DE853596C - Schaltungsanordnung zur Herabsetzung des Klirrfaktors bei A/B-Verstaerkern - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Herabsetzung des Klirrfaktors bei A/B-Verstärkern Die Arbeitsweise der bekannten A/B-Verstärker beruht auf dem Prinzip des gleitenden Arbeitspunktes in Abhängigkeit vom Aussteuerungsgrad. Der Belastungswiderstand ist hierbei so gewählt, daß er den Arbeitsbedingungen des. B-Betriebes entspricht. Solange die Amplituden klein sind, arbeitet der Verstärker als A-Verstärker, d. h. die Röhren werden symmetrisch ausgesteuert. Sobald die Amplituden jedoch größere Werte annehmen, verarbeitet jede Röhre nur eine Halbwelle unverzerrt, während von der anderen Halbwelle Teile unterdrückt werden. Dies kann so weit gehen, daß bei sehr großen Amplituden die Röhren im B-Betrieb arbeiten, also praktisch jede Röhre der Gegentaktschaltung nur eine Halbwelle überträgt. Diese Änderung der Arbeitsweise erfolgt dadurch, daß bei Unsymmetrischwerden der Aussteuerung der mittlere Anodengleichstrom ansteigt, wodurch an den Kathodenwiderständen der Spannungsabfall erhöht wird, so daß die Gittervorspannung weiter ins Negative verlagert wird.
• Je nach den verwendeten Röhren kann diese Verschiebung des Arbeitspunktes mit der Aussteuerung recht erheblich sein, so daß infolge ungünstiger Überlappung der beiden Halbwellen in der Umgebung des Nulldurchganges erhebliche Verzerrungen eintreten können, wie dies die Abb. i veranschaulicht. Bei idealem B-Betrieb würde jede Röhre eine der gestrichelten Halbwellen der Sinuskurve A übertragen. Wenn jedoch die Gittervorspannung über den B-Betriebspunkt hinaus ins Negative verschoben wird, entstehen Unterbrechungen der Stromkurve, wie dies die ausgezogenen Kurventeile B zeigen.
• Die Erfindung beseitigt solche Verzerrungen bei einem Gegentaktverstärker im A/B-Betrieb mit Erzeugung der negativen Gittervorspannungen mittels Kathodenwiderständen. Die Erfindung besteht darin, daß den negativen, bei unsymmetrischer Stromaussteuerung anwachsenden Gittervorspannungen über ein Siebglied eine positive Gleichspannung gegengeschaltet wird, die mit zunehmendem, infolge unsymmetrischer Stromaussteuerung der beiden Röhren auftretenden Wechselstrom in der gemeinsamen Anodenleitung so stark ansteigt, daß die Arbeitspunktverschiebung vermindert wird und daß die Zeitkonstante des Siebgliedes so groß bemessen ist, daß die durch den Wechselstrom verursachte Welligkeit beseitigt ist, jedoch nur so groß, daß die Gleichspannung noch entsprechend der Dynamik der Wiedergabe schwankt.
• Die positive, gegenzuschaltende Gleichspannung kann nicht durch Gleichrichtung,einer vom Ausgangstransformator entnommenen Wechselspannung erzeugt werden, weil dann bereits bei kleinen Stromaussteuerungen, bei denen praktisch noch keine Verschiebung des Arbeitspunktes auftritt, eine Gegenspannung vorhanden wäre. Ferner würde bei fortgenommenem Lautsprecher (bei Leerlauf) eine Gegenspannung erzeugt werden können, obwohl in diesem Falle kein Wechselstrom in der gemeinsamen Anodenleitung der beiden Röhren vorhanden ist und damit auch keine Verschiebung des Arbeitspunktes auftreten kann. Um der obengenannten Forderung nach einer Verminderung der Verschiebung des Arbeitpunktes bei unsymmetrischer Stromaussteuerung zu entsprechen, kann man die positive Gleichspannung auf folgende Weise gewinnen In den gemeinsamen Weg von beiden Anoden zum gemeinsamen Kathodenpunkt wird ein-Widerstand gelegt. Dieser Widerstand führt bei A-Betrieb und unverzerrter Durchsteuerung keinen Wechselstrom. Sobald jedoch der unsymmetrische Betrieb beginnt, entsteht an diesem Widerstand eine Wechselspannung, die um so größer ist, je größer die Stromdurchsteuerung ist. Diese Wechselspannung hat im wesentlichen die doppelte Frequenz der Nutzspannung. Es treten aber auch alle anderen geradzahligen höheren Harmonischen, jedoch mit wesentlich geringerer Amplitude auf. Diese Spannung kann entweder über einen Übertrager abgenommen, gleichgerichtet und der Gittervorspannung der Erdröhren im richtigen Sinn entgegengeschaltet werden. Sie kann aber auch über eine besondere Röhre verstärkt und z. B. mittels einer Diode gleichgerichtet werden. Wenn die Spannung mittels eines Übertragers abgenommen wird, ist zu beachten, daß der Übertrager einwandfrei bis in den Bereich von 2o kHz und mehr arbeiten muß, da sonst bei den hohen Frequenzen die gewünschte Regelwirkung verhindert wird. Dieser Nachteil ist bei der Verstärkung der Spannung über eine besondere Röhre und nachträglicher Gleichrichtung mittels einer Diode nichtvorhanden, da diese Röhrenschaltungen praktisch als frequenzunabhängig in dem in Betracht kommenden Frequenzbereich anzusehen sind.
• Es sei noch bemerkt, daß es bereits bekannt ist, die bei B-Betrieb bei wechselnder Aussteuerung eintretende Änderung des Anodengleichstromes für die Zwecke der Dynamikregelung in der Weise heranzuziehen, daß der mit zunehmender Gitterwechselspannung steigende mittlere Anodengleichstrom der Feldwicklung eines dynamischen Lautsprechers zugeführt wird.
• Die Abb. 2 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung, die Abb. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel. Inbeiden Abbildungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die vom Eingangskreis 1, 2 kommenden Spannungen werden an die Gitter 14 und 15 der Röhren 3 und 4 gelegt, verstärkt und über den im Ausgangskreis liegenden Übertrager 5 den Verbraucherklemmen 6, 7 zugeführt. Zwischen Mittenabgriff 8 der Primärwicklung des Transformators 5 und dem Kathodenpunkt 9 ist der Widerstand io eingeschaltet, an dem bei unsymmetrischer Aussteuerung eine W echselspannung abfällt, die über den Transformator ii dem Gleichrichter 12 zugeführt wird. Die am Widerstand 13 entstehende gleichgerichtete Spannung Eei wird an die Gitter 14 und 15 der Röhren 3 und 4 gelegt.
• Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 unterscheidet sich von dem nach Abb. 2 hauptsächlich dadurch, daß statt des Transformators ii in Abb. 2 eine Röhrenschaltung verwendet ist, und zwar werden die am Widerstand io entstehenden Spannungen an das Gitter der Röhre 16 gelegt, an deren Ausgangskreis die Diode 17 angekoppelt ist. Die gleichgerichteten Spannungen werden am Widerstand 18 abgegriffen und wieder den Gittern 14 und 15 der Röhren 3 und 4 zugeführt. Von der Anode der Röhre 16 zum Gitter ist noch über die Kapazität i9 und den Widerstand 20 eine Gegenkopplung vorgesehen, die bewirkt, daß Spannungsschwankungen,' Änderungen der Röhreneigenschaften, z. B. beim Umwechseln der Röhren, in hohem Maße ausgeglichen werden.
• Statt der in Abb.3 dargestellten Wechselstromverstärkung kann auch eine Gleichstromverstärkung vorgesehen sein, indem die am Widerstand io entstehenden Spannungen erst gleichgerichtet und dann über eine Gleichstromverstärkerschaltung verstärkt werden. Dies @vird im allgemeinen jedoch nicht so günstig sein wie die Wechselstromverstärkung, da bei Gleistromverstärkung gewisse Stabilisierungsschwierigkeiten überwunden werden müssen, denen man bei der Wechselstromverstärkung durch eine hohe Gegenkopplung ohne weiteres begegnen kann. Die Zeitkonstante der Siebglieder im Regelkreis ist so bemessen, daß die Welligkeit ausreichend unterdrückt ist, andererseits dürfen dadurch keine Dynamikverzerrungen eintreten. Dies wird z.B. bei einer Zeitkonstante von etwa 5o Millisekunden erreicht.

Claims (4)

1. P A T E \ T A \ S P R L C H E i. Schaltungsanordnung zur Herabsetzung des Klirrfaktors bei einem Gegentaktverstärker im A/B-Betrieb mit Erzeugung der negativen Gittervorspannungen mittels Kathodenwiderständen, dadurch gekennzeichnet, daß den negativen, bei unsymmetrischer Stromaussteuerung anwachsenden Gittervorspannungen über ein Siebglied eine positive Gleichspannung gegengeschaltet wird, die m:t zunehmendem, infolge unsymmetrischer Stromaussteucrungderbeiden Röhre iauftretendem WechSelstrom in der gemeinsamen Anodenleitung so stark ansteigt, daß die Arbeitspunktverschiebung vermindert wird und daß die Zeitkonstante des Siebgliedes so groß bemessen ist, daß die durch den Wechselstrom verursachte Welligkeit beseitigt ist, jedoch nur so groß, daß die Gleichspannung noch entsprechend der Dynamik der Wiedergabe schwankt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die den beiden Anodenkreisen gemeinsame Leitung zum Kathodenpunkt ein Widerstand gelegt ist und daß die an diesem Widerstand bei unsymmetrischer Aussteuerar. g entstehende Spannung nach Gleichrichtung und Siebung den Gitterkreisen der Röhren zugeführt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Widerstand entstehende Spannung mittels einer Verstärkerröhre verstärkt und dann gleichgerichtet wird.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verstärkung der am Widerstand entstehenden Spannung vorgesehene Verstärkerröhre stark gegengekoppelt ist.