DE2418767C3 - Circuit for regulating the grid 2 voltage for traveling wave tubes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Regelung der Gitter-2-Spannung bei Wanderfeldröhren. Die bisher meist übliche Art, die Gitterspannung über Widerstandsspannungsteiler von den nächsthöheren Spannungen abzuleiten, ist bei Wanderfeldröhren mit einer nur¹ wenig unter der Wendelspannung U_w liegenden Gitter-2-Spannung U_ti ungünstig, da wegen der hohen Spannung und wegen unterschiedlicher Gitter-2-Ströme niederohmig geforderten Teiler hohe Verluste auftreten.The invention relates to a circuit for regulating the grid-2 voltage in traveling wave tubes. The previously most common way of deriving the grid voltage from the next higher voltages using resistance voltage dividers is unfavorable for traveling wave tubes with a grid-2 voltage U _ti ^{only 1} slightly below the filament voltage U _w , because of the high voltage and different grid-2 -Currents of low resistance required divider high losses occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Lösung zur verlustarmen Erzeugung der Gitter-2-Spannung für Wanderfeldröhren anzugeben unter Einhaltung einer vorgegebenen Polarität und zeitlichen Spanungsreihenfolge zur Wendelspannung. The invention is based on the object of a simple solution for low-loss generation of the Specify grid-2 voltage for traveling wave tubes while maintaining a specified polarity and temporal sequence of tensioning of the filament tension.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einer Schaltung mit folgenden, teilweise an sich bereits bekannten Merkmalen:This object is achieved according to the invention with a circuit having the following, in part per se already known features:

a) es ist ein Spannungsregler mit einem Sollwert- und einem Istwert-Eingang vorgesehen, dem die an einem zwischen den Anschlußklemmen für die Wendelspannung und die im gewünschten Bereich einstellbare Gitter-2-Spannung Hegenden Potentiometer abgegriffene Spannung einerseits und die Referenzspannung einer mit der Anschlußklemme der Gitter-2-Spannung verbundenen Zenerdiode andererseits zum Vergleich zugeführt werden,a) a voltage regulator with a setpoint value and an actual value input is provided to which the on one between the terminals for the filament voltage and the one in the desired Adjustable grid-2-voltage range. Potentiometer tapped voltage one hand and the reference voltage one to the terminal of the grid 2 voltage connected Zener diode are fed on the other hand for comparison,

b) der Ausgang des Spannungsreglers ist über einen Transistor mit der Steuerelektrode eines mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke m der Anscblußleitung der Gitter-2-Spanung liegenden Stelltransistprs verbunden,
c) zwischen der Steuerelektrode des Stelltransistors und dem Kathodenanschluß der Wanderfeldröhre ist ein ohmscher Widerstand eingeschaltet. b) the output of the voltage regulator is connected via a transistor to the control electrode of an adjusting transistor located with its emitter-collector path m of the connection line of the grid-2 voltage,
c) an ohmic resistor is connected between the control electrode of the setting transistor and the cathode connection of the traveling wave tube.

Ein Spannungsregler mit einem Soll- und Istwertvergleich, bei dem der Istwert der Spannung anA voltage regulator with a setpoint and actual value comparison, at which the actual value of the voltage

ίο einem Potentiometer abgegriffen und die Referenzspannung durch eine Zenerdiode bestimmt ist, ist beispielsweise aus der Zeitschrift »Elektronik«, 1966, Heft 9, Seite 273, BUd 19 (Teilschaltbild mit der Wicklung W4 des Transformators) bekannt, das eine Stromversorgung bei Netzbetrieb zeigtίο a potentiometer tapped and the reference voltage is determined by a Zener diode, is for example from the magazine "Electronics", 1966, Issue 9, page 273, volume 19 (partial circuit diagram with the winding W4 of the transformer) known, the one Power supply during mains operation shows

Mit der erfindungsgemäßen Regelschaltung wird ein günstiges Einschalt- und Betriebsverhalten bei Wanderfeldröhren erreicht, wobei durch die Messung des Unterschiedes zwischen der Wendel- undWith the control circuit according to the invention a favorable switch-on and operating behavior achieved with traveling wave tubes, whereby by the measurement the difference between the helical and

ao der Gitter-2-Spannung die Gitter-2-Spannung verlustann erzeugt wird und das Problem der zeitlichen Spannungsreihenfolge, daß nämlich die Gitter-2-Spannung ihren Nennwert nicht vor der Wendelspannung erreicht, ohne zusätzlichen Aufwandao the grid-2 voltage, the grid-2 voltage is lost is generated and the problem of the temporal order of voltages, namely the grid-2 voltage their nominal value is not reached before the filament voltage, without additional effort

»5 gelöst wird. Durch die Regelschaltung kann die Gitter-2-Spannung beim Einschalten des Spannungsversorgungsgerätes frühestens gleichzeitig mit der Wendelspannung ihren Nennwert erreichen und geht bei Spannungseinbrüchen der Wendelspannung gleichzeitig mit ihr zurück, da der Abstand immer konstant gehalten wird. Der zwischen der Steuerelektrode des Stelltransistors und dem Kathodenanschluß der Wanderfeldröhre eingeschaltete ohmsche Widerstand dient als Vorlast für einen eventuell beim Gitter 2 auftretenden Rückwärtsstrom und der Ableitung des Stromes eines Meßspannungsverteilers. »5 is resolved. Through the control circuit, the Grid-2-voltage when switching on the power supply unit at the earliest at the same time as the Filament voltage reach their nominal value and goes in the event of voltage dips in the filament voltage back at the same time as it, as the distance is always kept constant. The one between the control electrode of the setting transistor and the cathode connection of the traveling wave tube switched on Ohmic resistance serves as a preload for any reverse current that may occur in grid 2 and the derivation of the current of a measuring voltage distributor.

Als Spannungsregler wird in vorteilhafter Weise ein Operationsverstärker verwandet.An operational amplifier is advantageously used as the voltage regulator.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.Further details and advantages of the invention are shown below with reference to one in the figure Embodiment explained in more detail.

In der Figur ist eine solche Schaltung in einem Prinzipschaltbild dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit wegen nur die wesentlichsten Bauelemente mit Bezugszeichen versehen sind. Die verschiedenen zum Betrieb des Wanderfeldverstärkers erforderlichen Spannungen verden in einem mit NG bezeichneten Umrichter oder Netzgerät erzeugt. Dabei sind lediglich die Ausgänge Wendelspannung U_w, Gitter-2-Spannung U₁₂ und Kathode K dargestellt. Die Wendelspannung ist im Verhältnis zur Kathode konstantgeregelt und darf nur eine sehr kleine Welligkeit haben. Wird nun der Spannungsabstand zur Wendelspannung U_w konstant gehalten, dann ist auch die Gitter-2-Spannung U_t2 selbst konstant. Die Gitter-2-Spannung U_g2 wird von der Wendelspannung U_w abgeleitet und gegen diese konstantgeregelt. Als Spannungsregler bzw. als vergleichende Meßschal-In the figure, such a circuit is shown in a basic circuit diagram, with only the most essential components being provided with reference symbols for the sake of clarity. The various voltages required to operate the traveling field amplifier are generated in a converter or power supply unit labeled NG. Only the outputs of the coil voltage U _w , grid-2 voltage U ₁₂ and cathode K are shown. The filament voltage is constant in relation to the cathode and may only have a very small ripple. If the voltage difference to the filament voltage U _w is now kept constant, then the grid-2 voltage U _t2 itself is also constant. The grid-2 voltage U _g2 is derived from the filament voltage U _w and is constantly regulated against this. As a voltage regulator or as a comparative measuring

tung ist ein Operationsverstärker V vorgesehen mit den Eingängen 1 und 2 und dem Ausgang 3. Der Eingang 1 ist mit dem Abgriff eines zwischen den Anschlußklemmen für die Wendelspannung U_w und die Gitter-2-Spannung U_es liegenden Potentiometer P An operational amplifier V is provided with the inputs 1 and 2 and the output 3. The input 1 is connected to the tap of a potentiometer P located between the terminals for the filament voltage U _w and the grid-2 voltage U _es

⁶S verbunden, zu dem beiderseits in Reihe ein Festwiderstand angeordnet ist. Der Eingang 2 des Operationsverstärkers V ist über eine eine Referenzspannung liefernde Zenerdiode ZD mit der Anschluß- ⁶ S connected to which a fixed resistor is arranged in series on both sides. The input 2 of the operational amplifier V is connected to the connection via a Zener diode ZD which supplies a reference voltage.

klemme für die Giuer-2-Spannung U_{x a} verbunden, In der Anschlußleitung derGitter-2-Spannung l/„_g ist ein Stelltransistor TsI mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke eingeschaltet, wobei der Kollektor an die Anschlußklemme für die Wendelspannung tfy geführt ist. Das sich aus dem Vergleich der am Potentiometer P abgegriffenen Spannung mit der Referenzspannung an der Zenerdiode ZD ergebende Ausgangssignal des Operationsverstärkers V stellt über einen Transistor TsI, mit dessen Basisanschluß der Ausgang 3 des Operationsverstärkers V verbunden ist, dem Stelltransistor TsI den für eine möglichst kleine Regelabweichung erforderlichen Basisstrom ein.Terminal for the Giuer-2 voltage U _{x a} connected, In the connection line of the grid-2 voltage I / " _g , a control transistor TsI is switched on with its emitter-collector path, the collector being led to the terminal for the filament voltage tfy . The output signal of the operational amplifier V resulting from the comparison of the voltage tapped at the potentiometer P with the reference voltage at the Zener diode ZD provides the control transistor TsI via a transistor TsI, to whose base terminal the output 3 of the operational amplifier V is connected, the control transistor TsI for the smallest possible control deviation required base current.

Zwischen der Basis des Stelltransistors Ts 1 und dem Kathodenanschluß K ist ferner ein als Vorlast dienender ohmscher Widerstand R eingeschaltet, da beim Gitter 2 gegebenenfalls auch ein Rückwärtsstrom auftreten kann. Außerdem ist es erforderlich, den Strom des Meßspannungsverteilers abzuleiten. Mit dem Potentiometer P ist die GUter-2-Spannung U_g„ im geforderten Bereich einstellbar. Mit U₁, ist Furthermore, an ohmic resistor R serving as a preload is connected between the base of the setting transistor Ts 1 and the cathode connection K , since a reverse current can possibly also occur in the grid 2. It is also necessary to divert the current from the measuring voltage distributor. With the potentiometer P the good-2 voltage U _g "can be set in the required range. With U ₁ , is

eine Hilfsspannung bezeichnet.denotes an auxiliary voltage.

Durch die erfindungsgemäße Schaltung, mit der ein Gitter-2-Spannungsregler den Abstand zur Wendelspannung konstant hält, kann die Gitter-2-Spannung U_gi beim Einschalten des Spannungsversorgungsgerätes frühestens gleichzeitig mit der Wendelspannung ϋ_ψ ihren Nennwert erreichen und geht bei Spannungseinbrüchen der Wendelspannung U_w gleichzeitig mit ihr zurück. Dadurch können auch in vorteilhafter Weise kritische Wendelstromüberhöhungen vermieden werden.Due to the circuit according to the invention, with which a grid-2 voltage regulator keeps the distance to the filament voltage constant, the grid-2 voltage U _gi can reach its nominal value at the earliest at the same time as the filament voltage ϋ _ψ when the voltage supply device is switched on, and it goes down in the event of voltage drops in the filament voltage U _{w back} at the same time with her. In this way, critical excessive helical currents can also be avoided in an advantageous manner.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche;Claims; 1, Schaltung zur Regelung der Gitter-2-Spannung bei Wanderfeldröhren, gekennzeichnet durch folgende, teilweise an sich bereits bekannte Merkmale1, circuit for regulating the grid 2 voltage in traveling wave tubes, characterized by the following, in part already known features a) es ist ein Spannungsregler nut einem Sollwert- und einem Istwert-Eingang vorgesehen, dem die an einem zwischen den Anschlußklemmen ifür die Wendelspannung (U_w) und die im gewünschten Bereich einstellbare Gitter-2-Spannung (t/_r2) liegenden Potentiometer (P) abgegriffene Spannung einerseits und die Referenzspannung einer mit der Anschlußklemme der Gitter-2-Spannung (t/_r2) verbundenen Zenerdiode (ZD) andererseits zum Vergleich zugeführt . werden,a) there is a voltage regulator nut a set value and an actual value input is provided, the potentiometer at one lying between the terminals IFor the filament voltage (U _w) and the adjustable within the desired range grid 2 voltage (t / _r2) ( P) the tapped voltage on the one hand and the reference voltage of a Zener diode (ZD) _{connected to the terminal of the grid 2 voltage (t / r2} ) on the other hand for comparison. will, b) der Ausgang des Spannungsreglers ist über einen Transistor (Ts2) mit der Steuerelektrode eines mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in der Anschlußleitung der Gitter-2-Spannung (U₁₂) liegenden Stelltransistors (TjI) verbunden,b) the output of the voltage regulator is connected via a transistor (Ts2) to the control electrode of a control transistor (TjI) with its emitter-collector path in the connecting line of the grid-2 voltage (U ₁₂ ), c) zwischen der Steuerelektrode des Stelltransistors (TsI) und dem Kathodenanschluß (K) der Wanderfeldröhre ist ein ohmscher Widerstand (R) eingeschaltet. c) an ohmic resistor (R) is connected between the control electrode of the setting transistor (TsI) and the cathode connection (K) of the traveling wave tube. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, t'aß der Spannungsregler ein Operationsverstärker (V) ist2. Circuit according to claim 1, characterized in that the voltage regulator is an operational amplifier (V)