DE727168C

DE727168C - Device for amplitude stabilization of an alternating voltage

Info

Publication number: DE727168C
Application number: DET54944D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Zeithammer
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1941-02-18
Filing date: 1941-02-18
Publication date: 1942-10-28

Description

Einrichtung zur amplitudenmäßigen Stabilisierung einer Wechselspannung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur amplitudenmäßigen Stabilisierung einer Wechselspannung, insbesondere einer Tanfrequenz, bei der unter gleichzeitiger Verstärkung der Wechselspannung mit geringem Aufwand ein hoher Stabilisierungsgrad erhalten wird.Device for amplitude stabilization of an alternating voltage The invention relates to a device for amplitude stabilization of a AC voltage, in particular a tan frequency, at which with simultaneous amplification the alternating voltage can obtain a high degree of stabilization with little effort will.

Man könnte zur Stabilisierung eine der üblichen selbsttätigen Regelsichaltungen mit Elektronenröhren veränderlicher Steilheit anwenden, bei denen der Arbeitspunkt der Röhre in Abhängigkeit von der Amplitude der Anodenwechselspannung in der Weise gesteuert wird, daß mit Hilfe eines Gleichrichters eine Regelspannung erzeugt wird, die bei Anwachsen cler Gitterwechsülspannung und damit der Anodenwechselspannung den Arbeitspunkt der Röhre ins Negative verschiebt und hierdurch den Verstärkungsgrad der Röhre herabsetzt. Diese Regelschaltungen verlangen aber eine verhältnismäßig große Regelspannung und ergeben daher nur bei gleichzeitiger Regelung mehrerer Stufen eine für Meßzwecke u.. dgl. hinreichend Stabilisierung.One of the usual automatic control adjustments could be used for stabilization use with electron tubes of variable slope, where the operating point of the tube as a function of the amplitude of the anode alternating voltage in the way it is controlled that a control voltage is generated with the help of a rectifier, that when the alternating grid voltage and thus the alternating anode voltage increase shifts the working point of the tube into the negative and thereby the gain the tube lowers. However, these control circuits require a proportionate large control voltage and therefore only result when several stages are controlled at the same time a sufficient stabilization for measuring purposes and the like.

Es ist auch bereits eine selbsttätige Regelschaltung bekannt, bei der .dem Gittereiner mit Gitterstrombiegrenzung arbeitenden, negativ vorgespannten Röhre eine diese negative Vorspannung kompensierende, durch Gleichrichtung der im Anodenkreis der Röhre auftretenden Wechselspannung gewonnene positive Regelspannung zugeführt wird, die den Arbeitspunkt der Röhre zum Gitterstromeinsatzpunkt verschiebt. Mit dieser Schaltung läßt sich bei geeigneter Wahl der Spannungsverhältnisse .ein wesentlich größerer Stabilisierungsgrad erzielen, doch treten hierbei betriebstechnische Schwierigkeiten auf, die im folgenden näher beschrieben werden sollen und durch die Erfindung beseitigt werden. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, bei der letztgenannten Schaltung zur amplitu:denmäßigen Stabilisierung einer Wechselspannung, insbesondere einer Tonfrequenz, die negative Ruhevorspannung der Röhre bis ül);id en unteren Kennlinienknick hinausreichend zu wählen und einen zusätzlichen Gleichrichter zwischen einem Punkt geringeren negativen Potentials der Vorspan.nungsquelle und der Gitterleitung vorzusehen, der derart geschaltet ist, dah er bei Ausbleiben der Gitterwechselspannung eia vor dem unteren Kennlinienknick liegendes negatives Potential an die Gitterleitung legt und im Betrieb. durch die Richtspannung des Regelgleichrichters gesperrt wird.An automatic control circuit is also already known at the .the lattice one working with lattice flow boundary, negatively biased Tube a compensating for this negative bias voltage by rectifying the im Anode circuit of the tube occurring alternating voltage obtained positive control voltage is supplied, which shifts the operating point of the tube to the grid current application point. With this circuit, with a suitable choice of the voltage ratios .ein Achieve a much greater degree of stabilization, but this is operational Difficulties that are to be described in more detail below and through the invention will be eliminated. According to the invention it is proposed in the latter circuit for amplitude stabilization of an alternating voltage, in particular an audio frequency, the negative quiescent bias of the tube to ul); id To select the lower curve bend and an additional rectifier between a point of lower negative potential of the bias source and to provide the grid line, which is connected in such a way that it is absent from the AC grid voltage eia negative potential before the lower curve break to the grid line and in operation. through the rectified voltage of the regulating rectifier is blocked.

Der Zweck dieser Maßnahme soll an Hand der Gitterspaniiungs-Anodenstrz)mkennlinie der Abb. i erläutert werden. Die am Gitter der Röhre wirksame Wechselspannung U hat unter dem Einfluß der Gitterstrombegrenzung den in der Abbildung dargestellten Verlauf. Der Arbeitspunkt der Röhre wird durch die negative Ruhevorspannung und die diese kz)mpensierend@e positive Regelspannung etwa nach A3, also in den GitterstrDmieinsatzpunkt, verlegt. Der Anodenstrom 1a der Röhre enthält dann eine Komp :)nente JQl der Grund"velle der Wechs°lspannung, deren Größe von der Lage des Arbeitspunktes abhängt, Diese Komponente kann in einem abgestimmten Kreis ausgesiebt und dem Verbraucher zugeführt «erden. Wächst nun die Gitterwechselspannung U an, dann vergrößert sich auch die positive Regelspannung, und der Arbeitspunkt As wird weiter ins Positive verschoben., so daß die Grundharmonische in der am Gitter wirksamen Steuerspannung und damit im Anodenwechselstrom abnimmt, wodurch die Grundwelle der Anodenwechselspannung nahezu unverändert erhalten bleibt.The purpose of this measure should be based on the grid tensioning anode curve Fig. i will be explained. The alternating voltage U acting on the grid of the tube has that shown in the figure under the influence of the grid current limitation Course. The operating point of the tube is determined by the negative rest bias and the positive control voltage according to A3, i.e. in the grid line starting point, relocated. The anode current 1a of the tube then contains a component of the fundamental wave the alternating voltage, the magnitude of which depends on the position of the operating point Component can be screened out in a coordinated circle and supplied to the consumer "earth. If the grid alternating voltage U now increases, then this also increases positive control voltage, and the operating point As is shifted further into the positive., so that the fundamental harmonic in the control voltage effective at the grid and thus in the anode alternating current decreases, whereby the fundamental wave of the anode alternating voltage remains almost unchanged.

Die Wirksamkeit dieser Regelung ist nun um so größer, je größer die Ruhevarspannung U" und die diese kompensierende p3sitive Regelspannung UR sind, weil dann bei geringer Änderung von UR bereits eine starke prozentuelle Verschiebung der wesentlich kleineren Gitterwechselspannung bezüglich des Gitterstromeinsatzpunktes.erhalten wird. Wenn man jedoch die negative Vorspannung Uv, wie bei der Erfindung, über den unteren Kennlinienknick hinausragend wählt, dann tritt die Schwierigkeit auf, d.aß bei Einschalten des Gerätes der Arbeitspunkt in A, liegt, so daß die Röhre gesperrt ist, weil in diesem Fall die kompensierende positive Vorspannung UR im Kreis des Regelgleichrichters noch nicht vorhanden ist. Diese Schwierigkeit wird bei der Erfindung durch eine geeignete Schaltmaßnahme beseitigt, durch die bewirkt wird, daß sich der Arbeitspunkt der Röhre in unbeaufschlagtem Zustand durch eine negative Vorspannung UV' nur etwa bis zur Stelle A2 verschiebt, die bereits im ansteigenden Teil der Kennlinie liegt.The effectiveness of this regulation is the greater, the greater the quiescent voltage U "and the positive control voltage UR which compensates for it, because with a slight change in UR a strong percentage shift of the significantly smaller grid AC voltage with respect to the grid current application point is obtained however, if the negative bias voltage Uv, as in the invention, protrudes beyond the lower curve bend, then the problem arises that when the device is switched on, the operating point is in A, so that the tube is blocked because in this case the compensating positive bias voltage UR is not yet present in the circuit of the regulating rectifier.This difficulty is eliminated in the invention by a suitable switching measure, which causes the operating point of the tube in the unloaded state by a negative bias voltage UV 'only about to the point A2 shifts that already in the ascending part of the characteristic line lies.

Auf welche Weise dies erreicht wird, zeigt das in Abb.2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die zu stabilisierende Wechselspannung wird über einen Übertrager i dem Gitterkreis der Elektronenröhre 2 zugeführt, in dem ein zur Gitterstrombegrenzung dienender Widerstand 3 liegt. Im Anodenkreis der Röhre befindet sich ein auf die zu stabilisierende Wechselspannung abgestimmter Schwingkreis ,i, von dem die stabilisierte Spannung abgenommen und einem Verbraucher 5 -zugeführt wird. Ein Teil der Schwin.gkreisspannung wird mit Hilfe des Gleichrichters 6 gleichgerichtet. Die am Arbeitswiderstand ; des Gleichrichters auftretende Richtspannung wird über Siebglieder 8 mit positiver Polarität dem Gitterkreis der Röhre zugeführt und kompensiert im Betrieb die am negativen Ende des Widerstandes i o abgegriffene Ruhevorspannung. i i und 12 sind überbrückungskondensatoren für den Wechselstrom.How this is achieved is shown in Figure 2 Embodiment of the invention. The alternating voltage to be stabilized is over a transformer i fed to the grid circle of the electron tube 2, in which a for Lattice current limiting resistor 3 is located. Located in the anode circuit of the tube an oscillating circuit, i, tuned to the alternating voltage to be stabilized, from which the stabilized voltage is taken and fed to a consumer 5 will. Part of the oscillating circuit voltage is rectified with the aid of the rectifier 6. Those at work resistance; of the rectifier occurring rectified voltage is over Sieve members 8 with positive polarity fed to the grid circle of the tube and compensated in operation the rest bias voltage tapped at the negative end of the resistor i o. i i and 12 are bypass capacitors for the alternating current.

Um nun bei unbeaufschlagter Röhre eine Sperrung derselben durch die groß gewählte negative Ruhevorspannung zu verhindern, wird gemäß der Erfindung vom negativen Ende des mit dem Widerstand io ein Potentiometer bildenden Widerstandes.9 eine Teilspannung abgegriffen und über den Gleichrichter 13 an die Gitterleitung gelegt. Hierdurch wird bewirkt, daß die Gittervorspannung nicht unter einen bestimmten Wert absinken kann und der Arbeitspunkt in diesem Zustand etwa bei A. in Abb. i liegt. Wird nun dem Gitter der Röhre eine Wechselspannung zugeführt, dann bewirkt die am Arbeitswiderstand des Gleichrichters 6 auftretende Richtspannung eine Sperrung des Gleichrichters 13, so daß die volle Vor spannung UV wirksam ist und sich unter dem Einfluß der Regelspannung UR der Arbeitspunkt A3 einstellt.In order to prevent blocking of the same by the large negative quiescent bias voltage when the tube is not acted upon, a partial voltage is tapped according to the invention from the negative end of the resistor.9, which forms a potentiometer with the resistor, and applied to the grid line via the rectifier 13 . This has the effect that the grid prestress cannot drop below a certain value and the operating point in this state is approximately at A. in Fig. I. If an alternating voltage is now fed to the grid of the tube, the directional voltage occurring at the load resistance of the rectifier 6 causes the rectifier 13 to be blocked, so that the full voltage before UV is effective and the operating point A3 is set under the influence of the control voltage UR.

Es sei noch bemerkt, daß der Anodenschwingkreis zur Vermeidung einer Kurvenverzerrung der Anodenspannung möglichst dämpfungsfrei ausgeführt werden soll. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, eine Röhre mit hohem Innenwiderstand, beispielsweise eine Penthode, zu verwenden. Der Anodenschwingkreis kann bei Änderung der zu stabilisierenden Frequenz natürlich stetig oder sprungw :eise in seiner Abstimmung geändert werden.It should also be noted that the anode resonant circuit to avoid a Curve distortion of the anode voltage should be carried out with as little attenuation as possible. In this context it is advisable to use a tube with a high internal resistance, for example a penthode to use. The anode resonant circuit can change the frequency to be stabilized, of course, steadily or abruptly in its coordination be changed.

Claims

PATEXTANsrRUCH: device for amplitude stabilization of a AC voltage in which the grid is negatively biased and Electron tube operating with grid current limitation one by rectification the positive control voltage obtained in the anode circuit of the tube is supplied, which shifts the operating point of the tube to the grid current @ starting point, characterized in that the negative rest bias of the tube to over. lower bend in the curve and that an additional rectifier between a point of lower negative potential of the bias voltage source and the grid line is provided, which is connected in such a way that it is in the absence of the alternating grid voltage a negative potential to the grid line before the lower curve bend sets and in operation. is blocked by the rectified voltage of the control rectifier.