DE833509C - Rueckgekoppelter Gleichstromverstaerker - Google Patents

Description

• Rückgekoppelter Gleichstromverstärker Für Regelzwecke werden Gleichstromverstärker mit Elektronenröhren benötigt, deren Leistungsverstärkungsgrad möglichst groß sein soll, um schon hei einer möglichst kleinen Regelalnveichung zwischen Soll- und Istwert eine volle Aussteuerung des Verstärkers in seinem gesamten Leis-tungshereich zu erzielen. Diese Aufgabe läßt sich mit einem Minimum an Röhren lösen, wenn erfindungsgemäß die wirksame Röhrensteilheit durch Rückkopplung mit einer magnetischen Verstärkeranordnung vergrößert wird. Zwei in Reihe oder parallel geschaltete Drosselspulen werden durch den Anodenstrom der Röhre vormagnetisiert. Sie liegen an einer Wechselstromquelle; der Wechselstrom wird gleichgerichtet uni durch einen ohmschen Widerstand geleitet, der im Gitterkreis der Röhre liegt und eine Rückkopplungsspannung bewirkt. Eine Anordnung dieser Art ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Im Gitterkreis der Elektronenröhre i befindet sich neben der konstanten Spannungsquelle 2 und dem Eingangswiderstand 3 noch eine Spannung tak über dem Widerstand 4, die dem Anodenstrom i" proportional ist. Zur Erzeugung der Spannung ztk liegt im Anodenkreis außer der Speisespannung 5 und dem Verbraucherwiderstand; 6 noch ein kleiner Gleichstromwandler 7, dessen Wechselstrom im Brückengleichrichter 8 gleichgerichtet .wird und dessen Bürde der Widerstand 4 ist. Der Glättungskondensator 9 m;uß genügend groß sein, um höherfrequente Schwingungen auf Grund von Selbsterregung zu vermeiden. io ist eine Wechselspannungsquelle zur Erregung des Gleichstromwandlers 7. 11, 12 sind die Eingangsklemmen, 13, 14 die Ausgangsklemmen des Verstärkers. Bei einer solchen Anordnung kann die Steilhei.tS der Röhre ohne Rückkopplung auf die Steilheit Sk bei Vorhandensein der Rückkopplung vergrößert werden, wobei die Beziehung besteht: Der Koppelfaktor gibt das Verhältnis der Koppelspannung zek zum Anodenstrom i" an. K kann wegen der geringen erforderlichen Leistung am Widerstand .4, die auch bei Röhren mit relativ großem Durchgriff nur in der Größe von einigen 1-lilliw-att liegt, und wegen der magnetischen Leistungsverstärkung praktisch beliebig große Werte haben. Wenn wird, ergeben sich für Sk unendlich große Werte, so daß mit einem solchen Verstärker eine astatische Regelung erfolgen kann. Vom Standpunkt der Stabilisierung einer solchen Regelung ist die Tatsache, daß sich hierbei eine relativ große vorübergehende Statik ergibt, besonders wichtig.
• Die Rückkopplung wird zur Stabilisierung des Regelkreises in der Weise verwendet, dfaß die Rückkoppelzeitkonstante auf den Regelkreis abgestimmt wird, so @daß die Regelung astatisch bei relativ großer vorübergehender Statik erfolgt. w<xiurch Pendelungen vermieden werden.
• Wird der Koppelfaktor K noch größer gewählt, dann hat der Verstärker die Eigenschaften einer Kippanordnung. Es genügt dann ein kurzer Spannungsimpuls, um den Anodenstrom von einem Extremwert in den anderen zu bringen.
• Der wirksame Innenwiderstand der dargestellten Anordnung kann bei einer Polung der Rückkopplung verringert und bei Polrichtungsumkehr vergrößert werden, wobei im zweiten Fall .die bekannten Gesetze der Gegenkopplung gelten.
• Die Grenzfrequenz wird bestimmt durch die Frequenz der Wechsetstromquelle io und d ie Größe des Kondensators g. Werden als Drosseln 7 solche mit hochpermeablen Kernen und geringer Streuung verwendet, dann ist die Größe des Rückkoppelstromes nur ganz wenig von der jeweiligen Höhe der Wechselspannung io abhängig, wie das auch bei jedem Gleichstromwandler der Fall ist.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung eines Gleichstromröhrenverstärkers, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Röhrensteilheit durch Rückkopplung mit einer magnetischen Verstärkeranordnung vergrößert wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Reihe oder parallel geschaltete Drosselspulen durch den Anodenstrom der Röhre vormagnetisiert werden und an einer Wechselstromquelle liegender Wechselstrom gleichgerichtet und durch einen ohm,schen Widerstand geleitet wird, der im Gitterkreis der Röhre liegt und eine Rückkoppelspannung bewirkt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spannung am Rückkoppelwiderstand mit wachsendem Anodenstrom in dem Sinne erhöht, daß hierdurch die positive Gitterspannung vergrößert wird.
4. 4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Verstärker die Eigenschaften eines Gleichstromwandlers erhält dadurch, daß die vormagnetisierten Dross:lsl)ulen mit einem Kern aus hochpermeablem Material und geringer Streuung versehen sind, so daß Schwankungen der Wechselstromerregerquelle einen mir geringen Einfluß auf die Höhe des Rückkopl>lungsstromes haben.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie für Regelzwecl:e verwendet wird, wobei durch entsprechende Wahl des Koppelfaktors die bleibende RegeIabweichung beliebig klein gehalten wird.
6. 6. Anordnung nach Anspruch i bis .1, dadurch gekennzeichnet, <laß sie durch entsprechende Vergrößerung des Koppelfaktors als Kippeinrichtung i-erwendet wird.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Verringerung des wirksamen Innenwiderstandes einer Elektronenröhre verwendet wird, wobei entweder eine Mit-oder Gegenkopplung erfolgt. B. Anordnung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang des Verstärkers durch entsprechende Wahl der Erregerfrequenz und des Glättungskonidensators parallel zum Koppelwiderstand eingestellt wird. g. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung zur Stabilisierung des Regelkreises verwendet wird, indem die Rückkoppelzeitkonstante auf den Regelkreis abgestimmt wird, so daß die Regelung astatisch bei relativ großer vorübergehender Statik erfolgt, wodurch Pendelurngen vermieden werden.