DE970675C - Pulled along generator - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 16. OKTOBER 1958ISSUED OCTOBER 16, 1958

S 74.69 VIII aj2i aß-S 74.69 VIII aj2i ate-

Mitgezogener GeneratorPulled along generator

(Ges. v. 15. 7. 1951)(Ges. Of July 15, 1951)

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schwingungserzeuger, dessen Frequenz von einer Fremdfrequenz gesteuert wird. Es ist bekannt, daß Generatoren, die in einer bestimmten. Eigenf requenz schwingen, sich in einem bestimmten Frequenzbeireich, der durch die Schaltelemente des Generators sowie die Größe der Spannung und des inneren Widerstandes der Fremdfrequenz gegeben ist, mitziehen lassen, d. h. der mitgezogene Generator nimmt im Mitziehbereich die Frequenz des mitziehenden Fremdgenerators an. Bei einem Schwingungserzeuger mit Elektronenröhren ist es im allgemeinen zweckmäßig, die steuernde Fremdfrequenz an das Gitter des Rohres zu legen, um dadurch eine möglichst große Beeinflussung des Schwingungserzeugers und somit einen großen Mitziehbereich zu erreichen. Weiterhin ist es zweckmäßig, um den Mitziehbereich unter sonst gleichen Voraussetzungen möglichst; groß zu halten, den Kondensator des frequenzbestimmenden Schwingungskreises möglichst klein zu wählen. Der Mitziehbereich kann weiterhin auch dadurch vergrößert werden, daß der frequenzbestimmende Schwingungskreis des Schwingungserzeugers eine große Dämpfung erhält. In vielen Fällen ist jedoch eine große Dämpfung des Schwingungskreises unerwünscht, z. B. dann, wenn damit zu rechnen ist, daß die steuernde Fremdfrequenz ausfallen kann und dann der mitgezogene Generator als selbsterregter Generator eine sehr geringe Frequenz-The invention relates to an electrical vibration generator, the frequency of which is from a External frequency is controlled. It is known that generators that operate in a certain. Eigenfrequency vibrate in a certain frequency range, which is generated by the switching elements of the generator as well as the size of the voltage and the internal resistance of the external frequency is given let, d. H. the dragged-along generator takes the frequency of the dragged-along one in the pull-along range External generator. In the case of a vibration generator with electron tubes, it is im generally expedient to put the controlling external frequency to the grid of the pipe in order to thereby the greatest possible influence on the vibration generator and thus a large one To achieve pull-along area. Furthermore, it is useful to use the pull-along area under otherwise equal conditions if possible; to keep large the capacitor of the frequency determining To choose the oscillation circuit as small as possible. The pull-along area can continue to do so be enlarged that the frequency-determining oscillation circuit of the oscillator one receives great attenuation. In many cases, however, a large damping of the oscillation circuit is undesirable. z. B. when it is to be expected that the controlling external frequency can fail and then the generator that is pulled along as a self-excited generator has a very low frequency

809 635/44809 635/44

konstanz besitzt. In vielen Fällen, ist es erwünscht, daß ein mitgezogener Generator, solange er durch eine Fremdfrequenz mitgezogen wird, einen möglichst großen Mitziehbareich besitzt, daß jedoch, beim Ausfallen des Steuergenerators noch eine genügende Frequenzstabilität vorhanden ist. So kommt es z. B. in Trägerfrequenzanlagen häufig vor, daß eine Reihe von Generatoren durch eine konstante Grundfrequenz gesteuert wird, wobei ίο jedoch damit zu rechnen ist, daß die steuernde Frequenz kurzzeitig aussetzen kann. In diesen Fällen, ist es wichtig, daß die einzelnen nunmehr selbständig schwingenden Generatoren möglichst frequenzkonstant weitarschwingen, bis die Steuerfrequenz wieder auftritt.constancy. In many cases it is desirable that a generator that is dragged along, as long as it is dragged along by an external frequency, is as good as possible I have a lot of traction, however, if the control generator fails, one more there is sufficient frequency stability. So it happens B. in carrier frequency systems often suggest that a series of generators is controlled by a constant fundamental frequency, wherein ίο it is to be expected, however, that the controlling frequency can stop for a short time. In these Cases, it is important that the individual now independently oscillating generators as possible constant frequency oscillate until the control frequency occurs again.

Man wird daher bemüht sein, die frequenzbestimmenden, Elemente das Schwingkreises des mitgezogenen Generators möglichst dämpfungsfrei auszuführen. Es hat sich hierbei jedoch folgender Nachteil herausgestellt: Je mehr der mitgezogene Generator in seiner Eigenfrequenz verstimmt wird-, um so kleiner wird die wirksame Gitterspannung. Macht man nun die Amplitude der gesteuerten Frequenz größer, um hierdurch den Mitziehbereich zu vergrößern, so· nimmt in dem Falle dar Übereinstimmung der Steuerfrequienz mit der Eigenfrequenz des Generators die wirksame Gitterspannung einen sehr hohen Wert an. Es kann hierbei dar Fall eintreten, daß dann· das Gitter des mitgezogenen! Generators übersteuert wird, und diese Übersteuerung kann unerwünschte Folgen haben.Efforts will therefore be made to find the frequency-determining elements of the resonant circuit of the The generator that is pulled along must be designed with as little damping as possible. However, the following has happened here Disadvantage pointed out: The more the generator is detuned in its natural frequency, the lower the effective grid voltage becomes. Now you make the amplitude of the controlled Frequency is higher in order to increase the drag range, so in this case Correspondence of the control frequency with the Natural frequency of the generator, the effective grid voltage has a very high value. It it can happen that then · the grille of the dragged! Generator overdriven and this overload can have undesirable consequences.

Bei dem mitgezogenen Generator nach der Erfindung wird eine Übersteuerung des Generators vermieden, ohne daß eine Amplitudenbegrenzung der selbsterregten Schwingung vorgenommen werden muß. Zur Verbreiterung des Mitnahmebereiches eines Röhrengenerators mit Rückkopplung, bei dem am das Gitter der Schwingröhre eine Steuerfrequenz angelegt wird, wird gemäß der Erfindung dem Gitter dar Schwingröhre eine vom Anodenschwingkreis abgeleitete Spannung derart zugeführt, daß die Amplitude dar S teuer frequenz am kleinsten ist, wenn die Eigenfrequenz des ■ Röhrengenerators in der Nähe der Steuerfrequenz liegt, und größer wird, wenn die Eigenfrequenz von deir S teuer frequenz abweicht.When the generator according to the invention is drawn along, the generator is overdriven avoided without limiting the amplitude of the self-excited oscillation must become. To widen the driving range of a tube generator with feedback, in which a control frequency is applied to the grating of the vibrating tube, according to the Invention of the grid of the oscillating tube a voltage derived from the anode oscillating circuit in such a way supplied that the amplitude dar S expensive frequency is smallest when the natural frequency of the ■ Tube generator close to the control frequency lies, and becomes larger when the natural frequency deviates from deir expensive frequency.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. In Fig. 1 ist ein rückgekoppelter Generator dargestellt, welcher durch Anlegen einer Steuerfrequenz an, die Klemmen 1 und 2 mitgezogen werden kann. Im Gitterkreis der Schwingröhre 3 liegen frequenzbestimmende Elemente, bestehend aus einem Kondensator 4 und einer Selbstinduktion 5. Die Rückkopplung vom Anoden zum Gitterkreis erfolgt über einen Übertrager 6. Im Gitterkreis ist ein weiterer Übertrager 7 angeordnet, an dessen Primärseite die Frandfrequenz angelegt wird.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In Fig. 1 is a feedback Generator shown which, by applying a control frequency, pulls terminals 1 and 2 with it can be. In the grid circle of the vibrating tube 3 there are frequency-determining elements, consisting of a capacitor 4 and a self-induction 5. The feedback from the anode to the grid circle takes place via a transformer 6. Another transformer 7 is arranged in the grid circle, on the primary side of which the frand frequency is applied.

An, Hand der in Fig.. 2 dargestellten Vektordiagramme läßt sich die Größe der wirksamen Gitterspannung U_g für verschiedene Fälle leicht erkennen. Der Spannungsvektor der zugeführten Fremdspannung· ist hierbei mit U_m und der Spannungsvektor der Rückkopplungsspannung mit U_T bezeichnet. Im allgemeinen bewirkt das Zufügen einer mitziehenden Fremdspannung eine Erhöhung der wirksamen Gitterspannung· U_g, die dann am größten ist, wenn die Eigenfrequenz des Generators und die mitziehende Frequenz denselben Wert haben. Dieser Fall ist in dem oberen, Diagramm von Fig. 2 dargestellt. The magnitude of the effective grid voltage U _g for different cases can easily be seen on the basis of the vector diagrams shown in FIG. The voltage vector of the external voltage supplied is denoted by U _m and the voltage vector of the feedback voltage is denoted by U _T. In general, adding a pulling external voltage causes an increase in the effective grid voltage · U _g , which is greatest when the natural frequency of the generator and the pulling frequency have the same value. This case is shown in the upper diagram of FIG.

Je mehr der mitgezogene Generator in, seiner Eigenfrequenz verstimmt wird,, um so kleiner wird die wirksame Gittervorspannung U_g, da sich der Vektor dar rückgekoppelten Spannung U₁. und der mitziehenden Spannung U_m in, der im mittleren und unteren, Diagramm von Fig. 2 dargestellten Weise gegeneinander verschieben. In dem zuletzt dargestellten! Fall ist der mitgezogene Generator noch weiter verstimmt. Im Grenzfalle steht U_m senkrecht auf U_g. Beim weiteren Verstimmen des Generators fällt er außer Tritt. Am Gitter sind also zwei Wechselspannungen verschiedener Frequenzen wirksam, die sich ständig gegeneinander in ihrer Phase verschieben,. Bei Übereinstimmung der Eigenfrequenz des Generators mit der mitziehenden Frequenz ist somit der Vektor U_g ganz besonders groß und-kann daher eine unerwünschte oder unzulässige Übersteuerung des mitgezogenen Generators hervorrufen,.The more the generator is detuned in terms of its natural frequency, the smaller the effective grid bias voltage U _g , since the vector is the feedback voltage U ₁ . and the pulling voltage U _m in, the way shown in the middle and lower, diagram of Fig. 2 move against each other. In the last one shown! In this case, the pulled-along generator is even further out of tune. In the limiting case, U _{m is} perpendicular to U _g . If the generator is further detuned, it falls out of step. Two alternating voltages of different frequencies are effective at the grid, which constantly shift in phase with respect to one another. If the natural frequency of the generator agrees with the pulling frequency, the vector U _g is particularly large and can therefore cause an undesired or inadmissible overdriving of the pulling generator.

Nach der Erfindung wird nun die Amplitude der dem Schwingungserzeuger zugeführten Steuerfrequenz derart verändert, daß sie ihren kleinsten Wert besitzt, wenn dia Eigenfrequenz des Generators in der Nähe derSollfrequenz liegt, und größer wird, wenn die Generatorfrequenz von der Sollfrequenz abweicht. Zur Beeinflussung der Amplitude der dem Schwingungserzeuger zugeführten Steuerfrequenz kann eine vom, Ausgang des Schwingungserzeugers abgezweigte Spannung dienen. Hierbei kann eine an sich bekannte Gegenkopplungsschaltung Verwendung finden. In einfacher Weise kann hierbei, wie in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie dargestellt, von der Ausgangsklemme 8 über einen Widerstand 10 eine Verbindung mit der Eingangsklemme 1 bewerkstelligt werden.According to the invention, the amplitude of the control frequency supplied to the vibration generator is now changed so that it has its smallest value when the natural frequency of the generator is close to the target frequency, and greater if the generator frequency deviates from the nominal frequency. To influence the amplitude the control frequency fed to the vibration generator can be one of the output of the Vibration generator branched voltage are used. A negative feedback circuit known per se can be used here Find use. In a simple manner, as in Fig. 1 by the Shown dashed line, from the output terminal 8 via a resistor 10 a connection can be done with input terminal 1.

In, Fig. 3 sind Vektordiagramme für verschiedene Fälle dargestallt, wobei nunmehr auf den Mitzieheingang des mitgezogenen Generators vom Ausgang des mitgezogenen Generators eine Spannung· U_k gegengekoppelt ist. Bei Übereinstimmung der Eigenfrequenz des mitgezogenen Generators mit der mitziehenden Frequenz entspricht die Vektorenlage dem in Fig. 3, oben, dargestellten Fall. Der Vektor U_k ist also zusätzlich gegengekoppelt. Somit ist die am Mitzieheingang auftretende Spannung kleiner als U_m und hat die Größe U_w. Sobald der mitgezogene Generator verstimmt wird,, treten die in Fig. 3 in der Mitte und unten dargestellten Fälle ein. Die am Mitzieheingang auftretende resultierende Spannung U_w wird, hierbei größer. Der in Fig. 3, unten, dargestellte Fall bedeutet den Grenzfall, bei dessen Überschreiten der mitgezogene Generator außer In FIG. 3, vector diagrams are shown for different cases, a voltage · U _k now being fed back from the output of the dragged generator to the drag input of the dragged generator. If the natural frequency of the generator that is dragged along with the dragging frequency agrees, the vector position corresponds to the case shown in FIG. 3, above. The vector U _k is therefore also fed back. Thus the voltage occurring at the pull-in input is smaller than U _m and has the size U _w . As soon as the drawn generator is detuned, the cases shown in FIG. 3 in the middle and at the bottom occur. The resulting voltage U _w occurring at the pull-in input is greater in this case. The case shown in Fig. 3, below, means the borderline case, when exceeded, the dragged generator except

Tritt fällt. Eine Verringerung des Mitziehbereichs tritt durch die gegengekoppelte Spannung U_k nicht ein.Kick falls. The negative feedback voltage U _k does not reduce the drag range.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten mitgezogenen Generator erfolgt die Gegenkopplung über einen Vierpol 11. Im, Mitzieheingang¹ ist hierbei ein Meßinstrument 12 angeordnet, mit dem, sich die Spannung U_w messen, läßt. Die Größe der am Mitzieheingang auftretenden resultierenden Spannung kann als Maß für die Abweichung der Eigenfrequenz des mitgezogenen Generators von der Mitziehfrequenz angesehen werden. Im Falle der Übereinstimmung der Fremdfrequenz mit der Eigenfrequenz des Generators ist die Spannung U_w am geringsten und somit der Ausschlag an dem Meßinstrument 12 am geringsten. Sind nun die frequenzbestimmenden Elemente des mitgezogenen Generators veränderbar, z. B. durch Verwendung eines veränderlichen. Kondensators 13 im Gitterkreis, so ist es leicht möglich, die Frequenz des Generators während des Betriebes leicht zu verändern. Um die Eigenfrequenz dies Generators mit der Steuerfrequenz in Übereinstimmung zu bringen, kann hierbei der veränderliche Kondensator 13 so lange verstellt werden, bis das Meßinstrument 23 den Mindestausschlag zeigt. In diesem Falle stimmen die Frequenzen miteinander überein, Es bedeutet hierbei einen wesentlichen Vorteil des mitgezogenen Generators gegenüber den üblichen mitgezogenen Generatoren, daß hierbei eine ständige Kontrolle der Abweichung der Eigenfrequenz des Generators von der Steiuerfrequenz während des Betriebes erfolgen kann, ohne daß eine Abtrennung des Mitziehgenerators von dter Steuer- frequenz nötig ist.In the generator shown in FIG. 4, the negative feedback takes place via a four-pole 11. A measuring instrument 12 is arranged in the ^{drag input 1} with which the voltage U _{w can be} measured. The size of the resulting voltage occurring at the drag input can be viewed as a measure of the deviation of the natural frequency of the dragged generator from the drag frequency. If the external frequency corresponds to the natural frequency of the generator, the voltage U _{w is} the lowest and thus the deflection on the measuring instrument 12 is the lowest. Are now the frequency-determining elements of the dragged generator changeable, z. B. by using a mutable. Capacitor 13 in the grid circuit, so it is easily possible to change the frequency of the generator slightly during operation. In order to bring the natural frequency of this generator into agreement with the control frequency, the variable capacitor 13 can be adjusted until the measuring instrument 23 shows the minimum deflection. In this case, the frequencies coincide with each other.This means a significant advantage of the dragged generator compared to the usual dragged generators that the deviation of the natural frequency of the generator from the control frequency can be continuously monitored during operation without the dragging generator being disconnected of the control frequency is necessary.

Um eine Rückwirkung der Rückkopplungsspannung auf die Amplitude der Steuerfrequenz zu verhindern, können zwischen dem Gitter der Röhre und dem Mitzieheingang Schaltelemente vorgesehen, sein, welche bewirken, daß die vom Gitter der Röhre nach dem Mitzieheingang gelieferte Spannung klein gegenüber der am Mitzieheingang aufgedrückten Fremdspannung ist, die am Mitzieheingang aufgedrückte mitziehende Freindspannung hingegen in möglichst unverminderter Größe auf das Gitter der Röhre wirkt. Dies kann. z. B. dadurch erreicht werden, daß eine Röhre zwischen Gittereingang und dem Schwingungserzeuger angeordnet wird. In vielen Fällen: genügt es aber auch, wenn zwischen Gitter der Röhre und dem Mitzieheingang ein gegenüber dem inneren Widerstände der Mitziehspannungsquelle großer Widerstand geschaltet ist.In order to have an effect of the feedback voltage on the amplitude of the control frequency prevent, switching elements can be provided between the grid of the tube and the pull-in input, be which cause that delivered from the grid of the tube after the entrainment input The voltage is small compared to the external voltage imposed on the pull-in input, that on the pull-in input On the other hand, imprinted pulling free tension in the most undiminished size possible acts on the grid of the tube. This can. z. B. can be achieved by placing a tube between Grid entrance and the vibration generator is arranged. In many cases: but it is enough also, if between the grid of the tube and the drag input there is an opposite internal resistance the drag voltage source is connected to a large resistance.

Durch den im Gittereingang angebrachten Spannungsmesser kann jederzeit die Abweichung der Eigenfrequenz des Generators von der Steuerfrequenz beobachtet werden. Es ist ohne weiteres möglich, an Stelle eineis Meßinstrumentes auch andere Einrichtungen, anzubringen, mit denen selbständig eineFrequenznacihstelilung der f requenzbestimmenden Glieder, z. B. des Drehkondensators 13, l>ewirkt wird. So können z. B. Relais oder andere auf Spannungsänderungen ansprechendeThanks to the voltmeter installed in the grille entrance, the deviation the natural frequency of the generator can be observed from the control frequency. It is straightforward possible, instead of a measuring instrument, other devices to attach with which independently a frequency adjustment of the frequency-determining Limbs, e.g. B. the rotary capacitor 13, l> e is acted upon. So z. B. Relay or others responsive to voltage changes

Vorrichtungen zur Verwendung kommen, so daß die Eigenfrequenz des Generators dauernd mit der Steuerfrequenz in Übereinstimmung gebracht werden kann. Setzt nun die Steuarfrequenz aus, so bleibt die letzte Frequenzeinstellung bestehen, und der Generator schwingt nun mit verminderter Genauigkeit weiter.Devices come to use, so that the natural frequency of the generator continuously with the Control frequency can be matched. Now suspends the tax frequency, so the last frequency setting remains and the generator now oscillates at a reduced rate Accuracy further.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Anordnung zur Verbreiterung des Mitnahmebereichesi eines Röhrengenerators mit Rückkopplung, bei dem an das Gitter der Schwingröhre eine Steuerfrequenz angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gitter der Schwingröhre eine vom Anodenschwingkreis abgeleitete Spannung derart zugeführt wird, daß die Amplitude der Steuerfrequenz am kleinsten ist, wenn, die Eigenfrequenz des Röhrengenerators in der Nähe der Steuierfrequenz liegt, und größer wird, wenn die Eigenfrequenz von der Steuerfrequenz abweicht.1. Arrangement to widen the take-away areai a tube generator with feedback, in which a control frequency is applied to the grid of the vibrating tube is, characterized in that the grid of the resonant tube is one of the anode resonant circuit derived voltage is supplied in such a way that the amplitude of the control frequency is lowest when the natural frequency of the tube generator is close to the control frequency and becomes larger when the natural frequency deviates from the control frequency. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Beeinflussung der Amplitude der dem Schwingungserzeuger zugeführten Steuerfrequenz dienende Wechselspannung gegenüber der zugeführten Steuerfrequenzspannung im wesentlichen um i8o° phasenverschoben ist, wenn die Eigenfrequenz mit der Steuerfrequenz übereinstimmt.2. Arrangement according to claim i, characterized in that the for influencing the Amplitude of the control frequency supplied to the oscillation generator compared to the applied control frequency voltage essentially by 180 ° is out of phase when the natural frequency coincides with the control frequency. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingang des Schwingungserzeugers, dem die Steuerfrequenzspannung zugeführt wird, und demSchwingungsarzeuger selbst Schaltelemente vorgesehen sind;, die bewirken, daß die vom Schwingungserzeuger nach dem Eingang gelieferte Spannung klein wird gegenüber der am Eingang aufgedrückten. Fremdspannung, die am Eingang aufgedrückte steuernde Fremdspannung hingegen in möglichst unverminderter Größe auf den Schwingungserzeuger wirkt.3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that characterized in that between the input of the vibration generator to which the Control frequency voltage is supplied, and the vibration generator itself switching elements are provided; which have the effect that the received by the vibration generator after receipt The voltage becomes small compared to the one imposed on the input. External voltage, the controlling external voltage applied to the input however, acts on the vibration generator in as undiminished size as possible. 4. Anordnung nach Anspruch, 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Eingang des Schwingungserzeugers und den Schwingungserzeuger selbst ein gegenüber dem inneren Widerstand der S teuerspannungsquelle großer Widerstand geschaltet ist.4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that between the input of the vibration generator and the vibration generator itself compared to the internal resistance of the control voltage source large resistance is connected. 5. Anordnung nach, Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichung der Eigenfrequenz des Generators von der Steuerfrequenz durch Messung der Amplitude der dem Schwingungserzeuger zugeführten Steuerfrequenz festgestellt wird.5. Arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the deviation of the Natural frequency of the generator from the control frequency by measuring the amplitude of the the vibration generator supplied control frequency is determined. 6. Anordnung nach Anspruch, 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfrequenzamplitude dazu benutzt wird, über auf Spannungsänderungen, ansprechende Vorrichtungen die Eigenfrequenz des Generators in Übereinstimmung mit der Steuerfrequenz zu bringen.6. Arrangement according to claim 1 to 5, characterized characterized in that the control frequency amplitude is used to check for voltage changes, Responsive devices to bring the natural frequency of the generator into agreement with the control frequency. 7. Schwingungserzeuger nach, Anspruch. 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingang des Schwingungserzeugers Steuerorgane angebracht sind, die unmittelbar oder über Zwischen-7. Vibration generator according to claim. 1 to 6, characterized in that in the entrance control elements of the vibration generator are attached, which directly or via intermediate glieder eine Änderung der frequenzbestimmenden Glieder des Schwingungserzeugers derart bewirken, daß. die Eigenfrequenz des Schwingungserzeugers in Übereinstimmung mit der Steuerfrequenz gebracht wird. In, Betracht gezogene Druckschriften:members of a change in the frequency-determining Effect members of the vibrator such that. the natural frequency of the vibration generator is brought into agreement with the control frequency. In, considered publications: Französische Patentschrift Nr. 820 138; Zeitschrift Telefunkenröhre, 1937, Dezember, Heft 11, S. 213 bis 229.French Patent No. 820 138; Telefunkenröhre magazine, 1937, December, Issue 11, pp. 213 to 229. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 635/44 10.58© 809 635/44 10.58