<Desc/Clms Page number 1>
Detektorschaltung.
Die Erfindung betrifft die Detektion von Hochfrequenzschwingungen und insbesondere die sogenannte Gitterdetektion. Das Steuergitter des Detektors ist dabei bekanntlich über einen verhältnis- mässig kleinen Kondensator mit der Quelle der hochfrequenten Schwingungen verbunden. Die Folge dieses Umstands und der einseitigen Leitfähigkeit der Bahn Gitter-Glühdraht ist, dass bei jedem hoch- frequenten Wellenzug das mittlere Potential des Gitters abnimmt, da sich auf dem Gitter Elektronen ansammeln, wobei die hiedurch hervorgerufene Gitterladung über die vorhandenen Ableitungswege (unvollkommene Isolierung) oder über einen besonders zu diesem Zweck vorgesehenen Ableitungwiderstand abfliessen kann.
Mit dieser Ab-und Zunahme des mittleren Gitterpotentials gehen selbstredend eine Ab-und Zunahme des Anodenstroms einher, die also im (hörbaren) Rhythmus der Wellenzüge verlaufen und im Empfänger wahrgenommen werden können.
Diese Detektionsart hat den Vorzug, besonders empfindlich zu sein, und sie wird deshalb ziemlich allgemein angewendet, im Gegensatz zur Anodendetektion, die praktisch nur anwendbar ist, wenn die Amplitude der empfangenen Hochfrequenzschwingungen einen ziemlich erheblichen Wert hat oder auf einen solchen Wert gesteigert ist.
Die oben beschriebene Gitterdetektion weist jedoch den Nachteil auf, dass die Anodenstromschwankungen nur innerhalb gewisser Grenzen mit den Amplitudenänderungen der eintreffenden Hochfrequenzschwingungen gleichen Schritt halten, welche Proportionalität natürlich im allgemeinen erwünscht ist.
Bei grosser Amplitude der hochfrequenten Gittersehwingungen nimmt nämlich das mittlere Gitterpotential um so viel ab, dass die Röhre im unteren gekrümmten Teil ihrer Kennlinie zu arbeiten beginnt, was bedeutet, dass der mittlere Anodenstrom nicht mehr dem Wert entspricht, der aus der statischen Kennlinie als zu dem oben erwähnten niedrigen Gitterpotential gehörig ablesbar ist, sondern einen Wert erhält, der höher liegt, u. zw. infolge der auftretenden Anodendetektion. Letztere wirkt hier also der Gitterdetektion entgegen, zerstört die oben erwähnte Proportionalität und kann sogar bei sehr kräftigen eintreffenden Signalen eine Umkehrung der Stärkenverhältnisse veranlassen, d. h. bei zunehmender Amplitude der eintreffenden Hochfrequenzschwingungen wird der Empfang schwächer.
Wenn man sich also mit einer Vorrichtung, die für den Empfang schwacher Signale eingerichtet und zu diesem Zweck u. a. mit Gitterdetektion versehen ist, einem kräftigen Sender nähert, so zeigt sich die eigentümliche, aber unerwünschte Erscheinung, dass man diesen Sender nur gehörig empfangen kann, wenn die Vorrichtung nach der einen oder der andern Seite hin verstimmt wird, denn bei Abstimmung auf Resonanz wird die Amplitude der Gitterschwingungen des Detektors so gross, dass die Gitterdetektion durch die gleichzeitig auftretende Anodendetektion nahezu ganz zerstört wird.
Die Erfindung betrifft eine Schaltung für Gitterdetektion, bei der der oben erwähnte Nachteil vermieden ist.
Das dabei angewendete neue Prinzip ist folgendes :
Werden innerhalb einer Detektorröhre nicht ein, sondern zwei oder mehrere Steuergitter angeordnet, so können diese mit ebenso vielen Punkten einer Schaltung verbunden werden, in der hochfrequente Schwingungen laufen. Sofern die oben erwähnte Verbindung über einen Gitterkondensator erfolgt, werden diese Gitter infolge der auftretenden Gitterdetektion den mittleren Anodenstrom, unabhängig
<Desc/Clms Page number 2>
von einem gegebenenfalls vorhandenen Phasenunterschied zwischen den erwähnten Punkten, in gleichem Sinne beeinflussen.
Für die gegebenenfalls gleichzeitig auftretende Anodendetektion ist jedoch die Frage der Phase,
EMI2.1
Wahl der Punkte der Schaltung, mit denen die Gitter verbunden werden, einen derartigen Phasen- unterschied zwischen diesen Gittern herbeizuführen, dass die Wirkung eines Gitters, was Anodendetektion anbetrifft, in jedem Augenblick durch die eines andern Gitters ganz oder grossenteils ausgeglichen wird.
Der einfachste Fall ist wohl der, dass zwei Steuergitter vorgesehen werden, zwischen denen ein Phasenunterschied von etwá 1800 miterhalten wird.
Liegen diese beiden Gitter in einer einzigen Ebene oder ist im allgemeinen ihr Verstärkung- faktor (oder ihr Durchgriff) derselbe, so müssen auch die Amplituden der diesen Gittern aufzudrückenden Hochfrequenzschwingungen in jedem Augenblick einander im absoluten Wert gleich sein.
Bei verschiedenen Verstärkungsfaktoren muss das Verhältnis zwischen den den Gittern aufzudrückenden Schwingungsamplituden entsprechend anders gewählt werden.
Bei drei Gittern sind diese an Punkte anzuschliessen, zwischen denen Phasenunterschiede von 1200 herrschen usw.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der in den Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsformen beispielsweise dargestellt sind.
Fig. 3 gibt einen graphischen Vergleich zwischen den Ergebnissen der neuen und der alten Gitterdetektionssehaltung an.
In Fig. 1 werden die von einer Antenne aufgefangenen Hochfrequenzschwingungen über einen Reihenkondensator in einen abstimmbaren Eingangskreis 3 einer Hochfrequenzverstärkerröhre I geleitet.
Diese Röhre hat ein Steuergitter 4, eine Kathode 5 und eine Anode 6, die mit dem einen Ende eines zweiten abstimmbaren Kreises 7 verbunden ist, der aus einem Drehkondensator 8 und einer parallel zu diesem geschalteten Spule 9 besteht, die einen zwischenliegenden Abzweigpunkt 10 aufweist. Das mit der Anode 6 verbundene Ende des Kreises 7 ist überdies über einen Gitterkondensator 11 mit einem Gitter 13 einer Detektorröhre II verbunden, während das andere Ende der Spule 9 über einen zweiten Gitterkondensator mit einem zweiten Gitter 14 dieses Detektors verbunden ist. Der Abzweigpunkt 10 der Spule 9 ist ferner mit dem positiven Pol einer Anodenstromquelle verbunden.
EMI2.2
mit dem erwähnten positiven Pol verbunden ist. Die beiden Gitter 13 und 14 sind schliesslich über Ableitungswiderstände 18 bzw. 19 mit der Kathode 15 verbunden.
Die Wirkung ist folgende :
Nachdem die aufgefangenen Schwingungen durch die Röhre I verstärkt worden sind, gelangen sie in den Kreis 7, und sie veranlassen zwischen den Enden der Spulen 9 hochfrequente Spannungschwankungen, wobei zwischen diesen Enden ein Phasenunterschied von 1800 auftritt. Angenommen, dass der Punkt 10 in der Mitte der Spule 9 liegt, so sind die Amplituden der Schwingungen an den genannten Enden untereinander im absoluten Wert gleich.
Diese Schwingungen werden über die Kondensatoren 11 bzw. 12 den beiden Gittern 13 bzw. 14 aufgedrückt, deren mittlere Potentiale beim Passieren eines Wellenzugs also um einen gleichen Betrag abnehmen, so dass, was die Gitterdetektion anbetrifft, das eine Gitter die Wirkung des andern unterstützt.
Die hochfrequenten Änderungen, welche die beiden Gitterpotentiale beim Passieren des Wellenzugs zeigen, haben hingegen keinen Einfluss auf die Stärke des Anodenstroms, da sie für das eine Gitter in jedem Augenblick denen des andern Gitters gleich, aber entgegengesetzt sind. Die unerwünschte Anodendetektion unterbleibt in diesem Falle also ganz.
Es ist zu bemerken, dass bei ideeller Ausgleichung durch Anwendung entgegengesetzt wirkender Gitter gar keine Hochfrequenzströme im Anodenkreis des Detektors mehr auftreten, so dass es daher keinen Sinn mehr hat, diesen Kreis auf den Gitterkreis zurückzukoppeln. Auch der gebräuchliche ; Telephon-oder Umlaufkondensator parallel zum Empfänger 17 kann hier fortgelassen werden, da bereits infolge der genannten Ausgleichung das Fliessen von Hochfrequenzströmen in dem niederfrequenten Teil der Schaltung genügend verhindert wird.
Man kann einem völligen Ausgleich möglichst nahekommen, wenn die beiden Gitter 13 und 14 in derselben Ebene angeordnet und die Stäbe dieser Gitter miteinander abwechseln.
Es können jedoch unbedenklich auch Gitter in verschiedenen Ebenen verwendet werden, wenn nur bei der Wahl der Lage des Punktes 10 diesem Umstand Rechnung getragen wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung hat den Nachteil, dass die beiden Elektroden des Drehkondensators 8 schwingen, wodurch der sogenannte Handeffekt störend werden könnte.
Um dies zu vermeiden, kann die in Fig. 2 dargestellte Schaltung benutzt werden. die nur. was den Kreis 7 betrifft, von der in Fig. 1 dargestellten abweicht. Der Kondensator 8 liegt hiebei nämlich nicht zwischen den beiden Enden der Spule 9, sondern zwischen dem Anodenende dieser Spule und dem nichtschwingenden Punkt 10, wodurch das Abstimmen des Kreises 7 vereinfacht wird.
<Desc/Clms Page number 3>
In Fig. 3 sind zwei Kurven a und b dargestellt, welche die am Empfänger 17 auftretende niederfrequente Wechselspannung in Volt als Funktion der Amplitude der hochfrequenten Gitterschwingungen in Volt, für normale Gitterdetektion bzw. für mehrfache, ausgeglichene Gitterdetektion gemäss der Erfindung, darstellen. Beim Aufnehmen der Kurve b wurde eine Detektorröhre mit zwei in einer einzigen Ebene liegenden Gittern benutzt, die beide mit einem Gitterkondensator versehen waren.
Der durch die Erfindung erreichbare Vorteil ist in dieser graphischen Darstellung deutlich ersichtlich. Bei geringen Werten der hochfrequenten Gitterschwingungen, bis zu etwa 1 Volt, ist der Unterschied zwischen den beiden Detektionsarten nur noch gering, aber bereits bei 3 Volt ist ein Unterschied von mehr als 100% zugunsten der neuen Methode vorhanden.
Es zeigt sich also, dass der Detektor bedeutend stärker hochfrequent belastet werden kann, was, wie bereits anfangs bemerkt, in der Nähe von kräftigen Sendern von grossem Vorteil ist, aber auch bei dem Empfang von Sendestellen mit geringer Modulationstiefe stets einen grossen Nutzen hat, und als allgemeiner Vorteil kommt hinzu, dass es möglich wird, eine einzige Niederfrequenzverstärkungsröhre ziemlich grosser Leistung unmittelbar hinter den Detektor zu schalten und diese Röhre dennoch voll zu belasten.
Für das Wesen der Erfindung ist es gleichgültig, ob dem Detektor eine, zwei oder mehrere Hochfrequenzverstärkungsstufen vorangehen oder ob der Detektor unmittelbar aus der Antenne gespeist wird.
Auch ist es nicht notwendig, beide bzw. alle Gitter der Detektorröhre mit einem Gitterkondensator zu versehen, obwohl dies hinsichtlich der Empfindlichkeit und der für die Ausgleichung der Anodendetektion erwünschten Symmetrie dennoch empfehlenswert ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltung für Gitterdetektion, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere innerhalb derselben Detektorröhre angeordnete Gitter, von denen wenigstens eines mit einem Gitterkondensator versehen ist, mit ebenso vielen Punkten der Schaltung verbunden sind, die derart phasenverschoben
EMI3.1