DE1200365B

DE1200365B - Amplifier with negative feedback and with level indicator

Info

Publication number: DE1200365B
Application number: DET25302A
Authority: DE
Inventors: Helmut Hepper; Willy Kellermann
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1963-12-20
Filing date: 1963-12-20
Publication date: 1965-09-09

Description

Verstärker mit Gegenkopplung und mit Aussteuerungsanzeige Zur Anzeige der Aussteuerung von Verstärkern ist die Messung der Ausgangsspannung des Verstärkers bekannt. Hierbei besteht jedoch der Nachteil und die Gefahr, daß bei Kurzsehluß des Ausganges eine drohende Überlastung des Verstärkers nicht erkennbar ist, weil die Ausgangsspannung des Verstärkers in diesem Falle Null ist und daher keine Aussteuerung angezeigt wird. Ein weiterer Nachteil bei der Messung der Ausgangsspannung zur Aussteuerungsanzeige besteht darin, daß bei Übersteuerung des Verstärkers die Ausgangsspannung praktisch konstant bleibt, unter Umständen sogar bei sehr starker Übersteuerung abnimmt. Bei einer Aussteuerungsanzeige von 900/, kann also der Verstärker schon völlig übersteuert sein, ohne daß dies angezeigt wird.Amplifier with negative feedback and with level display To display the level of amplifiers, it is known to measure the output voltage of the amplifier. However, this has the disadvantage and the risk that if the output is short-circuited, an imminent overload of the amplifier cannot be detected because the output voltage of the amplifier is zero in this case and therefore no modulation is displayed. Another disadvantage when measuring the output voltage to display the level is that when the amplifier is overdriven, the output voltage remains practically constant, and may even decrease in the case of very strong overdrive. With a level display of 900 /, the amplifier can already be completely overdriven without this being displayed.

Eine andere bekannte Möglichkeit zur Anzeige der Aussteuerung besteht in der Messung der Eingangsspannung des Verstärkers. Die Anzeige ist dabei lastunabhängig. Dies ist jedoch bei bestimmten Betriebszuständen nachteilig. Leerlauf des Verstärkerausganges wird nicht angezeigt, so daß bei größeren Aussteuerungen in -der Nähe der Vollaussteuerung unzulässige Spannungen am Ausgangstransformator auftreten können, die unter Umständen zur Zerstörung des Ausgangstransformators führen. Kurzschluß des Verstärkerausganges wird ebenfalls nicht angezeigt, so daß die Gefahr von Überlastungen des Verstärkers besteht. Diese Gefahr ist besonders groß bei einem gegengekoppelten Verstärker, bei dem die Gegenkopplungsspannung bei Kurzschluß des Ausganges des Verstärkers wegfällt, so daß dadurch die wirkliche Steuerspannung an den Verstärkerröhren, d. h. also die tatsächliche Aussteuerung, noch weiter zunimmt, ohne daß dies angezeigt wird.There is another known possibility of displaying the modulation in measuring the input voltage of the amplifier. The display is independent of the load. However, this is disadvantageous in certain operating states. The amplifier output is idle is not displayed, so that at greater levels it is close to the full level impermissible voltages can occur at the output transformer, which under certain circumstances lead to the destruction of the output transformer. Short circuit of the amplifier output is also not displayed, so there is a risk of overloading the amplifier consists. This risk is particularly great with a negative feedback amplifier, at which the negative feedback voltage when the output of the amplifier is short-circuited disappears, so that thereby the real control voltage on the amplifier tubes, i. H. thus the actual modulation continues to increase without this being indicated will.

Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden. Die Erfindung betrifft einen Verstärker mit Gegenkopplung und mit Aussteuerungsanzeige. Die Erfindung besteht darin, daß sowohl von der Differenz zwischen Eingangsspannung und Gegenkopplungsspannung als auch von der Gegenkopplungsspannung des Verstärkers abgeleitete Spannung zur Anzeige dient, derart, daß jeweils nur die größere Spannung von beiden wirksam ist, wobei jedoch beide Spannungen bei Nennlast im Bereich unterhalb der Vollaussteuerung gleich groß sind. Zur Anzeige gelangen also entweder die Ausgangsspannung des Verstärkers oder der zur Gegenkopplung abgeleitete Teil der Ausgangsspannung oder die tatsächliche Steuerspannung an der Eingangsröhre des Verstärkers und nicht die Spannung an den Eingangsklemmen des Verstärkers. Jeweils die größere von beiden wird angezeigt. Bei Kurzschluß am Verstärkerausgang wird die tatsächliche Aussteuerung der Röhren angezeigt. Bei Leerlauf des Verstärkerausganges wird die Ausgangsspannung angezeigt, so daß auch unzulässige Überspannungen am Verstärkerausgang angezeigt werden. Die Größe der beiden zur Anzeige gelangenden Spannungen ist so eingestellt, daß bei ordnungsgemäßem Abschluß des Verstärkerausganges beide Spannungen im Bereich unterhalb der Vollaussteuerung gleich groß sind. Bei zu hoher Eingangsspannung bewirkt die Eingangsspannung und nicht die Ausgangsspannung die Aussteuerungsanzeige und macht dadurch die zu hohe Eingangsspannung sichtbar.All of these disadvantages are avoided by the invention. The invention relates to an amplifier with negative feedback and a level indicator. The invention is that of both the difference between input voltage and negative feedback voltage as well as the voltage derived from the negative feedback voltage of the amplifier Display is used in such a way that only the greater voltage of the two is effective in each case, However, both voltages at nominal load are in the range below full scale are the same size. Either the output voltage of the amplifier is displayed or the part of the output voltage derived for negative feedback or the actual one Control voltage at the input tube of the amplifier and not the voltage at the Input terminals of the amplifier. The larger of the two is displayed. In the event of a short circuit at the amplifier output, the actual modulation of the tubes is reduced displayed. When the amplifier output is idle, the output voltage is displayed, so that impermissible overvoltages are displayed at the amplifier output. the The size of the two voltages displayed is set so that at proper termination of the amplifier output both voltages in the range below the full scale are the same. If the input voltage is too high, the Input voltage and not the output voltage the level meter and makes this makes the input voltage too high visible.

An Hand der Zeichnung F i g. 1 bis 3 soll die Erfindung näher erläutert werden.With reference to the drawing F i g. 1 to 3 are intended to explain the invention in more detail will.

Die an den Eingangsklemmen 1 und 2 eines Verstärkers 3 stehende Eingangsspannung U1 setzt sich aus der tatsächlichen Steuerspannung (Gittersteuerspannung) U2 des Verstärkers und einer Gegenkopplungsspannung U3 zusammen, die von einer Wicklung 4 eines Ausgangsübertragers 5 abgenommen wird. An Klemmen 6 und 7 einer Ausgangswicklung 8 steht eine Spannung U4, die einen Laststrom durch den Lastwiderstand RL fließen läßt. Zum besseren Verständnis der nachfolgenden F i g. 2 sind in der Schaltung Punkte 9, 10,11 und 12 bezeichnet, an denen die Spannungen UZ und U3 stehen.The input voltage U1 at the input terminals 1 and 2 of an amplifier 3 is composed of the actual control voltage (grid control voltage) U2 of the amplifier and a negative feedback voltage U3, which is taken from a winding 4 of an output transformer 5. At terminals 6 and 7 of an output winding 8 there is a voltage U4 which allows a load current to flow through the load resistor RL. For a better understanding of the following FIG. 2 points 9, 10, 11 and 12 are designated in the circuit, at which the voltages UZ and U3 are located.

Die Punkte 9, 10, 11, 12 finden sich in der Schaltung gemäß F i g. 2 wieder. Die Spannungen UZ und U3 fallen an Potentiometern 13 und 14 ab, deren Schleifer mit der negativen Elektrode von Dioden 15 und 16 verbunden sind. Die positiven Elektroden liegen gemeinsam an einem aus einem Widerstand 17 und einem Kondensator 18 gebildeten Siebglied, an dem eine Spannung U6 steht, die in einem Anzeigeinstrument 19 angezeigt wird. Ist der Spitzenwert des der Diode zugeführten Anteils der Wechselspannung U2 größer als der des Anteils der Wechselspannung U3, so ist auch die Spannung UB in gleicher Weise größer als der Spitzenwert der Wechselspannung U3. Die Diode 16 ist damit in Sperrichtung vorgespannt, so daß die Spannung U3 keinen Einfluß auf die Anzeige hat. Ist der Anteil der Spannung U3 größer als der der Spannung U2, so gilt das gleiche sinngemäß in umgekehrter Weise. Das Anzeigeinstrument 19 kann auch eine elektronische Anzeigeröhre sein.Points 9, 10, 11, 12 can be found in the circuit according to FIG. 2 again. The voltages UZ and U3 drop across potentiometers 13 and 14, whose Sliders are connected to the negative electrode of diodes 15 and 16. The positive ones Electrodes are connected to one of a resistor 17 and a capacitor 18 formed sieve member, on which a voltage U6 is in a display instrument 19 is displayed. Is the peak value of the component of the alternating voltage fed to the diode U2 greater than that of the portion of the alternating voltage U3, so is the voltage UB is in the same way greater than the peak value of the alternating voltage U3. The diode 16 is thus biased in the reverse direction, so that the voltage U3 does not Has an influence on the display. If the proportion of the voltage U3 is greater than that of the voltage U2, the same applies in reverse. The display instrument 19 can also be an electronic display tube.

Die beiden Potentiometer 13 und 14 werden so eingestellt, daß im Bereich unterhalb der Vollaussteuerung bei ordnungsgemäßem Abschluß, also Nennabschluß des Verstärkerausganges, an dem Schleifer gleiche Anteile der Spannungen U2 und U3 stehen.The two potentiometers 13 and 14 are set in such a way that in the area below the full scale, with proper termination, i.e. nominal termination of the amplifier output, there are equal proportions of the voltages U2 and U3 at the wiper.

An Hand der F i g. 3 soll die Wirkungsweise der Schaltung erläutert werden. Die zur Anzeige dienende Spannung U, ist in Abhängigkeit von der Eingangsspannung U1 aufgetragen. U8 ist dem Zeigerausschlag des Anzeigeninstrumentes proportional. Die gestrichelte Linie 25 gibt den Wert für die zulässige Aussteuerung an. Die gestrichelte Linie 20 markiert den Wert der Eingangsspannung bei Vollaussteuerung für Nennabschluß RN. Bei Nennabschluß gilt die Kurve 21. Bis zum Erreichen der Vollaussteuerung (Linie 20) besteht Proportionalität zwischen der Spannung U, und der Eingangsspannung U1. Bei Übersteuerung des Verstärkers, also bei Werten von U1, die oberhalb der Linie 20 liegen, sinkt die Verstärkung in dem Verstärker 3 wegen dessen Übersteuerung ab, so daß die Spannung U3 konstant bleibt. Die Spannung U2 und damit auch die Spannung UB steigen daher überproportional mit der Eingangsspannung U1 an; für diesen Bereich gilt daher die Kurve 22. On the basis of FIG. 3 the mode of operation of the circuit is to be explained. The voltage U1 used for the display is plotted as a function of the input voltage U1. U8 is proportional to the pointer deflection of the display instrument. The dashed line 25 indicates the value for the permissible modulation. The dashed line 20 marks the value of the input voltage at full output for nominal termination RN. At the end of the nominal value curve 21 applies. Until the full scale is reached (line 20) there is proportionality between the voltage U1 and the input voltage U1. If the amplifier is overdriven, that is to say at values of U1 which are above the line 20, the gain in the amplifier 3 drops because of its overdrive, so that the voltage U3 remains constant. The voltage U2 and thus also the voltage UB therefore rise disproportionately with the input voltage U1; curve 22 therefore applies to this area.

Bei Leerlauf des Verstärkerausganges, d. h. also für RL = 0o, steigt die Ausgangsspannung U4 bei konstanter Eingangsspannung U1 und damit auch die Gegenkopplungsspannung U3 wegen der Gegenkopplung nur wenig an. In der Zeichnung ist dieses Ansteigen vernachlässigt, so daß bei Werten der Eingangsspannung U1 unterhalb der Linie 20 ebenfalls die Kurve 21 gilt. Oberhalb der Linie 20 wird die zulässige Aussteuerung des Verstärkers, d: h. die Nennausgangsspannung, überschritten, ohne daß der Verstärker verzerrt. Durch das Überschreiten der Nennausgangsspannung steigt auch U3 mit an, so daß auch das Überschreiten der Nennausgangsspannung durch U3 angezeigt wird.When the amplifier output is idle, ie for RL = 0o, the output voltage U4 increases only slightly with a constant input voltage U1 and thus also the negative feedback voltage U3 because of the negative feedback. This increase is neglected in the drawing, so that curve 21 also applies for values of the input voltage U1 below line 20. Above line 20 , the permissible modulation of the amplifier, i.e. the nominal output voltage, exceeded without the amplifier distorting. When the nominal output voltage is exceeded, U3 also rises, so that when the nominal output voltage is exceeded, U3 is also displayed.

Für Kurzschluß gilt eine Kurve 24, für die die Spannung U2 maßgebend ist. Bei Kurzschluß entfällt die Spannung U3, so daß U1 = UZ wird. Dadurch ergibt sich ein steilerer Verlauf der zur Anzeige dienenden Spannung U6. A curve 24 applies for short-circuit, for which the voltage U2 is decisive. In the event of a short circuit, the voltage U3 does not apply, so that U1 = UZ. This results in a steeper curve for the voltage U6 used for the display.

Claims

Claims: 1. Amplifier with negative feedback and with level indicator, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that both one of the difference (U2) between Input voltage (U1) and negative feedback voltage (U3) as well as the negative feedback voltage (U3) of the amplifier (3) derived voltage is used for display, such that each only the greater voltage of the two is effective, but both voltages at Nominal load in the range below the full scale are the same.

2. Amplifier according to claim 1, characterized in that both the differential voltage (U2) and the negative feedback voltage (U) is passed to two diodes (15, 16) , that the electrodes of the diodes (15, 16) on the direct voltage side are the same Have polarity and are connected to each other and to a display device (19) , in particular to the control electrode of a display tube.

3. Amplifier according to claim 2, characterized in that the diodes (15, 16) on the AC voltage side are connected to the wipers of two potentiometers (13, 14) at which the voltages (U2, U3) to be rectified are available.