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Schaltungsanordnung zur Beeinflussung elektrischer Energie, insbesondere elektrischer
Wellen.
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und bei der ein oder mehrere Generatoren, insbesondere Entladungsgefässe in Generator- schaltung und ein oder mehrere Beeinflussungselemente, insbesondere Entladungsgefässe verwendet werden. Durch die Beeinflussungselemente wird die dem Generator zugeführte Speiseenergie im Rhythmus der Beeinflussuugsimpulse dosiert.
Eine Beeinflussung (Modifikation) findet bekanntlich in der Weise statt, dass der Anodenstrom der Senderöhre im Rhythmus der Zeichen variiert wird, dass er also in einem Moment die volle Höhe des Anodenstromes besitzt (Sättigungsstrom). im nächsten Moment, je nach dem Beeinflussungsgrade, nur 20 bis 30% dieses Höchstwertes.
Nun hat es sich in der Praxis gezeigt, dass eine sinusförmige Schwingung mit der Senderöhre in den bisherigen bekannten Schaltungen gar nicht erzeugt werden könnte. Es musste dabei nämlich der Anodenstrom der Senderöhre und somit der Antennenstrom die in Fig. 2 a strichpunktierte angezeichnete Form besitzen. Eingehende Untersuchungen lassen folgenden Grund hiefür erkennen.
Damit völlige Proportionalität zwischen Antennenstrom und dem zugeführten, dosierten Speisestrom besteht und demnach Verzerrungen, z. B. der Sprache, vermieden werden, müsste der Antennenstrom h (bzw. die Antennenenergie) proportional dem dosierten Speisestrom ; (bzw. Speiseenergie) sein und demnach in dem Diagramm der Fig. 1 durch die strichpunktiert eingezeichneten Grade dargestellt sein. In diesem Diagramm ist der Speisestrom als Ahszisse und der effektive Antennpnstrol1l als Ordinate bezeichnet.
Die Erfahrung lehrt jedoch, dass diese Abhängigkeit nicht immer durch eine gerade. sondern durch eine gekrümmte Kurve der Fig. 1 dargestellt wird. Solche Erscheinungen treten besonders auf. wenn Entladungsröhren von grösserer Leistung in der Nähe ihrer oberen Leistungsgrenze benutzt werden.
Das Abschleifen der Kurve hat aber zur Folge, dass die Amplitude des Anodenstromes der Senderöhre nicht sinusförmig ist, sondern eine Art Trapezform besitzt od. dgl. Eine solche Trapezform stellt eine Schwingung dar, die nach der Fourierschen Formel in eine Grundschwingung mit zahlreichen Oberschwingungen zerlegt werden kann. Es wird also beim jedesmaligen Ansteigen des Anodenstromes der Senderöhre eine Grundwelle mit zahlreicehn Oberwellen ausgesandt. die natürlich zur Folge hat, dass eine Tonverzerrung eintritt, am Empfangs-
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und somit, einander stören. Variiert nun überdies die Frequenz dieses Tones in derjenigen der Sprache, so wird jedesmal wiederum beim Ansteigen des modulierten Anodenstromes eine entsprechende Ahschleifung bzw.
Aussendung von Oberwellen stattfinden, und es wird somit nicht der Ton. sondern die Sprache verzerrt.
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als Ordinate !'und die Zeit als Abszisse t eingezeichnet ist, so müsste auch der effektive Antennenstrom die Form der in Fig. 2 a strichpunktiert eingezeichneten Umhüllenden besitzen, wobei als Ordinate der Effektivwert des Antennenstromes h und als Abszisse die Zeit t angenormen ist.
Tatsächlich zeigt aber infolge der niehtlinearen Abhängigkeit zwischen Anodenund Antennenstrom die Umhüllende die'Form der in Fig. 2 a eingezeichneten ausgezogenen Kurve mit stark abgeschliffener Spitze und der beeinflusste Hochfrequenzstrom zeigt die in Fig. 3 im Diagramm (etwas übertrieben zur grösseren Deutlichkeit) dargestellte Form bei gleicher Bedeutung der Abszisse und Ordinate des Diagramms wie in Fig. 2 a.
Es ist bekannt, dass durch Einstellung der Vorspannung am Gitter, durch Änderung der Anodenspannung oder durch Änderung der Glühtemperatur der Kathode, aber auch durch zusätzliche Hilfselektroden oder Hilfsanoden eine Beeinflussung der Lage der Röhrencharakteristik im Diagramm bzw. des Arbeitszustandes der Röhren herbeigeführt werden kann. Werden nun die Bedingungen für den Arbeitszustand der Röhre durch bestimmte Aussenschaltung der Röhre ein für allemal festgelegt, so ist es klar, dass bei Dosierung des Anodenstromes die von ihm abhängigen Beeinflussungen und Änderungen der Röhrencharakteristik in einer Weise erfolgen müssen, dass bei zunehmendem Anodenstrom eine Abschleifung der Spitzen des Antennenstromes in der auseinandergesetzten Weise eintritt.
Demgemäss sieht die Erfindung Mittel vor, welche die Röhrencharakteristik bzw. den Arbeitszustand der Röhre in der Weise beeinflussen, dass er in Abhängigkeit von dem Anodenstrom (dosierten Speisestrom) der Generatorröhre oder bzw. und in Abhängigkeit von dem Beeinflussungsstrom (d. h. dem von der Beeinflussungsröhre aufgenommenen Strom) stets so geartet ist, dass Sprachverzerrungen bzw. Absëhleifungell der Kurven verhindert werden.
Mit anderen Worten, es wird die Röhrencharakteristik bzw. der Arbeitszustand der Generatorröhre in der erwähnten Abhängigkeit selbsttätig stets so eingestellt, dass die Generatorröhre bei jedem Grade der Beeinflussung möglichst auf dem linearen Teil einer Charakteristik arbeitet, wobei es sich beispielsweise bei Vorkehrung einer Abhängigkeit der
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oder bei Vorkehrung einer Abhängigkeit der Anodenspannung um eine Veränderung der Charakteristik selbst handeln kann.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung sei der Fall in Betracht gezogen, bei dem eine Beeinflussung der Gittervorspannung in der erfindungsgemässen Abhängigkeit vorgenommen wird.
Zur Einstellung der gewöhnlich notwendigen negativen Gittervorspannung wird gewöhnlich eine Schaltung gemäss Fig. 4 benutzt, bei der zwischen Gitterschwingungskreis G und Kathode, in manchen Fällen zwischen diesem Kreis und das Gitter der Generatorröhre t'ein hoher.
Ohmscher Widerstand 0 mit parallelgeschaltetem Kondensator C gelegt ist. An diesem Widerstand bildet sich dann durch den Spannungsabfall des sogenannten Gitterstromes die gewünsche negative Vorspannung des Gitters aus.
Es ist klar, dass bei der üblichen unveränderlichen Einstellung dieses Widerstandes sich nur eine negative Gittervorspannung eg entwickeln kann, welche auch nur bei einer einzigen. ganz bestimmten Belastung und den durch diesen hervorgerufenen Gitterstrom den günstigsten Wert der Gittervorspannung ergibt. Damit beispielsweise für eine grössere Belastung gleichfalls der günstigste Wert der negativen Vorspannung sich einstellt, wäre eine Vergrösserung des Widerstandes erforderlich. Da dieses aber nicht möglich ist, so ist der Arbeitszustand der Röhre in dem angenommenen Fall ungünstig und es können bei sehr erheblichen Mehrleistungen die früher dargestellten Verzerrungen bzw.
Abschleifungen auftreten, und gleichzeitig wird auch der Wirkungsgrad infolge des durch den Arbeitszustand der Röhre herbeigeführten Absinkens bzw. Zurückbleibens des Antennenstromes gegenüber der Zunahme des Anoden- (Speise) stromes verschlechtert.
Eine eingehende theoretische Untersuchung ergibt, dass die Bedingung für die Proportionalität zwischen dem Effektivwert des Antennenstromes I, bzw. des Anodenstromes i in
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Das Diagramm der Fig. 5 zeigt den Verlauf der entsprechenden Kurve 11, die entsprechend der linearen Funktion eine Gerade darstellen muss, den Verlauf der Optimumspannung von- (Ordinate) in Abhängigkeit vom Anodenstrom i darstellt und die Bedingung dafür ergibt, dass Proportionalität auch zwischen dem Antennenstrom I, und dem dosierten Anodenstrom i gewahrt wird.
Fig. 6 zeigt eine bezüglich der Schwingungserzeugung und der Anordnung einer Beeinflussungsröhre an sich bekannte Schaltung. Dort ist reine Generatorröhre mit dem Schwin- gungskreis G zwischen Gitter und Kathode, dem gleichzeitig als Antenne wirkenden oder mit dieser gekoppelten Schwingungskreis a im Anodenkreis, dem Kondensator 1/'zwischen den Anschlusspunkten der Energiequelle, der Beeinflussungsröhre b parallel zur Energiequelle und
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der Generatorröhre bzw. dem Kondensator 11'. dem Mikrophon m zur Beeinflussung der Röhre b und der Drossel d zwischen der Energiequelle und der einen Klemme des Kondensators w bzw. der Generatorröhre r und der Beeinflussungsröhre b.
Die Beeinflussung bei dieser be-
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Anodenkreis einen veränderlichen Nebensehluss schafft und gleichzeitig durch Einschaltung von Drosseln in den Zuführungen des Speisestromes der Röhre l'dafür sorgt. dass dieser Speisestrom im Anodenkreis r als solcher weder augenblicklich zunehmen noch abnehmen kann. Man hat es also mit einer Speisequelle, z. B. einer Gleichstrombatterie für den Anodenkreis der Senderöhre zu tun. die ein ganz bestimmtes Energie quantum an letztere abzugeben in der Lage ist und dieses auch nicht augenblicklich wegen der Drossel ändern kann. Von diesem Energiequantum der Speisequelle wird nun durch einen veränderlichen Widerstand eine entsprechende Menge abgezapft, so dass nur ein Restbetrag für die Senderöhre r bleibt.
Es wird also aus der konstanten Speisequelle in einer Stromverzweigung sowohl die Senderöhre als auch ein parallelligeneder Beeinflussungswiderstand gespeist. Es wird daher von der konstanten Leistung gemäss dem Kirchhoffschen Gesetz ein Teil des Stromes über den Beeinflllssungswiderstand und der restliche Teil des Stromes über die Senderöhre gehen. Die Grösse des Reststromes ist durch die augenblickliche Grösse des beispielsweise von einem Mikrophon geänderten Be- einftussungswiderstandes bestimmt. Man hat es also in der Tat mit einem dosierten Anodenstrom oder dosierten Anodenspeisestrom der Senderöhre zu tun. ebenso wie auch mit einem dosierten Generatorspeisestrom.
Gemäss der Erfindung wird nun der Strom der Energiequelle über einen Widerstand R@
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Generatorröhre zugeführt. Der Kondensator le liegt parallel zu den beiden Widerständen. Ist der Strom in der Röhre b in einem Augenblick gering, also deren Widerstand gross. so müsste über die Röhre l'ein höherer Strom fliessen, dessen Kurvenform abgeschliffen wäre gemäss Fig. 2 a und 3. Dieser geringe Beeinflussungsstrom fliesst nun über den Widerstand R2 und erzeugt in diesem entsprechend seiner geringen Stärke auch einen geringen Spann ungsabfall.
Da die Klemme der Batterie am Widerstand R2 negativ ist, so wird der Spannungsabfall entlang dem Widerstand R ; in der Richtung des Pfeiles von positiv nach negativ zwar positiv sein. aber nur einen sehr genügen Wert besitzen. Der weil grössere Reststrom fliesst aber vom Pluspol über die Röhre r. deren Kathode und über den Widerstand R1 zur Minusklemme der Batterie. Der Weg über den Kondensator w ist für die Gleichstromquelle gesperrt. Es wird nun durch den grösseren Strom auch ein grösserer Spannungsabfall am Widerstand RI erzeugt werden, was gleichbedeutend damit ist. dass das Potential der Kathode in bezug auf das Gitter der Röhre r stark gehoben wird. Beträgt z.
B. der Spannungsabfall am Widerstand R2 10 Volt, so wird dieser gleichzeitig auch über den Gitterkreis G dem Gitter mitgeteilt.
Im Widerstand Rt beträgt der Spannungsabfall jedoch 30 Volt, so dass also die Kathode in bezug auf den Verzweigungspunkt zwischen den Widerständen RI und R2 ein ebensolches positives Potential von + 30 Volt erhält, da sie mit dem positiv vorgespannten Ende des Widerstandes R1 leitend verbunden ist. Das Gitter der Röhre r dagegen ist mit dem von geringem Reststrom durchflossenen Widerstand R2 verbunden, und zwar ebenfalls mit dessen positivem Ende. welches aber nur das Potential von + 10 Volt besitzt. Es wird also dem Gitter sowohl in Abhängigkeit von dem Beeinflussungs- als auch dem Reststrom eine zur Kathode negative Vorspannung von - 20 Volt erteilt und die Abschleitlng ist verhindert.
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der Spannungsabfall am Widerstand R2 sehr gross sein. z.
B. 30 Volt und auch das Gitter der Röhre r die gleiche positive Spannung erhalten. Am Widerstand RI hingegen ist der Spannungsabfall gering. z. B. 10 Volt. so dass also das Gitter gegenüber der Kathode jetzt eine positive Spannung von + 20 Volt erhält. Bei kleinen Strömen, die über die Röhre r fliessen sollen. werden gleichfalls richtige Verhältnisse hergestellt. Dieser Spannungsabfall und damit die Gittervorspannung errechnet sich nach folgender Formel
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wobei der Ausdruck i. RI gleich dem Spannungsabfall im Widerslande J (Fig. 5) und (J---) R2 gleich dem Spannungsabfall im Widerstande R2 ist.
Nach Auslösung des Klammerausdruckes ergibt sich
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**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.