DE807098C

DE807098C - Verstaerkerschaltung mit regelbarer Verstaerkung und frequenzabhaengiger Gegenkopplung

Info

Publication number: DE807098C
Application number: DEP52213A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Hooykamp
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1948-08-19
Filing date: 1949-08-17
Publication date: 1951-06-25

Description

Verstärkerschaltung mit regelbarer Verstärkung und frequenzabhängiger Gegenkopplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerschaltung mit regelbarer Verstärkung und frequenzabhängiger Gegenkopplung.
Bei verschiedenen Anwendungen von Verstärkern, z. B. Fernsprechverstärkern, soll die Verstärkung auf bestimmte Weise von der Frequenz abhängig sein. Dies trifft z. 13. zu, wenn das zu verstärkende Signal dem Verstärker über ein Kabel zugeführt wird und dieses Kabel eine frequenzabhängige Dämpfung aufweist, die vom Verstärker egalisiert werden mufi. Eine solche Egalisierung kann in bekannter Weise dadurch bewirkt werden, da13 z. B. in den Gegerrkopplungskreis des Verstärkers ein Netzwerk aufgenommen wird, dessen Dämpfung sich in gleicher Weise wie beim Kabel mit der Frequenz ändert. Eine einfache Verstärkungsregelung ist herstellbar, indem in die dem Steuergitter- und Ausgangskreis einer Entladungsröhre gemeinsame Kathodenleitung ein Regel-,viderstand aufgenommen wird, mittels dessen die Gegenkopplung und somit die Verstärkung regelbar sind.
Werden die beiden Malinahmen im Gegenkopplungskreis kombiniert, indem z. B. in die Kathodenleitung einer Entladungsröhre parallel oder in Reihe mit dein Egalisierungsnetzwerk der regelbare Widerstand eingeschaltet wird, so wird sich bei Änderung dieses Widerstandes nicht nur die Verstärkung, sondern auch die Frequenzkennlinie des Verstärkers ändern. Um diesen Nachteil zu beleben, wäre eine gesonderte Einstellung des Netzwerkes erforderlich, die gleichzeitig mit der Stärkeregelung geändert wird, was nicht nur baulich, sondern auch betriebstechnisch unerwünscht ist.
Die Schaltung nach der Erfindung behebt diesen Nachteil und weist das Merkmal auf, daß die frequenzabhängige Gegenkopplung mit Hilfe einer Kompleximpedanz bewirkt wird und die Verstärkungsregelung durch Änderung der Anzapfung auf einer der Wicklungen eines Transformators erfolgt, über den wenigstens ein Teil der Kompleximpedanz derart in den Gegenkopplungskreis aufgenommen ist, daß die Frequenzkennlinie des Verstärkers nahezu unabhängig vom Verstärkungsgrad ist.
Die Schaltung nach der Erfindung wird an Hand dreier in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Das zu verstärkende Signal wird nach Fig. i der Primärwicklung eines Transformators i zugeführt, dessen Sekundärwicklung in den Eingangskreis einer Penthode 2 aufgenommen ist.
Das verstärkte Signal wird über einen Transformator 3 dem Anodenkreis der Penthode entnommen.
Zwischen den Punkten 4 und 5 ist in der dem Steuergitter- und Anodenkreis gemeinsamen Kathodenleitung eine Kompleximpedanz wirksam, die aus der Parallelschaltung eines Widerstandes 6 und einer Reaktanz 7 besteht. Diese Kompleximpedanz ist über einen Transformator 8 in die Kathodenleitung eingeschaltet, wobei das Übersetzungsverhältnis mit Hilfe des Regelkontaktes 9 auf der Primärwicklung io des Transformators regelbar ist.
Bekanntlich wird bei einer Schaltung, bei der die Gegenkopplung mit Hilfe einer Impedanz Zk in der Kathodenleitung erzeugt wird, der Gegenkopplungsfaktor nahezu vom Ausdruck i + S ' Zk bedingt, wobei S die Steilheit der Röhre darstellt.
Ist Zk auf bestimmte Weise von der Frequenz abhängig, so ist auch der Gegenkopplungsfaktor und somit die Verstärkung auf bestimmte Weise von der Frequenz abhängig. Auf diese Weise ist die erwünschte Frequenzkennlinie des Verstärkers erzielbar.
Zk kann nun jedoch aus der Parallelschaltung eines Widerstands Rk und einer Reaktanz Xk zusammengebaut werden.
Um die Verstärkung regeln zu können, ist Rk veränderlich, so daß Rk = a - Rko, wobei Rko den Maximalwert von Rk und a einen Proportionalitätsfaktor darstellt.
Damit die Frequenzabhängigkeit gleichbleibt, soll auch Xk veränderlich sein, und zwar Xk = b Xko, wobei Xko den Maximalwert der Reaktanz und b einen Proportionalitätsfaktor darstellt.
Wird die Röhre 2 derart gegengekoppelt, daß SZk >> i, so ist der Gegenkopplungsfaktor nahezu gleich SZk. In diesem Fall müssen Rk und Xk im gleichen Maße geändert werden, so daß a = b.
Eine solche Regelung ist in Fig. i dargestellt. Bei Verschiebung des Kontaktes q auf der Wicklung io wird das Übersetzungsverhältnis desTransformators geändert. Infolgedessen ändern sich die Größen des in der Kathodenleitung wirksamen Widerstands und der Reaktanz im gleichen Maße.
Wird jedoch eine weniger starke Gegenkopplung verwendet, so daß der Gegenkopplungsfaktor durch i + SZk bedingt wird, so muß die Wirkreaktanz in größerem Maße als der Wirkwiderstand geändert werden, damit die Frequenzkennlinie des Verstärkers gleichbleibt.
Dies ist mit den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen erzielbar.
In Fig.2 und 3 ist nur der zwischen den Klemmen 4 und 5 der Schaltung nach Fig. i anzubringende Teil der Schaltung dargestellt.
Nach Fig. 2 besteht der Widerstand der Kompleximpedanz aus zwei Teilen, von denen der Teil i i unveränderlich in die Kathodenleitung eingeschaltet ist, während der Teil 12 parallel zur Reaktanz 13 geschaltet und über den Transformator 8 in die Kathodenleitung aufgenommen ist.
Bei der Schaltung nach Fig. 3 ist der Widerstand 14 über den Transformator 8 in die Kathodenleitung eingeschaltet; die Reaktanz 15 ist in Reihe mit der Primärwicklung io geschaltet, und diese Reaktanz in Reihe mit einem einstellbaren Teil der Wicklung io wird von einem Kurzschluß überbrückt.
Sowohl bei der Schaltung nach Fig. 2 als auch bei derjenigen nach Fig. 3 wird somit die wirksame Reaktanz bei Änderung der Lage des Gleitkontaktes 9 stärker als der wirksame Widerstand geändert, so daß das Ziel erreicht ist.
Bei den Schaltungen nach der Erfindung wird also an erster Stelle der Vorteil beibehalten, daß die Stärkeregelung mittels einer verhältnismäßig niedrigen Impedanz erfolgt, wodurch ein einfacher Drahtwiderstand verwendbar ist und Streukapazitäten die Regelung nicht beeinträchtigen können.
Außerdem wird zur Erzielung der erwünschten Frequenzkennlinie ein Zweipol verwendet, der einfacher als ein Vierpol zusammengebaut und geregelt werden kann und keine Nulldämpfung aufweist.
Schließlich wird die Regelung erzielt, indem nur ein einziger Einstellkontakt geändert wird, und es wird eine Abnahme der Verstärkung durch größere Gegenkopplung bewirkt, wodurch die Stabilität des Verstärkers erhöht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verstärkerschaltung mit regelbarer Verstärkung und frequenzabhängiger Gegenkopplung, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzabhängige Gegenkopplung mit Hilfe einer Kompleximpedanz bewirkt wird und die Verstärkungsregelung durch Änderung der Anzapfung auf einer der Wicklungen eines Transformators erfolgt, über den wenigstens ein Teil der Kompleximpedanz derart in den Gegenkopplungskreis aufgenommen ist, daß die Frequenzkennlinie des Verstärkers nahezu unabhängig von dem Verstärkungsgrad ist.
2. Verstärkerschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompleximpedanz aus der Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Reaktanz besteht und diese Impedanz über einen Transformator, bei dem die Größe von einer der beiden Wicklungen regelbar ist, in die Kathodenleitung einer Entladungsröhre der Verstärkungsschaltung aufgenommen ist.
3. Verstärkerschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kathodenleitung einer Entladungsröhre der Verstärkerschaltung die Parallelschaltung eines Widerstandes mit der Primärwicklung eines Transformators aufgenommen ist, wobei an die Sekundärwicklung die Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Rea`ktanz angeschlossen und die Größe einer der beiden Transformatorwicklungen regelbar ist. .I. Verstärkerschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kathodenleitung einer Entladungsröhre der Verstärkerschaltung die Reihenschaltung einer Reaktanz und der Primärwicklung eines Transformators aufgenommen ist, wobei an die Sekundärwicklung des Transformators ein Widerstand angeschlossen ist, und die Reihenschaltung der Reaktanz und eines einstellbaren Teiles der Primärwicklung des Transformators von einem Kurzschluß überbrückt wird.