildes nach Abb. 2 um-

z'

gezeichnet werden. Damit nun wieder ——

gleich

R'

wird, ist ein zusätzlicher Kopplungskondensator C₅' und ein weiterer, Kopplungswiderstand R₅ vorzusehen. Der Widerstand R₅ liegt in Reihe mit dem Widerstand R₂ , und beide Widerstände werden überbrückt durch den Kondensator C₂'.

Um die Gleichung
Z'

R'

zu erfüllen, muß der Kondensator CJ und der Widerstand RJ den Wert —'- bzw. m R-5 m °

erhalten, so daß

— ^cs ^Rs

Wie bei der Anordnung nach Abb. 1 sind dann folgende Gleichungen hinsichtlich der Zeitkonstanten gültig:

Cn Rg CJ R/

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

Z'

■iVfj

i. Verstärker zur Übertragung eines breiten Frequenzbandes einschließlich Gleichstrom mit einer Verstärkerröhre hohen inneren Widerstandes (Schirmgitterröhre), deren Anodenkreis durch zwei parallele Stromkreise mit der Kathode verbunden ist, die aus den Reihenschaltungen teils eines Widerstandes R und einer Impedanz Z, teils einer Impedanz Z' und eines zum Gitterkathodenkreis einer nachgeschalteten Verstärkerröhre parallel liegenden Widerstandes R' bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Wider- go stände und Impedanzen. so> bemessen sind, daß die Gleichung

erfüllt ist (Abb. 2).
2. Verstärker nach Anspruch 1, bei dem die Zeitkonstante C₂ R₃ des Anodenkreises der ersten Röhre (i?₃ = Belastungswiderstand, C₂ = Entkopplungskondensator) gleich der Zeitkonstante C₂' RJ des Gitterkreises der folgenden Röhre ist (C₂'=Kopplungskondensator, R_s'=Git'terableitewiderstand) und der Kopplungskondensator C₂' durch einen Widerstand R₂ überbrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente so bemessen sind, ' daß die Gleichung

'2 —2 -2 no

(R₂ = Entkopplungswiderstand) erfüllt ist (Abb. i).
3. Verstärker nach Anspruch 1, bei dem ein weiterer Entkopplungswiderstand (R₅), der von einem zusätzlichen Entkopplungskondensator (C₅) überbrückt ist, vorgesehen ist, und bei dem die Anode der ersten Röhre über einen weiteren Kopplungskondensator (C₅') und einen weiteren Kopplungswiderstand (R₅) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante (C₅ R₅) der zusatz-

lichen Entkopplungsglieder gleich der Zeitkonstante (C₅' R₅') der zusätzlichen Kopplungsglieder ist (Abb. 3).

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschrift Nr. 665 022; französische Patentschrift Nr. jjj 389; britische Patentschrift Nr. 456450; »Funkbastler«, 1932, S. 212 und 213.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 5674 1.53