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Einrichtung mit oder an einer elektrischen Entladungsröhre.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit oder an einer mindestens ein Schirmgitter enthaltende
Entladungsröhre, die insbesondere bei höheren Frequenzen verwendet werden soll.
Bei Schirmgitterröhren verliert bekanntlich das Schirmgitter, zu je kürzeren Wellen man gelangt, immer mehr seine abschirmende Wirkung. Dies hat folgende Ursachen : Zwischen der Anode und den Schirmgittern besteht eine Kapazität und über diese und die Zuleitung zum Schirmgitter fliesst bei Auftreten einer Wechselspannung an der Anode ein Strom, der an der Selbstinduktion der Schirmgitterzuleitung einen Spannungsabfall hervorruft.
Dieser Spannungsabfall ist wesentlich in
Gegenphase zur Spannung an der Anode, solange die Frequenz klein gegen die Resonanzfrequenz der Schirmgitteranodenkapazität mit der Selbstinduktion der Schirmgitterzuleitung ist. Über die Kapazität zwischen Schirmgitter und Steuergitter wird diese Spannung auf letzteres übertragen, so dass es sich so verhält, als ob eine negative Kapazität zwischen Anode und Steuergitter vorhanden wäre.
Der Wert dieser Kapazität ist in erster Annäherung dem Quadrate der Frequenz proportional.
Auch über eine andere Elektrode als das Schirmgitter kann in gleicher Weise wie oben beschrieben eine Rückwirkung von der Anode auf die Steuerelektrode erfolgen. Auch hier ist in erster Annäherung der Wert dieser scheinbaren negativen Kapazität zwischen Anode und Steuerelektrode dem Quadrat der Frequenz proportional.
Eine andere Ursache der Rückwirkung rührt von der Spannungsübertragung über die Gegeninduktivität der Anodenzuleitung mit der Zuleitung irgendeiner andern Elektrode her.
Es ist ersichtlich, dass dies bei der Arbeit mit hohen Frequenzen zur Störung Anlass geben kann.
Die erfindungsgemässe Einrichtung besteht nun darin, bei Röhren mit einem Elektrodensystem mit wenigstens zwei Gittern, die insbesondere für höhere Frequenzen verwendet werden, die wirksame Selbstinduktion und die gegenseitige Induktion der Zuleitungen und/oder Kapazitäten zwischen den Elektroden zu verringern oder zu beseitigen oder die Rückwirkungen dadurch unschädlich zu machen, dass eine andere Rückwirkung mit dem entgegengesetzten Vorzeichen, also in Gegenphase mit der Ursprünglichen, hinzugefügt wird, indem die Elektroden entsprechend gestaltet und angeordnet werden, oder Impedanzen (Kapazitäten, Selbstinduktionen od. dgl. ) in die Zuleitung zu den Elektroden oder zwischen den Elektroden vorgesehen werden.
Nach einer Ausführungsform kann dies in der Weise geschehen, dass zwischen der Anode und der Steuerelektrode hintereinander wenigstens zwei Schirmgitter angeordnet werden. Dabei sind die verschiedenen Elektroden derart bemessen, dass zwischen der Anode und jenem Schirmgitter, welches eine grosse Kapazität der Steuerelektrode gegenüber hat, eine kleine, durch ein anderes Schirmgitter herbeigeführte Kapazität besteht, wobei auch die Kapazität zwischen dem letzteren Schirmgitter und der Steuerelektrode durch das dem Steuergitter näher stehende Schirmgitter klein gehalten wird. Es sind zwar schon Elektronenröhren (Penthoden) bekanntgeworden, welche zwischen der Steuerelektrode und der Anode zwei weitere Gitterelektroden aufwiesen.
Von diesen war jedoch nur eine als Schirmgitter ausgebildet, während die andere als Fanggitter diente und dementsprechend eine grosse Maschenweite hatte, also grundsätzlich als Schirmgitter nicht geeignet war.
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Andere Mittel nach der Erfindung sind die Einfügung von Selbstinduktionsspulen in die Zuleitungen eines oder mehrerer Gitter und die Anordnung einer in oder ausserhalb der Röhre eingebauten Kapazität zwischen zwei Gittern. Wird hiebei gleichzeitig die zuvor erwähnte Ausführungsform angewendet, so wird auf dem der Anode zunächst stehenden Schirmgitter infolge der Selbstinduktion seiner
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vorigen und somit in Phase mit der Anodenspannung gelangt.
Diese Rückwirkung über zwei andere
Elektroden kann infolgedessen wie eine über eine positive Kapazität zwischen Anode und Steuergitter auf dieses wirkend, gedacht werden, deren Wert proportional der vierten Potenz der Frequenz ist.
Durch richtige Bemessung der Selbstinduktionen der Zuleitungen und der Kapazität zwischen den beiden Schirmgittern kann die erfindungsgemäss zusätzlich herbeigeführte Rückwirkung, die infolge der scheinbaren negativen Kapazität entstehende Rückwirkung beseitigen oder verringern, so dass der Frequenzbereich, in dem die Röhre für gewisse Zwecke, z. B. Hochfrequenzverstärkung bis zur höchsten Frequenz verwendbar wird.
Nach einer andern Ausführungsform der Erfindung wird in die Zuleitungen der Anode und eines der Gitter ein Transformator eingefügt, so dass der Anodenstrom auf der betreffenden Elektrode eine
Spannung herbeiführt, welche die Rückwirkung verringert oder beseitigt. Dieser Transformator kann in der Röhre selbst angeordnet sein.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier Ausführungsformen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Entladungsröhre mit Glaskolben, in der erfindungsgemäss zwei Schirmgitter angeordnet sind. Fig. 2 veranschaulicht schematisch einen Teil einer Entladungsröhre mit Metallkolben.
Auf der einen Seite der mit einer Metallisierung 2 versehenen Wandung 1 der Röhre befindet sich in Fig. 1 eine Quetsehstelle 3, in welche die Zuleitungen der Kathode 4, der Schirmgitter 5 und der Anode 6 eingeschmolzen sind. Der Zuführungsdraht 7 des Steuergitter ist an einem andern Ende der Röhre nach aussen geführt. Die Metallisierung soll vorteilhaft nicht mehr als 2 mm höher sein, als die innere Abschirmung 24 der Anode, die mit dem Schirmgitter 11 verbunden ist.
Die Röhre enthält eine indirekt geheizte Kathode 8, ein Steuergitter 9, zwei Schirmgitter 10 und 11 und eine Anode 12.
Die in Fig. 2 dargestellte mit einer Metallwandung 13 versehene Röhre enthält eine Kathode M, ein Steuergitter. M und zwei Schirmgitter 16 und 11. Bei einer Röhre, deren Wandung ganz oder teilweise aus Metall besteht, führt nun der Metallsockel infolge der Kapazität dieses Sockels zu der Anode und Steuerelektrode eine grosse Rückwirkung herbei. Um dieser entgegenzuwirken, wird die Rückwirkung über die beiden Schirmgitter in dem hier gegebenen Ausführungsbeispiel in der Weise vergrössert, dass ein Kondensator 18 zwischen den beiden Schirmgittern angeordnet und die Zuleitung des Schirmgitters 11 mit einer Selbstinduktion 19 versehen wird.
In Fig. 2 ist dieser Kondensator zwischen den Schirmen 22, der mit dem Schirmgitter 16 und dem Schirm 23, der mit dem Schirmgitter 17 verbunden ist, geschaltet.
Da die Rückwirkung über die Zusatzkapazität das entgegengesetzte Vorzeichen derjeniger über den Metallsockel hat, können die Störungen in einem gewissen Frequenzbereich verringert werden.
Die Zuführungsdrähte der verschiedenen Elektroden sind bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durch Isolierkörper 20 hindurch nach aussen geführt, wobei das Steuergitter an einem Ende, die Kathode 14, die Schirmgitter 16 und 17 und die Anode 21 am andern Ende nach aussen geführt sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung mit einer besonders für kurze Wellen und hohe Frequenzen geeigneten elektrischen Entladungsröhre mit einem zwei oder mehr Gitter enthaltenden Elektrodensatz, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden so gestaltet und angeordnet sind und/oder dass Impedanzen in die Zuleitung (en) zu den Elektroden oder zwischen den Elektroden vorgesehen sind, durch welche die Rück- wirkung nach der Steuerelektrode, die infolge der Spannung auf den andern Elektroden entsteht und die durch die Selbstinduktion oder die gegenseitige Induktion der Zuleitungen bedingt wird, dadurch verringert oder beseitigt wird, dass geflissentlich eine andere Rückwirkung in Gegenphase mit der ursprünglichen Rückwirkung hinzugefügt wird.