DE304283C - - Google Patents

Description

" Von allen Generatoren für ungedämpfte elektrische Schwingungen, die bisher bekanntgeworden sind, ist das Kathodenstrahlenrelais in Rückkopplungsschaltung der einzige, der die Möglifhkeit gibt, eine absolut konstante Frequenz zu liefern. Diese ist nämlich nur ' von den Konstanten des mit dem Relais verbundenen und von ihm erregten Schwingungssystems abhängig. Solange man also mit dem

ίο Relais einen geschlossenen Schwingungskreis als erregtes System verbindet, dessen Konstanten unveränderlich sind, kann man die genannte Möglichkeit verwirklichen. Das ist z. B. der Fall bei der Benutzung des Kathodenröhrengenerators als Überlagerer beim Schwebungsempfang. Sobald man aber den Generator zur Abgabs größerer Energiemengen, z. B. für Sendezwecke der drahtlosen TeIe-

. graphie und Telephönie, benutzen will, können sich die Verhältnisse ändern. Läßt man etwa die Röhre unmittelbar mit der Antenne als erregtes System-zusammen arbeiten, so ändert - sich die Welle mit den Konstanten der Antenne. Denn es ist aus vielen Beobachtungen bekannt, daß die Konstanten fast aller Antennen von äußeren Einflüssen abhängig sind und daher schwanken. Benutzt man aber einen geschlossenen Kreis als erregtes System, den man zugleich einen Zwischenkreis nennen kann, weil er die Energie der Röhre an die Antenne als verbrauchendes System weitergibt, so ist die Rückwirkung*: des letzteren auf diesen Kreis in den meisten Fällen so groß, daß Φ> Schwankungen des verbrauchenden Systems sich als Frequenzschwankungen noch geltend machen, ■ da man zur Erzielung einer genügenden -Energieentziehung nicht zu lose koppeln darf. ;

Aus diesen Überlegungen schöpft die vorliegende Erfindung die Aufgabe, das verbrauchende System mit dem Röhrengenerator so zn verbinden, daß dasjenige System, das durch seine Konstanten die Frequenz bestimmt, von den wechselnden Faktoren des ersteren unbeeinflußt bleibt.. Zu diesen Faktoren können außer den direkten Schwankungen der Konstanten des verbrauchenden Systems auch die Einflüsse gerechnet werden, die z. B. aus Kopplungsänderungen resultieren.

Die Erfindung gibt nun weiter. verschiedene Lösungen für diese Aufgabe an. Grundsätzlichkann das Energie verbrauchende System sowohl unmittelbar'mit der Röhre verbunden werden, als auch über das die Frequenz bestimmende System als Zwischensystem. Im 55: ersteren Falle kann das Ziel der Aufgabe z. B. dadurch erreicht werden, daß das. die Frequenz bestimmende System als besonderer Steuerkreis für das Gitter der Röhre ausgebildet wird, während die Energieentziehung durch ein besonderes Organ unabhängig davon erfolgt. Im zweiten Falle liegt eine Lösung.z. B. in einer eigenartigen Schaltung und Dimensionierung der Kopplungselemente des Zwischenkreises. Im folgenden werden für beide Fälle Lösungen näher beschrieben.

Die Fig. 1 und 2. zeigea beispielsweise Lösungen für den erstgenannten Fall. Die Ka-

Wernerwerk Z

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thodcnstrahlröhre I besteht aus der Beizkathode 2, dem Gitter 3 und der Anode 4. Das die Frequenz bestimmende System ist der 'aus Selbstinduktion 5 und Kapazität 6 bestehende geschlossene Schwingungskreis, der mit der Kathode und dem Gitter, verbunden ist. Das verbrauchende System 7, beispielsweise eine Antenne, ist durch einen besonderen Transformator 8 an den Anodenkreis der Röhre angeschlossen. Die Energieentnahme aus dem Generator findet also getrennt von dem geschlossenen Kreis 5-6 statt. Letzterer erhält naturgemäß seine Energie

, ebenfalls aus dem Anodenkreis, erfüllt aber nur noch die Funktion eines Steuerkreises für die Röhre zum Zweck der Erzeugung der Hochfrequenz. Von der gesamten Energie, die die Röhre abgibt, soll diesem Steuerkreise nur gerade so viel zugeführt werden, daß das Gitter eine zur Steuerung genügende Spannungsamplitude erhält. Die Energiezuführung zum Steuerkreis kann auf verschiedene Weise erfolgen, woraus sich verschiedene Schaltungen für die Anordnung ergeben.

Fig. ι zeigt z.B. eine Schaltung, bei der der Anodenkreis in zwei parallele Zweige geteilt ist, wobei mit einem Zweig der Steuerkreis gekoppelt ist, und zwar durch eine besondere Hilfsspule 9, die parallel zur Primär-.

spule . des 'Transformators 8 liegt. Durch passende Bemessung dieser beiden Zweige wird die gewünschte Energieverteilung zwischen verbrauchendem System und Steuerkreis herbeigeführt.

■ Fig. 2 zeigt dagegen eine Anordnung, bei der das Organ zur Energieentziehung und der

. Steuerkreis in Serienschaltung angeordnet sind.

Der Anodenkreis besteht hierbei aus zwei Teilen, nämlich einem aperiodischen Teil mit der Primärspule des Transformators 8 und einem weiteren Teil, nämlich dem Steuerkreis 5-6, der eine ausgesprochene Eigen-

■ frequenz hat. . · '

Bei beiden Schaltungen wird erreicht, daß der Steuerkreis und damit die vom Generator erzeugte Frequenz unabhängig von den Ver-

■ hältnissen der Antenne 7 bleiben. Auch dann, wenn die Kopplung im Transformator 8 geändert wird, treten Frequenzänderungen des Generators nicht auf, weil die Kopplung zwischen Antenne und Steuerkreis auch bei starker Veränderung des Kopplungsgrades am Transformator 8 immer sehr lose ist.

Die Arbeitsweise der Röhre in der beschriebenen Anordnung kann verglichen werden mit der Arbeitsweise einer Wechselstrommaschine, bei der bei zunehmender Belastung zwar eine Energiereaktion auftritt_); aber keine . Periodenveränderung. Die Röhre erzeugt auch ohne Energieentziehung bereits Schwingungen und läuft gewissermaßen leer wie eine unbelastete . Maschine. Zur Feststellung der Schwingungserzeugung kann man vorteilhaft einen Strom- oder Spannungszeiger 10 mit dem Steuer kreis verbinden.

Da der Steuerkreis für praktische Zwecke in hinreichendem Grade von den wechselnden Antennenkonstanten und den verschiedenen Kopplungsgraden des Arbeitskreises unabhängig ist, ergibt sich die Möglichkeit, diesen Kreis auf Frequenzen zu eichen. Man spart damit die Aufstellung eines besonderen Wellenmessers für mit diesem Generator arbeitende Stationen. .

Für die Verbindung des energi ever brauchenden Systems über das die Frequenz bestimmende System mit der Röhre geben Fig. 3 und 4 Schältungsbeispiele. Es wird bei dieser Anordnung ein Zwkchenkreis gebildet, der drei Wechselstromwiderstände enthält, nämlich zwei zur Verbindung der Röhre mit dem Kreise und einen zur Verbindung des Zwischenkreises mit dem Arbeitskreise 7. Die beiden Wechselstromwiderstände, welche zur Kopplung mit der Röhre dienen, sind ein Kondensator 10 und eine Spule 11. Sie haben an ihren Klemmen eine Phasenverschiebung ' der Spannung von möglichst i8o°, damit die Röhre stabil und mit hoher Energieabgabe arbeiten kann. Zweckmäßig ist es, zur Kopplüng mit dem Gitter 3 eine Kapazität 10 und zur Kopplung mit der Anode 4 eine Selbstinduktion ii zu henutzen. Diese beiden Wechselstromwiderstände sind mit dem dritten Wechselstrom widerstand in Reihe geschaltet und bilden' mit diesem zusammen den Zwischenkreis. Bei kapazitiver Kopplung des •Arbeitskreises ist dieser Wechselstrom widerstand ein Kondensator 12 (Fig. 3), der gleichzeitig zur Welleneinstellung des Zwischenkreises dient. Bei dieser Schaltung muß parallel zum Kondensator 10 eine Drosselspule 18 für den Gleichstrom der Anodenbatterie geschaltet werden. Bei induktiver Kopplung (Fig. 4) besteht der Wechselstrom widerstand aus einer Spule 13, die mit der Spule 14 im Arbeitskreis 7 den Übertragungstränsformator bildet. In diesem Falle kann die Wellen einstellung durch einen besonderen Kondensator oder den Kondensator 10 erfolgen. Zweckmäßig wird ti ο auch die Selbstinduktion 11 kontinuierlich variabel ausgeführt.

Der Betrag der zu übertragenden Energie wird durch Einschaltung eines Eriergieentziehungskondensators 15 in den Arbeitskreis regulierbar gemacht. Bei kapazitiver Kopplung (Fig. 3) wird dieser Kondensator mit dem Kopplungskondensator 12 hintereinander, bei induktiver Kopplung (Fig. 4) dagegen parallel zur Spule 14 geschaltet. Sowohl in den Zwischenkreis wie in den Arbeitskreis ist je ein Stromanzeiger 16 bzw. 17 ein-

geschaltet. Die Einstellung einer bestimmt verlangten Welle im Arbeitskreise erfolgt dadurch, daß zuerst der Zwischenkreis auf die Welle eingestellt wird, wenn keine Energie-Übertragung auf den Arbeitskreis erfolgt. Dann wird der Kondensator 15 allmählich so. eingestellt, bis das Maximalenergiequantum, das von der Röhre geleistet weiden kann, dem Zwischenkreise entzogen und dem Luftdraht

ίο zugeführt wird. " ■

In den Arbeitskreis (Antenne) können neben dem Kondensator 15 zur Energieregelung ein oder mehrere Abstimmelemente, z. B. ein Variometer 18 (Fig. 3), eingeschaltet werden.

Auch bei den Schaltungan nach Fig. 3 und 4 kann, ähnlich wie bei Fig. 1 und 2 der Steuerkreis, der Zwischenkreis auf Wellen geeicht werden, da durch die Reaktion des Arbeitskreises nur eine ganz geringe, praktisch nicht sehr in Betracht kommende nachträgliche Wellen Veränderung entsteht.

Claims (8)

Patent-Ansprüche:

1. Aus . einer Kathodenstrahlröhre in Rückkopplungsschaltung bestehender Generator elektrischer Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Generators mit einem energieverbrauchenden System so erfolgt, daß dasjenige System, dessen Konstanten die Frequenz bestimmen, unbeeinflußt bleibt von den wechselnden Faktoren des verbrauchenden Systems. .

2. Kathodenröhrengenerator nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das die Frequenz bestimmende System als ,besonderer Steuerkreis von scharf definierter Welle mit dem Gitter der Röhre verbun-

»den wird, das verbrauchende System aber unabhängig hiervon die Energie aus der Röhre durch ein Organ erhält, das keine nennenswerte Kopplung mit dem Steuerkreis aufweist. . · ' .

3. Kathodenröhrengenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verbrauchende System mit einem besonderen aperiodischen Anodenstromkreis gekoppelt wird, der parallel öder in Reihe mit dem Steüerkreis geschaltet ist.

4. Kathodenröhrengenerator nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch die Eichung des Steuerkreises auf Frequenzen.

5. Kathodenröhrengenerator nach Anspruch i, bei dem das verbrauchende System die Energie aus dem als Zwischenkreis geschalteten frequenzbestimmenden System erhält, dadurch gekennzeichnet, daß Gitter und Anode der Röhre durch je einen Wechselstromwiderstand mit dem Zwischenkreis gekoppelt sind, während dieser mit dem Arbeitskreis kapazitiv oder induktiv gekoppelt ist.

6. Kathodenröhrengenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Energieübertragung aus dem Zwischenkreis zum Arbeitskreis bei kapazitiver Kopplung zwischen Arbeitskreis und Zwischenkreis durch einen Serienkondensator, bei induktiver Kopplung ■ durch einen Parallelkondensator erfolgt.

7. Kathodenröhrengenerator nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskreis weitere Abstimmelemente enthält, um die Energieentziehung ■, durch Annäherung an die Gleichstimmung zu steigern.

8. Kathodenröhrengenerator nach An·: spruch 5 bis 7, gekennzeichnet durch die Eichung des Zwischenkreises auf Wellenlängen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.