CH251782A

CH251782A - Röhrengenerator mit Schwingkristall.

Info

Publication number: CH251782A
Authority: CH
Inventors: Patentverwertungs-Elektro-Hold
Original assignee: Patelhold Patentverwertung
Priority date: 1946-07-12
Filing date: 1946-07-12
Publication date: 1947-11-15

Description

Röhrengenerator mit Schwingkristall. Bei Röhrengenematoren, .die zur Konstant- haftung der Frequenz Ssshwingkristallie auf weisen, besteht -die Möglichkeit, den Schwing- kristall .als Parallelresonanzkreis oder als Serieresonanzkreis zu betreiben.

Der Betrieb in Serienresonanz bietet den Vorteil, @dass die Resonanzfrequenz nur sehr gering von der toten Kapazität der Elektrodenzuführungen abhängig ist, was bekanntlich bei der Par allelresonanz weit weniger der Fall ist. Fer ner hat es sich gezeigt, Jass die Schwingkreis güte bei Seriereeonanz besser ist als bei Par allelresonanz. Weiter ist es aus konstruk tiven und elektrischen Gründen von Vorteil, wenn .der Kristall einpolig geerdet werden kann.

Es sind Röhrengeneratorschaltungen bekannt, in denen der Schwingkristall auf der Serieresonanz schwingend gleichzeitig einpolig an Erde liegt. Vorliegende Erfin dung befasst sich ebenfalls mit einer solchen Schaltung.

Die Erfindung besteht .darin, dass zwei in Kaskade gesohaltete Verstärkerröh- ren vorhanden sind, deren Kathoden auf der Betriebsfrequenz wenigstens angenähert auf einander kurzgeschlossen geschaltet sind, und der gemeinsame Punkt über eine Impedanz mit dem Erdpotential verbunden ist, und dass .das Gitter der ersten Verstärkerröhre mit dem nicht an Erdpotential liegenden Poli ,

des Schwingkristalles und über einen Widerstand wenigstens für die Betriebsfrequenz mit der Kathode der Verstärkerröhre verbunden ist.

Gegenüber den bekannten Seehaltungen hat die Schaltung der Erfindung -den Vor- teil, dass keine zusätzlichen elektrischen Schwingungskreise vorhanden sind, wie dies bei .den bekannten Schaltungen der Fall ist.

Das vereinfacht den Aufbau und. hat vor allem auch den Vorteil" dass bei Verwendung mehrerer umschaltbarer Kristalle die Um- eehaltung sehr einfach erfolgen kann und auch keine entsprechende Nachstimmung er fordert.

Die Erfindung wird nun an Hand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert.

In der Fig. 1 sind V, und V2 die in Kaskadt geschalteten Verstärkerröhren, z. B. Trioden. Ihre Kathoden sind aufeinander kurzgeschlossen und über den Widerstand Br, mit dem Erdpotential E verbunden.

Das Git ter des ersten Rohres ist einerseits über den Schwingkristall K mit dem Erdpotential E und anderseits über den Widerstand Bg, mit der Kathode .des ersten Rohres, verbun den. Die Anode der Röhre F, ist über den Widerstand Ra und die Anode der Röhre p@ über die Impedanz Z nach der gemeinsamen Anodenspannungsklemme + Üa verbunden.

Der negative Pol -Üa der Spannungsquelle liegt am Erdpotential E. In der Gitterverbin dung der Röhre V" kann eine Gittervorspan- nung, z. B. eine Batterie, eingeschaltet sein. Das Gitter der Röhre V, ist über den Kopp- lungskondensator C mit der Anode,der Röhre 7r, und über den AbleitwideTstand Rgz nach dem Erdpotential E verbunden.

Die Ablei tung kann auch nach der Kathode der Röhre VZ erfolgen, wobei eventuell eine zusätzliche Gittervorspannung eingeschaltet sein kann.

Eine weiteres Beispiel nach der Erfin dung ist in der Fig. 2 dargestellt. In. diesem Falle sind .die Verstärkerröhren V,., VZ Pen- toden. Ferner ist in jeder Kathodenleitung vor ihrem Zusammensschluss jeein Widerstand Rv,. und -Bv,

eingeschaltet zur Erzeugung der jeweiligen Gittervorspannung. Die Wider stände sind durch Kondensatoren überbrückt, so dass die Kathoden für die Betriebsfrequenz wenigstens angenähert aufeinander kuTzge- sehlossen sind. Die Schaltung weist ferner eine zum Widerstand Ra parallel geschaltete Drosselspule<I>La</I> auf.

Sie hat den Zweck, ins besondere bei höheren Betriebs Trequenzen die Röhren und Zuleitungskapazitäten zu kom pensieren, um so zusätzliche Phasenfehler zu vermeiden.

Die mit dem Schwingkristall in Verbin dung stehenden Widerstände, insbesondere der Rg und :der Widerstand Bs, können nie- derohmig gewählt werden, z. B. bei Quarz- kristallen in der Grössenordnung von 10 bis 1000 Ohm, was den Vorteil hat, dass die Schwingfrequenz des Kristalles von äussern Störeinflüssen sehr wenig -abhängig ist.

Die Schaltung erlaubt .die Anwendung von Schwingkristallen bis in das Frequenzgebiet von 10 bis 3-0 MHz. Für die Betriebsweise sind die Wahl des Widerstandes Ra sowie -die Röhrensteilheiten S,1, rsz in Beziehung zum Verlustwiderstand R des Kristalles bei Serieresonanz von Bedeutung.

Die Entnahme der Energie erfolgt zweck mässig an der Anode der zweiten Röhre V2. Das hat den Vorteil, dass die Belastung, dar gestellt durch die Impedanz Z, praktisch ohne Einfluss auf den Schwingvorgang ist. Ent- aprechend isst die Frequenzbeeinflussung durch Belastungsänderungen sehr klein. Der Ausgangskreis hat zweckmässig aperiodischen Charakter.

Selbstverständlich könnten auch ein oder mehrere Schwingungskreise oder ein Bandfilter im Ausgangskreis liegen. Pha sendrehungen in diesem Anodenkreis haben keinen Einfluss auf die Schwingkonstanz. Dem Anodenkreis der Röhre V2 können auch Oberwellen entzogen werden, indem das Rohr T72 auch als Frequenzvervielfacher arbeiten kann.

Im Anodenkreis sind Tann ein oder mehrere Schwingkreise eingeschaltet, die auf die betreffenden Oberwellen, abge stimmt sind.

Um eine höchste Frequenzkonstanz zu er h'alten, ist es von Vorteil, wenn die Bezie hungen eingehalten werden
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Parallel zu diesen Widerständen können ,auch Drosselspulen geschaltet werden, .deren Induktivität und Eigenkapazität so, gewählt wird, dass sich auf der Schwingfrequenz eine sehr flache Resonanzkurve ergibt.

Bei den beschriebenen Generatorschaltun- gen ist es in ganz besonders einfacher Weise möglich, einzelne Schwingkristalle wahlweise einzuschalten. Alle Schwingkristalle sind .dann einpolig mit dem Erdpotential verbuu- Jen, während die nicht geerdeten Pole der Kristalle zu einem Umschalter führen.

Der Abgriff des Umschalters führt dann zum Git ter .des ersten Verstärkerrohres. Weitere Um schaltungen sind nicht erforderlich, da die übrigen Schaltungsteile durchwegs aperio- disch sind.

Weitere ausgesprochene Resonan zen innerhalb der Schaltungen sind-nichtvor- handen. Wird der Widerstand Ra genügend klein gewählt, so ist es leicht möglich, die Schaltung in einem breiten Frequenzbereieb bis 1 : 10 praktisch aperiodisch zu machen.

Werden als Röhren Pentoden verwendet, so kann man mit Vorteil als & hirmgitter- widerst.ände stromabhängige Widerstände verwenden, um so eine Amplitudenbegren- zung zu erhalten. Die Schirmgitterwider- stände müssen mit zunehmendem Strom ihren Widerstandswert vergrössern, z. B. Eisen wasserstoff-Widerstände.

Auf diese Weise erreicht man ein Absenken der Schirm,-i-Uer- spannung mit zunehmender Amplitude und damit eine Verringerung der Steilheit der be treffenden Röhre.

-Selbstverständlich könnte zur Amplitu- denbegrenzung auch der Widerstand RN. be lastungsabhängig sein. Der Widerstand muss die Eigenschaft besitzen, d@ass sich seinWid-er- standswert verringert, wenn der Schwingstrom zunimmt, z. B. Kohlenwiderstände oder Lei ter aus Urandioxyd.

Um den Einfluss. des durchfliessenden Anodengl@eiehstromes auszu schalten, kann parallel zum Widerstand eine Drosselspule gelegt werden.

Eine Amplitudenbegrrenzung kann auch am Gitter des zweiten. Rohres in bekannter Weise vorgenommen werden, indem die Git- tervorspannung so gewählt wird, dass Gitter- strom einsetzt und .dadurch eine Verschie bun der mittleren Gittervorspannung am zweiten Rohr zustande kommt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Röhrengenerator mit einem einpolig an Erdpotential liegenden und auf der :Serie resonanzfrequenz schwingenden Schwingkri stall, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Kaskade geschaltete Verstärkerröhren vor handen sind, deren Kathoden auf der Be triebsfrequenz wenigstens angenähert aufein ander kurzgeschlossen, und über eine Impe danz mit dem Erdpotential verbunden sind,

und däss das Gitter der ersten Verstärker röhre mit dem nicht an Erdpotential liegenden Pol des Schwingkristalles und über einen Widerstand wenigstens für die Betriebsfre quenz mit der Kathode der Verstärkerröhre verbunden ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Röhrengenerator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathoden miteinander direkt verbunden sind. 2.

Röhrengenerator nach Patentanspruch, dadurch .gekennzeichnet, dass die Kathoden über je einen Widerstand mit parallelgeschal tetem Kondensator miteinander verbunden sind. 3. Röhrengenerator nach Patentanepruch, daidurch gekennzeichnet, :dass die Kathoden- impedanz ein Widerstand ist.

4. Röhrengenerator nach Unteranspruch 3, .dadurch gekennzeichnet, dass der Wider stand aus einem Material \besteht, dessen Widerstandswert sich mit zunehmendem Strome verringert. 5. Röhrengenerator nach Patentanspruch, dadurch b kennzeichnet, dass die Röhren Pentoden sind.

6. Röhrengenerator nach Unteranspruch 5, .dadüroh gekennzeichnet, dass als Schirm- gitterwiderstände stromabhängige Wider stände verwendet werden. 7. Röhrengenerator nach Patentanspruch, .dadurch ,gekennzeichnet, dass mehrere Schwing'kristaIlle vorgesehen sind, von denen je einer wahlweise mittels eines Schalters zwischen dem Gitter des ersten Rohres und dem Erdpotential einschaltbar ist.

B. Röhrengenerator nach Patentanspruch, dadurch ,gekennzeichnet, dass die Ausgangs- ene@rgie der Anode des zweiten Rohres ent nommen wird. 9. Röhrengenerator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass i@n. Anodenkreis der zweiten Röhre mindestens ein Schwing kreis vorhanden ist, der auf eine Oberwelle der Kristallfrequenz abgestimmt ist.