DE759710C - Gegentaktverstaerker - Google Patents
GegentaktverstaerkerInfo
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- DE759710C DE759710C DEH40130D DEH0040130D DE759710C DE 759710 C DE759710 C DE 759710C DE H40130 D DEH40130 D DE H40130D DE H0040130 D DEH0040130 D DE H0040130D DE 759710 C DE759710 C DE 759710C
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/26—Push-pull amplifiers; Phase-splitters therefor
- H03F3/28—Push-pull amplifiers; Phase-splitters therefor with tubes only
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- Power Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gegentaktverstärker,
der besonders zur Verstärkung von niederfrequenten. Strömen geeignet ist. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß es für Gegentaktverstärker
wichtig ist, die beiden Gegentaktröhren einander genau anzugleichen und besonders Verzerrungen durch die auftretenden
Gitterströme zu unterbinden. Sie geht dabei von dem bekannten Gedanken aus, die Schaltung
so auszugestalten, daß die dem Verstärker zugeführte Spannung in jedem Augenblick
fast nur an derjenigen Röhre wirksam ist, deren Gitter gerade negativ geladen ist,
während an der Röhre mit gerade positivem Gitter nur ein verschwindend geringer Teil
der Signalspannung zwischen Gitter und Kathode wirksam wird.
Die Erfindung besteht darin, daß in die Gitterzuleitungen der beiden in Gegentakt geschalteten
Röhren je eine für Gleichstrom leitende Impedanz eingeschaltet ist, deren
Wechselstromwiderstandswert groß ist gegenüber dem Widerstand einer Entladungsstrecke
zwischen Gitter und Kathode bei positiver Gittervorspannung, wobei die Mitte der Eingangskoppelimpedanz
für Gleichstrom leitend mit den beiden Kathoden der Röhren verbunden
ist; ferner ist in die Verbindungsleitung zwischen dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle und der Mittel-
anzapfung einer zwischen den beiden Anoden liegenden iVusgangsimpedanz eine für Gleichstrom
durchlässige Impedanz von wesentlichem Wechselstromwiderstand eingeschaltet. Die erwähnte Wirkung, daß die Röhre mit
jeweils positivem Gitter, welche die Signalschwingung verzerrt wiedergeben würde, unwirksam
ist, wird bei der erfindungsgemäßen Schaltung dadurch erzielt, daß die Gitter-Kathoden-Strecke
der einen" Röhre, deren Gitter gerade positiv zu werden, versucht, in
Reihe liegt mit dem hohen Wechselstromwiderstand, welcher entsprechend der Erfindung
in die Gitterzuleitung eingeschaltet ist. Infolge des einsetzenden Gitterstromes der
gerade in positiver Richtung ausgesteuerten Röhre bildet sich an diesem Wechselstromwiderstand
ein so großer Spannungsabfall aus, daß an der Röhre mit Gitterstrom nur eine sehr geringe Teilspannung wirksam wird.
Es ist an sich bekannt, daß beim Auftreten eines Gitterstromes die übertragenen Schwingungen
einer Röhrenschaltung, soweit sie in das positive Gebiet hineinragen, unterdrückt
werden. Man hat von dieser Tatsache z. B. bei Modulationsschaltungen Gebrauch gemacht,
um die Trägerwelle zu unterdrücken. Bei diesen Schaltungen wurde aber die Trägerschwingung
der Röhrenanordnung nicht im Gegentakt, sondern im Gleichtakt, die niederfrequente
Modulationsspannung dagegen im Gegentakt zugeführt. Es sind auch schon Gegentaktschaltungen bekanntgeworden, bei
denen man absichtlich eine Aussteuerung bis in das Gebiet positiver Gittervorspannungen
vornahm. Dabei bestand jedoch der Nachteil, daß der erhebliche Leistungsverbrauch durch
die ziemlich hoch ansteigenden Gitterströme von der vorausgehenden Verstärkerstufe geliefert
werden mußte und daß außerdem noch Verzerrungen in Kauf genommen werden mußten. Derartige Schaltungen konnten daher
im allgemeinen nur für die Endstufe von Großverstärkern verwendet werden. Es ist
schließlich auch schon bekanntgeworden, bei einer Gegentaktsehaltung den Gittern der
Röhren eine negative Vorspannung über einen Vorschaltwiderstand zuzuführen, der in unsymmetrischer
Anordnung zwischen dem negativen Pol der Gitterspannungsbatterie und dem Gitter der einen von den beiden
Röhren eingeschaltet ist, während die beiden Gitter für Gleichstrom leitend über die Wicklung
des Eingangstransformators miteinander verbunden sind und der andere Pol der Gitterspannungsbatterie
mit den beiden Kathoden verbunden ist. Es ist dabei also nur die eine
der Gitter-Kathoden-Strecken durch einen Widerstand überbrückt. Solange die steuernde
Wechselspannung mit ihrem Spitzenwert die feste negative Gittervorspannung nicht überschreitet
und demgemäß im Gitterkreis über den erwähnten Widerstand kein Strom fließt, kann auch keine Spannung an diesem den
Eingang der einen Röhre überbrückenden Widerstand entstehen: der Eingang dieser Röhre ist daher praktisch kurzgeschlossen
und nur die andere, nicht überbrückte Röhre wird gesteuert, während die erstgenannte
Röhre wirkungslos bleibt. Wenn jedoch die steuernde Wechselspannung mit ihrem Spitzenwert
die feste negative Gittervorspannung überschreitet, sind besonders hohe Verzerrungen
zu erwarten, weil die eine (überbrückte) Röhre nur durch die Spannungsabfälle der
Gitterströme an dem Überbrückungswiderstand und die andere (nicht überbrückte) Röhre durch die Differenzspannung aus diesen
Spannungsabfällen und den Eingangsspannungen gesteuert wird. Die Folge dieser bekannten
Maßnahme ist also eine vollkommen unsymmetrische Arbeitsweise mit starken Verzerrungen
und mangelhafter Aussteuerung der überbrückten Röhre. Es handelt sich der Wirkung nach gar nicht um eine Gegeutaktschaltung.
Der im Gitterkreis liegende Widerstand soll offenbar nur unzulässige Erhöhungen
des Anodenstromes der nicht überbrückten Röhre bei positiver Aussteuerung verhindern.
Beim Erfmdungsgegenstand werden zu hohe go Anodenströme durch die eintretende künstliche
Sättigungserscheinung ebenfalls vermieden, jedoch ohne daß dabei störende Verzerrungen
auftreten. Durch die Anwendung geeigneter Widerstände ist es weiterhin mög-Hch,
sowohl die Schärfe des Kennlinienkuicks als auch die Steilheit der Kennlinie der beiden
Gegentaktröhren einander genau gleich zu machen; diese Möglichkeit ist bei den gewöhnlichen
Gegentaktschaltungen nicht vorhanden, da der untere Knick der Röhrenkennlinie
bekanntlich durch die inneren Röhreneigenschaften festliegt und nicht mehr geändert
werden kann. In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
Die Abbildung zeigt die Schaltung eines Gegentaktverstärkers gemäß der Erfindung
mit den Röhren F1 und V.-,. In die Gitterzuleitungen
der Röhren sind die Wechsel- no stromwiderstände Z1 und Z9 eingeschaltet;
außerdem liegt in dem gemeinsamen Teil der beiden Anodenkreise die Induktivität /,. Die
Gitter der beiden Röhren stehen über die erwähnten Widerstände mit den zugehörigen
Enden der Sekundärwicklung ^1 des Transformators
T1 in Verbindung, an dessen Primärwicklung
P1 die Eingangsklemmen / angeschlossen sind. Die Anoden der Röhren F1
und F2 sind mit den Enden der Primärwicklung
P.2 des Ausgangstransformators T, verbunden,
dessen Sekundärwicklung 5., an die
Ausgangsklemmen O angeschlossen! ist. Der
Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Eingangstransformators ist über das Meßinstrument
JIi und die Leitung ι direkt mit den
Kathoden der Röhren verbunden. Das Meßinstrument kann dabei zur ständigen Beobachtung
der Amplitude der Eingangsspannungen dienen. Der Mittelpunkt der Primärwicklung P2 des Ausgangstransformatorsi ist
ίο über die Leitung 2, die Induktivität L und die
Anodenbatterie B gleichfalls mit den Kathoden verbunden.
Wird nun den Eingangsklemmen / eine Wechselspannung zugeführt, und nimmt man
an, daß in einem zur Betrachtung herausgegriffenen Zeitpunkt die untere Klemme der
Wicklung S1 negativ gegenüber der oberen ist, so wird das Gitter der Röhre V2 negativ und
das der Röhre V1 positiv aufgeladen. Infolge-
ao dessen fließt zwischen der Kathoide und dem Gitter der Röhre Vt ein Entladungsstroin,
dessen Kreis durch den Widerstand Z1 und den oberen Teil der Sekundärwicklung S1
sowie über das Meßinstrument M zur Kathode geschlossen ist. Da die Impedanz
von. Z1 groß sein soll im Vergleich zum Widerstand der Gitter-Kathoden-Strecke,
liegt nahezu der ganze durch den Gitterstroni hervorgerufene Spannungsabfall an dieser
Impedanz und nur sehr wenig am Röhren-■ eingang. Infolgedessen wird die Röhre V1
durch die Signalspannung nur in einem ganz geringen Maße ausgesteuert.
Das Gitter der Röhre V2 wird dagegen
negativ aufgeladen, und der Gitterkreis dieser Röhre bildet praktisch eine unendlich große
Impedanz, die in Reihe mit dem Widerstand Z2 an den unteren Teil der Sekundärwicklung
des Eingangstransformators anr geschlossen- ist. Infolgedessen liegt dieser Teil
der Signalspannung in praktisch unverminderter Stärke zwischen dem Gitter und der
Kathode dieser Röhre, so daß diese durch die Signalspannung in unvermindertem Maße
ausgesteuert wird.
Kehrt die ankommende Signallspannung ihre Polarität um, so wird damit die obere
Klemme der Wicklung1 S1 negativ in bezug
auf die untere. Damit kehren sich die Arbeits-Verhältnisse um, und das Gitter der Röhre V1
wird negativ und das der Röhre V2 positiv. Infolgedessen gibt jetzt die Röhre V1 die
Signalspannung im Ausgangskreis in normaler Weise wieder, während der große Spannungsabfall
des Gitterstromes am Impedanzelement Z2 die Röhre F2 hindert, während
dieser Zeit wirksam zu sein.
Durch die Einschaltung einer für Gleichstrom durchlässigen Impedanz von wesentlichem
Wechselstromwiderstand in den gemeinsamen Teil der beiden Anodenkreise
ergibt sich ein verbesserter elektrischer Wirkungsgrad der Schaltung. Im Fall des beschriebenen
Ausführungsbeispiels ist die Induktivität L als eine solche Impedanz vorgesehen.
Durch die Anwesenheit dieser Impedanz wird es vermieden, daß die zu einer bestimmten
Zeit positiv ausgesteuerte und daher unwirksame Röhre eine leistungsverbrauchende
Belastung für den gemeinsamen Ausgangskreis bildet. Tatsächlich liegen ja der Ausgangskreis und der Anodenkreis der
jeweils unwirksamen Röhre der Wirkung nach parallel zum Anodenkreis der anderen
wirksamen Röhre. Der im Kreis der wirksamen. Röhre, beispielsweise V2, ausgesteuerte
nutzbare Strom würde also zum Teil über den Entladungsweg der zu diesem Zeitpunkt
unwirksamen Röhre V1 abfließen. Diese unerwünschte
Wirkung wird nun durch Einschaltung der Induktivität L in die Leitung 2 verhindert.
Es kommt nämlich durch die Anwesenheit der Induktivität L im gemeinsamen Teil der
beiden Anodenkreise eine Art Reihenschal,-tung der Anodenkreise für Wechselströme
zustande. Diese Wirkung sei nachfolgend erklärt. Wenn keine Signalspannungen an den
Röhrengittern, liegen, fließen nur die Anodengleichströme der Röhren V1 und V2 durch die
.Spule L, die in diesem Fall in der Schaltung keine Veränderung bedingt. Sind jedoch
Signal.spannungen vorhanden, so1 sinkt jedesmal
der Entladungsstrom im Anodenkreis der jeweils wirksamen Röhre ab. Wenn nun der Strom durch die Induktivität L sich infolgedessen
vermindert, so bedingt eine ganz geringe Stromabnahme in der Induktivität bereits die Erzeugung einer Gegenspannung,
die den Ausgangswechselstrom zwingt, der Reihe nach durch die Entladungsstrecke der
wirksamen und der unwirksamen Röhre und damit durch die ganze Primärwicklung P2
des Transformators T2 zu fließen. Eine Induktivität
eignet sich deswegen besonders zur Einschaltung in die Leitung 2, weil sie den
unveränderlichen Entladungsströmen einen verhältnismäßig geringen Widerstand bietet
und daher kein Spannungsverlust entsteht. Es könnte jedoch auch ein Widerstandselement
für die Induktivität L eingesetzt werden, wobei die Batteriespannung B um
den Spannungsverlust an diesem Widerstand vergrößert werden müßte.
Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, für die Impedanzen Z1 und Z2 Widerstände
einzusetzen, die ebenso groß sind wie der Widerstand der Gitter-Kathoden-Strecke der
zugehörigen Röhren beim Verstärken von Eingangsspannungen von verhältnismäßig kleiner Amplitude. In diesem Fall sind die' in
der Schaltung auftretenden Verzerrungen auf
das geringste Maß begrenzt. Im allgemeinen hat sich für die Widerstände ein Wert von
ο, ι Megohm als angemessen erwiesen.
Die Leistungsabgabe der Anodenkreise an den Ausgangskreis wird am günstigsten, wenn
die zwischen den Anoden der Röhren liegende scheinbare Belastungsimpedanz ungefähr viermal
so groß ist wie die wirksame Impedanz zwischen der Kathode und Anode jeder Röhre.
Claims (1)
- Patentanspruch:
Gegentaktverstärker, bei welchem der Teil der Eingangsspannung, der an demjenigen Steuergitter liegt, dessen Potential durch die Eingangsspannung gerade in positiver Richtung verändert wird, infolge des einsetzenden Gitterstromes auf einen gegenüber der Gesamteingangsspannung geringen Wert vermindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gitterzuleitungen beider Röhren je eine für Gleichstrom leitende Impedanz eingeschaltet ist, deren Wechselstromwiderstandswert groß ist gegenüber dem Widerstand einer Entladungsstrecke zwischen Gitter und Kathode bei positiver Gittervorspannung, wobei die Mitte der Eingangskoppelimpedanz für Gleichstrom leitend mit den beiden Kathoden der Röhren verbunden ist. und daß in die Verbindungsleitung zwischen dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle und der Mittelanzapfung einer zwischen den beiden Anoden liegenden Ausgangsimpedanz eine für Gleichstrom durchlässige Impedanz von wesentlichem Wechselstromwiderstand eingeschaltet ist.Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:Deutsche Patentschriften Xr. 678 546.G/8 547;britische Patentschriften Nr. 247 626, 222 9S1;französische Patentschrift Xr. 644819;Forstmann u. Schramm, »Die Elektronenröhre«. 1927, insbesondere S. 186 und 142 ft.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 5705 2.53
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US386545A US1878743A (en) | 1929-08-17 | 1929-08-17 | Push-pull amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE759710C true DE759710C (de) | 1953-02-16 |
Family
ID=23526043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH40130D Expired DE759710C (de) | 1929-08-17 | 1930-07-30 | Gegentaktverstaerker |
Country Status (3)
Country | Link |
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US (1) | US1878743A (de) |
DE (1) | DE759710C (de) |
GB (1) | GB357306A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2901562A (en) * | 1957-07-31 | 1959-08-25 | Philco Corp | Inverse parallel amplifier network |
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GB247626A (en) * | 1924-10-17 | 1926-02-17 | Western Electric Co | Improvements in electric system employing space discharge devices |
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1929
- 1929-08-17 US US386545A patent/US1878743A/en not_active Expired - Lifetime
-
1930
- 1930-07-08 GB GB20662/30A patent/GB357306A/en not_active Expired
- 1930-07-30 DE DEH40130D patent/DE759710C/de not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB357306A (en) | 1931-09-24 |
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