DE535528C

DE535528C - Elektronenroehrenschaltung zur Frequenzvervielfachung

Info

Publication number: DE535528C
Application number: DEL76699D
Authority: DE
Inventors: Ernst Kramar
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1929-11-09
Filing date: 1929-11-09
Publication date: 1931-10-12
Also published as: NL33959C; GB356988A; AT126308B; US1931870A; FR704209A

Description

Elektronenröhrenschaltung zur Frequenzvervielfachung Es ist vorgeschlagen worden, zur Frequenzvervielfachung dem Gitter einer Elektronenröhre, das sehr stark negativ vorgespannt ist, einen Wechselstrom zuzuführen und die Höhe der negativen Vorspannung so zu wählen, daß vom zugeführten Wechselstrom nur die obersten Spitzen wirksam werden und im Anodenkreis Stromstöße hervorrufen. Derartige Einrichtungen werden für die verschiedensten Zwecke verwendet, haben jedoch -in letzter Zeit besondere Bedeutung beim Gleichwellenrundfunk erlangt. Bei dem zuletzt genannten Anwendungsgebiet stellte sich jedoch sehr bald heraus, daß ein einwandfreies Arbeiten der Gesamtapparatur ohne die erfindungsgemäße Einrichtung nicht zu erzielen ist. Durch die Verbindungsleitungen einer zentralen Stelle, die eine Grundfrequenz liefert, aus der durch Vervielfachungen die gleichen Trägerfrequenzen der einzelnen Gleichwellensender gewonnen werden, kann die Grundfrequenz nicht allen Stationen in gleicher Stärke zugeführt werden. Insbesondere dadurch, daß normale Kabelleitungen, die mit dem übrigen Fernsprechbetrieb in naher Verbindung stehen, verwendet werden müssen, kommt es häufig vor, daß die Amplitude der übermittelten Grundfrequenz beträchtlich schwankt. Durch irgendwelche Betriebsumstände bedingt, wird häufig an den verbindenden Kabelleitungen irgendeine Schaltung vorgenommen, und im selben Augenblick ist die Gleichwellenapparatur schon außer Betrieb gekommen. Um ein Zahlenbeispiel zu nennen, sei angegeben, daß Amplitudenschwankungen von i °1o der zugeführten Wechselfrequenz schon ein Versagen der Vervielfachungseinrichtung herbeiführen. Daß derartig geringe Beträge von Einfluß sind, läßt .sich leicht dadurch erklären, daß nicht nur mit einer einzigen Vervielfachungsstufe, sondern mit mehreren, im allgemeinen drei hintereinander, gearbeitet werden muß und demgemäß ein in der- ersten Stufe auftretender Fehler sich entsprechend vervielfacht in der letzten Stufe betmerkbar macht. Aus diesen Gründen sind Versuche, mit einer Röhrenvervielfachung zu arbeiten, wie sich aus der Literatur ergibt, vielfach fehlgeschlagen.
Gemäß der Erfindung können die geschilderten Nachteile dadurch vermieden werden, daß die negative Vorspannung in .eine fest eingestellte Vorspannung und in eine in Abhängigkeit vom Gitterstrom der Vervielfachungsröhre sich ändernde Vorspannung aufgeteilt wird.
Der Erfindungsgedanke läßt sich an Hand der beiliegenden Abbildung am einfachsten erläutern. In der Abb. z sind die Röhrencharakteristik und das Schwanken der zugeführten Grundfrequenz bzw. die erzeugten Anodenströme schematisch dargestellt. Die Mittellinie, um welche die dem Gitter zuge= führte Wechselspannung W (beim Gleichwellenrundfunk z. B: die zugeführte Grundfrequenz) schwankt, ist durch eine negative Vorspannung stark in das negative Gebiet zum Punkte z verschoben. Läßt -man um diesen Mittelwert eine Wechselfrequenz arbeiten, so sind an der Röhre nur die obersten Spitzen (in der Abbildung schraffiert)- der Wechselfrequenz wirksam, da lediglich vom Punkte 2 ab, dem Anfangspunkt der Kennlinie, Anodenströme auftreten können; wie sich aus der Abbildung ohne weiteres ersehen läßt. Es treten im Anodenkreis deshalb die dargestellten Spannungsspitzen 3, q. usyv. auf.
Es muß -nun- noch an Hand der Abbildung erläutert werden, aus welchem Grunde eine geringe Änderung der Wechselfrequenzamplitude leicht ein Verschwinden der im Anodenkreis gewünschten Frequenz- zur Folge haben kann. Handelt es sich um große Schwankungen, so rückt der- obere (schraffierte) Abschnitt der dem Gitter zugeführten Wechselfrequenz nach links vom Punkte :2 aus, und es kann kein Anodenstronimehr auftreten.
Aber auch -bei geringen Änderungen versagt die Einrichtung, denn- die= Basis b der kleinen schraffierten Flächen in-der Abbildung ändert sich mit den Änderungen der Amplitude der Wechselfrequenz W. Schneidet man durch die beim Punkt :2 gelegte Gerade die Wechselfrequenz mehr zur Spitze hin. ab; so wird b kleiner. Damit ändert sich aber auch die Zeitdauer, während welcher in der Röhre ein Anodenstrom auftreten kann. Um den Zeitbetrag; um welchen der Anodenstromstoß--abnimmt, nimmt die Pause zwischen den Stößen zu. Ein im Anodenkreis - der Röhre- liegender Schwingungskreis wird also weniger lange und in größerem Zeitabstand angestoßen, und das - System schwingt mit einer anderen Frequenz wie vorher. Da sich an die Vervielfachungsröhre in der Praxis Siebkreise anschließen, ist hinter denn. Siebmittel von der gewünschten Frequenz; die auftritt, wenn die volle= -Grundfrequenzarnplitud-e vorhanden ist, nichts mehr zu spüren.
Es wird daher gemäß der Erfindung die negative Vorspannung des- Gitters durch einen festen Teil und einen veränderlichen, sich- Gin Abhängigkeit vom. Gitterstrom der Röhre ändernden Teil gebildet. Die Röhrencharakteristik muß so gelegt werden, daß im positiven Gebiet gearbeitet wird,- damit beim-Auftreten der Anodenspannüngsstöße in der' Röhre ein Gitterstrom fließt. Es ist so möglich, den Gitterstrom zur Steuerung-des veränderlichen Vorspannungsteiles zu verwenden. Hierzu können verschiedene Mittel Verwendung finden, die aus der Schaltskizze aus Abb.2 zu ersehen sind. Über die Induktivität L1 wird der Induktivität L2 die Wechselfrequenz zugeführt. An der Induk tivität L2 ist das Gitter der Röhre R angeschlossen, in deren Anodenkreis ein aus C, und L3 gebildeter Schwingungskreis liegt, dem die vervielfachte Frequenz entnommen wird. Dem Gitter wird eine stark negative Vorspannung erteilt, und die Vorspannungsquelle B ist durch die Kapazität C, überbrückt.. Die bisher beschriebene Schaltung ist die normale, für derartige Vervielfachungen gebräuchliche.
Als, erstes Mittel zur Erzielung des nach der Erfindung gewünschten Effektes wird die Verwendung einer stark streuenden Anordnung für die Induktivitäten L, und L= vorgeschlagen. Wird dieser Transformator stark-streuend ausgeführt, so wird seine Sekundärspannung durch einen stärkeren Gitterstrom selbsttätig wieder kleiner. Da dieses Mittel allein in den meisten Fällen noch nicht genügt; wird in die Gittergleichstromleitung ein Widerstand W1 eingebaut. Dieser Widerstand wirkt nach Art einer Autovörspannün ; und': der Gitterstrom stellt selbsttätig die- richtige Vorspannung . bei einem Schwänken wieder ein. Als weiteres Mittel, das - zweekmäßigerweise in Kombinatiön mit den beiden anderen angewendet wird ist in der- Anodenzuleitung ein Widerstand W2 vorgesehen. Hierdurch wird in gewissen Genzen bei Sinken der Anodenspannung und dem hierdurch kleiner werdenden Anodenstrom durch den geringeren Spannungsabfall am Widerstande W: die Spannüng an der Röhre nur geringen Schwankungen unterworfen.
Es ist; um abermals ein Zahlenbeispiel anzugeben, bei der Anwendung aller drei Mittel gemeinsam -bei. einem Schwanken der zugeführten Wechselfrequenz von --I- zo °/o, also relativ 2o-"/" ein einwandfreies Arbeiten der Vervielfachungseinrichtung- zu --erzielen gewesen. Erst hierdurch konnte, -wie leicht einzusehen ist,- ein einwandfreies Arbeiten eines Gleichwellenruridfünlzs . mit einer Röhrenvervielfachung durchgeführt werden, wobei zu bedenken- ist, daß dieser Erfolg mit billigen Mitteln erzielt werden konnte.

Claims

PATE.NTANS-PR ÜCHE r. Elektrönenröhrenschältung zur Frequenzvervielfächung,= bei der die zu vervielfachende Frequenz-- dem sehr hoch negativ vorgespannten- Gitter der Röhre zugeführt und die vervielfachte Frequenz dem Anodenkreis entnommen wird, dadurch= gekennzeichnet, daß die negative Gittervorspannung aus einer fest eingestellten Vorspannung und einer in Abhängigkeit vom Gitterstrom sich ändernden Vorspannung besteht. z. Schaltung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daB die konstante negative Vorspannung einer Batterie über einen Widerstand am Gitter der Röhre liegt. 3. Schaltung nach Anspruch z und a, dadurch gekennzeichnet, daB ein stark streuender Transformator die zu vervielfachende Frequenz dem Gitter der Elektronenröhre zuführt. 4. Schaltung nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB im Anodenspannungskreis der Röhre ein Widerstand liegt.