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Anordnung zur automatischen Einstellung des Arbeitspunktes von Röhrenschaltungen
Die Erfindung bezieht sich auf Schaltanordnungen mit V-förmiger Charakteristik,
also mit einer Charakteristik, die einen ansteigenden und abfallenden Ast besitzt,
wie sie z. B. durch zwei in einer Brückenschaltung angeordnete Röhren oder durch
entsprechende Parallelschaltung zweier Röhren erhalten werden kann. Bei derartigen
Schaltanordnungen besteht oft das Bedürfnis, auf dem untersten Punkt der Charakteristik
zu arbeiten, unabhängig von Schwankungen in den Werten der Schaltanordnung, wie
sie z. B. durch Temperatur- oder Netzschwankungen hervorgerufen werden können. Eine
gewünschte Einstellung des Arbeitspunktes ist möglich von Hand aus derart, daß bei
einer Unsymmetrie bzw. bei einer Veränderung eines in der Anordnung vorhandenen
Schaltwertes die Steuerspannung eines Gitters der Röhren so verändert wird, daß
wieder die Symmetrie erreicht ist. Gemäß der Erfindung soll nun eine! derartige
Regelung automatisch vorgenommen werden. Die .Erfindung kann mit Vorteil Anwendung
finden bei Modulationsschaltungen, insbesondere für Fernsehanlagen, bei denen die
der Modulationsschaltung zugeführte Trägerwelle einen bestimmten Wert besitzen soll
und von einem festen Wert aus der Modulation gegeben wird. Bei
derartigen
Schaltungen ist es notwendig, auf dem untersten Punkt der V-förmigen Charakteristik
zu arbeiten, wenn die Modulation von einem festen Restwert des Trägers, z. B. Schwarzwert,
bzw. Nullwert aus gegeben werden soll.
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Die Erfindung besteht darin, daß entsprechend dem Arbeiten auf dem
einen oder dem anderen Ast der V-förmigen Charakteristik durch die Schaltanordnung
entgegengesetzt phasige Spannungen erzeugt werden, die zur Einstellung auf den untersten
Punkt auf der Charakteristik dienen. Die Regelspannung kann z. B. derart gewonnen
werden, daß die entsprechend dem Arbeiten auf den beiden Ästen der Charakteristik
entstehenden gegenphasigen Spannungen einer konstanten Hochfrequenzschwingung, insbesondere
der der Modulationsschaltung zugeführten Trägerfrequenz, gleich- bzw. gegenphasig
überlagert werden und die resultierende Schwingung nach Gleichrichtung zur automatischen
Einstellung des Arbeitspunktes z. B. durch entsprechende Steuerung eines Gitters
der Schaltanordnung dient.
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An Hand der Fig. i wird an einem Schaltungsbeispiel die Erfindung
näher erläutert. Die Röhren i und 2 sind in einer Brückenschaltung angeordnet, und
es werden den beiden Gittern 3 und 4 über die Klemme 5 die zu modulierenden Hochfrequenzschwingungen,
z. B. die Trägerfrequenz, zugeführt. Die- Brücke ist derart abgestimmt, daß die
Hochfrequenzschwingungen im Ausgangskreis in der Spule 6 bzw. 7 sich aufheben. Die
Modulation kann dem Gitter 8 der Röhre i über die Klemme 9 zugeführt werden. Wird
nun der Schaltanordnung keine Modulation zugeführt, so tritt bei richtig abgeglichener
Brücke im Ausgang an den Klemmen i o und i i der Nullwert bzw. der Restwert der
Trägerschwingung auf. Verändert sich die richtige Brückeneinstellung, z. B. durch
Temperatur- oder Netzschwankungen, so arbeitet die Schaltanordnung nicht mehr am
tiefsten Punkt A der V-förmigen Charakteristik entsprechend Fig. 2, sondern der
Arbeitspunkt wird sich auf dem rechten oder linken ansteigenden Ast einstellen,
so daß hierdurch eine Abweichung von dem Restwert der Trägerwelle auftritt. Bei
dieser Veränderung des Arbeitspunktes sind die Anodenströme derRöhren i und 2 nicht
mehr gleich groß, so daß sie sich in der Spule 7 nicht mehr aufheben -sondern in
dieser beim Arbeiten auf dem rechten Ast der Charakteristik entgegengesetzt phasige
Schwingungen ergeben als beim Arbeiten auf dem linken Ast der Charakteristik. Diese
entgegengesetzt phasigen Schwingungen werden nun dazu benutzt, um eine Regelspannung
zu erzeugen. Diese auftretenden Schwingungen werden über eine Röhre 12 und den Transformator
13 der Röhre 14 zugeführt, die über die Leitung 15 außerdem durch die Hochfrequenzschwingung
bzw. Trägerschwingung, die @ der Klemme 5 zugeleitet wird, an dem Gitter 16 beeinflußt
wird. Diese Hochfrequenzschwingung besitzt einen konstanten Wert, d. h. konstante
Phase und konstante Amplitude, so daß hierdurch bei Überlagerung mit einer Schwingung
gleicher bzw. entgegengesetzter Phase größere bzw. kleinere Werte der Regelspannung
im Ausgangskreis der Röhre 14 erhalten werden. Diese im Ausgang der Röhre Z4 erhaltenen
Schwingungen werden über die Diode 17 gleichgerichtet, und es werden diese Gleichspannungen
über die Leitung i8 dem Gitter i9 der Röhre 2 zugeführt. Diese Röhre wird hierdurch
derart beeinflußt, daß die entstehende Regelspannung stets einem weiteren Ansteigen
der Hochfrequenzspannung im Ausgang der Brücke entgegenwirkt und so automatisch
auf den untersten Punkt der Charakteristik regelt. Die Schaltanordnung zur Erzeugung
der Regelspannung muß immer dann arbeiten, wenn die Modulationsspannung ihren Nullwert
hat, also dann, wenn die Brücke im Gleichgewicht sein soll. Um dieses richtige Arbeiten
sicherzustellen, kann zusätzlich die Röhre 12 am Gitter 2:o durch besondere Steuerimpulse
beeinflußt werden, die über die Klemme 21 zugeführt werden, wodurch die Röhre 12
nur während dieser Zeit, z. B. Synchronisierlücken, geöffnet ist. Die hierzu notwendigen
Eintastsignale können zweckmäßigerweise von den Synchronisierimpulsen der Fernsehübertragungen
abgeleitet werden. Die Trägerwelle, die der Röhre 14 über die Leitung 15 zugeführt
wird, muß für das richtige Arbeiten der Anordnung immer die gleiche Amplitude haben,
und es können zu diesem Zweck noch besondere Vorrichtungen in der Leitung 15 zur
Konstanthaltung der Hochfrequenzwellenamplitude vorgesehen sein.
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Für die Arbeitsweise der Schaltanordnung ist es notwendig, daß bei
dem Arbeiten auf dem untersten Punkt der Charakteristik ein kleiner Restwert der
Hochfrequenzschwingung verbleibt, da ja eine Regelung nur dadurch möglich ist, daß
eine kleine Regelspannung immer vorhanden ist. Dieser Restwert kann jedoch beliebig
klein, z. B. unter i °/n, gehalten werden, so daß er sich im Ausgang io, 1i nicht
störend bemerkbar macht, und es kann dieser Regelrestwert durch entsprechende Verstärkerstufen
weiter verstärkt werden, so daß eine genügend steile automatische Regelung immer
gewährleistet ist. Gegebenenfalls können auch durch einen Phasenschieber die der
Röhre 14 zugeführten Hochfrequenzspannungen in die richtige Phasenlage zueinander
gebracht werden.
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Die Erfindung ist ganz allgemein anwendbar bei Schaltungen, die eine
V-förmige Charakteristik haben, jedoch besonders vorteilhaft bei der Modulation
von Fernsehsendungen, bei der eine stets bei Null- bzw. bei einem Restwert beginnende
Aussteuerung bewirkt werden soll. Wenn keine Modulationsspannung vorhanden ist,
muß auch die Amplitude der Trägerwelle gleich Null bzw: gleich einem festen Wert
sein, und dieser feste Wert muß stets in gleicher Weise eingehalten werden. Der
feste Restwert tritt bei Fernsehübertragungen zu ganz bestimmten wiederkehrenden
Zeiten auf, und es findet also eine automatische Nachstellung der Brücke immer in
diesen Zeiten statt. Die Schaltanordnung, insbesondere die Gleichrichteranordnung
mit der Diode 17, besitzt eine derartige Zeitkonstante,
daß die
automatische Regelung auch wirksam bleibt während der zwischen den einzelnen eigentlichen
Regelzeiten liegenden Pausen.
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In der Zeichnung wurde eine Brückenmodulationsschaltung dargestellt,
auf die in besonders vorteilhafter Weise die Erfindung angewendet werden kann. Die
Erfindung ist jedoch auf diese Schaltanordnung in keiner Weise beschränkt, sondern
kann auch bei beliebigen anderen Schaltanordnungen, die eine V-förmige Charakteristik
besitzen, Anwendung finden, z. B. bei Schaltungen, bei denen die zu modulierende
Frequenz 2 parallel liegenden Röhren zugeführt wird, von denen die eine eine positive
Steilheit und die andere eine negative Steilheit besitzt, wobei die Steilheit der
einen Elektronenröhre durch die Modulationsfrequenz gesteuert wird.