Röhrengenerator zur Erzeugung einer periodiseb unterbroeheneu Signalschwingung. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Röhrengenerator zur Erzeugung einer periodisch unterbrochenen Signalschwingung.
Der Röhrengenerator gemäss vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Anodenkreis der Generatorröhre zwei Ab stimmungskreise angeordnet sind, wovon der eine auf die gewünschte Frequenz der Signal schwingung und der andere auf die ge wünschte Untrebreehungafrequenz derselben abgestimmt ist, wobei beide Abstimmungs kreise auf das Steuergitter der Röhre rück gekoppelt sind, und dass Mittel zur Einstel lung der Stärke der Rückkopplung für jeden dieser Abstimmungskreise vorgesehen sind.
Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausfüh- tungsbeispiel eines solchen Röhrengenerators dar.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht des Generators.
Fig. 2 zeigt ein Oszillogramm einer mit dem Generator nach Fig. 1 erzeugten Schwin gung. Eine hier ersichtliche Form der Um hüllungskurve wird erreicht, wenn der Gene rator imstande ist, die Amplitude der Signal schwingung in befriedigender Weise zu regu lieren.
Fig. <B>3</B> zeigt ein Oszillogramm mit einer Form der Umhüllungskurve, die bei ungenü gender Spannungsregulierung auftritt.
Der Röhrengenerator nach Fig. 1 weist eine Vakuumröhre 10 mit Schirmgitter auf. Die Röhre besteht aus einer Glühkathode 15. einem Steuergitter 14, einem Schirmgitter 1.3, einer Anode 11 und einem Paar zwischen die Anode 11 und das Schirmgitter 13 angeord neten Elektronenstrahlbegrenzungsplatten 12.
Die Kathode 15 ist in üblicher Weise mit einem Heizelement indirekt geheizt. Anstatt der gezeigten Strahlröhre könnte indessen auch eine Röhre mit steiler Verstärkungs- eha.rakteristik und ohne Strahlbegrenzungs- platten benützt werden. Der Anodenkreis geht von der Anode 11 durch die Windungen 21 einer Spule, durch die Windung 31 und einen Teil einer Windung 32 einer zweiten Spule, Bürste 30 und eine Batterie 50 zurück zur Kathode 15. Ein Kondensator 36 ergibt zusammen mit den Windungen 31, 32 und 33 einen Abstimmungskreis, der auf die ge wünschte Signalfrequenz, z. B. 1000 Hz, ab gestimmt ist.
Ein regelbarer Kondensator 20 ist der Windung 21 parallel geschaltet, zwecks Bildung eines Abstimmungskreises, der auf die. Frequenz eingestellt werden kann, mit welcher die Signalschwingung unterbrochen werden soll, z. B. 15 Hz. Dank der Einstell- barkeit des Kondensators 20 kann seine Ka pazität so verändert werden, dass der Schwin gungskreis mit der Windung 21 auf die ge wünschte Unterbrechungsfrequenz abgestimmt werden kann.
Der Steuergitterkreis geht vom Gitter 14 durch einen hochohmigen Wider stand 19, die Potentiometerbürste 24, durch einen Widerstand 23 und eine dazu parallel geschaltete Windung 22, durch die Potentio- meterbürste 39 und den Widerstand 38 zu rück zur Kathode 15. Das Steuergitter ist keiner Vorspannung durch eine Gleichstrom quelle unterworfen, wohl aber sind die Signal frequenz und :
die Unterbrechungsfrequenz auf das Steuergitter rückgekoppelt, wobei der Grad der Rückkopplung von der Einstellung der Bürsten 24 und 39 abhängig ist. Der Widerstand 19 soll den Gitterstrom beschrän ken; die Primärwicklung eines Ausgangs transformators 40 ist parallel zur Windung 31 geschlossen. Um die Amplitude der Signal schwingung begrenzen zu können, ist ein Widerstandselement 35 mit fallender Span nungs-Widerstands-Charakteristik parallel zur Windung 33 und entsprechend der Stellung der Bürste 34 mit einem Teil der Windung 32 parallel geschaltet. Das Element 35 kann z.
B. aus Siliziumkarbid bestehen und hat geeignete Abmessungen und sonstige Eigen schaften, um die gewünschte Widerstands- charakteristik abzugeben.
Der in den Ano denkreis einzuschaltende Teil der Windung 32 kann durch Verstellung der Bürste 30, der Grad der mit dem Element 35 parallel ge schalteten Impedanz durch Verstellung der Bürste 34 verändert werden. Das Durch fliessen eines Gleichstromes :durch den Poten- tiometerwiderstand 38 wird verhindert durch einen mit :diesem Widerstand in Serie geschal teten Kondensator 37.
Es sei nun angenom men, dass die Rückkopplungspotentiometer so eingestellt seien, dass sich daraus die ge wünschten Rückkopplungsspannungen er geben, und weiter, .dass der Schwingungs erzeuger durch Anschliessen an die Batterie in Betrieb gesetzt sei. Da der Anfangswider- stand des Elementes 35 hoch ist, werden un verzüglich in beiden Abstimmungskreisen Schwingungen sehr rasch erzeugt. In dem Masse, wieder Widerstand des Elementes 35 abnimmt, geht die Rückkopplung zurück bis zu einem Punkt, in dem Stabilität erreicht ist; hernach hat das.
Element 35 die Tendenz, irgendwelche die Amplitude der Signal schwingung beeinflussenden Änderungen auszugleichen. Solche Veränderungen können 'beispielsweise von der Belastungsseite, von der Batteriespannung und in gewissen Gren zen von der Verstärkung in der Röhre her-; rühren. Ein ähnliches Widerstandselement kann parallel mit :der Windung 21 angeord net werden, zwecks Ausgleichung von ähn lichen Amplitudenschwankungen der Unter brechungsschwingung.
Obwohl es vorteilhaft ist, den Schwin gungserzeuger ohne Gittervorspannung zu be treiben, so wie dies in der Zeichnung darge stellt ist, kann doch ein befriedigender Be trieb auch mit einer negativen Gittervor- spannung erzielt werden. Bei Gittervorspan-, nung Null ist die Signalsehwinguug wäh rend der positiven Halbperiode der Unter brechungsschwingung unterbrochen, bei nega tiver Vorspannung dagegen während der negativen Halbperiode.
Ist die Gittervor- spannung Null, so fliesst Gitterstrom während der positiven Halbperiode der Unterbrechungs schwingung, und, wenn das Verhältnis zwi schen den Amplituden der Signal- und Un terbrechungsschwingungen klein genug ist, so verhindert der Spannungsabfall im Wider stand 19 eine durch die Signalschwingung hervorgerufene Veränderung des Gitterpoten- tials, so dass ein Schwingen mit Signal frequenz aufhört. Bei Gittervorspannung Null fliesst während :der negativen Halb periode :der Unterbrechungsschwingung kein Gitterstrom, und es findet auch kein Span nungsabfall im Widerstand 19 statt.
Die Verstärkung der Röhre genügt, um ein Schwingen mit Signalfrequenz aufrecht zu erhalten. Wird auf das Steuergitter eine nega tive Vorspannung gegeben, so variiert die momentane Spannung des Gitters in Abhän gigkeit der Rückkopplungspotentiale. In die sem Fall ist der Gitterkreis nicht stromdurch flossen, und es findet im Widerstand 19 kein Spannungsabfall statt, ausgenommen während ausgesprochenen Spitzen in der Summe der momentanen Rückkopplungspotentiale der beiden Schwingungen.
Liefert .das Element 35 einen genügenden Ausgleich, so kommen derartige Spitzen nicht vor, oder wenigstens -erden sie nicht genügend lange andauern, um ein: Schwingen mit. Signalfrequenz wäh- rend den positiven Halbperioden der Unter brechungsschwingung zu unterdrücken.
Wäh rend negativen Halbperioden hingegen wird die Gitterspannung bis und unter den Schwin- gungsabreisspunkt durch die Energie getrie ben, welche sich im auf die Unterbrechungs frequenz abgestimmten Kreis angesammelt bat. Sobald sich diese angesammelte Energie wieder verflüchtigt hat und die Gitterspan nung erneut anwächst bis -über -den Abreiss- punkt, erscheint wieder die Signalfrequenz.
Gleichgültig ab die Gittervorspannung Null oder negativ ist, wird die Signalschwingung mit der Unterbrechungsfrequenz angehalten und wieder angefacht, wobei im wesentlichen die gänzliche Unterdrückung der Signal schwingung während einer Halbperiode der Unterbrechungsfrequenz erreicht wird. Die in den Fig. 2 und 3 wiedergegebenen Oszillo- gramme zeigen, dass die Farm der Umhül lungskurve der Signalschwingung durch den Charakter des Widerstandselementes 35 regu liert werden kann.
Eine befriedigende Um hüllungskurve ist in Fig. 2, eine unbefrie digende, von einer ungenügenden Regulierung des Elementes 35 herrührende Form der Um hüllungskurve in F'ig. 3 dargestellt. Diese zwei Oszillogramme zeigen den Bereich der durch Regelung der Amplituden der beiden Schwingungsfrequenzen mittels des Elemen tes 35 und des Grades der Dämpfung in den Rückkopplungskreisen erreichbaren Formen der Umhüllungskurve an. Dieser Beeinflus sung sind natürlich Grenzen gesetzt.
Die Ausgangsspannung kann verwertet werden durch direktes Anschliessen der Belastung in den Punkten 41 und 42, Will man jedoch eine bessere Ausnützung oder eine bessere Re gulierung erzielen, so kann ein Verstärker zwischengeschaltet werden. Die effektive Dauer eines jeden Schwingungszuges mit Si gnalfrequenz ist um weniges kürzer als die Dauer einer Halbperiode der Unterbrechungs schwingung, was durch eine Frequenzver- änderung während des Auf- und Abbaues der Signalschwingung hervorgerufen wird. Die effektive Dauer der Signalspannung ist in Fig. 2 dargestellt.
Die Vorteile des oben beschriebenen Schwingungserzeugers über bekannte Generatoren von Signalspannungen von gewünschter Frequenz mit periodischen Unterbrechungen in beliebigem Rhythmus liegen in seiner Einfachheit, seinen geringen l1erstellungs- und Betriebskosten, welch letz teres wieder dem Auskommen ohne beweg liche Teile zu verdanken ist.