DE902505C

DE902505C - Arrangement for amplification, especially very short electric waves

Info

Publication number: DE902505C
Application number: DET2430D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Roosenstein
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1941-12-01
Filing date: 1941-12-02
Publication date: 1954-01-25

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstärkeranordnung mit mehreren Elektronenröhren, die besonders vorteilhaft für die Verstärkung sehr kurzer elektrischer Wellen und für die Impulsverstärkung angewendet werden kann.The invention relates to an amplifier arrangement with a plurality of electron tubes, which is particularly advantageous used for amplifying very short electrical waves and for pulse amplification can be.

Für derartige Zwecke eignen sich bekanntlich die üblichen Kaskadenverstärkeranordnungen nur schlecht, da die Röhrenkapazitäten bei Zunehmen der Frequenz ein Abnehmen der Verstärkung verursachen. As is known, the usual cascade amplifier arrangements are only suitable for such purposes bad because the tube capacitance causes the gain to decrease as the frequency increases.

Zur Beseitigung dieses Nachteils ist es bekannt, die Röhrenkapazitäten und gegebenenfalls auch die Schaltkapazitäten dadurch unschädlich zu machen, daß man den Eingangs- und Ausgangskreis einer Verstärkeranordnung als Kettenleiter ausbildet.To eliminate this disadvantage, it is known to increase the tube capacities and, if necessary, also the To make switching capacities harmless by the input and output circuit of a Trained amplifier arrangement as a chain ladder.

Derartige Verstärker sind unter dem Namen Kettenverstärker bekanntgeworden und bestehen aus einem eingangsseitigen, reflexionslos abgeschlossenen Kettenleiter, an den die Eingangsklemmen mehrerer Elektronenröhren angeschaltet sind, deren Ausgangsklemmen mit einem ebenfalls reflexionslos abgeschlossenen, ausgangsseitigen Kettenleiter verbunden sind, wobei die beiden Kettenleiter derart ausgebildet und die Anschaltungsstellen für die Röhren so gewählt sind, daß die zu verstärkenden Wellen mit gleicher Laufrichtung und Geschwindigkeit darin fortschreiten. Dabei bilden naturgemäß die parallel zu den Kettenleiterelementen liegenden Röhrenstrecken selbst Kapazitäten, welche bei der Bemessung der Kettenleiter mit zu berücksichtigenSuch amplifiers are known as chain amplifiers become known and consist of an entrance-side, reflection-free closed Chain conductor to which the input terminals of several electron tubes are connected Output terminals connected to a chain conductor on the output side which is also closed without reflections are, the two chain ladders designed in such a way and the connection points for the Tubes are chosen so that the waves to be amplified move with the same direction and speed to progress in it. Naturally, those lying parallel to the ladder elements form Tube sections themselves have capacities that have to be taken into account when dimensioning the chain ladder

sind. Meistens bilden diese Röhrenkapazitäten allein die Querkapazitäten des Kettenleiters. Die Kettenleiter lassen sich als Tiefpaßfilter oder als Bandpaßfilter ausbilden.are. Most of the time, these tube capacitances alone form the transverse capacitances of the chain conductor. the Chain conductors can be designed as low-pass filters or as band-pass filters.

Die bisher bekannten Ausführungsformen von Kettenverstärkern besitzen den Nachteil, daß infolge der elektronischen Bedämpfung die im Eingangskettenleiter fortschreitende Welle in der Laufrichtung an Amplitude verliert, so daß also dieThe previously known embodiments of chain amplifiers have the disadvantage that as a result the electronic damping, the wave advancing in the input chain conductor in the direction of travel loses amplitude, so that the

ίο letzten Röhren des Verstärkers unter Umständen eine bedeutend niedrigere Eingangsspannung erhalten als die ersten Röhren des Verstärkers.ίο the last tubes of the amplifier may be receive a significantly lower input voltage than the amplifier's first tubes.

Zur Beseitigung dieses Nachteils wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei einem Kettenverstärker den eingangsseitigen Wellenleiter mit derart in Laufrichtung der Wellen zunehmendem Wellenwiderstand auszubilden, daß die einzelnen Röhren des Verstärkers gleiche Eingangsspannungen erhalten. Diese Wellenwiderstandsänderung von Glied zu Glied der Eingangsfilterkette muß im allgemeinen derart ausgeführt sein, daß sich die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der zu verstärkenden Wellen nicht verändert.To eliminate this disadvantage, it is proposed according to the invention for a chain amplifier the input-side waveguide with such an increasing wave resistance in the direction of travel of the waves train that the individual tubes of the amplifier receive the same input voltages. This change in characteristic impedance from link to link in the input filter chain must in general be designed so that the speed of propagation to be amplified Waves not changed.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Abb. 1 zeigt die Anordnung von drei Röhren 1, 2 und 3 zwischen zwei Tiefpaßfilterketten. Die Eingangsspannungen werden dieser Verstärkeranordnung an den Klemmen 4 und 5 des Eingangskettenleiters zugeführt, der aus den Längsinduktivitäten 6, 7 und 8 -und den Gitterkathodenstrecken der Röhren 1, 2 und 3 als Querkapazität aufgebaut ist. Parallel zu jeder dieser Röhrenkapazitäten kann eine weitere Kapazität in Form eines Kondensators 9, 10 bzw. 11 geschaltet sein. Erfindungsgemäß ist, wie in der Abb. 1 angedeutet, der Wellenwiderstand der Eingangsfilterkette von Glied zu Glied erhöht. Hierdurch entsteht bekanntlich eine Zunahme der Spannungsamplitude der zu verstärkenden Wellen in Lauf- richtung, welche die durch die elektronische Gitterbedämpfung in Laufrichtung verursachte Amplitudenabnahme kompensieren kann. Diese Wellenwiderstandsänderung von Glied zu Glied der Eingangsfilterkette muß im allgemeinen derart ausgeführt sein, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellen sich nicht ändert. Neben der schrittweisen Erhöhung der Spuleninduktivitäten 6, 7, 8 muß also eine entsprechende Verminderung der Querkapazitäten einherlaufen, was durch die Größen der gezeichneten Parallelkondensatoren 9, 10 und 11 angedeutet ist. Am Ende ist die Eingangsfilterkette mit ihrem Wellenwiderstand 12 abgeschlossen. Der Ausgangskettenleiter ist ähnlich wie der Eingangskettenleiter aufgebaut. Er beginnt mit dem Abschlußwiderstand 14 und besteht aus den Längsinduktivitäten 15, 16, 17, den entsprechenden Anoden-Kathoden-Kapazitäten der Röhren 1, 2 und 3 und den dazu parallel liegenden Kondensatoren 18, 19 und 20. Wie durch die Größe der gezeichneten Induktivitäten und Kapazitäten angedeutet, besitzt der Ausgangskettenleiter einen in Laufrichtung abnehmenden Wellenwiderstand, da sonst die Erscheinung aufträte, daß die Spannung nach dem Durchlaufen einiger Filterglieder unzulässig hohe Werte annehmen würde. Die Wellenwiderstandsänderungen des Ausgangskettenleiters sind vorzugsweise so bemessen, daß die Spannungen an allen Anoden etwa gleich groß sind. Der Strom nimmt damit gegen den Ausgang hin zu. Die verstärkten Spannungen werden an den Klemmen 22, 23 abgenommen. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. Fig. 1 shows the arrangement of three tubes 1, 2 and 3 between two low-pass filter chains. The input voltages are fed to this amplifier arrangement at terminals 4 and 5 of the input ladder, from the longitudinal inductances 6, 7 and 8 and the grid cathode sections of the tubes 1, 2 and 3 as Cross capacitance is built up. In parallel to each of these tube capacities, another capacity can be added in Connected in the form of a capacitor 9, 10 or 11 be. According to the invention, as indicated in Fig. 1, the characteristic impedance of the input filter chain increased from limb to limb. As is well known, this results in an increase in the voltage amplitude of the waves to be amplified in direction, which is caused by the electronic lattice damping in the direction of travel Can compensate for decrease in amplitude. This change in wave resistance from link to link of the In general, the input filter chain must be designed in this way be that the propagation speed of the waves does not change. In addition to the gradual Increasing the coil inductances 6, 7, 8 must therefore be a corresponding reduction in the Cross capacitances run along, which is due to the sizes of the drawn parallel capacitors 9, 10 and 11 is indicated. At the end, the input filter chain with its characteristic impedance 12 is completed. The output chain ladder is constructed similarly to the input chain ladder. It starts with that Terminating resistor 14 and consists of the series inductances 15, 16, 17, the corresponding anode-cathode capacitances of tubes 1, 2 and 3 and the capacitors 18, 19 lying parallel to them and 20. As indicated by the size of the drawn inductances and capacitances the output chain conductor has a decreasing wave resistance in the direction of travel, otherwise the phenomenon would occur that the voltage after passing through some filter elements inadmissibly high values would assume. The wave resistance changes of the output ladder are preferred dimensioned so that the voltages on all anodes are approximately the same. The current increases with it towards the exit. The increased voltages are picked up at terminals 22, 23.

Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Verstärkeranordnung mit Bandpaßcharakteristik. Die Längsglieder des Eingangsfilters werden durch Reihenkreise 24, 25 und 26 gebildet, die Querglieder durch Parallelkreise, welche aus den Spulen 27, 28, 29 und den parallel dazu liegenden Gitter-Kathoden-Kapazitäten der Röhren 30, 31 und 32 bestehen. Ebenso wird das Ausgangsfilter aus den Längsreihenkreisen 33, 34, 35 und den Querparallelkreisen, bestehend aus den Spulen 36, 37, 38 und den entsprechenden Anoden-Kathoden-Kapazitäten der Röhren 30, 31 und 32, gebildet. Die notwendigen Gleichstromverblockungen, Gitterableitwiderstände usw. sind in den Abbildungen der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.Fig. 2 shows an embodiment of an amplifier arrangement with band-pass characteristics. The longitudinal members of the input filter are formed by series circles 24, 25 and 26, the transverse members by parallel circuits, which are made up of the coils 27, 28, 29 and the grid-cathode capacitances lying parallel to them of tubes 30, 31 and 32 are made. Likewise, the output filter is made from the series circles 33, 34, 35 and the transverse parallel circles, consisting of the coils 36, 37, 38 and the corresponding anode-cathode capacitances of tubes 30, 31 and 32 are formed. The necessary direct current blocking, grid leakage resistors etc. are not shown in the figures for the sake of clarity.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf dreigliedrige Filterketten beschränkt, sondern es kann eine bebeliebige Anzahl von Röhren in der erfindungsgemäßen Art parallel geschaltet werden.The invention is of course not limited to three-part filter chains, but any one Number of tubes can be connected in parallel in the type according to the invention.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Arrangement for amplification, in particular very short electrical waves, consisting of an input-side, reflection-free closed chain ladder to which the input terminals several electron tubes are switched on, their output terminals with one as well anechoic closed, output-side chain ladder are connected and where the Chain ladder designed in such a way and the Anschaltungsste'llen of the tubes are chosen so that the Waves with the same direction and speed continue in it, characterized by that the input-side chain ladder with such increasing in the direction of the waves Characteristic impedance is designed so that the individual tubes receive the same input voltages.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that to avoid undesirably high voltages in the chain ladder on the output side this is designed with decreasing wave resistance in the direction of travel of the waves.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the chain ladder as Band passes or low passes are formed.

Referred publications:
British Patent No. 460 562.

1 sheet of drawings

5703 1.54