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Einrichtung zum Betrieb einer mit Edelgas gefüllten Photozelle.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Betriebe einer mit Edelgas gefüllten Photozelle von hoher Empfindlichkeit und grosser Ausbeute. Edelgasgefüllte Photozellen haben den Nachteil, dass sie in Gebieten hoher Empfindlichkeit, insbesondere wenn sie bis ins Vorentladungsgebiet ausgesteuert werden, nichtlineare Verzerrungen erregen. Insbesondere macht sich hiebei die zweite Oberwelle sehr störend bemerkbar, so dass eine Entzerrung notwendig ist.
Es sind Schaltungen zur Entzerrung bekannt, in denen mittels besonderer Hilfsorgane, z. B. gegen. phasig verzerrender Röhren oder zusätzlicher elektromagnetischer Systeme, eine Entzerrung der von einem Wechselstromerzeuger gelieferten Amplitude erreicht wird.
Es sind weiters Verfahren bekannt, um die Nichtlinearität von Photozellen, die im reinen Elektronenentladungsgebiet arbeiten, insbesondere bei kleinen Amplituden durch einen von der resultierenden
Aplitude abhängigen zusätzlichen Photozellenstrom auszugleichen. Dabei ist eine komplizierte Rückführung der Regelspannung vom Verstärker zur Zusatzphotozelle erforderlich, die leicht der Grund zu
Instabilitäten der gesamten Apparatur werden kann.
Man hat auch diese Verzerrungen zu mildern gesucht, indem man die einzelnen Frequenzen oder Frequenzbänder aussiebte bzw. abschnitt. Dadurch wurde natürlich das zu übertragende Frequenzband wesentlich eingeschränkt und die natürliche Klangfarbe ungünstig beeinflusst.
Die Erfindung gibt neuartige, einfache Mittel an, um die nichtlinearen Verzerrungen (Formverzerrungen) zu kompensieren, so dass die edelgasgefüllten Photozellen mit allen ihren Vorteilen angewendet und voll ausgenutzt werden können.
Es ist bekannt, Photozellen mittels eines Widerstandes mit einer Verstärkerröhre zu koppeln.
Als Kopplungswiderstände wurden bisher stets solche mit linearer Stromspannungscharakteristik verwendet, da diese keine nichtlinearen Verzerrungen ergeben. Gemäss der Erfindung arbeitet die Photozelle entweder unmittelbar oder über eine oder mehrere Verstärkerröhren auf einen Widerstand, dessen Stromspannungsbeziehung eine derart gewählte nichtlineare Funktion ist, dass die in diesem Stromkreis entstehenden nichtlinearen Verzerrungen mit entgegengesetztem Vorzeichen gleich den nichtlinearen Verzerrungen der Photozelle sind, so dass diese kompensiert werden.
Als solche nichtlineare Widerstände können erfindungsgemäss die Steuergitterkathodenstrecken von mit positiver Steuergittervorspannung betriebenen Verstärkerröhren herangezogen werden, indem z. B. die als Wechselstromgenerator wirkende Photozelle bzw. der Ausgangskreis eines von der Photozelle gesteuerten Röhrenverstärkers an das Gitter einer mit Gitterstrom arbeitenden Verstärkerröhre angeschlossen wird. Man hat bisher den Gitterstrom nach Möglichkeit zu unterdrücken versucht. Die Erfindung gibt zum ersten Male eine Möglichkeit, ihn nutzbar zu verwerten.
Es ist sogar möglich, Röhren mit spezieller Gitterstromcharakteristik herzustellen und durch die erfindungsgemässe Anwendung solcher Röhren im Gebiet der Vorentladung arbeitende gasgefüllte Photozellen von höchster Empfindlichkeit praktisch zu verwenden, ohne dass die nichtlinearen Verzerrungen störend wirken. Bisher war zur Entzerrung immer ein besonderes Korrekturorgan notwendig. Dieser Mehraufwand konnte auch durch die allerdings grössere Ausbeute im nichtlinearen Teil der Photozelleneharakteristik nicht gerechtfertigt werden, so dass man es bis jetzt praktisch unterlassen musste, gasgefüllte Photozellen im Vorentladungsgebiet zu betreiben.
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störkomponente gerade kompensiert wird. Die Entzerrung findet also nebenbei im Zuge des betriebsmässig erforderlichen Verstärkers statt.
Die angewandten Mittel sind dabei denkbar einfach.
Bei einer andern Ausführungsform der Erfindung werden als nichtlineare Widerstände Gleichrichter allein oder in Verbindung mit Widerständen mit linearer Charakteristik angewendet.
Man kann z. B. an den Ausgangskreis einer der Photozelle nachfolgenden Verstärkerröhre einen Gleichrichter, vorteilhafterweise sogar einen Trockengleichrichter (Sperrschichtzelle), legen, der den Vorteil grosser Billigkeit und Betriebssicherheit hat. Durch eine vorzugsweise regelbare Vorspannung oder bzw. und durch einen veränderlichen Widerstand kann der Arbeitspunkt des Gleichrichters auf einen zur Störkompensation besonders geeigneten Punkt der Kennlinie gelegt werden.
Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Schaltung erläutert. Fig. 1, zeigt die Kompensation mit Hilfe einer im Gitterstromgebiet arbeitenden Röhre, Fig. 2 eine Schaltung mit Gleichrichter.
Gemäss Fig. 1 wird die gasgefüllte Photozelle an die Klemmen 1 angeschlossen und die von ihr gelieferte Spannung über den Kondensator 2 dem Gitter der Röhre 3 zugeführt. Das Gitter der Röhre 3 ist über den veränderlichen Ableitungswiderstand 4 und die veränderliche Batterie 5 an die Kathode gelegt.
Das Gitter erhält vorzugsweise positive Vorspannung, so dass ein Gitterstrom auftritt.
Durch Einstellung der Spannung bzw. Regelung des Widerstandes kann man den in der Röhre 3 entstehenden nichtlinearen Verzerrungen den gewünschten Wert geben, so dass die in dem Generator entstandenen nichtlinearen Verzerrungen gerade kompensiert werden.
Die Schaltung gemäss Fig. 2 zeigt die Kompensierung der nichtlinearen Verzerrungen mittels eines Trockengleichrichters. 1 bedeutet wiederum den Anschluss der verzerrten Wechselspannung, die über den Kondensator 2 an das Gitter einer üblichen Verstärkerröhre 6 geführt wird.'7 ist der Gitterableitungswiderstand und 8 die Vorspannungsbatterie, die dem Gitter der Röhre 6, wie üblich, eine negative Vorspannung erteilt. Der Verstärker 6 ist über den Kondensator 11 an den Gleichrichter 12 angeschlossen, die Vorspannung 9 des Gleichrichters und der Regelwiderstand 10 liegen in Reihe mit dem Gleichrichter und sind derart zu polen bzw. einzustellen, dass die entstehenden niehtlinearen Verzerrungen die Verzerrungen der als Generator wirkenden Photozelle gerade ausgleichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Betrieb einer edelgasgefüllten, vorzugsweise bis ins Vorent1adungsgebiet ausgesteuerten Photozelle, die mittels eines Widerstandes mit einer Verstärkerröhre gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Photozelle entweder unmittelbar oder über eine oder mehrere Verstärkerröhren auf einen Widerstand arbeitet, dessen Stromspannungsbeziehung eine derart gewählte nichtlineare Funktion ist, dass die in diesem Stromkreis entstehenden nichtlinearen Verzerrungen mit entgegengesetztem Vorzeichen gleich den nichtlinearen Verzerrungen der Photozelle sind.