146085. lajstromszámú szabadalom • Földeltrácsos elektroncsöves erősítők semlegesítése
Megjelent: 1960. január 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.085. SZÁM 21. a4 . 21—35. OSZTÁLY — TE—178. ALAPSZÁM Földeitrácsos elektroncsöves erősítők semlegesítése TESLA, národni podnik, Prága (Csehszlovákia) Feltaláló: Jifi Vackáf, Prága (Csehszlovákia) A bejelentés napja: 1958. április 1. Nagyfrekvenciás erősítőket, különösen azokat, amelyek méteres hullámhossz tartományban dolgoznak, rendszerint olyan kapcsolással építik, amelyben a rács földelve van, miután ez a kapcsolás ebben a tartományban jelentős előnyöket biztosít hangolt körök tervezése és építése szempontjából. Hasonlóképpen az ismert alacsony frekvenciás erősítőkben is szükségessé válik a csőrendszer káros eltktródaközti kapacitásait, adott esetben különösen a katód-anód kapacitásokat csökkenteni, amelyek különben az erősítő bemenő és kimenő köre között visszacsatolást hoznak létre és ily módon az erősítő stabilitását befolyásolják. Lehetséges volna a semlegesítés céljából hasonló kapcsolásokat alkalmazni, mint amilyenek a szokásos, hosszabb hullámoknál használatos földeltkatódás erősítőknél ismeretesek. Miután azonban meglehetősen nehéz volna a semlegesítő1 kapacitások ilyen természetű megoldása, különösen teljesítményerősítőknél, éspedig az elektroncső kimenő kapacitásának ebből adódó növekedése miatt, továbbá a jelentős nagyfrekvenciás feszültségekre és áramokra való tekintettel, végül pedig azért, mert a vezérlőrácskört egyidejűleg amúgyis — a rács nullpotenciálra való hozása céljából — soros rezonanciára kell hangolni, majdnem mindenütt az 1. ábra szerinti kapcsolást szokták alkalmazni. E kapcsolással elérhető a rácskör kisfokú elhangolásával az, hogy a rácsnak ellenfázisban kis váltófeszültsége van az anódfeszültséghez képest és e feszültség révén a rács-katód kapacitáson át az anódfeszültségnek az anód-katód kapacitáson keresztül átvitt befolyása kiegyenlítődik. E kapcsolás hátrányai azon alapulnak, hogy a semlegesítés kivitelezéséhez szükséges, a rácson alkalmazandó váltófeszültség az erősítőben pozitív visszacsatolást hoz létre, és ily módon az erősítősáv szélessége és az erősítés linearitása, különösen ultrarövid hullámoknál rosszabbodik. A kapcsolás pontos elemzése során megállapítást nyert, hogy már az önsemlegesítő frekvenciánál (vagyis oly frekvenciánál, amelynél a nagyfrekvenciás feszültségesés a rácsbevezetés induktivitásán az elektroncsövön belül éppen elegendő a semlegesítő effektus létrehozása) a pozitív visszacsatolás hatása következtében az elérhető sávszélesség a statikus paraméterekből számított érték mintegy 30%-ával csökken; magasabb frekvenciáknál azonban a helyzet még ennél is rosszabb. A találmányunk tárgya egy, a felsorolt hátrányoktól mentes semlegesítő kapcsolás. A találmányunk szerinti kapcsolás azzal van jellemezve, hogy a rácskörben levő kondenzátor végei (melegpontjai) és a szemben fekvő elektroncsövek katódái közé kondenzátorok vannak beiktatva, melyek kapacitása' megfelelően úgy van megválasztva, hogy az többször nagyobb, mint az alkalmazott elektroncsövek anód-katód kapacitásai. E kapcsolás kiviteli alakja, jellemezve van a kapacitások értékének megválasztása révén és az elektroncsőrácsok közé beiktatott soros hangolású kör segítségével eszközölt anód-katód kapacitás befolyás kiegyenlítődéssel, és ezzel egyidejűleg létrejövő, egy az erősítő; tulajdonságokat javító negatív visszacsatolással. A találmányunk szerinti új semlegesítő kapcsolást a 2. ábra mutatja be. Ez a kapcsolás különösen előnyös a kettős-működésű erősítőknél, de alkalmazható szimmetrikus bemenő- vagy kimenőkörrel rendelkező egyszeres-működésű erősítőknél is. A kapcsolás azt a tényt használja ki, hogy a (3) szimmetrikus semlegesítő kondenzátoron, amely az (1, 1') elektroncső (2, 2') rácsbevezetőinek induktivitását sorosrezonanciára hangolja, a nagyfrekvenciás feszültség mindegyik oldalon olyan fázisban van, mint a megfelelő elektroncső anódáján. Természetesen ez a feszültség megfelelően kisebb és így könnyebben alkalmas a semlegesítésre a keresztben csatolt (4, 4') kondenzátorok segítségével. Ezen kondenzátorok kapacitásának helyes megválasztásával — amely kapacitásnak a feszültségi viszonyoktól függően néhányszor nagyobbnak kell lennie, mint az anód-katód kapacitás — lehetővé válik $.z elektroncsőben levő anód-katód kapacitások befolyásának teljes kiküszöbölése, a vezérlőrács (2, 3, 2') körének pontos soros rezonanciára való hangolása és ezáltal
