DE860081C

DE860081C - Gegentaktverstaerkerschaltung mit als B-oder C-Verstaerker geschalteten Verstaerkerroehren, bei der die Anodenspannung einem mit einem Speise-transformator versehenen Anodenspannungsgeraet entnommen wird

Info

Publication number: DE860081C
Application number: DEN2487D
Authority: DE
Inventors: Pieter Adriaan Donker
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1941-07-04
Filing date: 1942-07-02
Publication date: 1952-12-18
Also published as: FR883747A; US2527406A; GB606004A; NL59009C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gegentaktverstärkerschaltung, bei der den Steuergittern der Verstärkerröhren eine solche negative Vorspannung zugeführt wird, 'daß im ungesteuerten Zustand der Anodenstrom der Vers tanker röhren nahezu unterdrückt ist (B-Verstärker) oder bei der eine größere al® die zum Unterdrücken des Anodenstroms erforderliche Gittervorspannung verwendet wird (C-Verstärker) .

Es ist bekannt, bei solchen Verstärkern, bei denen die Anodlenspanniung einem mit einem Speisetransformator versehenem Anodenspannungsgerät entnommen- wird, eine vom inneren Widerstand des

Anodenspannungsgeräts herbeigeführte Verzerrung der verstärkten Schwingungen, dadurch herabzusetzen bzw. zu verhüten, daß den Steuergittern der Verstärkerröhren, neben einer feisten negativen Vorspannung, eine letzterer entgegenwirkende veränderliche Vorspannung zugeführt wird, die von der Belastung des Verstärkers abhängig ist.

Bei bekannten Gegentaktverstärkerschaltungen wird dazu die erforderliche, mit der Aussteuerung .des Verstärkers zunehmende Gittervorspannung dadurch erhalten, daß ϊη den Auegangskreis des Verstärkers eine Impedanz eingeschaltet, der von ihr abgegriffene Teil der Ausgangsenergie gleich-

gerichtet und die auf diese Weise erhaltene belastungsabhängige Gleichspannung nacbAbflachung den Steuergittern! zugeführt wird.

Ferner ist es bekannt, eine veränderliche, die feste Gitterspannung unterstützende Gitterspannung von der Anodenspannung selbst abzuleiten. Es wird dabei die Gittervorspannung durch Gleichrichtung und Abflachung der Schwingungen eines Hilfsaszillators erhalten, dessen Anodenspannung durch

ίο diejenige der Verstärkerröhren gebildet wird.

Obwohl die letztgenannte Erzeugungsart der veränderlichen Gittervorspannung den Vorteil hat, daß die dazu erforderliche Energie nunmehr im'Gegensatz zur erstgenannten Art unmittelbar dem Anodenspannungsgerät entnommen wird, weist diese Art den Nachteil auf, verhältnismäßig verwickelt und kostspielig zu sein.

Weiterhin ist es bei B-Verstäfkern bekannt, als veränderliche Gittervorspannung eine durch Gleichao richten und Abflachen einer 'dem Anodenstrom proportionale Spannung erzielte Gleichspannung zu verwenden.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine besonders vorteilhafte Erzeugungsweise der veränderliehen Gittervorspannung in einer Anordnung der letzterwähnten Art.

Nach der Erfindung wird die veränderliche Gittervorspannung der Sekundärwicklung eines Transformators entnommen, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Anodenspannungswicklung des Speisetransformators geschaltet ist, wobei das Übersetzungsverhältnis des Transformators, um den im Anodenspannungsgleichrichterkreis verursachten Spannungsabfall möglichst herabzusetzen, derart gewählt ist, daß der an dessen Primärwicklung· auftretende Spannungsabfall klein in bezug auf die Ausgangsspannung ist.

An Hand der Zeichnung, in der eine besonders günstige Ausführungsform einer Gegentaktverstärkerschaltung nach der Erfindung dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.

Bei der dargestellten Verstärkerschaltung werden die zu verstärkenden Schwingungen, z. B. Niederfrequenzschwingungen', den Eingangsklemmen 1 eines Verstärkers 2 zugeführt, in dessen Ausgangskreis ein Transformator 3 liegt. Dieser Transformator besitzt eine Sekundärwicklung 4, die in zwei gleiche Teile geteilt ist, die je in die Steuergitterkreise zweier in Gegentakt und als B-Verstärker geschalteter Verstärkerröhren 5 und 6 geschaltet sind. Die verstärkten Schwingungen werden mittels eines Ausgangstransformators 7 der z. B. durch einen Lautsprecher 8 gebildeten Belastungsimpedanz zugeführt.

Die Anodenspannung der Verstärkerröhren 5, 6 wird einem Anodenspannungsgerät entnommen, das einen an ein Wechselstromnetz anzuschließenden Speisetransformator 9, ,eine zweiphasige Gleichrichterröhre 10 und ein aus Kondensatoren'11 und einer Drossel 12 bestehendes Abflachfilter enthält. Die negative und positive Ausgangsklemme 13 bzw. 14 des Anodenspannungsgeräts sind beziehungsweise mit den geerdeten Kathoden der Verstärkerröhren 5,6 und mit der Mittelanzapfung der Primärwicklung des Ausgangstransformators 7 verbunden.

Die für die als B-Verstärker geschalteten Röhren 5, 6 erforderliche, unveränderliche negative Gittervorspannung wird mittels eines besonderen Speisetransformators 15 dem Wechselstromnetz entnommen und nach Gleichrichtung mittels einer zweiphasigen Gleichrichterröhre 16 und Abflachung mittels eines Filters 17 durch Vermittlung- der Sekundärwicklungs'hälften 4 des Eingangstransformators 3 den Steuergittern der Verstärkerröhren zugeführt.

Um eine Verzerrung der verstärkten Schwingungen infolge einer Zunahme des inneren Spannungsverlustes des Anodenspannungsgeräts und infolgedessen ein Absinken der Anodenspannung bei einer Zunahme der Aussteuerung der Verstärkerröhren 5, 6 zu verhüten·, wird den Steuergittern neben der dem Transformator 15 entnommenen festen negativen Vorspannung eine letzterer entgegenwirkende, veränderliche Vorspannung zugeführt, die mit der Belastung des Anodenspannungsgeräts und demnach mit der Aussteuerung des Gegentaktverstärkers zunimmt.

Diese veränderliche Vorspannung wird gemäß der Erfindung 'der Sekundärwicklung eines Trans- _go formators 18 entnommen, dessen Primärwicklung 19 zwischen die im Hinblick auf den doppelphasigen Gleichrichter 10 in zwei Hälften'20, 21 geteilte Sekundärwicklung des Speisetransformators 9 geschaltet ist, wobei die Mittelanzapfung der Primärwicklung 19 die negative Ausgangsklemme des Anodenspannungsgeräts bildet. In der Primärwicklung 19 fließt infolgedessen der Anodenstrom der Gleichrichterröhre 10, der bei zunehmender Belastung des Anodenspannungsgeräts zunimmt. Es wird folglich in der Sekundärwicklung 22 des Transformators 18, 'dessen Sekundärwicklungshälften entgegengesetzt in Reihe mit den Sekundärwicklungshälften 23, 24 des Transformators 15 geschaltet sind, eine Wechselspannung· induziert, deren Amplitude mit der Belastung des Anodenspannungsgeräts zunimmt.

Weil die Sekundärwicklungen der Transformatoren 15 und 18 entgegengesetzt in Reihe geschaltet sind und auf diese Weise die Ausgangsspannungen· der beiden Transformatoren einander entgegenwirken, besitzt die an den Gleichrichterröhren 16 auftretende resultierende Wechselspannung einen maximalen Augenblickswert, der bei zunehmender Belastung des Anodenspannungsgeräts abnimmt. Hierdurch wird auch die dem ersten Abflachkondensator 25 des Filters 17 und also* die den Steuergittern der Röhren 5, 6 zugeführte negative Gittervorspannung bei zunehmender Belastung des Anodenspannungsgeräts infolge der zunehmenden Aussteuerung des Gegentaktverstärkers kleiner als beabsichtigt. Um die Gittervorspannung in jeder der Röhren 5 und 6 genau auf den gewünschten Wert einstellen zu können, wird die Ausgangsspannung des Filters' 17 durch Vermittlung eines Spannungsteilers 28 bzw. 29 und nach weiterer

Abflachung mittels eines Kondensators 30 bzw. 31 dem betreffenden Steuergitter zugeführt.

Der an der Primärwicklung· 19 auftretende Spannungsverlust ist, damit ein möglichst geringer innerer Spannungsverlust .des Anodenspannungsgeräts bei zunehmender Belastung· erzielt wird, möglichst gering gemacht. Dementsprechend ist das Übersetzungsverhältnis des Transformators 18 hoch, ζ. Β. ι : 20, zu wählen.

ίο Ferner ist es günstig, zur Beschränkung des Spannungsverlustes in der Primärwicklung des Transformators 18 dafür Sorge zu tragen, daß die Ausgangsspanniungen der Transformatoren 15 und 18 genau gegenphasig sind, wodurch der Einfluß der dem Transformator 18 entnommenen Wechselspannung auf die Gittervorspannung der Röhren möglichst groß sein wird.

Da, wie an sich bekannt ist, der Strom im Anodenstromgleiohrichterkreis· nicht genau inPhase ao mit der Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators 9 ist, werden auch 'die Ausgangsspanniungen der Transformatoren' 15 und' 18 nicht ohne weiteres genau gegenphasig sein. Um die erwähnten Ausgangsspannungen genau gegenphasig zu machen, ist in der dargestellten Schaltung parallel zu jeder der Sekundärwicklungshälften 23, .24 ein mit einem Widerstand 27 in Reihe geschalteter Kondensator 26 geschaltet, und es wird dem Widerstand 27 eine in bezug auf die Wechselspannung an den Wicklungshälften 23, 24 phasenverschobene Spannung entnommen, die mit der Ausgangsspannung des Transformators 18 genau in Gegenphase ist.

Weiter ist zu beachten, daß die Belastung des Gitterspannungsgleichrichterkreises nicht zu hoch ist, so daß die Spannungsteilerwiderständle 28, 29 verhältnismäßig groß gewählt werden sollen·, wobei in Betracht gezogen werden muß, daß die Zeitkonstante für das Aufladen und Entladen, der Kondensatoren 25, 30, 31 etwa 0,1 Sekunde betragen soll, um schnellen- Belastungsänderungen des Verstärkers folgen zu können.

Es sei bemerkt, daß es auch im Hinblick auf vom Gitterstrom der Röhren 5, 6 herbeigeführte Verzerrungen günstig ist, die Widerstände 28, 29 verhältnismäßig groß zu wählen. Beim Auftreten eines _t geringen Güterstroms werden damn die Kondensatoren 30, 31 bis zu einer Spannung aufgeladen, die nahezu mit dem maximalen Augenblickewert der Gittersteuerspannung übereinstimmt, wobei die zum Aufladen der Kondensatoren erforderliche Energie, die der letzten oder der Energieverstärkerstufe des Vorverstärkers 2 entnommen wird, dann nur gering ist.

Ein zusätzlicher Vorteil der vorerwähnten Steuerung der negativen Gittervorspannung beim Auftreten von Gitterstrom besteht darin, daß dadurch dem Auftreten eines unzulässig hohen Anodenstroms in den Röhren 5 und 6 entgegengewirkt wird.

Zur Verhütung einer Überlastung der Röhren 5,6 hat es sich weiter als günstig erwiesen, den Transformator 18, dem der sich mit der Belastung ändernde Teil der Gesamtgittervorspannung entnommen wird, derart zu bemessen, daß bei der maximal zulässigen Belastung- der Verstärkerröhre«) 5, 6 das Kerneisen) des Transformators 18 gerade gesättigt ist. Bei einer Zunahme der Belastung oberhalb der maximal zulässigen Belastung der Verstärkerröhren 5,^: 6 verringert sich dann; der absolute Wert der Gittervorspannung nicht weiter,' und es wird also· ein weiteres Ansteigen dies Anodenstroms der Röhren 5, 6 nicht unterstützt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung sind 'die Röhren 5 und 6 als Dreielektrodenröhren dargestellt. Es kann aber die Erfindung natürlich auch bei Röhren mit mehr als drei Elektroden. Anwendung finden, und es kann die beabsichtigte Wirkung ebemf alte erzielt werden, wenn die veränderliche Gittervorspannung anHilfsgitter anstatt an 'die Steuergitter gelegt wird.

Schließlich sei bemerkt, daß die Verwendung zweiphasiger Gleichrichterschaltungen zur. Erzeugung der Anoden- und Gittervorspannungen für die Erfindung nicht wesentlich ist, obwohl dies im Hinblick auf die Abflachung dler gleichgerichteten Wechselspannungeni der Verwendung einphasiger Gleichrichterschaltungen vorzuziehen ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Gegentaktverstärkerschaltung mit als B- oder C-Verstärker geschaltetenVerstärkerröhren, bei der die Anodenspannung einem mit einem Speisetransformator versehenen Anodenspannungsgerät entnommen und zur Verringerung einer vom inneren Widerstand des Anodenspannungsgeräts herbeigeführten Verzerrung der verstärkten Schwingungen den Röhren eine mit der Aussteuerung des Verstärkers zunehmende Gittervorspannung zugeführt wird, die durch Gleichrichten und Abflachen· einer dlem Anodenstrom proportionalen Spannung erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Gittervorspannung der Sekundärwicklung eines (zweiten) Transformators entnommen wird,;, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Anodenspannungswicklung des Speisetransformators geschaltet ist, wobei das Übersetzungsverhältnis von diesem zweiten Transformator derart gerwählt ist, daß der an der Primär- no wicklung auftretende Spannungsabfall wesentlich geringer als dessen Ausgangs spannung ist.
2. Gegentaktverstärkerschaltung nach Anspruch i, bei der das Anodenspanoiungsgerät mit einem zweiphasigeni Gleichrichter versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des zweiten' Transformators zwischen die beiden Sekundärwicklungshälften des Speisetransformators geschaltet ist und die Mittelanzapfung der Primärwicklung 'des zweiten Transformators eine der Ausgangsklemmen ides Anodenspannungsgeräts bildet.
3. Gegentaktveretärkerschaltung nach Anspruchs, bei der einem besonderen dritten Speisetransformator eine feste Gittervorspannung für die Röhren entnommen wird, dadurch

gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen (-wicklungshälften) des zweiten und dritten Transformators entgegengesetzt in Reihe geschaltet sind und daß die Ausgangsspannung der erwähnten Reihenschaltung nach Gleichrichtung (zweiphasiger Gleichrichtung) und ■ Abflachung den Gittern der Röhren zugeführt wird.
4. Gegentaktverstärkerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind", zum Zweck, die Phase der

Ausgangsspannung des zweiten Transformators in 'bezug auf jene der Ausgangsspannung des besonderen Speisetransformators derart zu verschieben, daß die erwähnten Ausgangsspanoiungen gegenphasig sind.
5. Gegentaktverstärkerschaltung nach Anspruch i, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transformator derart bemessen ist, daß bei Vollast des Verstärkers gerade Sättigung des Kerneisens dieses Transformators auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

ι 5S78 12.52