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Aus Elektronenröhren bestehender Schwingungserzeuger.
Die Erfindung betrifft einen Sender in Gegentaktschaltung, in dem die Rückwirkung der Anodenbelastung auf die Steuerspannungen in den beiden Röhren daduich aufgehoben wird, dass kompensierende Spannungen vom Anodenkreis mit gleicher Phase an die beiden Gitter zurückgeführt werden. Diese
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Charakteristik erhalten. Bei bekannten Gegentaktsehaltungen wird zwar auch eine symmetrische Form der Charakteristik erzielt, aber nur der statischen Charakteristik, während die dynamische durch die
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Oberschwingungen, die den erwünschten Schwingungen Energie entziehen. Durch die Aufhebung der
Rückwirkung der Anodenbelastung auf die Steuerspannungen behält auch die dynamische Charakteristik eine symmetrische Parabelform.
Es ergibt sich also auch die Möglichkeit einer ganz genauen Voraus- berechnung des Senders, was bei den bekannten Schaltungen unmöglich ist.
Der Hauptvorteil der Schaltung nach der Erfindung besteht jedoch darin, dass die im Anoden- kreis mit verschiedenen Frequenzen erzeugten Schwingungen mit Leistungen gleicher Grössenordnung erhalten werden. Wenn z. B., wie in den dargestellten Ausführungsbeispielen, alle vier Frequenzen 2tü"
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Viertel der Gesamtleistung erhalten. In bekannten Mehrfaehgeneratorschaltungen dagegen wird die niedrigste Frequenz mit der grössten Leistung erzeugt, während die übrigen Frequenzen mit um so kleinerer Leistung erzeugt werden, je höher sie sind. Auch dieser Vorteil der vorliegenden Erfindung beruht auf der Aufhebung der Anodenrüekwirkung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt : Fig. 1 ist ein Schaltungschema eines Vielfaehgenerators, Fig. 2 ist ein Sehaltungsschema eines anders ausgeführten Generators, Fig. 3 zeigt ein Diagramm.
Das Relais enthält zunächst zwei Drei-Elektrodenröhren 1, 1', deren Anoden 2, 2'parallel geschaltet und mit einer Anzahl von Sehwingungskreisen verbunden sind. Bei der Ausführung nach Fig. 1 sind die Gitter 3, 3'der beiden Röhren mit je einem Ende der Sekundärwicklung 4 eines Transformators verbunden, dessen Primärwicklung die umzuformende oder die umzuformenden Schwingungen zugeführt werden. Die Sekundärwicklung des Transformators ist in ihrer Mitte angezapft und über eine Gittervorspannungsbatterie 6 mit dem Glühstromkreis (Kathode) verbunden.
Die Anodenströme 4,'der beiden Röhren sind mit den aufgedrückten Steuerspannungen (analytisch) durch folgende Gleichungen verknüpft :
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Wenn gleiche Röhren verwendet werden, so sind auch die entsprechenden Konstanten 0 gleieh.
Die Steuerspannting VR ist durch folgende Gleichung bestimmt :
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abzugleichen. Die Höhe der Ausgleichung wird derart gewählt, dass
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Ausserdem wird die negative Gittervorspannung so gross gewählt, dass
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Dieser resultierende Anodenstrom bildet in Fig. 3 die Ordinate der parabelähnlichen Kurve I., die'durch Summierung der Ordinaten der beiden Kurvenäste für ia und entstanden ist.
Unter der Annahme, dass zwei in Reihe mit der Primärwicklung'5 des Transformators liegende j Weehselstromerzeuger in dieser Schwingungen mit den Grundfrequenzen Mi und #2 erzeugen, gilt offenbar
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Da die Charakteristik für den sich ergebenden Anodenstrom praktisch genommen eine reine Parabelform besitzt, kann man in der Gleichung 2) ohne weiteres die Glieder vierter und höherer Ordnung unterdrücken und erhält somit für die Summe der Einzelanodenströme :
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einer Induktanz 7 und einer parallel zu dieser Induktanz geschalteten Kapazität 8. Die Induktanzen 7 sind mit je einer Ausgleichsspule 9 induktiv gekoppelt. Die Ausgleichsspulen sind untereinander und mit der Gittervorspannungsbatterie 6 in Reihe geschaltet.
Sie führen den beiden Gittern 3, 3'gleichgrosse und gleichphasige Ausgleichsspannung # Va (Gleichung 3 und 4) zu. Der Faktor a kann hiebei durch Auswahl der Kopplung zwischen den Spulen 7 und 9 derart festgelegt werden, dass die Rückwirkung der Anodenspannung auf die Steuerspannung aufgehoben ist. Die Schwingungen verschiedener Frequenzen des Anodenstromes werden von den auf sie abgestimmten Sehwingungskrei'en an den Klemmen 10 entnommen.
Wenn die beiden Grundfrequenzen Mi, M in zwei voneinander unabhängigen Generatoren erzeugt werden, so kann es vorkommen, dass eine Oberwelle der einen Grundschwingung mit der andern Grundschwingung im Gitterkreis interferiert, so dass ein niederfrequenter Interferenzton im Anodenkreis entsteht. Wenn beispielsweise die eine Grundfrequenz Mi doppelt so hoch ist wie die andere, so kann die erste Oberwelle der einen Schwingung bei stets vorkommenden Schwankungen des Verhältnisses zwischen den beiden Grundfrequenzen mit Mi interferieren und dadurch einen Störungoton hervorrufen.
Die beiden im Anodenkreis auftretenden'Frequenzen Mi + w. und Mi-Ms werden ausserdem von den Schwankungen der den Gittern zugeführten Spannungefi #1 und #2 abhängig.
Dieser Nachteil kann durch die in Fig. 2 gezeigte Ausführung beseitigt werden, die sich von der
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eine Rückkopplungsspule 12 und 12'eingeschaltet ist. Die beiden Ruckkopplungsspulen sind mit einem der Schwingungskreise im Anodenstromkreis induktiv gekoppelt und über die Spulen 9 und die Gitter-
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schwingung überlagert. Der Schwingungskieis für 2 o) ist also in diesem Falle mit den Gitterstromkreisen durch eine doppelte Rückkopplung verbunden. Die erste Rückkopplung wird durch die Ausgleichs-
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erhalten. Zu diesem Zweck werden Zurückführungspulen 12, 12' an die beiden für die Frequenzen 3 w und 5 # abgestimmten Sehwingungskreise angeschlossen.
Die Anordnung nach Fig. 2 besitzt gegenüber der nach Fig. 1 den Vorteil, dass bei Schwankungen der von aussen zugeführten Grundfrequenz die im Anodenstromkreis erzeugten Frequenzen in demselben Masse schwanken. Oberwellen der Grundschwingung werden alfo entweder mit den vom Anodenstrom- kreis zurückgeführten Frequenzen zusammenfallen oder aber sich von diesen so sehr unterseheiden, dass sie keine Störungstöne erzeugen können.
Will man Schwingungen mit noch höherer Frequenz erzeugen, so kann man eine der im Anodenstromkreis erzeugten Frequenzen als Grundfrequenz in einem andem statischen Frequenzwandfer (nach Fig. S) verwenden. Diese Übertragung kann beliebig oft fortgesetzt werden. Es können auch zwei Frequenzen einem Anodenstromkries entnommen und gemeinsam einem Frequenzwandler nach Fig. 1 zugeführt werden. In dieser Weise können mehrere Frequenzwandler in Reihe geschaltet werden, so dass beliebige Vielfache einer gegebenen Grundfrequenz erzeugt werden können. Wenn man beispielsweise
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entnommen und der Eingangsseite eines darauffolgenden Frequenzumwandiers nach Fig. 2 zugeführt wird, so kann man die Frequenzen 8 #, 4 #, 12 # und 16 # erhalten usw.
In manchen Fällen ist es zweckmässiger, anstatt der in Fig. 1 und 2 gezeigten Schwingungskreise (7, 8, 10) Siebe od. dgl. in den Anodenkreis des Vielfaehgenerators zu sehalten.
Der statische Frequenzwandler nach der Erfindung hat folgende Vorzüge :
Der Anodenstromkreis enthält nur Schwingungen, deren Frequenzen Summen und Differenzen der Grundfrequenzen darstellen.
Durch Auswahl der Grundfrequenzen kann man alle gewünschten Frequenzen im Anodenstromkreis erhalten.
Durch Kaskadeschaltung mehierer Frequenzwandler kann man jede beliebig ; hohe Frequenz erzeugen.
Die erzeugten Frequenzen sind praktisch genommen bei von Oberschwingungen.
Der Vielfachgenerator nach der Erfindung kann theoretisch aufs genaueste vorausberechnet und-bemessen werden.
Man kann dem Anodenstromkreis die gewün-chte Frequenz ohne Rücksicht auf die abgezweigten Frequenzen entnehmen.
Die Leistungen der von dem Anodenstromkreis entnommenen Schwingungen sind von der Höhe der Frequenz unabhängig. Bei bekannten Röhrengeneratoren sinkt dagegen die Leistung einer Oberschwingung sehr schnell mit steigender Periodenzahl.
Die beiden letzten Vorteile rühren daher, dass der Vielfachgenerator nach der Erfindung nicht als Oszillator im gewöhnlichen Sinne, d. h. nicht mit einer Rückkopplung, wie sie bei einem gewöhnlichen Röhrengenerator vorgesehen ist, aibeitet, sondern dass auch die innere Rückkopplung in den Röhren durch Ansgleichsspulen 9 aufgehoben ist.
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mässig niedriger Frequenz sein, beispielsweise also innerhalb des Bereiches der Spraehsehwhnungen liegen und durch Kaskadenschaltung zweier oder mehrerer frequenzumformender Vielfachgeneratoren
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Weise als beschrieben (also durch die Verbindung des Anodenstromkreises mit dem Gitterstromkreis) z.
B. durch besondere Elektronenröhren, wie Schirmgitterröhen oder Pentodröhren, ausgeglichen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schwingungserzeuger (Mehrfachgenerator), bestehend aus einem Elektronenröhrenrelais mit zwei parallelgeschalteten Anoden und zwei entsprechenden Gittern, in welchem Spannungen von den Grundfrequenzen Mi und Ma je mit gleicher Amplitude aber mit entgegengesetzter Phase den beiden Gittern aufgedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwirkung der aus einer Anzahl für
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