Mehrstufiger Verstärker mit positiver und negativer Rückkopplung Die
zur Linearisierung verwendete negative Rückkopplung hat bekanntlich den Nachteil,
daß die Verbesserung der linearen Eigenschaften des Verstärkers nur durch einen
erheblichen Rückgang des Verstärkungsgrades erkauft werden kann. Um diesen Verstärkungsrückgang
zu beseitigen, ist es bekannt, außer der negativen Rückkopplung gleichzeitig eine
positive Rückkopplung des Vorverstärkers durchzuführen. Da im allgemeinen vorausgesetzt
werden kann, daß die Nichtlinearitäten des Vorverstärkers verhältnismäßig gering
sind, wird durch die positive Rückkopplung dieses Verstärkerteiles eine wesentliche
Erhöhung der nichtlinearen Eigenschaften nicht herbeigeführt. Dagegen kann aber
die durch die positive Rückkopplung herbeigeführte Erhöhung des Verstärkungsgrades
für eine Vergrößerung der negativen Rückkopplung über den gesamten Verstärker und
damit für eine erhöhte Linearisierung ausgenutzt werden.Multi-stage amplifier with positive and negative feedback Die
The negative feedback used for linearization is known to have the disadvantage
that the improvement of the linear characteristics of the amplifier only by one
considerable decrease in the degree of reinforcement can be bought. To this decrease in gain
to eliminate, it is known, in addition to the negative feedback at the same time
perform positive feedback of the preamplifier. As generally assumed
It can be that the non-linearities of the preamplifier are relatively small
is, through the positive feedback of this amplifier part, becomes an essential one
Increase in non-linear properties is not brought about. Against this, however, can
the increase in gain brought about by the positive feedback
for increasing the negative feedback across the entire amplifier and
can thus be used for increased linearization.
Die Erfindung stellt eine Verbesserung derartiger mit positiver und
negativer Rückkopplung arbeitender Verstärker dar. Erfindungsgemäß werden die nichtlinearen
Verzerrungen der Vorstufe durch die positive Rückkopplung dieser Stufe so weit erhöht,
daß die nichtlinearen Verzerrungen der Endstufe durch die der Vorstufe aufgehoben
werden. Hierzu ist ein solcher Phasengang der zwischen Vorstufe und Endstufe vorhandenen
Kopplungsglieder erforderlich, daß sich die nichtlinearen Verzerrungen in Gegenphase
befinden. Bei Trioden ist
diese Phasenlage beispielsweise durch
die Anwendung der Widerstands-Kapazitäts-Kopplung ohne weiteres gegeben. Bei Anwendung
anderer Röhren sind geeignete Mittel zur Phasendrehung, beispielsweise Übertrager;
zwischen Vor- und Endstufe einzuschalten. Die durch die positive Rückk8pplung herbeigeführten-
Nachteile, wie Verschlechterung des Frequenzganges, Erhöhung der Abhängigkeit des
Verstärkungsgrades von Schwankungen der Speisespannungen u. dgl., werden durch eine
negative Rückkopplung über den gesamten Verstärker wieder rückgängig gemacht. Die
negative Rückkopplung wird zu diesem Zweck mindestens so groß gewählt, daß der durch
die positive Rückkopplung herbeigeführte Verstärkungsanstieg wieder aufgehoben wird.The invention represents an improvement of such with positive and
negative feedback amplifier. According to the invention, the non-linear
Distortion of the preliminary stage increased by the positive feedback of this stage so much,
that the non-linear distortions of the output stage are canceled out by those of the pre-stage
will. For this purpose, such a phase response is the one that exists between the pre-stage and the final stage
Coupling links required that the nonlinear distortions are in antiphase
are located. With triodes is
this phase position, for example
the use of resistance-capacitance coupling is readily available. When applying
other tubes are suitable means for phase rotation, for example transformers;
to be switched on between pre-amplifier and power amplifier. The effects brought about by the positive feedback
Disadvantages, such as worsening of the frequency response, increase in the dependency of the
Degree of amplification of fluctuations in the supply voltages and the like are determined by a
negative feedback over the entire amplifier reversed. the
negative feedback is chosen for this purpose at least so large that the through
the gain increase brought about by positive feedback is canceled again.
Ist die Klirrdämpfung der Vorstufe um x Neper größer als die der Endstufe,
so kann mit einer positiven Rückkopplung von x Neper theoretisch eine ideale Kompensation
zwischen den nichtlinearen Verzerrungen in der Vorstufe und in der Endstufe herbeigeführt
werden. Röhrenverschiedenheiten und Schwankungen der Speisespannungen haben jedoch
zur Folge, daß durch die Kompensation die Linearität erfahrungsgemäß nur um i bis
i,5l,Teper verbessert werden kann. Wird erfindungsgemäß die Gegenkopplung gleich
der Mitkopplung, also ebenfalls x Neper, gewählt, so wird die Klirrdämpfung infolge
der bekannten Wirkung der Gegenkopplung um weitere x Neper verbessert. Durch weitere
Erhöhung der Gegenkopplung kann selbstverständlich eine zusätzliche Verbesserung
der Linearität herbeigeführt werden.If the distortion attenuation of the preamp is x Neper greater than that of the output stage,
so theoretically an ideal compensation can be achieved with a positive feedback of x Neper
between the non-linear distortion in the pre-stage and in the final stage
will. However, tube differences and fluctuations in supply voltages have
As a result, experience has shown that the compensation only increases the linearity by i to
i, 5l, teper can be improved. According to the invention, the negative feedback is the same
the positive feedback, i.e. also x Neper, is selected, the distortion attenuation is a result
the known effect of negative feedback improved by further x neper. Through more
Increasing the negative feedback can of course provide an additional improvement
the linearity can be brought about.
Verstärkerschaltungen, bei denen durch Wahl geeigneter Phasenbeziehungen
und unter Einhaltung entsprechender Anpassungsbedingungen die nichtlinearen Verzerrungen
der Vorstufe gegen die der Endstufe kompensiert werden, sind an sich bekannt. Durch
die gemäß der Erfindung zu diesem Zweck angewendete positive Rückkopplung der Vorstufe
kann außer dieser Kompensation noch eine Verstärkungserhöhung herbeigeführt werden,
die es möglich macht, zusätzlich eine Gegenkopplung anzuwenden, die bei Erhaltung
des ursprünglichen Verstärkungsgrades mindestens so groß wie die Mitkopplung gewählt
werden kann. Es wird also durch die Schaltung gemäß der Erfindung gegenüber der
bekannten Kompensationsmethode eine Verbesserung der Lineärität ohne Verringerung
des Verstärkungsgrades herbeigeführt.Amplifier circuits in which by choosing suitable phase relationships
and the non-linear distortions if the corresponding adaptation conditions are met
the preamp to be compensated for by the output stage are known per se. By
the positive feedback of the preliminary stage used according to the invention for this purpose
In addition to this compensation, a gain increase can also be brought about,
which makes it possible to additionally apply a negative feedback, the maintenance
of the original gain is chosen to be at least as large as the positive feedback
can be. It is so compared to the circuit according to the invention
known compensation method an improvement in the linearity without reduction
the degree of reinforcement brought about.
In der Abbildung ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schaltung
als Beispiel dargestellt. Vor der Endröhre V3 liegen die beiden V orröliren V, und
U2. Die Röhren sind untereinander . durch Widerstands- und Kapazitätsglieder miteinander
gekoppelt und durch Übertrager an die Eingangs-und Ausgangsseite angeschlossen.
Die aus den beiden Röhren h1 und h2 bestehende Vorstufe erhält über den Kondensator
C und den Widerstand R1 eine positive Rückkopplung. Der über diese beiden Schaltelemente
verlaufende Strom erzeugt im Eingangskreis der Röhre V1 an den Widerständen R.,
und R3 eine Rückkopplungsspannung. Die Spannung zur Erzeugung einer negativen Rückkopplung
wird von der Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers abgenommen und über einen
veränderbaren Dämpfungsvierpol B dem Widerstand R3 zugeführt. Durch Verändern von
B und von R2 können die beiden Rückkopplungen auf einen gewünschten Wert eingestellt
werden.In the figure is a circuit designed according to the invention
shown as an example. In front of the end tube V3 are the two bulges V, and
U2. The tubes are one below the other. by resistance and capacitance elements with each other
coupled and connected to the input and output side by transformers.
The pre-stage consisting of the two tubes h1 and h2 receives via the capacitor
C and resistor R1 provide positive feedback. The one about these two switching elements
running current is generated in the input circuit of the tube V1 at the resistors R.,
and R3 a feedback voltage. The voltage used to create negative feedback
is taken from the secondary winding of the output transformer and via a
The variable attenuation quadrupole B is fed to the resistor R3. By changing
B and from R2, the two feedbacks can be set to a desired value
will.
Bei einem mit dieser Schaltung durchgeführten Versuch konnte bei einer
Grundverstärkung von 7,2 Neper, einer positiven Rückkopplung v an 2 Neper und einer
Gegenkopplung von ebenfalls 2 Neper eine mittlere Verbesserung der Klirr dämpfeng
von 3 Neper erzielt werden. Da die positive und die negative Rückkopplung einander
deich gewählt wurden, blieb die Grundverstärkung von 7,a ,#\Teper erhalten.In an experiment carried out with this circuit, one
Basic gain of 7.2 neper, one positive feedback v to 2 neper and one
Negative feedback of also 2 neper attenuates a medium improvement of the distortion
can be achieved by 3 nepers. Because the positive and negative feedback are each other
deich were chosen, the basic gain of 7, a, # \ Teper was retained.