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Die Entwicklung und Konstruktion von Tonfilmmaschinen, Kinoverstärkern und der sonstigen für die Filmvorführung erforderlichen Geräte und Einrichtungen ist nunmehr zu einem gewissen Abschluß gekommen, so daß in dem jetzt zu Ende gehenden Jahr 1957 auf diesem Gebiet kaum nennenswerte Neuerungen zu verzeichnen waren, wenn man von Einzelfällen absieht, die dazu dienten, diese Maschinen und Geräte weiter zu vervollkommnen und den Bedienungskomfort zu erweitern.

Diese Bestrebungen haben im Laufe der letzten Monate dazu geführt, daß die Grundlagen für die Automation des Vorführbetriebes geschaffen werden konnten.

• Anmerkung : Dieser Intro-Artikel ist leider wirklich dummes Zeug, die Not der Kinobetreiber mit drastisch sinkenden Besucherzahlen hat die Industrie gezwungen, sich zeitnahe Gedanken über Einsparpotentiale zu machen.

Wenn in Heft 11/1957 des FV noch die Frage aufgeworfen wurde: „Kommt die Automation im Vorführbetrieb?", so kann diese Frage heute schon dahingehend beantwortet werden, daß diese Automation bereits in praktischer Form möglich ist, wie die Ausführungen auf Seite 2 ff. dieser Ausgabe zeigen.

In diesem Artikel sind auch die Grenzen aufgezeigt, die für diese Automation Geltung haben und es ergibt sich dabei die Feststellung, daß auch für die Zukunft der Vorführer nicht entbehrlich wird; es ändert sich lediglich der Umfang seiner Tätigkeit, indem ihm diese Automation einen Teil der routinemäßigen Arbeit abnimmt und ihn für andere wichtige Arbeiten freimacht. Diese Umschichtung ermöglicht vor allem eine höhere Betriebssicherheit der Filmvorführung und eine bessere Kontrolle des Filmmaterials.

Daß auch andere Fachfirmen sich mit diesem Problem der allmählichen Automatisierung der Filmvorführung befassen, geht aus Mitteilungen von Frieseke & Hoepfner hervor, nach denen vor kurzem in Frankfurt am Main ein mit Xenonlicht betriebener FH 99X-Projektor mit Fernsteuerung gezeigt wurde. Ein weiteres interessantes Zubehörgerät, das zur Verbesserung der Vorführung auf großen Bildwänden beitragen wird, ist eine von Bauer entwickelte Fernsteuerung der Bildschärfe, über die in der nächsten Ausgabe berichtet werden soll. Vollkommen neue Wege werden schließlich auch mit der Vorführung von Todd-AO-Filmen (70mm breit) beschritten, für die von Philips ein Spezial-Projektor DP70 entwickelt wurde, den unser Titelbild im Betrieb zeigt.

Die Möglichkeiten der Automation des Vorführbetriebes wurden in letzter Zeit in der Fachpresse viel diskutiert. Man verband damit auch bestimmte Vorstellungen, wie eine solche Automation durchzuführen wäre und welche Vorgänge der Filmvorführung damit erfaßt werden könnten, ohne sich dabei Gedanken zu machen, wie eine solche Apparatur praktisch auszuführen ist und in welcher Weise die Betätigung der einzelnen Schaltvorgänge erfolgen muß.

Es ist auch durch Meldungen in der Fachpresse bekannt geworden, daß Herr Fritz Schmidt für sein Theater im Recklinghausen eine solche Anlage nach eigenen Ideen entwickelt und angefertigt hat, die sich seit dem Frühjahr im praktischen Betrieb bewährt, jedoch war die technische Ausführung dieses Gerätes nicht so, daß sie als Grundlage für eine Serienfertigung dienen konnte.

Angeregt durch diese Vorführungen in Recklinghausen hat sich nunmehr Zeiss Ikon dieses interessanten Problems angenommen, und - aufbauend auf den Ideen von Fritz Schmidt - einen Vorführautomat entwickelt und in seinem elektromechanischen Aufbau so konstruiert, daß dieses Gerät serienmäßig gefertigt werden kann.

Um die Leistungsfähigkeit des von Zeiss Ikon entwickelten Gerätes zu demonstrieren, fand am 6. Dezember 1957 im „Tivoli-Filmtheater" in Kiel eine erste Vorführung im Beisein der Fach- und Tagespresse statt, bei der erstmalig ein komplettes Filmprogramm, beginnend mit der Pausenmusik bis zum Schließen des Vorhanges nach dem Hauptfilm und der Aufhellung des Zuschauerraumes, einwandfrei und ohne jede Störung vollautomatisch abgewickelt wurde.
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Bedingung für die vollautomatische Filmvorführung ist die Verwendung von Xenonlampen als Lichtquelle, da die vollkommen automatische Bedienung von Kohlebogenlampen nicht möglich ist, weil weder das Einsetzen der Kohlestifte, noch die Verstellung des Spiegels bei ungleichmäßiger Ausleuchtung automatisch vorgenommen werden kann.

Eine weitere Bedingung ist die Verwendung eines Dia-Projektors mit Projektionsglühlampe oder Xenonlampe und automatisch arbeitender Wechselkassette, sofern die Dias nicht wie bisher von Hand vorgeführt werden.

Nicht eingeschlossen in die Automation ist das Einsetzen der Filmrollen, das Filmeinlegen und das Herausnehmen der abgelaufenen Filmspulen. Diese Tätigkeiten, wie auch das Filmkleben und die Kontrolle des Films beim Umrollen, müssen nach wie vor durch den Vorführer ausgeführt werden, der auch zur ständigen Überwachung der Anlage anwesend sein muß.

Im Gegensatz zu den schon seit vielen Jahren in der Industrie verwendeten Automaten für Massendrehteile usw. ist die Aufgabenstellung für einen Vorführautomaten wesentlich komplizierter, da bei der Filmvorführung eine ganze Reihe verschiedenster Betätigungen ausgelöst werden müssen, die sich meist zeitlich zusammendrängen bzw. sogar gleichzeitig erfolgen müssen, z. B. Gong und öffnen des Vorhanges.

Die von Zeiss Ikon entwickelte Vorführautomatik besteht im wesentlichen aus einer Schaltwalze, die von einem Motor mit Untersetzungsgetriebe angetrieben wird. Die Schaltwalze besitzt Nuten, in die je nach dem einzuhaltenden Zeitplan verstellbare Schaltnocken eingesetzt sind, die bei Drehung der Schaltwalze elektrische Kontakte zur Auslösung der eingestellten Funktionen der angeschlossenen Maschinen und Geräte betätigen.

Das Prinzip ist dabei so, daß jeweils eine Funktion nach ihrem Ablauf die nächste auslöst, so daß der Automat nur dann läuft, wenn er einen Schaltimpuls erhalten hat und in der übrigen Zeit stillsteht. Auf diese Weise ist die Automatik unabhängig von der Länge der Ablaufzeit der einzelnen Vorgänge, also auch unabhängig von der Länge des Films.
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Wie bereits oben gesagt, sind die einzelnen Maschinen und Geräte mit dem Automat durch Leitungen verbunden. Die Auslösung der einzelnen Schaltungen erfolgt durch Kontaktstreifen, die auf das Filmband, auf das Magnetband des Bandspielers oder in irgendeiner anderen Weise angebracht sind.

Bei den Geräten, die nicht ohne weiteres an den automatischen „Programmgeber" angeschlossen werden können, müssen besondere schaltungstechnische Maßnahmen ergriffen werden, die ebenfalls so auszuführen sind, daß nach dem Ablauf des Vorganges automatisch der nächste ausgelöst wird. Eingeschlossen in die Automatik sind die Projektoren mit ihren Lichtquellen, der Saalverdunkler, Rampenlichtverdunkler, Vorhangzug, Bildwandabdeckung, Diaprojektor,
Bandspieler, die Überblendungseinrichtung und der Betriebsartenwähler, d. h. die Umschaltung für Lichtton, Nadelton, Magnetton usw.

Die automatische Abwicklung der Filmvorführung erfolgt nun in der Weise, daß vom Vorführer oder einem sonstigen Beauftragten ein Druckknopf betätigt wird, der sich an beliebiger Stelle im Vorführraum oder auch außerhalb befindet und die Automatik in Betrieb setzt.

Die Schaltwalze läuft an und die erste Schaltnocke, welche die elektrische Kontaktreihe erreicht, setzt den Bandspieler mit der Pausenmusik in Betrieb. Auf diesem Magnetband ist in einer zeitlich vorher abgestoppten Entfernung ein Kontaktstreifen aufgeklebt, der über die nächste Schaltnocke den Saalverdunkler betätigt und ihn bis zu einer Stellung fährt, die der Zuschauerraumbeleuchtung für die Diavorführung entspricht.

Gleichzeitig wird der Vorhang aufgezogen und der automatische Diaprojektor eingeschaltet. Werden Dias mit Begleittext vorgeführt, so kann wiederum der Bandspieler oder ein separater Plattenspieler zugeschaltet werden. Ist die Diavorführung beendet, werden je nach der im Theater üblichen Programmgestaltung die weiteren Vorgänge automatisch ausgelöst, bis schließlich der Projektor mit der ersten Rolle des Hauptfilms eingeschaltet wird.

Der Zeiss Ikon-Vorführautomat ist kräftig und stabil konstruiert und gesattelt ein zuverlässiges Einstellen der Schaltnocken. Die eingestellten Werte sind konstant, so daß auch bei längerer Benutzung der Einstellung keine Veränderung festzustellen ist, d. h., daß der zeitliche Ablauf der Vorstellung gewahrt bleibt.

Da nach den bisher noch geltenden Bestimmungen nur Filmrollen von 600 m Länge benutzt werden dürfen, und die Laufzeit einer solchen Rolle 22 Minuten beträgt, muß in diesen Abständen Film von Hand eingelegt werden. Das bedeutet eine gewisse Beeinträchtigung der Automation, die sich beheben läßt, wenn 1.800m-Spulen verwendet werden.

Diese sind zwar bis jetzt noch nicht offiziell zugelassen; es ist aber nach der Einführung des Sicherheitsfilmgesetzes und seinen Auswirkungen damit zu rechnen.

Ebenso ist zu erwarten, daß die Bestimmung, wonach der Vorführer seinen Platz an der laufenden Maschine nicht verlassen darf, aufgehoben wird. Er wird also für andere Arbeiten frei, und das ist letzten Endes das Hauptziel der Vorführautomatik. Sie soll den Vorführer nicht entbehrlich machen, ihm aber einen Teil der Arbeiten abnehmen, die sich besonders zu Beginn der Vorführung zeitlich zusammendrängen.

• Anmerkung : Das war eine ganz schlichte Lüge des Autors. Selbstverständlich sollte die neue Vorführ-Automatik Kosten einsparen, mindestens die ausufernde Arbeitszeit des Filmvorführers. Nur sagen durfte er das damals nicht.

Seine Aufgabe wird es dafür sein, den Ablauf der Vorführung zu überwachen und bei irgendwelchen Pannen (Filmriß usw.) sofort einzuspringen. Da er nicht mehr neben der Maschine zu stehen braucht, hat er genügend Zeit, die Kopien sorgfältig durchzusehen, schlechte Stellen zu beseitigen und Klebestellen einwandfrei auszuführen.

Die wichtigste Tätigkeit für den Vorführer wird nach dem Einbau des Automaten die Einstellung der Schaltnocken sein, die nach einem vorher festzulegenden Zeitplan erfolgt. Da das Gerät über insgesamt 70 Nocken verfügt, können technisch versierte und handwerklich geschickte Vorführer noch zusätzliche Geräte (Bühnenscheinwerfer, Ausstrahler o. ä.) an die Automatik anschließen. Die Schaltkontakte sind kräftig ausgeführt; für die Einschaltung der Projektoren sind die Kontakte so lang ausgeführt, daß auch ältere Maschinen, die über besondere Anlaßstufen in Betrieb gesetzt werden müssen, einwandfrei geschaltet werden können. -Z-

Bild
Der Zeiss Ikon-Vorführautomat, Schutzkappe abgenommen. Links die Schaltwalze mit den einstellbaren Schaltnocken, rechts der Antriebsmotor mit Untersetzungsgetriebe (Werkfoto: Zeiss Ikon)

Um in einem Verstärker zwei Stufen miteinander zu koppeln, d. h. die Spannung der vorhergehenden Röhre dem Gitter der nachfolgenden Röhre zuzuführen, gibt es verschiedene Schaltmöglichkeiten. Welche Schaltungsart zur Anwendung kommt, hängt einmal von den geforderten Eigenschaften des Gerätes und zum anderen von den zur Verwendung kommenden Röhren bzw. der Röhrenart ab.

So wird man z. B. zu einer Trafokopplung greifen, wenn eine möglichst hohe Verstärkungsziffer gefordert ist, der Verstärker aber aus irgendeinem Grunde mit Trioden bestückt werden soll. Werden hohe Qualitätsansprüche gestellt, wird die RC-Kopplung oder die galvanische Kopplung gewählt. Mit steilen Penthoden läßt sich auch hier bei vernünftigem Aufwand immer eine ausreichende Verstärkung erzielen.

Für besondere Zwecke, wie etwa für die Hervorhebung oder Aussiebung bestimmter Frequenzen, wird die abstimmbare Kopplung angewendet. Im Breitbandverstärker findet man oft Schaltungsarten, welche man als gemischte Kopplung bezeichnen könnte und endlich wird in Meßverstärkern und dgl. die Gleichstromkopplung angewendet. Die angedeuteten Schaltungsarten sollen im folgenden näher besprochen werden.
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Zu der Zeit, als man noch nicht die Penthode kannte, war die Transformatorkopplung - oder kurz Trafokopplung - die zumeist angewendete Schaltungsart. Das wird verständlich, wenn man bedenkt, daß die mit Trioden erreichbare Verstärkung gering ist und ein Transformator einen zusätzlichen Spannungsgewinn bedeutet. Die Schaltung eines transformatorgekoppelten Verstärkers ist verhältnismäßig einfach.

Die zu verstärkende Wechselspannung wird auf die Primärseite des Übertragers Tr 1 gegeben, welcher im Gitterkreis der ersten Röhre liegt. Die Wechselspannung erscheint hier also schon einmal um das Übersetzungsverhältnis des Transformators vergrößert. Die Spannung steuert nun in bekannter Weise über das Gitter den Anodenstrom der Röhre.

Der Anodenstrom durchfließt die Primärwicklung eines zweiten Übertragers Tr 2 und der überlagerte Wechselstrom erzeugt an dessen induktivem Scheinwiderstand einen proportionalen Spannungsabfall. Diese Wechselspannung wird wieder mit dem Übersetzungsverhältnis ü in die Sekundärwicklung induziert.

Zur Steuerung der zweiten Röhre steht damit schon eine weit höhere Spannung zur Verfügung. Der im Anodenkreis der zweiten Röhre liegende Trafo ist aus Anpassungsgründen häufig ein Abwärtsübertrager. In diesem Falle entsteht natürlich kein Spannungsgewinn, sondern die am Verstärkerausgang stehende Spannung ist um das Übersetzungsverhältnis des Übertragers verringert. Sollen Eingang und Ausgang des Verstärkers hochohmig sein, so kommen die Übertrager Tr 1 und Tr 3 in Fortfall.
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Die an einen guten Nf-Verstärker zu stellende Forderung ist, daß er den ganzen interessierenden Frequenzbereich linear überträgt. Ferner besitzt
jeder Verstärker eine obere und eine untere Grenzfrequenz, die mit fo bzw. fu bezeichnet werden. Unter der Grenzfrequenz einer Anordnung versteht man diejenige Frequenz, bei der die Spannung auf den 0,7fachen Wert der Spannung der Bezugsfrequenz abgesunken ist.

Die beiden Grenzfrequenzen eines Verstärkers mit Transformatorkopplung werden bestimmt durch die Induktivität der Primärwicklung und durch die parallel zur Sekundärseite liegenden Kapazitäten. Bekanntlich ist der induktive Scheinwiderstand der Trafowicklung frequenzabhängig, und zwar derart, daß mit abfallender Frequenz der Widerstand kleiner wird.

Die Folge ist, daß nach den tiefen Frequenzen zu der Spannungsabfall an der Primärwicklung geringer wird. Damit wird natürlich auch die in die Sekundärwicklung induzierte Spannung geringer, da sich das Übersetzungsverhältnis ja nicht ändert.

Im Interesse einer guten Tiefenübertragung muß also die Induktivität der Primärwicklung möglichst groß gemacht werden. Die obere Frequenzgrenze bestimmen die schädlichen Parallelkapazitäten der Sekundärseite. Diese Kapazitäten werden gebildet durch die Schaltkapazität Cs und die Eingangskapazität Ce der Folgeröhre und sollen im folgenden mit Ce- bezeichnet werden. Die ganze Anordnung hat eine starke Ähnlichkeit mit einem Parallelschwingkreis und verhält sich auch so.

Der Kreis wird also bei einer bestimmten Frequenz in Resonanz geraten und dann seinen höchsten Widerstand aufweisen. Mit anderen Worten: Bei der Resonanzfrequenz wird ein Anstieg der Verstärkung zu verzeichnen sein; für Frequenzen oberhalb der Resonanzfrequenz wird jedoch der Kreiswiderstand und damit die Verstärkung sehr schnell abfallen.

Die Höhe der Resonanzfrequenz hängt von der Induktivität der Sekundärwicklung und der schädlichen Kapazität Co- ab. Sie liegt um so tiefer, je größer diese beiden Werte sind. Um also eine gute Höhenübertragung zu sichern, muß Ce- möglichst klein gehalten werden, da die Sekundärwicklung im Interesse der Tiefen ja nicht beliebig klein gemacht werden kann.

Von Bedeutung für die Höhenwiedergabe wird damit auch das Übersetzungsverhältnis des Übertragers. Hohes Übersetzungsverhältnis bedeutet zwar einen hohen Spannungsgewinn, aber auch eine niedrige Resonanzfrequenz, da hierbei wieder die Sekundärwindungs-zahl und damit ihre Induktivität ansteigt. Gebräuchlich sind Übersetzungsverhältnisse von 1:2 bis 1:6. Wie auch aus dem Schaltbild hervorgeht, durchfließt der Anodenstrom der Vorröhre die Primärwicklung des Transformators. Dieses hat eine Gleichstromvormagnetisierung des Trafokernes zur Folge, womit einmal eine Verringerung der induktiven Scheinwiderstände und größere nichtlineare Verzerrungen verbunden sind.

Um die Gleichstromvormagnetisierung zu vermeiden, kann am Stelle der Primärwicklung ein Ohmseher Widerstand oder eine Drossel eingeschaltet werden. Die Ankopplung des Übertragers erfolgt dann gleichstrom-frei über einen Kondensator. Die Trainsformatorkupplung wird in der Regel nur in Verbindung mit Trioden benutzt, da nur diese infolge ihres kleinen Innenwiderstaindes die Resonanzspitze ausreichend bedämpfen.

Eine Abart der Transformatorkopplung ist die Drosselkopplung. Bei dieser Schaltung liegt am Stelle des Übertragers im Anodenkreis eine Drosselspule hoher Induktivität, welche somit einem hohen Wechselstromwidersitand darstellt. Die an diesem Widerstand abfallende Tonspannung wird über einem Kondensator gleichstromfrei auf das Gitter der Folgeröhre gegeben. Die Gittervorspannumg wird der Röhre über einem Widerstand zugeführt.

Der Frequenzgang des Drosselverstärkers ist ähnlich wie der des Trafoverstärkers. Ein Vorteil beider Schaltungen ist, daß durch die Verwendung einer Induktivität im Anodenkreis praktisch keim Gleichspannungsabfall auftritt. Hierdurch kommt am der Anode die volle Gleichspanmung zur Auswirkung, was eine größere Arbeitssteilheit zur Folge hat.

Bilder
Prinzip-Schaltbild einer Trafo-Kopplung (Tr)
Gleichstromfreie Ankopplung des Übertragers über den Kondensator C
Übertrager mit schädlicher Kapazität Cg
Schematische Darstellung einer Drosselkopplung (DR)
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Die Widerstands-Kondensator-Kopplung, kurz RC-Kopplung genannt, ist die in modernen Niederfrequenzerstärkern am häufigstem angewendete Schaltungsart. Ähnlich wie bei der Drosselkopplung wird die am Arbeitswiderstand der Röhre abfallende Wechselspannung über einen Kondensator auf das Steuergitter der nachfolgenden Röhre gegeben.

Als Arbeitswiderstand wird hier aber ein frequenzunabhängiger ohmscher Widerstand verwendet. Das hat allerdings dem Nachteil, daß an dem Arbeitswiderstand auch Gleichspannung verloren geht, wodurch die wirksame Amodenspammung geringer wird.

Die Gittervorspannung wird wieder über einen Widerstand, den sog. Gitterableit-Widerstamd Rg, zugeführt. Die Größe von Rg ist von Einfluß auf die Verstärkungsziffer und den Frequenzgang des Gerätes.

Wie auch aus der Schaltung ersichtlich ist, liegt der Gitterableitwiderstamd wechselstrommäßüg parallel zum Arbeitswiderstand Ra. Ein zu kliner Gitterableitwiderstand würde diesen also belasten und die Spannung an Ra zusammenbrechen lassen. Um dies zu vermeiden, soll der Wert des Gitterwiderstandes Rg groß gegenüber dem Arbeitswiderstaind Ra sein. Wie aber später noch gezeigt wird, kann Rg nicht beliebig hoch gewählt werden.

Der Einfluß auf dem Frequenzgang besteht im Zusammenhang mit dem Kopplungskondensator C. Aufgabe dieses Kondensators ist es, die an Ra stehende Wechselspannung möglichst ungeschwächt auf das Steuergitter der Folgeröhre zu leiten. Daneben soll er aber auch noch die Anodengleichspannung vom Gitter fernhalten.

Wie nun der Ersatzschaltung der Anordnung leicht zu entnehmen ist, bilden Gitterableitwiderstand und Kopplungskondensator einen Spannungsteiler. Die Nutzspannung fällt dabei an Rg ab. Damit diese Snannung möglichst groß ist, muß der Wechselstromwiderstand des Kondensators klein gegen den Widerstand Rg sein, denn die Spannungen verhalten sich bekanntlich wie die Widerstände.

Der Wechselstromwiderstand des Kondensators ist aber frequenzabhängig in der Weise, daß der Widerstand nach den niedrigen Frequenzen hin ansteigt. Der Spannungsanteil an Rg wird also bei den tiefen Frequenzen abnehmen und das um so mehr, je kleiner der Kopplungskondensator ist.

Für eine gute Tiefenübertragung soll also der Kondensator recht groß sein. Ein großer Kopplungskondensator bringt aber die Gefahr mit sich, daß eine unerwünschte Verkopplung bei den tiefen Frequenzen auftritt. Diese Verkopplung entsteht über den Innenwiderstand der Gleichspannungsquelle aus der ja alle Verstärkerstufen gemeinsam gespeist werden.

Der Innenwiderstand der Spannungsquelle hat - wegen der dem Gleichrichter nachgeschalteten Siebkette - einen kapazitiven Charakter und ist darum bei den tiefsten Frequenzen nicht mehr vernachlässigbar klein. Der Anodenwechselstrom der ersten wie auch der zweiten Röhre rufen an dem Innenwiderstand der Spannungsquelle einen Wechselspannungsabfall hervor. Dieser wird bei den tiefen
Frequenzen einen wesentlich größeren Wert annehmen, als bei den hohen.

Der von beiden Anodenströmen gemeinsam erzeugte Spannungsabfall ist nun die Ursache der unerwünschten Verkopplung. Wie leicht einzusehen ist, gelangt diese Spannung über den Kopplungskondensator wieder auf das Gitter der zweiten Röhre. Die Folge ist eine Rückkopplung bei den tiefen Frequenzen, wodurch der Verstärker ins Schwingen gerät. Das Schwingen äußert sich in einem dauernden Auf- und Entladen des Kopplungskondensators C. Die Folge sind Anodenstromschwankungen, die sich bei der Wiedergabe durch ein blubberndes Geräusch bemerkbar machen. Ohne besondere Maßnahmen treten die Störungen schon bei relativ hohen Frequenzen auf.

Zur Entkopplung der einzelnen Verstärkerstufen wird daher in den Anodenkreis einer jeden Röhre ein RC-Glied eingeschaltet, welches gleichzeitig noch als Siebglied für den Anodenstrom wirkt.

Trotzdem soll der Kopplungskondensator nicht größer gemacht werden, als es für eine gute Tiefenwiedergabe erforderlich ist. Mit der Kapazität des Kondensators steigt nämlich auch sein Ableitstrom, welcher über den Gitterwiderstand nach Null abfließt.

Verantwortlich für den Ableitstrom ist der Isolationswiderstand des Kondensators. Da auch der Isolationswiderstand mit dem Gitterableitwiderstand einen Spannungsteiler bildet, muß ersterer möglichst groß sein. Andernfalls würde auf das Steuergitter der Röhre ein zu großer Anteil der positiven Anodenspannung gelangen, welche nicht nur eine Verlagerung des Arbeitspunktes verursacht - so daß also Verzerrungen entstehen -, sondern vor allem ein lawinenartiges Ansteigen des Anodenstromes und damit eine Zerstörung der Röhre zur Folge hat.

Bei einem angenommenen Isolationswiderstand von 10 MOhm und einem Gitterwiderstand von 1 MOhm entsteht ein Spannungsteiler- verhältnis von 1:10, d. h. am Gitter würde ein Zehntel der an der Vorröhre liegenden positiven Anodenspannung auftreten. Bei einem Isolationswiderstand von 100 MOhm dagegen nur noch ein Hundertstel.

Für den Kopplungskondensator sollen daher erstklassige Ausführungen mit sehr hohem Isolationswert verwendet werden. Nicht nur der Ableitstrom durch den Kondensator, sondern auch der - wenn auch sehr kleine - immer fließende Gitterstrom ruft einen Spannungsabfall an Rg hervor.

Die durch diese unvermeidlichen Fehlströme erzeugten Spannungen sind natürlich um so größer, je größer der Gitterableitwiderstand ist. Rg soll den in den Röhrentabellen angegebenen Wert daher nicht überschreiten.

Die obere Frequenzgrenze bestimmen wieder die Röhren- und Schaltkapazitäten. Da sie parallel zu Ra liegen, wirken sie bei den Höhen als Nebenschluß und verkleinern damit den wirksamen Außenwiderstand. Die schädlichen Kapazitäten wirken sich um so mehr aus, je größer der Außenwiderstand gewählt wird. Bei sorgfältiger Dimensionierung läßt sich aber mit einem RC-Verstärker ein Frequenzgang erzielen, der - insbesondere bei den hohen Frequenzen - annähernd gradlinig verläuft. Dabei darf aber nicht vergessen werden, daß nicht nur die Kopplungsart für den Frequenzverlauf verantwortlich ist, da ja noch andere frequenzabhängige Schaltmittel in der Stufe sind.

Der Einfluß des Kathodenkondensators auf die Tiefenwiedergabe ist hinreichend bekannt. Ähnlich verhält es sich mit dem Schirmgitterkondensator. Er muß so groß gemacht werden, daß sein Wechselstromwiderstand klein gegenüber dem Schirmgitterwiderstand Rs ist. Andernfalls entsteht durch unerwünschte Gegenkopplung über das Schirmgitter ein Tiefenverlust. Auch der Anoden-siebkondensator muß ausreichend bemessen sein, denn die Nutzspannung soll ja am Außenwiderstand abfallen. Dazu kommt, daß bei mehrstufigen Verstärkern ein Abfall von 30% pro Stufe bei den Grenzfrequenzen nicht mehr zulässig ist. Denn bei zunehmender Stufenzahl multiplizieren sich zwar die Verstärkungsziffern, aber auch die Verstärkungsabfälle.

Bilder
Links: Ersatzschaltbild der RC-Kopplung, rechts: Ohmscher Außenwiderstand mit schädlicher Kapazität Cg
Prinzipielle Schaltung einer RC-Kopplung
RC-Verstärker mit eingezeichneten schädlichen Kapazitäten
Stufenschaltbild eines RC-Verstärkers mit Andeutung der frequenzabhängigen Spannungsteilung der Schaltmittel
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In Verstärkern mit sehr großer Bandbreite, den sog. Breitbandverstärkern, ist der Einfluß der schädlichen Kapazität auf die obere Frequenzgrenze nicht mehr zu vernachlässigen.

Derartige Verstärker müssen oft bis zu einigen 10 Mhz und darüber hinaus linear übertragen. Um den Abfall der hohen Frequenzen zu kompensieren, wendet man eine gemischte Kopplungsart an. In Serie mit dem ohmschen Arbeitswiderstand Ra wird eine Drosselspule L eingeschaltet. Die Induktivität wird so bemessen, daß ihr Wechselstromwiderstand bei den unteren Frequenzen vernachlässigbar klein ist. Erst von dort an, da durch den Einfluß der Parallelkapazitäten die Verstärkung absinkt, wird die Drossel wirksam.

Da die Drosselspule mit dem Außenwiderstand Ra in Serie liegt, wird durch den jetzt ansteigenden Scheinwiderstand Ra vergrößert und die Verstärkung wieder ausgeglichen. Für die Wirksamkeit der Kompensation ist die Größe des Ohmschen Widerstandes von Bedeutung. Ist sein Wert groß gegenüber dem induktiven Scheinwiderstand, wird der Einfluß der Drossel auf den Gesamtwiderstand nur gering sein. Bei einem zu kleinen ohmschen Außenwiderstand wird dagegen der induktive Anteil überwiegen. Die Frequenzkurve ist dann ähnlich wie beim Drosselverstärker, d. h. sie zeigt eine Resonanzspitze.

Um sie abzuflachen, kann parallel zu Ra eine kleine Kapazität geschaltet werden. Parallel zur Drossel würde der Kondensator mit dieser einen Schwingkreis bilden und die Resonanzspitze noch ausgeprägter erscheinen lassen. Manchmal sind es aber gerade die Resonanzeigenschaften, die zur Höhenan-hebung ausgenutzt werden.

Die Induktivität läßt sich dann auch im Gitterkreis der Röhre anbringen, "wo" der Schwingkreis mit der dynamischen Eingangskapazität der Röhre gebildet wird. Diese Beispiele dürften genügen, um erkennen zu lassen, daß es gerade bei einem Breitbandverstärker auf eine sehr sorgfältige Dimensionierung ankommt, um einen ausgeglichenen Frequenzverlauf sowohl bei den Tiefen wie auch bei den Höhen zu erreichen.

Bild
RC-Verstärker mit zwei Kompensationsgliedern

Gleichstromverstärker werden als Meßverstärker für die Messung sehr kleiner Spannungen und Ströme sowie zu Regelungszwecken usw. verwendet. Ein Gleichstromverstärker arbeitet mit direkter Kopplung zwischen Anode und Steuergitter.

Die Anodenspannung der Vorstufe wird dadurch gleichzeitig die Gitterspannung der Folgeröhre. Diese Kopplungsart wird auch als galvanische Kopplung bezeichnet. Die zu messende Spannung bzw. der zu messende Strom wird durch den Widerstand Rg der ersten Röhre geschickt. Der Strom ruft an dem Widerstand einen Spannungsabfall hervor - wodurch die Strommessung in eine Spannungsmessung übergeht -, und verändert damit die Gittervorspannung der Röhre.

Diese Änderung der Gitterspannung hat nun eine bleibende Änderung des Anodenstromes zur Folge, wodurch eine verstärkte Spannungsänderung am Außenwiderstand dieser Röhre auftritt.

Diese wirkt auf das Gitter der nächsten Röhre und steuert damit in der gleichen Weise auch deren Anodenstrom. Die kleine Eingangsspannung erscheint also am Verstärkerausgang wesentlich vergrößert und kann hier gemessen oder zur Regelung eines Vorganges benutzt werden.

An den Gleichstromverstärker sind einige Sonderanforderungen zu stellen, die im folgenden kurz erläutert werden sollen. Zunächst ist es einmal von großer Wichtigkeit, die Betriebsspannungen möglichst konstant zu zu halten. Jede Spannungsänderung wird ja im Verstärker verarbeitet und erscheint damit am Ausgang, wo sie das Meßergebnis verfälscht oder die Regelung beeinflußt.

Ähnlich verhält es sich mit dem Gitterstrom. Wie schon oben erwähnt, fließt immer ein gewisser Gitterstrom, der am Gitterwiderstand eine Spannung erzeugt. Bei Meßverstärkern muß dieser Widerstand um so größer sein, je kleiner der zu messende Strom ist (damit an Kg eine hohe Meßspannung entsteht).

Aber auch bei direkter Spannungsmessung ist ein großer Eingangswiderstand erforderlich, um die Spannungsquelle nicht zu belasten. In beiden Fällen würde aber ein Gitterstrom das Meßergebnis verfälschen.

Für besonders hohe Ansprüche wurden deshalb spezielle Verstärkerröhren entwickelt. Es sind dies die Elektrometerröhren, die immer dann zur Anwendung kommen, wenn ein sehr hoher Eingangswiderstand gefordert ist (Röhrenvoltmeter).

Um zu erreichen, daß der Ableitstrom und Ionenstrom zum Gitter besonders klein wird, weisen Elektrometerröhren einen extrem hohen Isolationswiderstand des Steuergitters gegenüber den anderen Elektroden auf. Der dabei fließende Gitterstrom ist kleiner als 10 hoch -14 Ampere.
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Eine weitere, an den Gleichstromverstärker zu stellende Forderung ist, daß das Meßinstrument am Ausgang stets Null zeigt, wenn die zu messende Größe auch Null ist. Praktisch ist dieses wegen der niemals ganz zu beseitigenden "Unkonstanz" der Spannungsquellen nur sehr schwer zu erreichen.

Oft liegt das Meßinstrument auch direkt im Anodenkreis der letzten Röhre - z. B. beim Röhrenvoltmeter -, so daß es vom Anodenruhestrom durchflossen wird. Durch schaltungstechnische Maßnahmen müssen diese Einflüsse kompensiert werden.

So schickt man beispielsweise bei einfachen Geräten aus einer Batterie einen Gegenstrom durch das Meßinstrument. Dieser Strom ist natürlich ebenfalls Schwankungen unterlegen und muß des öfteren nachgeregelt werden. Eine andere Kompensationsmaßnahme ist es, das Meßinstrument in Brückenschaltung zwischen zwei Röhren zu legen. Solange die Brücke im Gleichgewicht ist, fließt kein Strom und das Instrument zeigt Null. Erst das Einbringen einer Meßspannung stört das Gleichgewichtsverhältnis und läßt das Meßinstrument ausschlagen.

Im Prinzip kann ein Gleichstromverstärker auch zur Verstärkung von Wechselspannungen herangezogen werden. Tatsächlich findet man die galvanische Kopplung auch des öfteren in den sog. Hi-Fi-Verstärkern, in denen (wo) durch ihre Anwendung der Kopplungskondensator C als phasendrehendes Glied in Wegfall kommt.
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Die abstimmbare oder Resonanzkopplung wird vorherrschend im Hochfrequenzverstärker angewendet. Im NF-Verstärker verwendet man die Resonanzkopplung manchmal, um bestimmte Frequenzgebiete anzuheben- oder abzusenken.

Um die Vorgänge um die abstimmbare Kopplung verständlich zu machen, muß einmal kurz auf die Wirkungsweise des Schwing- oder Resonanzkreises eingegangen werden. Man denke sich einen Kondensator C, der aus irgendeiner Gleichspannungsquelle aufgeladen wurde. Parallel zum Kondensator liegt eine Spule mit der Induktivität L. Die Spannung des Kondensators wird nun einen Strom durch die Spule treiben, welcher seinerseits ein magnetisches Feld in der Spule aufbaut.

Der Kondensator gibt also seinen Energiegehalt an die Spule ab, mit anderen Worten: Der Kondensator entlädt sich über die Spule. Ist er ganz entladen, gibt die Spule ihre Energie wieder an den Kondensator ab und das Spiel beginnt von neuem.

Die elektrische Energie schwingt also zwischen Spule und Kondensator hin und her, und zwar so lange, bis sie sich verbraucht hat.

• Anmerkung : Sehr ungeschickt beschrieben : Physikalisches Grundgesetz : Energie verbraucht sich nicht !!!! Sie wird gewandelt.

In der Praxis wird dieses sehr bald der Fall sein, da sich ein Schwingkreis nicht ohne ohmsche Verlustwiderstände aufbauen läßt. Sollen die Schwingungen also nicht abreißen, so muß dem Kreis im richtigen Augenblick immer wieder Energie zugeführt werden.

Auch ein mechanisches Pendel muß immer wieder im richtigen Moment angestoßen werden, damit seine Schwingungsweite nicht kleiner wird.

Wie bekannt, haben Induktivität und Kapazität einen entgegengesetzten Widerstandsverlauf. Bei der Frequenz Null, also bei Gleichstrom, ist der Widerstand des Kondensators unendlich groß und der der Spule Null.

Der Leitwert der Parallelschaltung ist damit also sehr groß. Wird jetzt die Frequenz erhöht, so steigt der Scheinwiderstand der Spule und der des Kondensators fällt. Da der kapazitive Widerstand des Kondensators entgegen der Frequenz verläuft - man sagt auch, der Kondensator hat einen negativen Widerstandsverlauf -, addieren sich nicht die Leitwerte wie üblich bei der Parallelschaltung, sondern sie subtrahieren sich.

Wenn man zu einem positiven Wert einen negativen hinzuzählt = addiert, so ist es das gleiche, als wenn man zwei positive Werte subtrahiert, also: ( + 10) + (-10) = ( + 10) - ( + 10) = 0.

Bei einer bestimmten Frequenz werden beide Scheinwiderstände gleich groß sein und damit sich der Leitwert Null ergeben.

Theoretisch wäre damit der Widerstand des Kreises unendlich groß. In der Praxis trifft das wegen der schon erwähnten Verlustwiderstände nicht zu, jedoch lassen sich recht beachtliche Widerstände erreichen. Die Erscheinung, daß bei einer bestimmten Frequenz die beiden Scheinwiderstände gleich groß, der Gesamtwiderstand jedoch sehr hoch ist, bezeichnet man als „Resonanz".

Die dabei herrschende Frequenz ist die Resonanzfrequenz, der Kreiswiderstand der Resonanzwiderstand. Interessant ist dabei, daß die am Schwingkreis - der auch Resonanzkreis genannt wird - stehende Spannung stets größer ist, als die den Schwingkreis erregende Spannung. Steigert man die Frequenz über die Resonanz hinaus, so wird der induktive Widerstand ansteigen, der kapazitive jedoch abfallen.

Die Subtraktion ergibt dann wieder einen Rest und damit einen endlichen Leitwert. Bei der Frequenz „Unendlich" ist der kapazitive Widerstand Null und der Gesamtwiderstand nach den Regeln der Parallelschaltung ebenfalls Null. Gerade umgekehrt wie der eben beschriebene Parallelschwingkreis verhält sich der Serienschwingkreis.
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Legt man einen solchen Parallelschwingkreis nun als Arbeitswiderstand in den Anodenkreis einer Röhre, so ist es klar, daß von einem Frequenzgemisch die Resonanzfrequenz am meisten verstärkt wird. Wie weit die in der Nähe der Resonanz liegenden Frequenzen noch mit verstärkt werden, hängt von der Flankensteilheit der Resonanzkurve und damit von der Güte des Kreises ab.

Je spitzer die Resonanzkurve ist, um so schneller fällt die Spannung rechts und links der Resonanzfrequenz ab. Macht man die Induktivität oder die Kapazität veränderlich, so lassen sich innerhalb eines bestimmten Bereiches alle beliebigen Resonanzfrequenzen einstellen.

Nach diesem Prinzip wird z. B. jeder Rundfunkempfänger auf den Sender abgestimmt. Die am Resonanzwiderstand abfallende Spannung wird über einen Kondensator oder eine kleine Koppelspule dem Steuergitter der Folgerähre zugeführt. Im Gitterkreis dieser Röhre kann aber auch ein zweiter Resonanzkreis angebracht und mit dem ersten zu einem sog. Bandfilter vereinigt werden.

Bandfilter haben eine nahezu rechteckige Durchlaßkurve, wie sie für manche Fälle erforderlich ist. So z. B. im Rundfunkempfänger, in welchem aus dem Frequenzgemisch ja nicht nur die Senderfrequenz, sondern auch die ihr überlagerte niederfrequente Modulation verlustlos übertragen werden soll. Die Bandfilterkopplung findet man daher auch im ZF-Teil eines jeden Superhets. Günter E. Wegner

Bilder
Ruhestrom-Kompensation durch Brückenschal-tung in einem Dioden-Voltmeter
Prinzip eines Gleichstrom-Verstärkers
Prinzip-Schaltbild eines Resonanz-Verstärkers
Prinzip einer Bandfilter-Kopplung (Sämtliche Zeichnungen v. Verf.)

Nachdem in Hessen vor kurzem bereits das Mindestalteir für die Zulassung zur Vorführerprüfung auf das vollendete 18. Lebensjahr gesetzt wurde (bisher 21 Jahre), hat nunmehr der Hessische Minister des Inneren durch eine Verordnung vom 22. Oktober 1957 verfügt, daß bei ausschließlicher Verwendung von Sicherheitsfilm, wie sie nach dem Sicher heitsfilmgesetz ab 1. Dezember 1957 vorgeschrieben ist, ein Vorführscheim zum Vorführen von Filmen nicht mehr erforderlich ist. Die nachgeordneten Behörden, insbesondere die Polizeibehörden, wurden über diese neue Rechtslage unterrichtet.

Mit dieser Verfügung wurde einem Wunsch entsprochen, der bereits bei der Verkündung des Sicherheitsfilmgesetzes von verschiedenen Seiten, u. a, auch von den Wirtschaftsverbänden der Filmtheater, geäußert wurde. Es besteht in diesen Kreisen nach einer Mitteilung des WdF Hessen jedoch Übereinstimmung darüber, daß die Filmvorführerlehrgänge wie bisher weiter durchgeführt werden, da zur Ausbildung von versierten Filmvorführern - insbesondere im Hinblick auf die neuen Vorführungstechniken - ein Fachschulbetrieb unterhalten werden muß, um den Nachwuchs an Filmvorführern zu sichern.

Daher wird auch über die Teilnahme an einem Lehrgang der Frankfurter Filmvorführerschule nach wie vor ein amtlicher Vorführschein ausgestellt, der auch zur Vorführung von Nitrofilmen berechtigt, da in den nächsten Jahren in Einzelfällen noch mit der Verwendung von Nitrofilm gerechnet werden muß und für diesen Fall ein amtlicher Vorführsichein erforderlich ist. Für später ist daran gedacht, den amtlichen Vorführschein durch einen Berufsausweis zu ersetzen, der durch die Filmwirtschaft nach bestandener Prüfung erteilt wird. -Z-

Bei der Filmvorführung mit großen Projektionsentfernungen und verhältnismäßig kleinen Bildwänden kann der Vorführer von seinem Standpunkt aus nur schwer beurteilen, ob die beste Bildschärfe eingestellt ist. Man hat für solche Fälle schon in früheren Jahren kleine einäugige Ferngläser verwendet, um diese Schwierigkeit zu beheben.

Neuerdings wurde nun von der Fa. Eugen Bauer eine Zusatzeinrichtung entwickelt, die eine Fernsteuerung der Bildschärfe vom Zuschauerraum aus erlaubt. Damit ist man in die Lage versetzt, die Bildschärfe von einem Standpunkt aus einzustellen, an dem sie sich am besten beurteilen läßt, d. h. wenige Meter von der Bildwand entfernt.

Die von Kino-Bauer geschaffene Einrichtung besteht aus einem kleinen Zahnrad-Vorgelege, das von einem Motor getrieben wird, der vom Zuschauerraum durch Druckknopf-Schaltung gesteuert wird. Dieses Vorgelege wirkt auf die Bildschärfen- Einstellung des Objektivhalters und läßt sich nachträglich an alle
Bauer-Projektoren mit dem ausschwenkbaren Schnellwechsel- Objektivhalter anbringen. Die Fernsteuerung erlaubt andererseits nach wie vor auch eine Einstellung der Projektionsobjektive von Hand, so daß der Vorführer in den Einstellmöglichkeiten der Projektionsobjektive nicht beschränkt ist. -Z-