CH338912A - Elektrische Schaltungsanordnung zur Stabilisierung des von einer Elektronenquelle zu einer Auffangelektrode fliessenden Elektronenstromes - Google Patents

Description

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 Elektrische Schaltungsanordnung zur    Stabilisierung   des von einer Elektronenquelle zu einer Auffangelektrode    fliessenden   Elektronenstromes Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung    zur   Stabilisierung des Elektronenstromes, der von einer Elektronenquelle, insbesondere von der Elektronenkanone zu einer Auffangelektrode einer    Travellingwave-Röhre      fliesst.   



  Bisher wurde in den Fällen, wo eine    Stabilisie-      rung   eines    Elektronenstrahlstromes   vorgenommen wurde, der totale Kathodenstrom und nicht der von der Auffangelektrode aufgefangene Strom stabilisiert. 



  Abgesehen von sehr einfachen    Elektrodensyste-      men,   gelangt gewöhnlich nicht der ganze Kathodenstrom in einer    Elektronenentladungsvorrichtung   zur    Elektronen-Auffangelektrode,   und in vielen Röhrentypen ist der    Auffangelektrodenstrom   das Kriterium für die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung oder der Röhre. So ist z.

   B. in einem    Travellingwave-      Verstärker,   in welchem ein Elektronenstrahl von einer Elektronenkanone aus längs der Achse einer Wendel zu einer    Elektronen-Auffangelektrode   fliesst, die Verstärkung eine Funktion des    Auffangelektro-      denstromes.   Ein Teil des Kathodenstromes wird von den    Strahlerzeugungselektroden   und der Wendel aufgefangen, wobei der von der Wendel aufgenommene Strom oft mit der Ausgangsleistung zunimmt, und zwar wegen der vergrösserten Raumladung infolge der    Elektrodenverdichtung   und der daraus folgenden Tendenz der    Entfokussierung   des Strahls.

   Um die Ausgangsleistung zu stabilisieren, ist es daher erwünscht, den    Auffangelektrodenstrom   und nicht den Kathodenstrom zu stabilisieren. 



  Um beim Beispiel der    Travellingwave-Röhre   zu bleiben, ist es zur Steuerung des Auffangelektrodenstromes nötig, das Potential irgendeiner andern Elektrode, wie z. B. der ersten Anode der Elektronenkanone, automatisch einzustellen. Für einen Auffangelektrodenstrom von 14   0,5    mA   bei einer typi-    schen      Travellingwave-Röhre   ist das Potential der ersten Anode 800-2000 Volt negativ bezüglich der Auffangelektrode, welche sich üblicherweise auf    Erd-      potential   befindet. Angesichts der grossen    Potential-      differenz   zwischen dem Eingang und dem Ausgang ist ein direkt gekoppeltes Steuersystem sehr unzweckmässig und in vielen Fällen praktisch nicht ausführbar. 



  Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung ist gekennzeichnet durch einen mit der Auffangelektrode in Reihe geschalteten Widerstand, weiter durch einen    Oszillator,   dessen gleichgerichtete Ausgangsspannung an einer die Elektronenquelle steuernden Elektrode liegt, und schliesslich durch Mittel, um die Ausgangsspannung des    Oszillators   in Abhängigkeit der am genannten Widerstand erzeugten Spannung zu ändern. 



  Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, und zwar handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um die Stabilisierung des    Auffangelektrodenstromes   eines    Travellingwave-      Verstärkers.   



  Die Zeichnung zeigt eine    Travellingwave-Verstär-      kerröhre   1    mit   einer Elektronenkanone, die eine Kathode 2 und eine Beschleunigungsanode 3 aufweist. Die schematisch dargestellte Wendel ist mit 4 und die Auffangelektrode mit 5 bezeichnet. Das Hauptbeschleunigungspotential für den Strahl wird von einer Hochspannungsquelle geliefert, welche    mit   den Klemmen 6 und 7 verbunden ist, welche letztere mit E. H. T. - und E. H. T. + bezeichnet .sind. Das Potential für die erste Anode 3 wird durch die gleichgerichtete Ausgangsspannung eines    Oszillators   8 geliefert.

   Die Klemme 7 ist mit der    Auffangelektrode   5 über einen Widerstand    R1   verbunden, welcher aus einem festen Widerstand    in   Reihe mit einem    vorein-      gestellten   variablen Widerstand besteht. Die Klemme 

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 7 wird auf einem Potential von 55 Volt bezüglich Erde durch einen Spannungsstabilisator gehalten, der im vorliegenden Beispiel aus einer Neonröhre 9 besteht, und der Widerstand    R1   wird so eingestellt, dass sich die Auffangelektrode etwas unterhalb des    Erd-      potentials   befindet. 



  Die Auffangelektrode 5 ist weiter über einen Widerstand    R3   mit dem Steuergitter    einer      Pentode   verbunden, welche als Gleichstromverstärker verwendet wird, um die Änderungen des Potentials der Auffangelektrode an den    Oszillator   8 zu    übermitteln.   Die Kathode und das Bremsgitter der Röhre 10 sind geerdet, und die Anode ist über einen Belastungswiderstand R4 mit der positiven Klemme 11 einer Spannungsquelle von 300 Volt verbunden, welche auch den    Oszillator   8 speist. Die Klemme 11 ist über einen Widerstand    R2   mit der Klemme 7 verbunden, um den Brennstrom für die Neonröhre zu liefern. 



  Das Schirmgitter der    Pentode   10 wird durch den Widerstand    R,   und die Neonröhre 12 auf einem konstanten Potential gehalten. 



  Der    Oszillator   8 weist eine    Pentode   13 und einen Transformator 14 auf, welcher auf 500    kHz   abgestimmt ist. Die abgestimmte Anodenwicklung dieses Transformators ist mit    ATl,   die Gitterwicklung mit    CT1   und die Ausgangswicklung    reit      BT1   bezeichnet. Der Gitterkreis weist einen üblichen    Gitterstrom-      Vorspannwiderstand      R,   und einen Blockkondensator    C.,   auf.

   Die Kathode und das Bremsgitter der    Oszil-      latorröhre   sind geerdet, während das Schirmgitter mit der Anode des Gleichstromverstärkers 10 verbunden ist und über einen Kondensator Cl für die    Oszillator-      frequenz   geerdet ist. 



  In Reihe mit der Ausgangswicklung    BTi   des Transformators 14    liegt   ein Gleichrichter 15, welcher einen Kondensator    C,   auflädt, der durch einen Widerstand    R7   überbrückt ist. 



  Die an den Klemmen des Kondensators    C5   auftretende gleichgerichtete    Spannungliefert   das Speisepotential für die erste Anode 3 der    Travellingwave-Röhre   1. 



  Im Betrieb der oben beschriebenen Schaltungsanordnung befindet sich das Steuergitter der Gleichstrom-Verstärkerröhre 10 normalerweise etwas unterhalb ihres    Kathodenpotentials,   und das Schirmgitter der    Oszillatorröhre   13 wird auf einem geeigneten positiven Potential gehalten. Wenn der zur Auffangelektrode 5 der    Travellingwave-Röhre      fliessende   Strom zunimmt, so wird das Gitter der Röhre 10 negativer, so dass das Anodenpotential der Röhre 10 und damit das    Schirmgitterpotential   der    Oszillator-      röhre   13 ansteigt, wodurch die    Oszillatorausgangs-      spannung   zunimmt und eine negativere Spannung an die erste Anode 3 gelangt.

   Das Potential der ersten Anode 3 wird dadurch näher an das Potential der Kathode 2 der Elektronenkanone der    Travellingwave-      Röhre   gebracht, wodurch der    Strahlstrom   abnimmt. 



  Ein Mass für die durch die Schaltung erzielte    Stabilisierung   des    Auffangelektrodenstromes   ist gegeben, durch das Verhältnis 8    Va,   1    ö   1, wo 8    V#,   die Änderung der Spannung der ersten Anode und    öl,   die entsprechende Änderung des Auffangelektrodenstromes ist.

   Mit der oben beschriebenen Schaltungsanordnung und für einen nominellen    Auffangelektro-      denstrom   von 14    mA   hat das Verhältnis    ö      V,,      /      d   1, den Wert von 9600    Volt/mA.   Die Zeitkonstante der Schaltung, welche weitgehend durch    R7   und    C5   bestimmt ist, ist von der Grössenordnung von 50 ms. Um den Grad der Wirksamkeit der Anordnung darzulegen, kann anstelle des vorerwähnten Verhältnisses gesagt werden, dass für eine Änderung der Speisespannung von 10% die Änderung des    Auffangelek-      trodenstromes   der    Travellingwave-Röhre   ungefähr 0,08    mA   beträgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrische Schaltungsanordnung zur Stabilisierung des von einer Elektronenquelle zu einer Auffangelektrode fliessenden Elektronenstromes, gekennzeichnet durch einen mit der Auffangelektrode in Reihe geschalteten Widerstand, weiter durch einen Oszillator, dessen gleichgerichtete Ausgangsspannung an einer die Elektronenquelle steuernden Elektrode liegt, und durch Mittel, um die Ausgangsspannung des Oszilla- tors in Abhängigkeit der am genannten Widerstand erzeugten Spannung zu ändern. UNTERANSPRÜCHE 1. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator eine Röhre mit einem Schirmgitter aufweist, wobei die am Schirmgitter liegende Spannung durch die Spannung am genannten Widerstand bestimmt ist. 2.

   Schaltungsanordnung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Auffangelektrode abgekehrte Ende des genannten Widerstandes auf einem konstanten Potential gehalten wird. 3. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch für die Stabilisierung des von der Elektronenkanone einer Travellingwave-Röhre, zu deren Auffangelektrode fliessenden Elektronenstromes, gekennzeichnet durch eine mit dem genannten Widerstand und der Kathode der Elektronenkanone in Reihe geschaltete Hochspannungsquelle konstanter Sollspannung, weiter durch einen Spannungsstabilisator, :

   der das von der Auffangelektrode abgekehrte Ende des Widerstandes auf einem gegebenen Wert über dem Erdpotential hält, während sich die genannte Kathode auf einem unterhalb Erdpotential liegenden Potential befindet, weiter durch eine Gleichstrom-Verstärkerröhre mit geerdeter Kathode, ferner durch eine Verbindung von der Auffangelektrode zum Steuergitter der Verstär- kerröhre, ferner dadurch, dass der Oszillator eine Röhre enthält, deren Schirmgitter mit der Anode der Gleichstromverstärkerröhre verbunden ist,

   und ferner durch einen vom Ausgang des Oszillators gespeisten Gleichrichter mit Glättungskondensator und durch eine Verbindung von diesem Kondensator zu einer Beschleunigungselektrode der Elektronenkanone.