-
Schaltung zur Tonregelung bei einem Niederfrequenzverstärker Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Tonregelung bei einem wenigstens eine
einzige Verstärkerröhre enthaltenden Niederfrequenzverstärker, der sich besonders
gut zur Verwendung in der Endstufe eines Funkempfangsgerätes eignet. Unter Tonregelung
ist hier zu verstehen, daß die Form der Kennlinie regelbar ist, die die Verstärkung
des Verstärkers als Funktion der Frequenz darstellt.
-
Es ergibt sich in der Praxis, daß die für diese Verstärkungskennlinie
erwünschten Formen in drei Gruppen eingeteilt werden können, was an Hand der in
Fig. i dargestellten Kurven erläutert wird. Für Sprechwiedergabe ist es im allgemeinen
erwünscht, daß die Verstärkung beim Übergang von niedrigen zu hohen Frequenzen gleichmäßig
zunimmt, gemäß der Kennlinie a der Fig. i.
-
Dagegen ist es im allgemeinen für Musikwiedergabe erwünscht, daß sowohl
die niedrigen als auch die hohen Töne mehr als die mittleren Töne verstärkt werden,
wie dies in der Kennlinie b angegeben ist.
-
Wenn schließlich der Verstärker die Endstufe eines Funkempfangsgerätes
bildet, ist es erwünscht, damit beim Empfang eines schwachen Senders keine Störung
durch Störfrequenzen eines benachbarten Senders eintritt, daß .die hohen Tonfrequenzen
abgeschnitten
werden, was mit Dumpfwiedergabe bezeichnet wird.
In diesem Fall hat die Verstärkungskennlinie die Gestalt gemäß Kurve c in Fig. i.
-
Bei bekannten Schaltungen werden in einem Niederfrequenzverstärker
verschiedene Gegenkopplungskreise angebracht, die mittels eines Umschalters beliebig
eingeschaltet werden können und die derart bemessen sind, daß die Verstärkungskennlinie
jede der in Fig. i mit den Kurven a, b und c angegebenen Gestalten annehmen kann.
-
Der Nachteil solcher Schaltungen ist der, daß je größer die Anzahl
einzuschaltender Gegenkopplungskreise ist, um so größer die erforderliche Anzahl
von Schaltelementen wird, was die Schaltung verteuert. Dieser Nachteil wird bei
einer Schaltung behoben, in der zwei gegebenenfalls mechanisch gekuppelte kontinuierliche
Regelungen vorhanden sind, deren eine die Verstärkung des Tief- und deren andere
die des Hochtongebiets steuert.
-
Eine solche Schaltung enthält noch ziemlich viel Schaltelemente, insbesondere
wenigstens zwei veränderliche Regelimpedanzen.
-
Der Zweck der Erfindung ist, eine Schaltung vorerwähnter Art mit kontinuierlicher
Tonregelung zu schaffen, die eine geringe Anzahl von Schaltelementen, insbesondere
nur einen einzigen Tonregelungsspannungsteiler enthält.
-
Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine von der Spannung am
Spanrnungsteiler abgeleitete frequenzabhängige Gegenkoppelspannung, deren Frequenzabhängigkeit
von der Stellung des Gleitkontaktes dieses Spannungsteilers abhängt, im Gitterkreis
wenigstens einer der in dem Verstärker vorhandenen Verstärkerröhren wirksam gemacht,
wobei einem von zwei festen Kontakten dieses Spannungsteilers über ein die Tieftonfrequenzen
hindurchlassendes Filter und dem anderen festen Kontakt über ein die Mitteltonfrequenzen
hindurchlassendes Filter eine zur Ausgangsspannung des Verstärkers proportionale
Spannung zugeführt wird.
-
Die Erfindung wird an Hand der in Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Schaltungen
näher erläutert.
-
Die zu verstärkende Spannung wird über eine Leitung i und einen als
Lautstärkeregler wirksamen Spannungsteiler 2 dem Steuergitter einer Verstärkungsröhre
3 zugeführt, deren Anodenkreis einen Ausgangstransformator 4 mit Wiedergabegerät
enthält. Außerdem wird im Gitterkreis der Röhre 3 eine frequenzabhängige Gegenkoppelspannung
wirksam gemacht, die einem als Tonregler wirkenden hochohmigen. Spannungsteiler
5, dessen Widerstand z. B. o, i Megohm übersteigt, entnommen wird: dadurch erhält
die Verstärkungstrennlinie der Schaltung eine von der Lage des Gleitkontaktes des
Spannungsteilers 5 abhängige Form. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung die
an der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators 4 erzeugte Spannung über ein
Tieftonfilter 6, 7 bzw. über ein hlitteltonfilter 8, 9, io, i i zwei festen Kontakten
a bzw. b des Spannungsteilers 5 zugeführt.
-
Bei der Schaltung nach Fig. 2 wird weiter das Gitter der Röhre 3 über
einen hochohm,igen Widerstand 12, dessen Wert z. B. o, i Megohm übersteigt, mit
dem Gleitkontakt des Spannungsteilers 5 verbunden. Infolgedessen werden, wenn sich
dieser Gleitkontakt in der Nähe des festen Kontakts a befindet, die Tieftonfrequenzen,
wenn er sich in der Nähe des festen Kontakts b befindet, die Mitteltonfrequenzen
stark gegengekoppelt, entsprechend den Kennlinien a und b der Fig. i.
-
Zudem ist das Gitter der Röhre 3 über einen die Phasendrehung der
Hochtonfrequenzen behebenden kleinen Kondensator 13 mit einer z. B. 5o pF unterschreitenden
Kapazität mit einem dritten, festen Kontakt c des Spannungsteilers 5 verbunden,
-während der Gleitkontakt dieses Spannungsteilers über einen etwas größeren Kondensator
14 mit der nicht geerdeten Klemme der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators
5 verbunden ist. Wenn sich der Gleitkontakt des Spannungsteilers 5 in der Nähe des
festen Kontaktes c befindet, werden daher die Hochtonfrequenzen entsprechend der
Verstärkungstrennlinie c der Fig. i stark gegengekoppelt, da in dieser Stellung
des Gleitkontaktes der Kreis 13, 14 für die Hochfrequenzen der an der Sekundärseite
des Ausgangstransformators 4 erzeugten Spannung eine ziemlich niedrige Impedanz
bietet.
-
Eine Abart dieses Schaltbildes entsteht, wenn die Verbindung des Kondensators
13 mit dem festen Kontakt c und die des Kondensators 14 mit dem Gleitkontakt des
Spannungsteilers 5 vertauscht werden.
-
Eine andere Abart des Schaltbildes nach Fig. 2 ist in Fig. 3 dargestellt,
bei der die festen Kontakte b und c ihre Stellungen gewechselt haben. Da die Formveränderung
der Verstärkungstrennlinie in der Nähe des mittleren festen Kontaktes des Spannungsteilers
5 am größten ist, ist im Schaltbild der Fig. 2 die Dumpfwiedergabestellung, in dem
Schaltbild der Fig. 3 die Musikwiedergabestellung die kritischste.
-
Für die weiter in diesen Schaltbildern vorgesehene physiologische
Regelung, bei der ein die Hochtonfrequenzen hindurchlassendes Filter 16, 17 parallel
zu einem festen Teil des Lautstärkereglers 2 liegt, so daß bei niedriger Stellung
dieses Spannungsteilers die hohen Töne weniger verstärkt werden, wird kein Schutz
beansprucht.
-
In dem Schaltbild der Fig. 4 ist ein anderes Verfahren zur Ableitung
der dem Gitter der Verstärkerröhre 3 zuzuführenden Spannung von der Spannung am
Spannungsteiler 5 angegeben. Hier ist das Gitter der Röhre 3 'elektrisch mit dem
festen Kontakt c des Spannungsteilers 5 verbunden, während ein Gitterwiderstand
12 mit phasenkorrigierendem Parallelkondensator 13 zwischen diesem Gitter und dem
Gleitkontakt des Spannungsteilers 5 eingeschaltet ist; der Gleitkontakt ist über
einen ziemlich kleinen Kondensator 14, z. 13. 300/100o pF, mit der Sekundärwicklung
des Transformators 4 verbunden. Die übrigen Schaltelemente sind die gleichen wie
die des Schaltbildes der Fig. 3.
-
Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist die folgende: Nimmt der Gleitkontakt
des Spannungsteilers 5 die Stellung a ein, so werden die Tieftonfrequenzen
wieder
stark gegengekoppelt werden. Die hohen Frequenzen der Spannung am Gleitkontakt haben,
obgleich der Kondensator 14 für diese Frequenzen eine kleine Impedanz darstellt,
eine geringe Amplitude, weil für diese Frequenzen der Kondensator praktisch einen
Kurzschluß bedeutet. Auf diese Weise entsteht also eine Verstärkungskennlinie, bei
der nur die tiefen Töne entsprechend der Kurve a der Fig. i unterdrückt werden.
-
Der gleiche Gedankengang trifft für die Lage b des Gleitkontaktes
des Spannungsteilers 5 und die Kurve b der Fig. i zu, wobei die Reihenschaltung
der Kondensatoren io und 9 wieder praktisch einen Kurzschluß für die Hochtonfrequenzen
bedeutet.
-
In der Lage c des Gleitkontaktes des Spannungsteilers 5 werden die
Hochtonfrequenzen stark unterdrückt, nicht nur weil die volle Gegenkoppelspannung
für diese Frequenzen über den Kondensator 14 dem Gitter der Röhre 3 zugeführt wird,
sondern auch weil diese Tonfrequenzen infolge des von der Eingangsimpedanz 15 und
der Kapazität 14 gebildeten Filters der Eingangsspannung entzogen werden.
-
Die Hochtonfrequenzen werden in geringerem Maße auch in den Zwischenlagen
d und e unterdrückt, indem am Gleitkontakt eine gewisse Hochtonfrequenzspannung
erzeugt wird, wobei für diese Frequenzen der Kondensator 13 eine verhältnismäßig
kleine Impedanz bildet. Die diesenLagen entsprechenden Verstärkungscharakteristiken
sind in Fig. i durch die Kurven d bzw. e dargestellt.
-
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt;
'es kann z. B. noch ein hochohmiger Widerstand 18 oder ein niederohmiger Widerstand
i9 in der Schaltung nach Fig. 4 angebracht werden, wodurch sich die Verstärkungskennlitiien
f bzw. g ergeben.
-
Auch brauchen die den verschiedenen Tonfiltern zugAiihrten Spannungen
nicht alle einer zur Ausgangsspamiung proportionalen Spannungsquelle, im vorliegenden
Fall der Sekundärwicklung des Transformators 4, entnommen zu werden, jedoch kann
diese Wicklung z. B. mit Anzapfungen versehen werden, so daß dem lUitteltonfilter
8, 9, io, ii eine größere Spannung zugeführt wird als dem Hochtonfilterkondensator
14.
-
Es ist selbstverständlich, daß beim Funkempfang die angegebene Tonregelung
mechanisch mit einer Bandbreitenregelung gekuppelt werden kann, wodurch in noch
stärkerem Maße als mit der angegebenen Tonregelung nur Störfrequenzen eines benachbarten
Senders unterdrückt werden können.