DE1046099B

DE1046099B - Spannungszeitflaechengesteuerter magnetischer Verstaerker

Info

Publication number: DE1046099B
Application number: DEL27890A
Authority: DE
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-09-13
Filing date: 1957-09-13
Publication date: 1958-12-11
Also published as: DE1064107B; CH362121A

Description

Die im folgenden beschriebene Erfindung bezieht sich auf einen spannungszeitflächengesteuerten magnetischen Verstärker, bei dem zur Steuerung der Größe der entmagnetisierenden Spannungszeitflächen Transistoren dienen.

Bei spannungszeitflächengesteuerten magnetischen Verstärkern sind in der üblichen Weise in Reihe zu den vom Arbeitsstrom durchflossenen Drosselspulen Gleichrichterelemente geschaltet, so daß der Arbeitsstrora stets in der gleichen Richtung" durch eine Drosselspule fließt. In dem Zeitintervall, in dem ein Stromfluß durch die Drosselspule nicht stattfindet, wird nun auf diese eine entmagnetisierende Spannungszeitfläche derart zur Einwirkung gebracht, daß, wenn der Arbeitsstrom wieder zu fließen beginnt, der Drosselspulenkern einen Magnetisierungszustand vorgegebener Größe besitzt. Die entmagnetisierenden Spannungszeitflächen kann man entweder über einen Rückstromkreis gewinnen, der antiparallel zu dem Gleichrichterelement und Lastwiderstand geschaltet ist, über das der Arbeitsstrom fließt, oder über besondere Steuerwicklungen, die derart mit Gleichrichtern in Verbindung stehen, daß in ihnen eine Spannung nur dann auftreten kann, wenn ein Arbeitsstrom durch die entsprechende Drosselspule nicht fließt. Zur Steuerung der Größe des Rückstromes bzw. der Spannung an den Steuerwicklungen sind verschiedene einstellbare Schaltelemente, z. B. einstellbare Widerstände, einstellbare Spannungsquellen, Elektronenröhren oder Transistoren, bekannt oder vorgeschlagen worden.

Fig. 1 zeigt eine derartige Schaltung. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Größe eines durch einen Lastwiderstand 1 fließenden Gleichstromes zu steuern. Der Strom wird von einer an die Klemmen 2 angeschlossenen Wechselspannungsquelle aufgebracht. Zu seiner Steuerung dienen die Drosselspulen 3 und 4 in \^rerbindung mit den Gleichrichterelementen 5 und 6. In bekannter Weise bewirken diese beiden Gleichrichterelemente zusammen mit den Gleichrichterelementen 7 und 8, daß der Stromfluß über den Lastwiderstand 1 stets in der gleichen Richtung erfolgt. Diese Schaltung ist unter dem Namen »unvollständige Brückenschaltung« bekanntgeworden. Die Steuerung der Drosselspulen 3 und4 erfolgt mittels des Steuerkreises 9. Dieser Steuerkreis besteht aus den Steuerwicklungen 10 und 11 der an die Klemmen 12 angeschlossenen Steuerspannungsquelle und den Gleichrichterelementen 13 bis 15. Die Schaltung des Steuerkreises entspricht bis auf den Lastwiderstand 1 der Schaltung für die Steuerung des Arbeitsstromes. An Stelle des Lastwiderstandes 1 ist ein Transistor 17 geschaltet. Durch Verändern der ihm über die Klemmen 18 bis 20 zugeführten Spannungen läßt sich die Größe der an den Steuerwicklungen Spannungszeitflächengesteuerter
magnetischer Verstärker

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Dipl.-Ing. Klaus Marenbach, Kassel,
ist als Erfinder genannt worden

10 und 11 liegenden Spannung beeinflussen und damit die Größe des Arbeitsstromes steuern. Bei dieser Schaltung sind neben dem Transistor noch Gleichrichterelemente im Steuerkreis erforderlich.

Für den Fall, daß es sich nur um die Steuerung der entmagnetisierenden Spannungszeitfläche an einer Drosselspule handelt, ist auch eine Schaltung bekanntgeworden, bei der ein Transistor sowohl die Aufgabe des Gleichrichterelementes im Arbeitsstromkreis als auch des Gleichrichterelementes im Rückstromkreis übernimmt. Der im Arbeitsstrompfad der Drosselspule liegende Transistor wird dabei so gesteuert, daß er in der Arbeitsphase der Drosselspule auf die entsprechende Arbeitsstromhalbwelle ohne Einfluß bleibt, in der Rückstromphase dagegen nur eine der geforderten entmagnetisierenden Spannungszeitflächen an der Drosselspule wirksam wird. Schaltet man zwei in dieser Art gesteuerte Drosselspulen parallel, so kann man beide Stromhalbwellen ausnutzen, und es fließt über den Verbraucher ein Wechselstrom. Soll dagegen ein Gleichstrom durch den Verbraucher fließen, so müssen noch weitere Gleichrichter verwendet werden. Dies gilt auch bei Anwendung der bekannten Schaltung auf die in Fig. 1 dargestellte Schaltung. Man erhält dann eine Schaltung, bei der der Transistor 17 fortfällt und an die Stelle der Gleichrichterelemente 15 und 16 je ein Transistor tritt. Jeder dieser beiden Transistoren bedarf dann einer eigenen Steuerspannungsquelle. Auf die übrigen Gleichrichterelemente kann dabei nicht verziehtet werden.

Die Erfindung zeigt nun einen Weg, der es ermöglicht, auch auf die weiteren Gleichrichterelemente zu verzichten und mit einer Steuerspannungsquelle auszukommen. Bei einem spannungszeitflächengesteuerten magnetischen Verstärker, bei dem zur Steuerung der Größe der entmagnetisierenden Spannungszeitflächen Transistoren dienen, läßt sich dies nach der Erfindung dadurch erreichen, daß bei magnetischen Verstärkern in unvollständiger Brückenschaltung in die Steuer-

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kreise der vom Arbeitsstrom durchflossenen Drosselspulen komplementäre Transistoren geschaltet sind, zwischen deren Basiskontakten die Steuerspannungsquelle für die Transistoren und ein Widerstand mit Mittelanzapfung liegen, dessen Mittelkontakt über Widerstände an die Emitterkontakte der Transistoren und an einen Pol der die Spannung der entmagnetisierenden Spannungszeitfläche aufbringenden Steuerspannungsquelle geführt ist, die mit ihrem anderen Pol über die entmagnetisierende Spannungszeitfläche auf die Drosselspulenkerne zur Einwirkung bringende Wicklungen mit den Kollektorkontakten der Transistoren in Verbindung steht.

Unter komplementären Transistoren sind dabei solche zu verstehen, die verschiedenen Leitfähigkeitstyp haben, d. h., ein Transistor ist vom npn-Typ und ein Transistor vom pnp-Typ. Wird der magnetische Verstärker in Gegentaktschaltung aufgebaut, so kann man den Erfindungsgedanken auf diese Schaltung vorteilhaft dadurch anwenden, daß die Steuerspannungsquelle der Transistoren zwischen zwei Basiskontakte gleichartiger Transistoren aus jeder Gegentaktstufe geschaltet ist und die Basiskontakte der anderen gleichartigen Transistoren jeder Gegentaktstufe miteinander verbunden sind. Ist beispielsweise zur Einstellung des Arbeitspunktes der Verstärker noch eine weitere Steuerspannungsquelle erforderlich, so kann man diese zwischen die Verbindungspunkte gleichartiger Transistoren aus jeder Gegentaktstufe schalten. Die Basiskontakte der Transistoren, zwischen die eine Steuer-Spannungsquelle geschaltet ist, lassen sich zu diesem Zweck über Widerstände miteinander verbinden.

Die Fig. 2 und 3 zeigen entsprechende Ausführungsbeispiele. In Fig. 2 ist die Schaltung der Fig. 1 nach der Erfindung abgewandelt. Fig. 3 zeigt eine entsprechende Gegentaktschaltung magnetischer Verstärker. Der Fig. 1 gleichartige Schaltelemente in Fig. 2 sind damit mit den gleichen Bezugszeichen versehen. An die Stelle der Gleichrichterelemente im Steuerkreis sind die Transistoren 21 und 22 getreten, die unterschiedlichen Leitfähigkeitstyp besitzen sollen. Ihre Basiskontakte sind mit den Klemmen 22 und 23 verbunden, an die die Steuerspannungsquelle für die Transistoren angeschlossen ist. Zwischen die Basiskontakte ist der Widerstand 24 geschaltet, dessen Mittelanzapfung 25 mit einem Pol der Spannungsquelle 12 und über die Widerstände 27 und 28 mit den Emitterkontakten der Transistoren verbunden ist. Die Kollektorkontakte der Transistoren liegen dabei an den Steuerwicklungen 10 und 11. Bei dieser Schaltung lassen sich durch Veränderung der Steuerspannung an den Transistoren die Spannungsverhältnisse in den Steuerwicklungen 10 und 11 derart ändern, daß die Größe des Arbeitsstromes durch den Lastwiderstand 1 verändert werden kann.

Die zu einer Gegentaktschaltung ergänzte Anordnung zeigt Fig. 3. Die Schaltelemente der einen Gegentaktstufe, die den Schaltelementen nach Fig. 2 identisch sind, sind mit einem Strich, die der anderen Gegentaktstufe mit zwei Strichen bezeichnet. Der Arbeitsstrom fließt bei dieser Schaltung über den Lastwiderstand 30, der über die Teilwiderstände 31 und 32 an die entsprechenden Gegentaktstufen angeschlossen ist. Die Steuerspannung für die Transistoren wird diesen über die Klemmen 33 zugeführt. Diese Klemmen sind mit den Basiskontakten der Transistoren 21' und 21", die vom gleichartigen Leitfähigkeitstyp sind, verbunden. An die Klemmen 34 kann noch eine zusätzliche Spannungsquelle zur Einstellung des Arbeitspunktes des Verstärkers angeschlossen werden. Dabei werden die Basiskontakte der Transistoren 21' und 22" über die Widerstände 35 und 36 an den einen Pol des Kontaktpaares 34 geführt. Auch bei dieser Anordnung wird die an den Steuerwicklungen 10' und 10" und 11' und 11" liegende Spannung über die Transistoren in der oben angegebenen Weise beeinflußt und damit der Arbeitsstrom über den Lastwiderstand 30 gesteuert.

Claims

Patentansprüche:

1. Spannungszeitflächengesteuerter magnetischer Verstärker, bei dem zur Steuerung der Größe der entmagnetisierenden Spannungszeitflächen Transistoren dienen, dadurch gekennzeichnet, daß bei magnetischen Verstärkern in unvollständiger Brückenschaltung in die Steuerkreise der vom Arbeitsstrom durchflossenen Drosselspulen komplementäre Transistoren geschaltet sind, zwischen deren Basiskontakten die Steuerspannungsquelle für die Transistoren und ein Widerstand mit Mittelanzapfung liegen, dessen Mittelkontakt über Widerstände an die Emitterkontakte der Transistoren und an einen Pol der die Spannung der entmagnetisierenden Spannungszeitfläche aufbringenden Steuerspannungsquelle geführt ist, die mit ihrem anderen Pol über die entmagnetisierende Spannungszeitfläche auf die Drosselspulenkerne zur Einwirkung bringende Wicklungen mit den Kollektorkontakten der Transistoren in Verbindung steht.

2. Spannungszeitflächengesteuerter magnetischer Verstärker nach Anspruch 1 in Gegentaktschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannungsquelle der Transistoren zwischen zwei Basiskontakte gleichartiger Transistoren aus jeder Gegentaktstufe geschaltet ist und die Basiskontakte der anderen gleichartigen Transistoren jeder Gegentaktstufe miteinander verbunden sind.

3. Spannungszeitflächengesteuerter magnetischer Verstärker nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Steuerspannungsquelle, beispielsweise zur Arbeitspunkteinstellung, zwischen die Verbindungspunkte gleichartiger Transistoren aus jeder Gegentaktstufe geschaltet ist.

4. Spannungszeitflächengesteuerter magnetischer Verstärker nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiskontakte der Transistoren, zwischen die eine Steuerspannungsquelle geschaltet ist, über Widerstände miteinander verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Zeitschrift »Electronics«, August 1953, S. 136 bis

140; Referat in »Bull. Ass. suisse electr.« t45 (1954),

S. 121/122.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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