Empfangsschaltung zur Erzeugung einer Sehwebangsfreqnenz. Die Erfindung betrifft eine Empfangs schaltung, in welcher eine Schwebungs- frequenz mittelst einer einzigen Entladungs röhre gebildet wird.
Das Wesen des sogenannten Zwischen frequenz- oder Überlagerungsempfanges be steht darin, dass eine im Empfänger erzeugte konstante und von der zu empfangenden Welle abweichende Schwingung mit der Empfangswelle in einem sogenannten Misch rohr zur Interferenz gebracht wird. Im In teresse eines einfachen und billigen Schal tungsaufbaues ist es erwünscht, die Über lagerungsfrequenz durch Selbsterregung in dem Mischrohr zu erzeugen.
Dabei sind je doch einige wichtige Bedingungen zu be- achten: Zwischen dem Vorgang der Schwin gungserzeugung einerseits und dem eigent lichen Misch- und Verstärkungsvorgang an derseits soll eine möglichst geringe Wechsel- wirkung bestehen und jede dieser Funktionen in optimaler Weise vor sich gehen. Es wurden bisher Schaltungen vor geschlagen, in denen eine Zwei- oder Drei gitterröhre als selbstschwingendes Mischrohr arbeitet und sowohl die Überlagerungs- schwingung, als auch die Schwebungsfre- quenz mit der Eingangswelle liefert.
Diese Anordnungen konnten jedoch nicht voll be friedigen, da sie einerseits den oben gestell ten Bedingungen nicht voll entsprachen und anderseits - sofern Verzerrungen vermieden vvurden - nur eine ungünstige Ausnutzung der Röhre bestand.
Die vorliegende Erfindung führt zu einer selbstschwingenden Mischrohrschaltung, wel che den technischen Anforderungen in jeder Hinsicht entspricht; sie besteht in der Ver wendung einer Röhre mit Kathode, Anode und wenigstens vier Gitterelektroden, wobei die Eingangsschwingung dem einen Gitter zugeführt, die Überlagerungsschwingung durch Rückkopplung zweier weiterer Gitter aufeinander erzeugt und die Trennung des Eingangskreises von den die Überlagerungs- bezw. Zwischenfrequenz führenden Kreisen vermittelst eines oder mehrerer Schirmgitter vorgenommen wird.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 1 dargestellt. Die von der Rahmen antenne R aufgenommenen Schwingungeji werden dem Eingangskreis L C und weiter dem der Kathode g zunächst liegenden Git ter G,. der Röhre V zugeführt. Zwiscben dem .dritten und vierten Gitter Gs, G4 wird die Überlagerungsfrequenz erzeugt.
Für diesen Vorgang bildet das Gitter G;, die Anode und das vierte, auf einem negativen Ruhepotential liegende Gitter G4 die Steuer elektrode: An das Gitter G3 ist der auf die Überlagerungsfrequenz abgestimmte Schwin gungskreis L, C, angeschlossen.
Die Rück kopplung vom dritten auf das vierte Gitter zwecks Erzeugung der Überlagerungs- frequenz erfolgt durch eine Widerstands und Kondensatorkopplung über C" und W1. Man sieht, dass die Wechselspannungen an G3 und G., zum Unterschied von- den be kannten Rückkopplungsschaltungen gleich- phasig verlaufen.
Die negative Vorspannung E= wird dem vierten Gitter G, über den Ableitwiderstand W= zugeführt. Das zweite Gitter G= ist als Schirmgitter ausgebildet und schirmt den Eingangskreis gegen die anodenseitigen Schwingungskreise ab.
Das Ruhepotential des vierten Gitters G4 wird so eingestellt, dass man an einem Knick der Kennlinie des zur fünften Elektrode -1 fliessenden Stromes arbeitet, so dass' in dem Rohr gleichzeitig noch eine [email protected] stattfindet und in dem Stromkreis der fünften Elektrode _A an dem Schwingungs kreis L" C2 unmittelbar die Zwischenfrequenz abgenommen werden kann.
Diese wird über einen' weiteren Schwingungskreis L3 C'2, wel cher zusammen mit dem Schwingungskreis L2 C, als Bandfilter wirkt, der nächsten Röhre V' zugeführt. Die Wirkung des Schirmgitters hinsichtlich der elektrischen Trennung der verschiedene Frequenzen füh renden Kreise wird durch den Einbau der selben in metallische Abschirmgehäuse, wel- ehe durch die dick ausgezogenen Linien S angedeutet sind, wirksam unterstützt.
Diese Schaltung lässt sich auf Grund folgender Überlegungen noch weiter vervoll kommnen.
Es werden die beiden der Kathode zu nächst liegenden Gitter einer Röhre mit einer Kathode, einer Anode und mindestens vier dazwischen liegenden Gitterelektroden zur Erzeugung der Überlagerungsfrequenz be nutzt. Die Eingangsspannung wird dem, von der Kathode aus gezählt, vierten Gitter aufgedrückt; das dritte Gitter dient alsSchirm- gitter und bewirkt, dass die Kopplung zwi schen dem Überlagerungs-. und dem Ein gangskreis ausschliesslich durch den- gemein samen Entladungsstrom, 'nicht aber durch kapazitive Einflüsse. erfolgt.
Um die Rück wirkung des Anodenkreises auf den Ein g o angskreis zu verringern, wird ferner noch die Einführung eines fünften Gitters, wel ches als zweites Schirmgitter zu schalten ist. in Vorschlag gebracht.
Wenn man. mit einer derartigen Röhre Kennlinien aufnimmt, die den Anodenstrom in Abhängigkeit von der Spannung des vierten Gitters darstellen, und die Spannung des ersten Gitters als Parameter einführt, während die übrigen Elektrodenspannungen unverändert bleiben, so erhält man Kurven von der in der Fig. 2? wiedergegebenen Art. Daraus kann abgelesen werden, dass bei der beschriebenen Empfangsschaltung die Steil heit der Betriebskennlinien im Takte der Überlagerungsfrequenz geändert wird.
Man erkennt ferner, dass die Möglichkeit besteht, die Verstärkung durch Verschieben des Ar beitspunktes des vierten Gitters zu regeln, indem beispielsweise die Vorspannung dieses Gitters in Abhängigkeit von der Höhe der Eingangsamplitude geändert wird. Diese Möglichkeit kann noch weiter dadurch ver bessert werden, dass das vierte Gitter mit ver änderlichem Durchgriff ausgeführt wird, in dem sich zum Beispiel die Maschenweite des Gitters oder die Steigung der Gitterwick lung längs der Kathode ändert.
Die Wir kungsweise des Überlagerers wird durch diese Regelung nicht beeinträchtigt, und darin ist ein besonderer Vorteil gegenüber der in der Fig. 1 dargestellten Schaltung zu sehen.
In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbei spiel einer solchen Schaltung gemäss der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Röhre Z' enthält eine indirekt geheizte Ka thode K mit dem Brenner B, vier Gitter elektroden G1 bis G., und eine Anode A. Die von der Antenne D aufgenommenen Schwingungen werden dem Eingangskreis L C und von diesem dem vierten Gitter zu geführt. Die Überlagerungssch\vingung wird mit den an die beiden ersten Gitter ange schlossenen Kreisen erzeugt.
An das zweite Gittsr ist der auf die Überlagerungsfrequenz abgestimmte Schwingungskreis L1 C, ange schlossen, der mit der Gitterkreisspule L' des ersten Gitters gekoppelt ist. Der Einfachheit halber kann die Betriebsspannung des zwei ten Gitters gleich der Anodenspannung ge wählt werden. Das dritte Gitter wirkt als Schirmgitter und wird an eine niedrigere positive Spannung gelegt.
Die Schwebiangs- frequenz wird dem Anodenschwingungs- kreis L. C.. entnommen und über die Kopp lungsspule L" dem Zwischenfrequenzver- stärker zugeführt. In dem Stromkreis des vierten Gitters liegt die Gleichspannung Egg, deren Betrag zwecks Regelung des Verstär kungsgrades verändert werden kann. Dies erfolgt in an sich bekanntür Weise dadurch.
dass' die Trägerwelle der Empfangsschwin gung, beziehungsweise. die damit gebildete Zwischenfrequenz gleichgerichtet und die daraus erhaltene Gleichspannung als Vor spannung für das vierte Gitter benutzt wird.
Um die Rückwirkung des Anodenkreises auf den Eingangskreis zu verringern, er scheint es vorteilhaft, zwischen dem vierten Gitter und der Anode noch ein fünftes Gitter anzuordnen und als Schirmgitter zu ver wenden. Es steht nichts im Wege, dieselbe Spannung an die beiden Schirmgitter (drit tes und fünftes Gitter) anzulegen. Daher ist die 11Zögliehkeit gegeben, diese beiden Gitter bereits innerhalb des Vakuumgefässes oder im Sockel der Röhre leitend miteinander zu verbinden, so dass eine Stromzuleitung erspart wird.
Receiving circuit for generating a Sehwebangsfreqnenz. The invention relates to a receiving circuit in which a beat frequency is formed by means of a single discharge tube.
The essence of the so-called intermediate frequency or superimposition reception is that a constant vibration that is generated in the receiver and deviates from the wave to be received is brought to interference with the received wave in a so-called mixing tube. In the interest of a simple and cheap circuit structure, it is desirable to generate the over-storage frequency by self-excitation in the mixing tube.
However, a few important conditions must be observed: There should be as little interaction as possible between the process of generating vibrations on the one hand and the actual mixing and amplification process on the other, and each of these functions should take place in an optimal manner. So far, circuits have been proposed in which a two or three grid tube works as a self-oscillating mixer tube and supplies both the superimposed oscillation and the beat frequency with the input shaft.
However, these arrangements were not entirely satisfactory because, on the one hand, they did not fully correspond to the conditions set out above and, on the other hand, if distortions were avoided, there was only an unfavorable utilization of the tube.
The present invention leads to a self-oscillating mixer tube circuit which corresponds to the technical requirements in every respect; It consists in the use of a tube with a cathode, anode and at least four grid electrodes, the input oscillation being fed to one grid, the superimposition oscillation generated by feedback from two other grids to one another and the separation of the input circuit from the superimposing and respectively. Intermediate frequency leading circles by means of one or more screen grids is made.
An embodiment is shown in FIG. The Schwingungeji picked up by the frame antenna R are the input circuit L C and further to the cathode g next to the grid G ,. the tube V supplied. The superimposition frequency is generated between the third and fourth grids Gs, G4.
For this process, the grid G ;, the anode and the fourth grid G4, which is at a negative rest potential, forms the control electrode: the oscillating circuit L, C, tuned to the superposition frequency, is connected to the grid G3.
The feedback from the third to the fourth grid for the purpose of generating the superimposition frequency takes place through a resistor and capacitor coupling via C ″ and W1. It can be seen that the alternating voltages at G3 and G., unlike the known feedback circuits, are in phase run away.
The negative bias voltage E = is fed to the fourth grid G via the bleeder resistor W =. The second grid G = is designed as a screen grid and shields the input circuit from the oscillating circuits on the anode side.
The rest potential of the fourth grid G4 is set in such a way that one works on a kink in the characteristic curve of the current flowing to the fifth electrode -1, so that at the same time an equalization takes place in the pipe and in the circuit of the fifth electrode the oscillation circuit L "C2, the intermediate frequency can be taken directly.
This is fed to the next tube V 'via a' further oscillating circuit L3 C'2, which acts as a band filter together with the oscillating circuit L2 C '. The effect of the screen grid with regard to the electrical separation of the various frequencies leading circles is effectively supported by the installation of the same in metallic shielding housings, which are indicated by the thick lines S before.
This circuit can be further perfected on the basis of the following considerations.
The two grids of a tube with a cathode, an anode and at least four grid electrodes lying in between are used to generate the superposition frequency. The input voltage is applied to the fourth grid, counted from the cathode; the third grid serves as a screen grid and causes the coupling between the overlay. and the input circuit exclusively through the common discharge current, but not through capacitive influences. he follows.
In order to reduce the reaction of the anode circuit on the input circuit, the introduction of a fifth grid, which is to be switched as a second screen grid, is also required. brought into proposal.
If. records characteristic curves with such a tube which represent the anode current as a function of the voltage of the fourth grid, and introduces the voltage of the first grid as a parameter, while the other electrode voltages remain unchanged, curves are obtained from the curve shown in FIG. reproduced type. It can be seen from this that in the described receiving circuit, the steepness of the operating characteristics is changed at the rate of the superimposition frequency.
It can also be seen that there is the possibility of regulating the gain by shifting the operating point of the fourth grid, for example by changing the bias of this grid as a function of the level of the input amplitude. This possibility can be further improved by designing the fourth grid with a variable passage, in which, for example, the mesh size of the grid or the pitch of the grid winding changes along the cathode.
The manner in which the superimposer operates is not affected by this scheme, and this is a particular advantage over the circuit shown in FIG.
In Fig. 3, a Ausführungsbei is shown playing such a circuit according to the present invention. The tube Z 'contains an indirectly heated Ka method K with the burner B, four grid electrodes G1 to G., and an anode A. The vibrations picked up by the antenna D are fed to the input circuit L C and from this to the fourth grid. The superposition vibration is generated with the circles attached to the first two grids.
The oscillation circuit L1 C, which is tuned to the superimposition frequency and which is coupled to the grid circle coil L 'of the first grid, is connected to the second grid. For the sake of simplicity, the operating voltage of the second grid can be chosen to be equal to the anode voltage. The third grid acts as a screen grid and is connected to a lower positive voltage.
The oscillation frequency is taken from the anode oscillation circuit LC. And fed to the intermediate frequency amplifier via the coupling coil L. The DC voltage Egg is in the circuit of the fourth grid, the magnitude of which can be changed to regulate the gain known in and of itself.
that 'the carrier wave of the received oscillation, respectively. the intermediate frequency thus formed is rectified and the DC voltage obtained therefrom is used as a voltage for the fourth grid.
In order to reduce the effect of the anode circuit on the input circuit, it seems advantageous to arrange a fifth grid between the fourth grid and the anode and to use it as a screen grid. Nothing stands in the way of applying the same voltage to the two screen grids (third and fifth grids). It is therefore possible to connect these two grids to one another in a conductive manner within the vacuum vessel or in the base of the tube, so that a power supply line is saved.