DE1207487B - Hochfrequenzroehrengenerator mit piezomagnetischem Schwinger - Google Patents

Hochfrequenzroehrengenerator mit piezomagnetischem Schwinger

Info

Publication number
DE1207487B
DE1207487B DEN20636A DEN0020636A DE1207487B DE 1207487 B DE1207487 B DE 1207487B DE N20636 A DEN20636 A DE N20636A DE N0020636 A DEN0020636 A DE N0020636A DE 1207487 B DE1207487 B DE 1207487B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
feedback
circuit
piezomagnetic
oscillator
series
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEN20636A
Other languages
English (en)
Inventor
Hermanus Stephanus Josep Pijls
Lourens Blok
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE1207487B publication Critical patent/DE1207487B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/34Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being vacuum tube

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

  • Hochfrequenzröhrengenerator mit piezomagnetischem Schwinger Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsterregten Hochfrequenzröhrengenerator mit einem piezomagnetischen Schwinger im Belastungskreis, dem die Rückkopplungsspannung über einen Rückkopplungskreis entnommen wird. Diese Vorrichtung ist besonders für hohe Ultraschalleistungen, z. B. mehrere 10 Watt bis mehrere Kilowatt, geeignet. In der Praxis werden solche Vorrichtungen vorteilhafterweise für Reinigungszwecke, Emulgierung, Dispergierung, Entgasung u. dgl. benutzt.
  • In einem bekannten Röhren-enerator dieser Art ist der magnetostriktive Schwinger zusammen mit einem Reihenkondensator in dem Belastungskreis aufgenommen. In dieser bekannten Vorrichtung wird sich bei Änderung der Belastung die Impedanz des magnetostriktiven Schwingers ändern und wird dadurch die Oszillatorfrequenz nicht genau übereinstimmen mit der Eig ,enfrequenz des magnetostriktiven Schwingers, was zur Folge hat, daß die Umwandlung -elektrischer Energie in mechanische Sclhwingungsenergie besonders ungünstig ausfällt.
  • Bei einer anderen Anordnung wird der magnetostriktive Schwinger nur in beschränkter Weise belastet und dabei die erforderliche Rückkopplungsspannung hauptsächlich von einem zwischen dem Anodenkreis und dem Gitterkreis geschalteten zusätzlichen Rückkopplungstransformator erzeugt. Dadurch, daß der magnetostriktive Schwinger nur in beschränktem Maße belastet ist, ist in dieser Anordnung der Unterschied zwischen der Oszillatorfrequenz und der Eigenfrequenz des magnetostriktiven Schwingers verringert. Jedoch ist wegen der geringen Belastung des magnetostriktiven Schwingers auch bei dieser Vorrichtung die Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Schwingungsenergie ungünstig.
  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung der eingangs erwähnten Art, die sich durch große Betriebssicherheit und Einfachheit in der Bedienung dadurch auszeichnet, daß unabhängig vom Belastungszustand des magnetostriktivenSchwingers ein maximaler Wirkungsgrad der Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Schwingungsenergie erzielt wird, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuleitung zum piezomagnetischen Schwinger eine Spule, die mit einer im Rückkopplungskreis liegenden Reihenspule gekoppelt ist, derart eingefügt ist, daß zwischen dem die Spule durchfließenden Strom und dem den piezomagnetischen Schwinger durchfließenden Strom ein frequenzunabhängiger Zusammenhang besteht, und daß in den Belastungskreis in Reihe mit dem piezomagnetischen Schwinger und der genannten Spule ein Reihenkondensator aufgenommen ist, der mit den im Belastungskreis liegenden Induktivitäten auf die Eigenfrequenz des piezomagnetischenSchwingers abgestimmt ist.
  • Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erzielt, daß unabhängig vom Belastungszustand die Oszillatorfrequenz immer mit der Eigenfrequenz des magnetost.eiktiven Schwingers übereinstimmt. Dabei wird die Oszillatorbeiastung immer von einer reellen Impedanz gebildet; die induktive Komponente des magnetostriktiven Schwingers hat nämlich, iinabhängig vom Belastungszustand, bei seiner Eigenfrequenz einen konstanten Wert, der dann mit den übrig n ._e Induktanzen in dem Belastungskreis durch den Reihenkondensator in dem Belastungskreis auf Reihenresonanz abgestimmt werden kann. Zusammen mit einer optimalen Röhrenbelastung wird hier der magnetostriktive Schwinger unabhängig vom Belastungszustaxid in seiner Eigenfrequenz erregt, so daß hier, wie bereits gesagt, ein maximaler Wirkungs-,-rad der Umwandlung elektrischer Energie in mecha-2 nische Schwingungsenergie erzielt wird.
  • Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachstehend an Hand der Figuren näher erläutert.
  • F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung; F i 2 zeigt die in F i g. 1 veranschaulichte Vorrichtung, wobei zur Erläuterung der Wirkungsweise der piezomagnetische Schwinger (Umformer) in einem elektrischen Ersatzschaltbild angedeutet ist; F i g. 3 zeigt ein Vektordiagramm zur weiteren Erläuterung der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung; F i g. 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung und F i g. 6 zeigt ein Vektordiagramm zur Erläuterung der in F i g. 5 veranschaulichten Vorrichtung.
  • In der Vorrichtung nach F i g. 1 wird die Ultraschallenergie mit einer Frequenz von 31 kHz einem in Gegentakt geschalteten Elektronenröhrenoszillator mit Trioden 1, 2 entnommen, wobei die Anoden über eine Leitung 3 an die Plusklemme 4 einer Speisespannungsquelle angeschlossen sind. Die dargestellte Vorrichtung ist z. B. für eine Leistung von 200 W geeignet.
  • Der beim Oszillieren des Elektronenröhrenoszillators erzeugte Oszillatorstrom wird über einen Anpassungstransformators 5 an die Erregerspule 6 des in dem Belastungskreis 7 des Oszillators liegenden piezomagnetischen Umformers zugeführt, der in bekannter Weise vormagnetisiert worden ist. Der Umformer wird infolgedessen in Schwingung versetzt und gibt seine mechanische Schwingungsenergie an die Belastung, z. B. ein Flüssigkeitsgefäß ab.
  • Um die zum Aussteuern der als Oszillator geschalteten Röhren 1, 2 erforderliche Rückkopplungsspannung zu erzielen, ist der Rückkopplungskreis 11 elektrisch direkt mit dem Belastungskreis 7 verbunden, und die dem Belastungskreis 7 entnommene Rückkopplungsspannung wird über einen Rückkopplungstransformator 12 und Gitterkondensatoren 13, 14 an die Steuergitter der Trioden 1, 2 zugeführt, die über Gitterwiderstände 15, 16 mit den geerdeten Kathoden der Röhren 1, 2 verbunden sind. In der geschilderten Vorrichtung bildet der piezomagnetischeUmformer das die Frequenz bestimmende Element des Oszillators, so daß der Oszillator mit einer Frequenz schwingen wird, die lediglich durch den piezomagnetischen Umformer bestimmt wird.
  • In der Praxis hat es sich gezeigt, daß bei Verwendung der erwähnten Vorrichtung der Wirkungsgrad der Umwandlung der elekrischen Energie in die von dem piezomagnetischen Umformer 8 gelieferte mechanische Schwingungsenergie bei hoher Belastung des piezomagnetischen Umformers 8 in hohem Maße abnimmt, und es hat sich dabei ergeben, daß diese Erscheinung auf den besonderen Charakter der durch den piezomagnetischen Umformer 8 gebildeten Impedanz zurückzuführen ist, die in F i g. 2 in einem elektrischen Ersatzschaltbild veranschaulicht ist. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß der piezomagnetische Umformer 8 aus der Reihenschaltung einer Induktivität 17 und eines durch einen Widerstand 18 überbrückten Parallelkreis 19 besteht, dessen Abstimmfrequenz die Eigenfrequenz des piezomagnetischen Umformers 8 bedingt, wobei der Widerstand 18 die Belastung des piezomagnetischen Umformers 8 darstellt.
  • Zur Erläuterung des Vorstehenden zeigt F i g. 3 das Strom-Spannungs-Diagramm des piezomagnetisehen Umformers 8, wenn dieser piezomagnetische Umformer 8 durch einen Erregerstrom I gespeist wird, dessen Frequenz w. genau gleich der Eigenfrequenz des piezomagnetischen Umformers 8 ist.
  • Wenn in dem elektrischen Ersatzschaltbild nach F i g. 2 die Resonanzimpedanz des gedämpften Kreises 18, 19 und die Reiheninduktivität 17 des piezomagnetischen Umformers 8 mit R und L bezeichnet werden, so wird bei der Frequenz «)() über dem gedämpften Kreis 18, 19 in Phase mit dem Erregerstrom I eine Spannung von der Größenordnung IR und über der Reiheninduktivität 17 eine um 901 in der Phase verschobene Spannung von der Größenordnung Io)()L auftreten, wobei die vektoriale Summe die Gesamtspannung Y über dem piezomagnetischen Umformer8 darstellt. Bei der Eigenfrequenzw,) des piezomagnetischen Umformers entsteht zwischen Strom und Spannung eine Phasenverschiebung (p, deren Wert mit zunehmender Belastung zunimmt.
  • Wird der piezomagnetische Umformer 8 als die Frequenz bestimmendes Element in den Belastungskreis des Oszillators aufgenommen, so wird der Oszillator nicht genau in der Eigenfrequenz co, des piezomagnetischen Umformers 8 schwingen, sondern gegenüber dieser Eigenfrequenz o-), eine Frequenzabweichung aufweisen, die durch den Phasenwinkel (p bestimmt wird, da zum Erfüllen der Schwingungsbedingung der Oszillator sich auf eine solche Frequenz (o einstellt, daß für diese Frequenz der piezomagnetische Umformer, der aus der Reiheninduktivität 17 und dem gedämpften Kreis 18, 19 besteht, einen reellen Charakter aufweist. Daher wird der piezomagnetische Umformer 8 durch den Erregerstrom des Oszillators 1, 2 nicht genau in seiner Eigenfrequenz oj() erregt, worauf zurückzuführen ist, daß die vorerwähnte Erscheinung eintritt, d. h. daß bei Belastung des piezomagnetischen Umformers 8 die Umwandlung der elektrischen Energie in die mechanische Schwingungsenergie sich als besonders ungünstig erweist.
  • Zur Verbesserung dieser Umwandlung ist in der dargestellten Vorrichtung in den Rückkopplungskreis 11 eine Spule 21 aufgenommen, die mit einer in Reihe mit dem piezomagnetischen Umformer 8 geschalteten Spule 20 induktiv gekoppelt ist, um eine zweite Rückkopplungsspannung zu erzeugen, welche die induktive Komponente der Rückkopplungsspannung der Reiheninduktivität 17 der ersten Rückkopplungsspannung praktisch ausgleicht. Beträgt z. B. der Wert der Induktivität der Spule 20 in dem Belastungskreis Ll, so tritt über dieser Spule eine Spannung 1 0jo Li auf (vgl. F i g. 3), und es ensteht über der Spule 21 in dem Rückkopplungskreis 11 bei der in der Figur angedeuteten Wicklungsrichtung eine Spannung, die der Spannung über der Reiheninduktivität 17 des piezomagnetischen Umformers 8 entgegengesetzt ist und einen Wertl(o.M hat, wobei M die gegenseitige Induktanz zwischen der Spule 20 in dem Belastungskreis 7 und der Spule 21 im Rückkopplungskreis 11 bezeichnet. Wird die gegenseitige Induktanz M zwischen den Spulen 20 und 21 gleich der Reiheninduktivität 17 des piezomagnetischen Umformers 8 gemacht, so wird die Komponente der Rückkopplungsspannung infolge der Reiheninduk# tivität 17 des piezomagnetischen Umformers genau ausgeglichen, so daß lediglich der gedämpfte Schwingungskreis 18, 19 das die Frequenz bestimmende Element des Oszillators bildet. Der Oszillator wird infolgedessen genau in der Eigenfrequenz e), des piezomagnetischen Umformers 8 schwingen, wenn außerdem dafür gesorgt wird, daß der von dem rückgekoppelten Oszillator gelieferte Erregerstrom unter Vermeidung einer frequenzabhängigen Stromverteilung an den piezomagnetischen Umformer 8 zugeführt wird. Es soll insbesondere vermieden werden, daß der piezomagnetische Umformer8 durch einen Kondensator oder eine andere frequenzabhängige Impedanz überbrückt wird.
  • In der geschilderten Vorrichtung sind die beschriebenen Maßnahmen, die unabhängig von den Betriebsbedingungen eine Erregung des piezomagnetischen Umformers 8 genau in seiner Eigenfrequenz sichern, zum Erzielen eines günstigen Umwandlungsgrads der elektrischen Energie in mechanische Schwingungsenergie von wesentlicher Bedeutung, aber in anderem Sinne wirken sich diese Maßnahmen auf das Erreichen des angestrebten Zwecks ungünstig aus. Insbesondere wirken diese Maßnahmen der Bewerkstelligung einer richtigen Belastungsanpassung zwischen den Oszillatorröhren 1, 2 und dem piezomagnetischen Umformer 8 entgegen, da, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, die durch den pi,ezomagnetisehen Umformer 8 gebildete Röhrenbelastung bei der Eigenfrequenz einen vorwiegend induktiven Charakter aufweist, der sogar noch mehr ausgeprägt wird, indem die Reihenspute 20 in den Belastungskreis 7 zugeschaltet wird.
  • Unter Aufrechterhaltung der bisher erzielten Vorteile wird eine richtige Belastungsanpassung und somit eine maximale Energieübertragung der Oszillatorröhren 1, 2 auf den piezomagnetischen Umformer 8 auf einfache Weise erzielt, indem in der geschilderten Vorrichtung in den Belastungskreis 7 ein Reihenkondensator 23 eingefügt wird, der mit den Reiheninduktivitäten in dem Belastungskreis 7 annähernd auf die Eigenfrequenz wo des piezomagnetischen Umformers 8 abgestimmt ist. Die Belastung des Oszillators wird lediglich durch den gedämpften Kreis 18, 19 in dem Ersatzdiagramm des piezomagnetischen Umformers 8 gebildet, der bei der Eigenfrequenz o), eine reelle Impedanz ist und es kann somit durch geeignete Bemessung des Transformators 5 eine Belastungsanpassung bewerkstelligt werden.
  • Durch die Durchführung der beschriebenen Maßnahmen wird eine Vorrichtung zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen erhalten, die sich bei einer einfachen Bauart durch einen maximalen Wirkungsgrad unterscheidet.
  • Zur weiteren Verbesserung der beschriebenen Vorrichtung wird der Anpassungstransformator 5 durch einen Parallelkondensator 22 annähernd auf die Eigenfrequenz des piezomagnetischen Umformers 8 abgestimmt; dieser abgestimmte Transformator 5, 22 bildet mit dem abgestimmten Reihenkreis 17, 23 in dem Belastungskreis bei der Eigenfrequenz des piezomagnetischen Umformers 8 ein Bandpaßfilter mit einer Durchlaßkennlinie, die eine Bandbreite von z. B. 2 kHz hat. Für außerhalb des Durchlaßbereichs des Bandpaßfilters liegende Frequenzen hat der durch den abgestimmten Transformator 5, 22 gebildete Eingangskreis des so gebildeten Bandpaßfilters eine sehr niedrige Impedanz, so daß für diese Schwingungen an den Anoden der Röhren 1, 2 keine hohen Spannungen auftreten können, die sonst eine Zu- nahme der Röhrenverlustleistung herbeiführen würden. Diese Maßnahme ist besonders vorteilhaft bei in Klasse C geschalteten Oszillatorröhren, bei denen die impulsförmigen Röhrenströme stark harmonische Komponenten enthalten.
  • Dem Rückkopplungskreis 11 ist auch eine bandpaßfilterartige Durchlaßkennlinie erteilt, was dadurch bewerkstelligt wird, daß die in Reihe geschalteten Induktivitäten 17, 21 mittels eines Reihenkondensators 24 und die Sekundärwicklung des Rückkopplungstransformators 12 mittels eines Parallelkondensators 25 annähernd auf die Eigenfrequenz des piezomagnetischen Umformers 8 abgestimmt werden. Dabei wird außerdem das Eindringen unerwünschter Frequenzen in den Rückkopplungskreis vermieden, während zudem Phasenverschiebungen der Rückkopplungsspannungen in dem Rückkopplungskreis an sich, welche z. B. durch Gitterströme in den Oszillatorröhren 1, 2 hervorgerufen werden können, weitgehend herabgesetzt werden.
  • Von einer in der Praxis ausführlich erprobten Vorrichtung der beschriebenen Art werden nachstehend die betreffenden Daten angegeben:
    Röhren .................... #2 - TB 2,5/400
    Spule 17 ................... 138 #tH
    Spule 20 ................... 7 #t11
    Spule 21 ................... 2780 #t11
    Kondensator 22 ............ 900 jWF
    Kondensator 23 ............ 0,16 j
    Kondensator 24 ............ 0,018 j
    Kondensator 25 ............ 0,008 #tF
    Gegenseitige
    Induktanzen 20, 21 ........ 139,uH
    Transformationsverhältnis
    des Transformators 5 ..... 1 bis 10
    Transformationsverhältnis
    des Transformators 12 .... 3,5 bis 1
    Außer den erwähnten Vorteilen der geschilderten Vorrichtung, d. h. einer einfachen Bauart, einem maximalen Umwandlungsgrad, einer günstigen Röhrenbelastung, weist die vorliegende Vorrichtung eine Einfachheit in der Betätigung, da keine Nachregelung der Frequenz notwendig ist, und den praktisch wichtigen Vorteil einer großen Betriebssicherheit auf. Im vorstehenden wurde bereits erläutert, daß die Oszillatorbelastung lediglich durch den Parallelkreis 18, 19 in dem elektrischen Ersatzschaltbild des piezomagnetischen Umformers 8 gebildet wird, so daß am Parallelkreis 18, 19 eine mit der Ausgangsspannung des Oszillators proportionale Spannung auftritt, deren Amplitude zwischen Nullast und Vollast prektisch gleich der der Speisespannung der Oszillatorröhren 1, 2 ist oder, in anderen Worten, auch die mechanische Schwingungsamplitude des piezomagnetischen Umformers 8, welche proportional mit der Spannung am Parallelkreis 18, 19 ist, wird zwischen Nulllast und Vollast praktisch gleich bleiben. Ohne die Gefahr eines Schadhaftwerdens des piezomagnetisehen Umformers 8 infolge einer außerordentlich großen mechanischen Schwingungsamplitude, kann der Umformer 8 stark veränderlichen Betriebsverhältnissen ausgesetzt werden.
  • Es sei hier bemerkt, daß der Rückkopplungskreis 11 nicht zwischen der Spule 20 und dem piezomagnetischen Umformer 8 angeschlossen zu werden braucht, sondern alternativ mit dem von dem Umforiner 8 abgewendeten Ende der Spule 20 verbunden werden kann. In diesem Fall muß die gegenseitige Induktanz M zwischen den Spulen 20, 21 annähernd gleich der Summe der Induktivität 17 und der Spule 20 gemacht werden.
  • F i g. 4 zeigt eine Abart der in F i g. 1 veranschaulichten Vorrichtung, wobei entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Die in F i g. 4 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung darin, daß der Rückkopplungskreis 11 transformatorisch an den Belastungskreis 7 angeschlossen ist; dies wird dadurch bewerkstelligt, daß an dem piezomagnetischen Umformer 8 eine Kopplungsspule 26 angebracht wird, die mit der Erregerspule 6 induktiv gekoppelt ist. Auf die gleiche Weise wie bei der Vorrichtung nach F i g. 1 ist in dieser Vorrichtung zum Erzeugen der zweiten Rückkopplungsspannung in Reihe mit der Erregerspule 6 eine Spule 27 vorgesehen, die mit einer im Rückkopplungskreis 11 liegenden Spule 28 induktiv gekoppelt ist.
  • Die Wirkungsweise ist der der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung ähnlich. Es sei nur das Transformationsverhältnis zwischen den Spulen 6, 26 des piezomagnetischen Umformers 8 berücksichtigt. Bei einem Transformationsverhältnis zwischen den Spulen 6, 26 von 1, muß die gegenseitige Induktanz M zwischen den Spulen 27, 28 auf die an Hand der F i g. 1 beschriebene Weise gleich der Reiheninduktivität 17 (s. F i g. 2) des Umformers 8 gemacht werden. Bei einem anderen Transformationsverhältnis muß die gegenseitige Induktanz M zwischen den Spulen 27. 28 dem-emäß aeändert werden. Wenn z. B. C C das Transformationsverhältnis 1: 2 beträgt, so ist die geg genseitige Induktanz zwischen den Spulen 27, 28 gleich 1: 2 der Reiheninduktivität 17 des Umformers 8 züi machen.
  • F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung, wobei der trans-Z Jormatorische Anschluß des Rückkopplungskreises 11 zur Bewerkstelligung einer Vereinfachung benutzt C, C wird. Die Spule 27 im Belastungskreis 7 (s. F i g. 4) und die Spule 28 im Rückkopplungskreis 11 werden dabei durch eine gemeinsame Spule 29 gebildet, die sowohl im Belastungskreis 7 als auch im Rückkopplungskreis 11 enthalten ist. In der dargestellten Vorrichtun- ist zu diesem Zweck die gemeinsame Spule 29 sowohl in Reihe mit der Erregerspule 6 als auch mit der Kopplungsspule 26 des piezomagnetischen Umformers 8 geschaltei.
  • Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Vorrichtun- gemäß F i g. 5 zeigt F i g. 6 ein Vektordiag Z? ,ramm. Auf die an Hand der F i g. 1- geschilderte Weise entstelit an der Erregerspule 6 bei der Eigenfrequenz des piezomagnetischen Umformers 8 eine Spannung- V, die aus einer gleichphasig mit dem Erregerstrom 1 auftretende Spannung über dem durch den gedämpften Kreis gebildeten Schwinclungssystem 18, 19 des piezomagnetischen Umformers 8 mit einem Wert IR und einer dazu senkrechten Spannung über der Reiheninduktivität 17 mit einem Wert 1 (,)0 L zusammen(yesetzt ist, während über der Spule 29 die durch eine gestrichelte Linie angegebenen Spannuna I(,),L, auftritt, wobei L, die Induktanz der Spule29 bezeichnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Induktanz der Spule 29 L, praktisch gleich der Reiheninduktivität 17 des piezomagnetischen Umformers 8.
  • In der dar-estellten Ausführungsform ist das Transformationsverhältnis zwischen der Erregerspule 6 und der Kopplungsspule 26 etwa gleich 1, so daß bei der angedeuteten Wicklungsrichtung der Kopplungsspule 26 über dieser Spule 26 eine Spannung auftritt, die gleich, aber gegenphasig der Spannung Y über der Erregerspule 6 ist, so daß sie durch ein Vektor - V angedeutet werden kann. In der Figur sind auch die Komponenten dieser Spannung -V angedeutet, die durch -IR und -IcooL be- zeichnet sind.
  • Das Zusammensetzen der Spannung - V über der Kopplungsspule 26 und der Spannung Ico,)Ll über der gemeinsamen Spule 29 liefert die Gesamtrückkopplungsspannung, und, wie dies in der F i g. 6 veranschaulicht ist, wird infolgedessen die störende Komponente der Rückkopplungsspannung, welche durch die Reiheninduktivität 17 des magnetischen Umformers 8 hervorgerufen wird, genau ausgeglichen. Wie vorstehend bereits ausführlich erläutert wurde, wird die Oszillatorfrequenz in diesem Fall genau der Eigenfrequenz des piezomagnetischen Umformers 8 folgen, wodurch die Vorteile der vorstehend geschilderten Vorrichtungen erhalten werden.
  • Ähnlich wie bei der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung muß auch bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 das Transformationsverhältnis zwischen den Spulen 6, 26 beim Bemessen der gemeinsamen Spule 29 berücksichtigt werden. Beträgt z. B. das Transformationsverhältnis 1 : 2, so ist der Wert der gemeinsamen Spule 29 gleich der Hälfte ihres Wertes bei einem Transformationsverhältnis von 1.
  • Es sei schließlich noch bemerkt, daß in der darstellten Vorrichtung C , auch mehrere, parallelgeschaltete piezomagnetische Umformer verwendet werden können; in einer praktischen Ausführungsform der Vorrichtung nach F i g. 1 wurden z. B. sechs Umformer parallel geschaltet. Es hat sich dabei als vorteilhaft gezeigt, in jeden der parallelgeschalteten Zweige einen zugehörigen Abstimmkondensator aufzunehmen.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Selbsterregter Hochfrequenzröhrengenerator mit einem piezoniagnetischen Schwinger im Belastungskreis, dem die Rückkopplungsspannung über einen Rückkopplungskreis entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dieZuleitung zum piezomagnetischen Schwinger (8) eine Spule (20 in Fi 1; 27 in F i 4; 29 in F i g. 5), die mit einer im Rückkopplungskreis (11) liegenden Reihenspule (21 in F i g. 1; 28 in F i g. 4; 29 in F i 5) gekoppelt ist, derart eingefügt ist, daß zwischen dem die Spule (20 in F i g. 1; 27 in F i g. 4; 29 in F i g. 5) durchfließenden Strom und dem den piezomagnetischen Schwinger (8) durchfließenden Strom ein frequenzunabhängiger Zusammenhang besteht, und daß in den Belastungskreis (7) in Reihe mit dem piezomagnetischen Schwinger (8) und der genannten Spule (20 in F i g. 1; 27 in F i g. 4; 29 in F i g. 5) ein Reihenkondensator (23) aufgenommen ist, der mit den im Belastungskreis (7) liegenden Induktivitäten auf die Eigenfrequenz des pezomac"netischen Schwingers (8) abgestimmt ist.
  2. 2. Röhrenaenerator nach Anspruch 1, bei welchem der piezomagnetische Schwinger über einen Anpassungstransformator angeschlossen ist, dadurch aekennzeichnet, daß der Anpassungstransformator (5) durch einen Parallelkondensator (22) annähernd auf die Eigenfrequenz des piezoma-"netischen Schwingers (8) abgestimmt ist, welcher abgestimmte Transformator (5) mit dem durch den Reihenkondensator (23) abgestimmten Belastungskreis (7) ein Bandpaßfilter bilden, in dessen Durchlaßbereich die Eigenfrequenz des piezomagnetischen Schwingers (8) liegt. 3. Röhrengenerator nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Rückkopplungskreis einen Rückkopplungstransformator enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungstransfonnator (12) durch einen Parallelkondensator (25) und der Kreis zwischen dem Rückkopplungstransfonnator (12) und dem piezomagnetischen Schwinger (8) mittels eines Reihenkondensators (24) annähernd auf die Eigenfrequenz des piezomagnetischen Schwingers (8) abgestimmt sind, welche Kreise gemeinsam ein Bandpaßfilter bilden, in dessen Durchlaßbereich die Eigenfrequenz des piezomagnetischen Schwingers (8) liegt. 4. Röhrengenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungskreis (11 in F i g. 1), galvanisch mit dem Belastungskreis (7) gekoppelt ist und zum Erzeugen der zweiten Rückkopplungsspannung die im Rückkopplungskreis (11) liegende Reiheninduktivität (21) mit der im Belastungskreis (7) liegenden Reiheninduktivität (20) induktiv gekoppelt ist, von welchen induktiv gekoppelten Reiheninduktivitäten (20, 21) die gegenseitige Induktanz annähernd gleich der Induktivität des Belastungskreises (7) gemacht wird, welche die auszugleichende Komponente der ersten Rückkopplungsspannung hervorruft. 5. Röhrengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungskreis (11 in F i g. 4) durch einen Transformator (6, 26) mit dem Belastungskreis (7) gekoppelt ist und zum Erzeugen der zweiten Rückkopplungsspannung die im Rückkopplungskreis (11) liegende Reiheninduktivität (28) mit der im Belastungskreis (7) liegenden Reiheninduktivität (27) induktiv gekoppelt ist, von welchen induktiv gekoppelten Reiheninduktivitäten (27, 28) die gegenseitige Induktanz annähernd gleich der Induktivität des Belastungskreises (7) gemacht ist, welche die auszugleichende Komponente der ersten Rückkopplungsspannung hervorruft, vervielfacht mit dem übersetzungsverhältnis des Transformators (6, 26), der die Kopplung des Belastungskreises (7) mit dem Rückkopplungskreis (11) bewirkt. 6. Röhrengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungskreis (11 in F i g. 5) durch einen Transformator (6, 26) mit dem Belastungskreis (7) gekoppelt ist und zum Erzeugen der zweiten Rückkopplungsspannung die im Rückkopplungskreis (11) liegende Reiheninduktivität und die im Belastungskreis (7) liegende Reiheninduktivität zu einer gemeinsamen Spule (29) vereinigt sind mit einem Induktivitätswert annähernd gleich der Induktivität des Belastungskreises (7), welche die auszugleichende Komponente der ersten Rückkopplungsspannung hervorruft, vervielfacht mit dem Übersetzungsverhältnis des Transformators (6,26), der die Kopplung des Belastungskreises (7) mit dem Rückkopplungskreis (11) bewirkt. In Betracht gezogene Druckschriften-. USA.-Patentschriften Nr. 1937 333, 2 014 411.
DEN20636A 1960-10-04 1961-10-02 Hochfrequenzroehrengenerator mit piezomagnetischem Schwinger Pending DE1207487B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1207487X 1960-10-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1207487B true DE1207487B (de) 1965-12-23

Family

ID=19871821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEN20636A Pending DE1207487B (de) 1960-10-04 1961-10-02 Hochfrequenzroehrengenerator mit piezomagnetischem Schwinger

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1207487B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2338503A1 (de) * 1972-07-31 1974-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultraschallgenerator
DE2906499C2 (de) * 1979-02-20 1981-07-09 Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH, 7000 Stuttgart Schwingungserzeuger für kleine Betriebsspannungen für Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1937333A (en) * 1929-10-23 1933-11-28 Gen Electric Magnetostriction oscillation generator
US2014411A (en) * 1927-01-03 1935-09-17 Pierce George Washington Apparatus for electromagnetostrictive transmission and reception

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2014411A (en) * 1927-01-03 1935-09-17 Pierce George Washington Apparatus for electromagnetostrictive transmission and reception
US1937333A (en) * 1929-10-23 1933-11-28 Gen Electric Magnetostriction oscillation generator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2338503A1 (de) * 1972-07-31 1974-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultraschallgenerator
DE2906499C2 (de) * 1979-02-20 1981-07-09 Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH, 7000 Stuttgart Schwingungserzeuger für kleine Betriebsspannungen für Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuber
DK152023B (da) * 1979-02-20 1988-01-25 Bosch Siemens Hausgeraete Svingningsgenerator for en ultralyds-vaeskeforstoever

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1275195B (de) Generator zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen
DE876717C (de) Schaltung zur Erzeugung eines Blindwiderstandes zwischen Anode und Kathode einer Elektronenroehre
DE393637C (de) Verfahren zur Gewinnung und Nutzbarmachung harmonischer Frequenzen elektrischer Schwingungen aus einer Grundfrequenz
DE1203509B (de) Generator zur Erzeugung von elektrischen Schwingungen fuer die Speisung eines magnetostriktiven Ultraschallschwingers
DE1207487B (de) Hochfrequenzroehrengenerator mit piezomagnetischem Schwinger
AT232291B (de) Vorrichtung zum Erzeugen von Ultraschallschwingungen
DE612434C (de) Roehrengeneratorschaltung unter Anwendung von Mehrgitterroehren
DE890065C (de) Roehrengenerator
DE840108C (de) Schaltung zur Erzeugung von Schwingungen sehr hoher Frequenz, insbesondere zur Verwendung als Pendelrueckkopplungs-Empfangsschaltung
DE624089C (de) Verfahren zur Erzeugung von elektromagnetischen Schwingungen, welche entweder nur amplituden- oder nur frequenzmoduliert sind
DE863097C (de) Generator zur Erzeugung elektrischer Schwingungen veraenderbarer Frequenz
DE864274C (de) Elektrischer Schwingungserzeuger
DE632327C (de) Roehrenschaltung unter Verwendung einer Roehre mit mehreren Gittern
DE463478C (de) Fremdgesteuerter Roehrensender
DE1084323B (de) Parametrischer Hochfrequenzverstaerker
DE1912305C3 (de) Vorrichtung zur Speisung eines Induktors
DE1537150A1 (de) Schaltung zur Erzeugung eines periodischen Stromes in einer Spule
DE617158C (de) Roehrengeneratorschaltung unter Anwendung von Mehrgitterroehren
DE907190C (de) Kopplungsschaltung zur Verbindung eines im wesentlichen durch einen piezoelektrischen Kristall gebildeten elektrischen Schwingungskreises mit einem frequenzmodulierbarenOszillator
DE546839C (de) Detektor fuer Hoechstfrequenzen
DE611007C (de) Verfahren bei der Erzeugung elektrischer Schwingungen hoher Leistung durch einen Roehrenoszillator, der durch einen piezoelektrischen Resonator auf konstanter Frequenz stabilisiert ist
DE613127C (de) Kristallgesteuerter Schwingungserzeuger
DE963889C (de) Hochfrequenzoszillator fuer Induktionsheizung
DE526098C (de) Durch Piezo-Kristalle gesteuerter Roehrensender
DE728583C (de) Kurzwellenschwingungserzeuger