DE806558C - Schaltung zur UEbertragung elektrischer Schwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Übertragung elektrischer Schwingungen, insbesondere Zwischenfrequenz- oder Hochfrequenzschwingungen, mittels wenigstens zweier in Gegentakt geschalteter Entladungssysteme mit auf gleichem Potential liegenden Kathoden, besonders zweier in einem Kolben untergebrachter Entladungssysteme, deren Kathoden und deren gegebenenfalls vorhandene Schirmgitter innerhalb des Kolbens paarweise direkt miteinander verbunden sind.

Bekanntlich wird bei Niederfrequenzgegentaktverstärkern die gegenseitige Gleichheit der Gleichstrombelastung der beiden im Verstärker verwendeten Entladungsröhren dadurch begünstigt, daß jede Röhre ihre eigene Gittervorspannung erzeugt, und zwar dadurch, daß man den Anodenstrom einen Spannungsabfall über einen in die Kathodenleitung eingeschalteten Widerstand hervorrufen läßt.

Es ist gleichfalls bekannt, den vorerwähnten Zweck dadurch anzustreben, daß in den Schirmgitterkreis einer jeden Röhre ein Widerstand aufgenommen wird.

Diese bekannten Verfahren sind jedoch nicht mehr anwendbar, wenn die beiden in Gegentakt geschalteten Entladungssysteme in einem einzigen Kolben untergebracht sind. In diesem Fall sind nämlich in der Regel die Kathoden innerhalb des Kolbens direkt miteinander verbunden, um die Selbstinduktion der Kathodenleitung weitestgehend herabzusetzen, was bei der Übertragung von Ultrakurzweilen vorteilhaft ist. Es kommt in diesem Fall außerdem häufig vor, daß man die Schirmgitter

innerhalb des Kolbens gleichfalls direkt miteinander verbindet, da dies unter Umständen den Vorteil hat, daß die Kathoden der zwei Entladungssysteme dichter zusammengerückt werden können, so daß auch diese Maßnahme eine geringere Selbstinduktion der Kathodenleitung bewirkt. Die direkte Verbindung der Schirmgitter ist oft auch erforderlich, wenn bei Kurzwellen Resonanz der Schirmgitterleitungen mit den Schirmgitterkapazitäten auftritt.

ίο In diesen Fällen können die bekannten Schaltungen nicht mehr verwendet werden, da es zur Verwendung dieser Schaltungen erforderlich ist, die Kathoden bzw. die Schirmgitter getrennt voneinander nach außen zu führen.

Die Erfindung schafft eine Schaltung, mit der gleichfalls selbsttätig eine gleiche oder nahezu gleiche Gleichstrombelastung der beiden'Entladungssysteme erzielbar ist; diese Schaltung kann jedoch auch in denjenigen Fällen benutzt werden, in denen die bekannten Schaltungen aus den vorerwähnten Gründen nicht mehr verwendbar sind. Unter Umständen sind mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltung bessere Ergebnisse als mit den bekannten Schaltungen erzielbar.

Gemäß der Erfindung wird in jeden Anodenkreis der Entladungssysteme ein Widerstand aufgenommen und jede an diesem Widerstand auftretende, vom Anodenstromwert abhängige Gleichspannung ganz oder teilweise dem Steuergitter des zugehörigen Entladungssystems derart zugeführt, daß selbsttätig eine gleiche oder nahezu gleiche Gleichstrombelastung der Entladungssysteme entsteht.

Die Gleichspannungen werden in der Regel über Widerstände den entsprechenden Steuergittern zugeführt.

Vorzugsweise wird jede der vorerwähnten Gleichspannungen mittels eines zwischen der Anode und dem Verbindungspunkt der Kathoden oder einem Punkt gleichbleibenden Potentials (Erde) geschalteten Spannungsteilers einem Steuergitter des zugehörigen Entladungssystems zugeführt.

Der unerwünschte, positive Charakter der den Steuergittern auf diese Weise erteilten Spannung kann ihr dadurch genommen werden, daß in die gemeinsame Kathodenleitung der beiden Entladungssysteme, z. B. zwischen den Verbindungspunkt der Kathoden und den miteinander verbundenen Enden der vorerwähnten Spannungsteiler, ein Widerstand aufgenommen wird, der, derart bemessen ist, daß die Steuergitter der Entladungssysteme die gewünschte negative Vorspannung erhalten.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltung dargestellt ist, beispielsweise näher erläutert.

Die Zeichnung stellt eine Schaltung zur Verstärkung von Hochfrequenzschwingungen mittels zweier in Gegentakt geschalteter Entladungssysteme i' und i" dar, die je eine Kathode 2', 2", ein Steuergitter 3', 3", ein Schirmgitter 4', 4", ein Fanggitter 5', 5" und eine Anode 6', 6" enthalten. Die beiden Systeme 1', 1" sind in einem einzigen Kolben untergebracht; die Fanggitter 5', 5", die Schirmgitter 4', 4" und die Kathoden 2', 2" sind innerhalb des KoI-

: bens paarweise direkt miteinander verbunden. Die Fanggitter.stehen außerdem direkt mit den Kathoden in Verbindung. Die beiden Entladungssysteme können mit einer gemeinsamen Kathode ausgebildet sein.

Zwischen den Steuergittern 3', 3" ist ein Gegentaktkreis 7 angeordnet, der auf die Frequenz der zu verstärkenden Schwingungen abgestimmt ist. Dieser Kreis besteht aus einem veränderlichen Kondensator 8 und zwei Spuleng', 9"; diese Spulen

sind mittels der Reihenschaltung zweier Sperrkondensatoren 10', 10" miteinander verbunden.

Die verstärkten Schwingungen können einem zwischen den Anoden 6', 6" in Gegentakt geschalteten Ausgangskreis 11 entnommen werden. Der Gegen-

; taktkreis 11 ist auf die gleiche Art und Weise wie der Eingangskreis 7 zusammengesetzt und wird von einem veränderlichen Kondensator 12, zwei Spulen

■ 13', 13" und zwei Sperrkondensatoren 14', 14" gebildet. Die Mitten derGegentaktkreise7und 11 (der Verbindungspunkt der Sperrkondensatoren 10', 10"

: bzw. 14', 14") sind geerdet.

In die Kathodenleitung ist ein kapazitiv überbrückter Widerstand 15 und in den Schirmgitterkreis ein Widerstand 16 aufgenommen.

Die bisher beschriebene Schaltung weist im all- _go gemeinen den Nachteil auf, daß sehr verschiedene Anodenströme die zwei Entladungssysteme 1', 1" durchfließen, da infolge kleiner Unterschiede im Aufbau, im Kontaktpotential oder in der Steilheit kleine Streuungen der Lage des Arbeitspunktes eines jeden Entladungssystems auftreten. Dies ist in vielen Fällen unerwünscht, besonders wenn an die Symmetrie des Ausgangssignals hohe Anforderungen gestellt werden. Es ist daher erwünscht, die Gegentaktschaltung derart auszubilden, daß Anodenstromunterschiede selbsttätig ausgeglichen werden.

Die für diesen Zweck bekannten Schaltungen sind jedoch in diesem Fall nicht verwendbar, da hierbei die Kathodenleitungen bzw. die Schirmgitterleitungen eines jeden Entladungssystems getrennt benutzt werden, im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Schaltung, die auch im vorliegenden Fall verwendbar ist und mit der unter Umständen sogar eine größere Gleichheit der Gleichstrombelastung der beiden Entladungsröhren als mit den bekannten uo Schaltungen erzielt wird.
[ Gemäß der Erfindung ist in jeden Anodenkreis

■ ein Widerstand 17', 17" aufgenommen, an dem eine Gleichspannung auftritt, die vom diesbezüglichen Anodenstromwert abhängig ist. Ein Teil der am Widerstand 17'bzw. 17" auftretenden Gleichspannung wird mittels eines Spannungsteilers 18'bzw. 18" dem Steuergitter 3' bzw. 3" zugeführt.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Wenn aus irgendeinem Grunde der Anodenstrom eines der Entladungssysteme den Normalwert übersteigt, fällt die Anodenspannung ab. Infolgedessen wird das Potential des entsprechenden Steuergitters niedriger, so daß der Anodenstromzunahme durch die Steuergitterspannungsabnahme entgegengewirkt wird.

Eine einfache Berechnung zeigt, daß durch die Schaltung Anodenstromänderungen (die z. B. beim Austauschen des Entladungssystems auftreten können) bis auf einen Bruchteil / des ursprünglichen

Wertes herabgesetzt werden, wobei / = —; ,

] -\- p R S

S die Steilheit des Entladungssystems, R den Wert des Widerstandes 17 im Anodenkreis und ρ das Spannungsteilerverhältnis des Spannungsteilers 18 ίο darstellen.

Die Schaltung ist dabei bestrebt, selbsttätig den einmal eingestellten Wert des Anodenstroms aufrechtzuerhalten.

Der Spannungsteiler erteilt dem Steuergitter eine positive Spannung. Damit das Steuergitter die erwünschte negative Vorspannung in bezug auf die Kathode erhält, ist in die gemeinsame Kathodenleitung der bereits erwähnte Widerstand 15 aufgenommen, der von den beiden Anodenströmen durch-■20 flössen wird. Der Widerstand 15 ist derart bemessen, daß infolge des an ihm auftretenden Spannungsabfalles den Kathoden ein soviel höheres, positives Potential erteilt wird, als die Steuergitter bereits gegenüber Erde haben, so daß diese die für den normalen Arbeitspunkt übliche negative Vorspannung erhalten.

Aus der vorstehenden Formel ist ersichtlich, daß

der Ausgleich des gegenseitigen Wertunterschiedes der Anodenströme in dem Maße besser wird, je größer der Wert des Widerstandes R ist und je näher das Spannungsteilerverhältnis p an den Wert ι heranrückt. Der Wert der zur Verfügung stehenden Speisespannungen bestimmt die zulässigen Werte von R und p. Die Schaltung wird an Hand eines Zahlenbeispiels näher erläutert.

Die in der dargestellten Schaltung vorkommenden Teile, insoweit sie für die Erfindung wesentlich sind, hatten die folgenden Werte: R₁/ = R₁₇" = 2500 Ohm; R₁₈ = R₁₈" = 550000 Ohm; p = 0,1; R₁₅ = 1150 Ohm; R₁₆ = 7000 Ohm. Die Speisespannung betrug 300 V. Die Daten der verwendeten Entladungssysteme sind folgende:

Va = Vg₂ = 250 V; Vg₁ = 2 V, Ia = 10 mA; Ig₂ = 1,8 mA; S = 6 inA/V.

Zwei Sätze, A und Ii, dieser Entladungssysteme

wurden zunächst in der üblichen Weise, also ohne Anwendung der Erfindung in Gegentakt geschaltet.

Hierbei wurden die folgenden Anodenstromstärken

gemessen:

im FaIIeA: Ia₁ = 13,6mA, Ia₂ = 4,4mA, im Falle B: Ia₁ = 8,5 mA, Ia₂ = 6,9 mA.

Darauf wurden dieselben Sätze von Entladungssystemen in der ernndungsgemäß vorgeschlagenen Schaltung verwendet. Die Meßergebnisse waren folgende:

A: Ia₁ =11,9 mA, Ia₂ = 10,2 mA, B: Ia₁ = 11,5 mA, Ia₂ = 9,9 mA.

Es ist ersichtlich, daß die Anodenströme der in Gegentakt geschalteten Entladungssysteme praktisch gleich geworden sind. Der Faktor f hat in diesem Fall einen Wert von 0,25; dieser Wert ist um das Zweifache kleiner als der in der Regel bei der bekannten Schaltung mit Widerständen in den Schirmgitterkreisen erreichte, was bedeutet, daß die Schaltung um das Zweifache wirksamer ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltung zur Übertragung elektrischer Zwischenfrequenz- oder Hochfrequenzschwingungen mittels zweier in Gegentakt geschalteter Entladungssysteme, insbesondere zweier in einem einzigen Kolben untergebrachter Entladungssysteme, bei denen der Eingangskreis zwischen zwei entsprechenden Steuergittern der Entladungssysteme und der Ausgangskreis zwischen den Anoden liegt, während die miteinander verbundenen Kathoden über einen Widerstand an die negative Klemme der Speisequelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer gleichen oder annähernd gleichen Gleichstrombelastung in den beiden Entladungssystemen sowohl die Spule des Eingangskreises wie auch die Spule des Ausgangskreises in zwei gleiche Teile geteilt ist und die Speisung jeder der Anoden über ein zwischen der elektrischen Mitte des Ausgangskreises und der elektrischen Mitte des Eingangskreises geschaltetesPotentiometer stattfindet, über dem die Speisespannung wirksam ist und von dem ein Punkt über die eine Hälfte der Spule des Ausgangskreises mit der Anode und ein zweiter Punkt, der eine niedrigere Spannung als der erste hat, über die eine Hälfte der Spule des Eingangskreises mit dem Steuergitter eines Systems verbunden ist, wobei die Kondensatoren paarweise in Reihe geschaltet sind zwischen den mit dem Potentiometer verbundenen Enden jeder der Spulenhälften des Ein- und des Ausgangskreises, von welchen Kondensatoren die gemeinschaftlichen Klemmen geerdet sind, wobei weiter die erwähnten Punkte symmetrisch auf den Potentiometern liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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