DE912938C

DE912938C - Roehrenverstaerkeranordnung

Info

Publication number: DE912938C
Application number: DEL5116D
Authority: DE
Inventors: Erich Heinecke
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1945-02-24
Filing date: 1945-02-24
Publication date: 1954-06-08

Description

Röhrenverstärkeranordnung Es ist bekannt, zur Erzielung hoher Leistungen in einer Endverstärkerstufe mehrere Röhren parallel zu betreiben. Ist es dabei erforderlich, eine hohe Ausgangsspannung zu erreichen, so muß gegebenenfalls die Anodenwechselspannung der Endröhren herauftransformiert werden. In manchen Fällen macht die einwandfreie Transformierung von Spannungen, etwa wenn es sich um sehr kurzwellige Spannungen und auch z. B. um Impulsspannungen handelt, Schwierigkeiten.
Die letztgenannte Schwierigkeit tritt unabhängig von der Leistungsfrage auch z. B. bei der Vorverstärkung auf; denn hierbei ist die maximal erreichbare Anodenwechselspannung einer Röhre ebenfalls weitgehend an die vorhandene Anodengleichspannung gebunden.
Gemäß der Erfindung wird beim Auftreten von Schwierigkeiten der gekennzeichneten Art eine Röhrenverstärkeranordnungverwendet, deren Merkmal darin beruht, daß zwei oder mehrere Röhren nicht durch Parallel- oder Gegentaktschaltung auf einen Verbraucherwiderstand arbeiten, sondern in folgender Weise: Zu einer Anodenaußenimpedanz einerRöhre liegt im Nebenschluß die nächstfolgende Röhre mit ihrem in Reihe liegenden Anodenaußenwiderstand; bei dieser Anordnungsart arbeitet auch die erstgenannte Röhre auf den zuletzt genannten Anodenaußenwiderstand. Es kann nach diesem Prinzip eine aus Röhreneinzelstufen bestehende Kette aufgebaut und auf diese Weise erreicht werden, daß sämtliche Röhren auf den Endwiderstand der Kette arbeiten.
Eine ganze Reihe von Vorteilen wird durch diese neuartige Schaltungsanordnung gewonnen: i. In bezug auf eine gegebene Anodenbetriebsspannung wird eine große Ausgangsspannung am Endwiderstand der Kette erzielt; dieses Ergebnis ist dadurch zu erklären, daß sich die Anodenwechselspannungen gleichphasig addieren und im Endwiderstand addiert in Erscheinung treten. Es wird also nicht nur eineSummierung derLeistungen der einzelnen Röhren erreicht, sondern auch eine Addition der einzelnen Anodenwechselspannungen.
2. Die erforderliche Eing angssteuerleistung für eine in der erfindungsgemäßen Weise ausgeführte Röhrenstufenkettebraucht nur so groß zu sein, wie zur Aussteuerung einer einzigen Röhre erforderlich ist.
3. Handelt es sich um eine Breitbandverstärkung, bei der im allgemeinen eine künstliche Dämpfung der verwendeten Kopplungsimpedanzen erforderlich ist, so können bei Anwendung der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung die künstlichen Dämpfungsglieder in Wegfall kommen; denn es liegt im Wesen der Schaltung, daß der Endwiderstand der Kette, also normalerweise der Verbraucher, jede Einzelröhre und deren Anodenaußenimpedanz anteilmäßig belastet. Es wird also bei der erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung- die Nutzleistung um den Betrag erhöht, der unter anderen Umständen durch die künstlichen Dämpfungsglieder verlorengeht.
q.. Läßt der unter Punkt 3 genannte grundsätzliche Vorteil schon die Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltung für die Impulsverstärkung als besonders geboten erscheinen, so spricht noch folgende Eigenschaft für die Eignung der neuen Schaltung für die Impulsverstärkung: Die Anodenkopplungsglieder können als Autotransformatoren ausgeführt werden, die ja bekanntlich für die Übertragung von Impulsspannungen im besonderen Maße geeignet sind. Im übrigen tritt bei der neuen Anordnung als günstiger Umstand in Erscheinung, daß im Zuge der Röhrenstufenkette keine Phas°numkehr auftritt, was die Möglichkeit bietet, die Röhren impulsmäßig zu betreiben, d. h. also, die Arbeitsweise der Röhren so zu wählen, daß deren Anodenstrom während des Betriebes zur Erzielung hoher Kurzzeitleistungen zeitweise, also in den Impulspausen, einen sehr geringen Wert bzw. den Wert Null hat.
Die Zeichnung zeigt das schematisch dargestellte Schaltbild eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung. Die neue Schaltung ist weder eine Kathodenbasis- noch eine Gitterbasisschaltung.
Die Röhre i ist als Vorverstärkerröhre anzusehen, die die aus den Röhren 2, 3 und d. gebildete Endstufenkette aussteuert. Der Eingangskreis der Röhre 2 ist in der bekannten Gitterbasisschaltung ausgeführt. Als Anodenaußenimpedanz der Röhre 2 arbeitet der Autotransformator 6. Im Nebenschluß zum Teil 7 und $ der Transformatorspule 6 liegt die Kathoden-Anoden-Strecke der Röhre 3 in Reihe mit deren Anodenaußenimpedanz io, die gegebenenfalls als Autotransformator ausgeführt ist. Der Eingangskreis der Röhre q. ist an die Transformatorspule io in gleicher Weise angeschlossen wie der Eingangskreis der Röhre 3 an den Autotransformator 6. An die Anode der Röhre q. ist der Verbraucherkreis angeschlossen. Der Verbraucher selbst ist mit 5 und der wiederum als Autotransformator ausgeführte Kopplungstransformator mit 14 bezeichnet. An den Anzapfungspunkt 15 ist die Anode der Röhre angeschlossen.
Die Anodenwechselspannungen der Röhren 2, 3 und .I addieren sich zwangläufig und treten als Summenspannung im Anodenaußenwiderstand der Röhre q. in Erscheinung. Gleichzeitig bedeutet dieser Sachverhalt, daß der Verbraucher 5 die Kopplungstransformatoren 6 und io bedämpft, so daß an diese keine künstliche Dämpfungsglieder angeschaltet zu werden brauchen, um Breitbandigkeit der Verstärkeranordnung zu erzielen.
Durch den Übertrager 16 wird der Eingangswiderstand der Endstufe (2, 3, 4) nach bekannten Gesichtspunkten an den Innenwiderstand der in der Vorstufe arbeitenden Röhre i angepaßt. Die Anzapfungspunkte 7 und i i bei den Kopplungstransformatoren 6 und lo sind ebenfalls so gewählt, daß jede der beiden Röhren 2 und 3 optimale Leistung abgibt.
Wie bereits erwähnt, tritt in den einzelnen Stufen keine Phasenumkehr auf, wodurch ermöglicht wird, alle Röhren der in der erfindungsgemäßen Weise geschalteten Kette als Impulsröhren zu betreiben, d. h. diese so arbeiten zu lassen, daß sie in den Impulspausen von keinem Anodenstrom durchflossen werden.
Das Schaltbild veranschaulicht nur das hochfrequenzmäßige Schema; auf die Darstellung der für die gleichstrommäßige Trennung der verschiedenen Elektrodenkreise erforderlichen Schaltelemente wurde verzichtet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Röhrenverstärkeranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer Anodenaußenimpedanz einer Röhre die Kathoden-Anoden-Strecke der nächstfolgenden Röhre mit ihrem in Reihe liegenden Anodenaußenwiderstand im Nebenschluß liegt.
2. Röhrenverstärkeranordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an die Anode der zweitgenannten Röhre der Verbraucherkreis angeschlossen ist.
3. Röhrenverstärkeranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenstrom der Röhren während des Betriebes zur Erzielung hoher Kurzzeitleistungen zeitweise (in Impulspausen) einen sehr geringen Wert hat. q.. Röhrenverstärkeranordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Durchlaßbandes der Kopplungsglieder am Eingang der Verstärkeranordnung gemäß Anspruch 2 oder 3 so groß ist wie die der Kopplungsglieder der Verstärkeranordnung im Betrieb. Angezogene Druckschriften: I. K a m m e r 1 o h e r »Hochfrequenztechnik«, Teil 1I, 1939; »Kartei für Funktechnik«, München 1941, Karten B 2-2, E 3-2i 16i.