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Elektrische Entzerrungsschaltung Es ist bekannt, in elektrischen Übertragungseinrichtungen
zur Übertragung von Tonfrequenzen Entzerrungsschaltungen anzuwenden, die eine Änderung
der Frequenzcharakteristik des Übertragungssystems bewirken. Der Zweck kann dabei
sein, die unvollkommene Frequenzkurve eines Teiles der Übertragungseinrichtung (z.
B. eines Verstärkers) in sich auszugleichen oder aber die linearen Verzerrungen
eines Teiles der Gesamteinrichtung durch eine entgegenwirkende künstliche Verzerrung
der Frequenzkurve eines anderen Teiles auszugleichen.
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Es sei im folgenden der Einfachheit halber der spezielle Fall angenommen,
daß die Entzerrungsanordnung -zwischen zwei Röhren eines Verstärkers liegen soll.
Die Entzer-. rungsanordnung kann aber natürlich in sinngemäßer Weise auch an einer
anderen Stelle der Übertragungseinrichtung zwischen Generator und Verbraucher eingeschaltet
sein.
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Es sind Entzerrungseinrichtungen bekannt, die als Steuerimpedanzen
parallel zum Generator (Röhre) liegen und von denen die Steuerspannung für den Verbraucher
abgenommen wird. Diese Art der Entzerrung hat den Nachteil, daß der Scheinwiderstand,
der als Belastung des Generators wirkt, sich für die verschiedenen Frequenzen in
sehr weiten Grenzen ändert und dadurch den Wirkungsgrad des Generators verschlechtert.
Wenn der Generator eine Röhre ist, kann dabei leicht eine Übersteuerung der Röhre
eintreten.
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Diesen Nachteil vermeidet eine andere Art von Entzerrungseinrichtungen,
bei der der Eingangsscheinwiderstand für alle Frequenzen konstant ist. Diese Art
der Entzer-. rung hat aber den Nachteil einer verhältnismäßig hohen Dämpfung.
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Es sind auch bereits Entzerrungsschaltungen mit Vierpolen bekanntgeworden,
welche aber entweder keine Wheatstoneschen Brücken darstellen oder eine solche Bemessung
der Brückenwiderstände aufweisen, daß sich der Anpassungswiderstand mit der Änderung
der Frequenz in sehr großem Maße ändert.
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Die Erfindung bezweckt, in Übertragungseinrichtungen zur Übertragung
von Tonfrequenzen die Nachteile der bekannten Entzerrungsschaltungen zu vermeiden.
Dieser Zweck wird mit einer elektrischen Schaltanordnung, bei der die Generatorseite
der Übertragungseinrichtung die Stromquelle einer Wheatstoneschen Brücke bildet,
die
Steuerspannung für die Verbraucherseite der Übertragungseinrichtung
vom Nullpunktzweig der Brückenschaltung abgenommen wird, drei Brückenzweige nur
Ohmsche Widerstände enthalten und nur ein Brückenzweig einen komplexen Widerstand
enthält, nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Verhältnis der Biückenwiderstände
so gewählt ist, daß die Änderungen des komplexen Widerstandes mit der Frequenz für
den Gesamtwiderstand der Brückenanordnung von der Generatorseite aus gesehen praktisch
ohne Bedeutung sind und daß die Absolutwerte der Brückenwiderstände so gewählt sind,
daß der Eingangswiderstand der Brückenanordnung von der Generatorseite aus gesehen
in der Größenordnung des Generatorwiderstandes selbst liegt: Auf der Zeichnung ist
in Abb. i eine Ausführungsform der Entzerrungsschaltung schematisch dargestellt,
während Abb.2 beispielsweise eine Ausführungsform des komplexen Widerstandes des
einen Brückenzweiges darstellt.
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Abb.3 zeigt das Prinzipschaltbild der Brücke, Abb.4 ein zahlenm4ßiges
Beispiel der Brückenschaltung in einem Verstärker. Abb.5 zeigt die der Ausführung
entsprechend Abb. 4. entsprechende Leistungskurve.
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In Abb. i stellt der Generator (Röhre) i die Stromquelle einer Wheatstoneschen
Brücke dar, welche aus den Ohmschen Widerständen :2, 3, 4 und dem komplexen Widerstand
5 besteht. Von den Nullpunkten der Brücke wird die Spannung für den Verbraucher
6 (z. B. folgende Röhre) gegebenenfalls über einen Transformator 7 abgenommen. Der
komplexe Widerstand 5 wird dabei so gewählt, daß seine Änderung mit der Frequenz
den Abgleich der Brückenschaltung so verändert, daß im Nullpunktzweig der Brücke
der gewünschte Frequenzgang entsteht. Das Verhältnis der Brückenwiderstände ist
so gewählt, daß sich der Widerstand der gesamten Brückenanordnung von der Stromquelle,
also von der Generatorseite (Röhre i) aus gesehen, mit der Frequenz nur unwesentlich
ändern
| Damit wird |
| @a. für d = o |
| r c.e c#2c 2c- 2 |
| Widerstand c : e = x c = c _f_ z c
__=_C c |
| 1- e 3 c 3 |
| 6 |
| Widerstand a -', x - y - ioo c + 3 c - 332 c |
kann. Die Änderungen des komplexen Widerstandes 5 übertragen sich also nur mit einem
Bruchteil auf den Eingangswiderstand der Gesamtanordnung und sind daher praktisch
ohne irgendeinen störenden Einfluß auf den Generator.
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Der Absolutwert der Widerstände ist so gewählt, daß der 'Eingangswiderstand
der Brückenschaltung von der Stromquelle i aus gesehen in der Größenordnung des
Widerstandes der Stromquelle i selbst liegt. ,um eine günstige Anpassung zu erzielen.
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Die in Abb.2 dargestellte beispielsweise Ausführungsform des komplexen
Widerstandes 5 für die Schaltung gemäß Abb. i zeigt eine Anordnung, welche die Entzerrung
einer Übertragungseinrichtung ermöglicht, die eine Resonanzstelle in Verbindung
mit einem unstetig ansteigenden Verlauf der Frequenzcharakteristik aufweist. In
der Abbildung bedeuten 8, g, 1o und i i Ohinsche Widerstände, z2 einen Kondensator
und 13 und 14 einen Kondensator und eine Induktiv ität, weiche, auf die Resonanzstelle
abgestimmt, in Reihe zueinander angeordnet sind.
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Die Bemessung der Brückenwiderstände sei an dem grundsätzlichen Schaltbild
der Abb. 3 näher erläutert. In diesem seien a, b und c die Ohmschen Brückenwiderstände,
d sei der komplexe Widerstand, an dem Querwiderstaaide soll die Steuerspannung für
den Verbraucher abgegriffen werden, an die Eckpunkte A B soll der Generator
angelegt werden.
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Nun werden die einzelnen Widerstände so bemessen, daß
| i. das Verhältnis c > b ist, z. B. C = io
b , |
| 2. a >bist, z. B: a = io b, |
| 3. der Widerstand b groß gegenüber e ist, |
| z. B. b = 5 e. |
| Bei dieser Bemessung sollen jetzt die bei- |
| den Grenzfälle d = o und d = co in ihrem |
| Einfluß auf den Gesamtwiderstand R zwi- |
| schen A und B betrachtet werden. |
| Aus der Bedingung i. C - io b folgt b = io c. |
| Aus 2. folgt a = io b = ioo c. |
| Aus 3. folgt e = 5 b = 2 c. |
| und schließlich der Gesamtwiderstand |
b: für d = Widerstand
b +
e = x -
10 c + 2 c - 12 c
| a . x ioo c . i2 c 1200 CL |
| Widerstand @r @@ x ===.-= y --- -- -- - --- -
= 10,7 c |
| a +x 100 c+12C 112c |
und damit der Gesamtwiderstand Ri ` -, = y -f- c'=- 1o.7 c -I- c -_.- 11,7 c. Der
Gesamtwiderstand der Brückenanordnung ändert sich also nur im Verhältnis
was noch als praktisch unwesentlich angesehen werden kann. . Die Absolutwiderstände
werden dabei praktisch so gewählt, daB dex@ Wert i o c in der Größenordnung des
Generatorwiderstandes liegt. In Spezialfällen wird natürlich- der komplexe Widerstand
d erheblich weniger schwanken als zwischen o und
3o.
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Ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Brückenschaltung in einem Verstärker
zur Erzielung einer bestimmten Verzerrung benutzt werden kann, zeigt die Abb. 4..
Der Querwiderstand e wird hier durch den Zwischentransformator zwischen zwei Röhren
gebildet, dessen Scheinwiderstand nur für den tiefsten nicht zu verzerrenden Frequenzbereich
der Bedingung 3 zu genügen braucht, da der Widerstand von d in diesem Fall nach
höheren Frequenzen zu abnimmt. Die beigefügten Kurven (Fig. 3) zeigen, daß der Verstärkungsverlust
'in dem angeführten Beispiel im nicht verzerrten Bereich durch die Einfügung der
Brückenschaltung nur gering isst.