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Elektronenröhre und Schaltung zur Detektion hochfrequenter Schwingungen.
Zur Detektion von hochfrequenten Schwingungen werden die Elektronenröhren in dreierlei
Schaltungen verwendet. Die erste solche Schaltung war diejenige von Fleming. Bei dieser wurden die ankommenden hochfrequenten Schwingungen in den Anoden-Kathodenkreis einer Zweielektrodenröhre - welche eine Glühkathode und eine Anode enthält-geleitet, und sie werden infolge der Ventilwirkung der Glühkathode detektiert, d. h. zu einem gleichgerichteten Strom umgeformt. Die zwei andern Schaltungen ergeben sich aus der Anwendung einer Dreielektrodenröhre. Die eine ist die sogenannte Audionschaltung, welche die geschichtlich erste Anwendung der Dreielektrodenröhre war und die andere die sogenannte Anodengleichrichtung. Diese Schaltungen sind so allgemein bekannt, dass sich ihre Beschreibung erübrigt.
Die Detektion mittels der Dreielektrodenröhre ist so weit verbreitet, dass sie die Anwendung des Detektors von Fleming der sogenannten Diode beinahe ganz verdrängt hat. Nur in der neuesten Zeit, seit das Problem der Hochfrequenzverstärkung durch Anwendung der Sehirmgitterronren beinahe völlig gelöst wurde, war zu erkennen, dass der Audiondetektor die hochfrequenten Schwingungen von grosser Amplitude nicht tadellos gleich zu richten vermag. Die Ursache dieser Erscheinung besteht darin, dass der in den Gitterkreis des Audions geschaltete hochohmig Widerstand die infolge der Gleichrichtung erzeugten und auf dem Gitter angesammelten Ladungen nicht rasch genug abzuleiten vermag und so auf dem Gitter eine grosse negative Ladung entsteht, was zur Folge hat, dass ausser der Audiondetektion (Gittergleichrichtung) auch Anodengleichrichtung auftritt.
Das gleichzeitige Nebeneinanderwirken der beiden Gleichrichtereffekte führt zu einer Verzerrung der detektierten Schwingungen. Durch Anwendung der Anodengleichrichterschaltung kann man wohl diese Verzerrung vermeiden, aber dabei ist die erreichbare Verstärkung zu gering, so dass nach der Detektorröhre noch ein besonderer Niederfrequenzverstärker verwendet werden muss. Dadurch wächst die Anzahl der zu verwendenden Röhren.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Elektronenröhre zur Gleichrichtung (Detektion) und darauffolgenden Verstärkung von elektrischen Schwingungen mit einem aus Glühkathode und Anode bestehenden Zweielektrodensystem und einem aus Glühkathode, Gitter und Anode bestehenden Dreioder Mehrelektrodensystem, die in einem gemeinsamen Behälter untergebracht sind, wobei die Kathoden aus auf einem gemeinsamen Isolierkörper nebeneinander angebrachten indirekt geheizten Schichten bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenoberfläche des Zweielektrodensystems im Innern der Röhre mit dem Steuergitter des Mehrelektrodensystems leitend verbunden ist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Schaltung mit dieser Röhre, bei der zwischen den Elektroden des ersten Teiles (Detektors) der Röhre ausser den bekannten Abstimmorganen ein aus einem ohmschen Widerstand und einem die hochfrequenten Schwingungen durchlassenden Überbruckungs- kondensator bestehender Komplex vorhanden ist und der ohmsche Widerstand zwecks Durchleitung der detektierten Schwingungen zum Gitterkreis des Mehrelektrodensystems mit den einzelnen Kathodenenden in Verbindung steht.
Fig. 1 veranschaulicht eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Röhre.
Die voneinander unabhängigen Kathoden Ki und Ä der in einem gemeinsamen Behälter befindlichen zwei Elektrodensysteme werden von einem gemeinsamen Isolierkörper I getragen. Dieser Isolierkörper wird durch den Heizdraht F auf die entsprechende Temperatur geheizt, J. j ist die Anode des Zweielektrodensystems, diejenige des Dreielektrodensystems und R das Gitter derselben. Die Kathode K1 der Diode und das Gitter R der Triode können miteinander leitend verbunden sein.
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Die erfindungsgemässe Schaltung gibt die Erklärung dafür, warum die hier beschriebene Ausführung der erfindungsgemässen kombinierten Röhre zweckmässig ist.
Fig. 2 veranschaulicht die erfindungsgemässe Schaltung zum Gleichrichten der hochfrequenten Schwingungen und zu ihrer darauffolgenden Verstärkung.
Die zu detektierenden Schwingungen werden durch die Induktionsspule Li, welche entweder die Antennenspule oder die Anodenspule eines. vorhergehenden Hochfrequenzverstärkers ist, dem Schwingungskreis L2, C2 bzw. dem Anoden-Kathodenkreis der Detektorröhre übermittelt. Die detektierten hochfrequenten Schwingungen erzeugen auf dem Widerstand die gleichgerichtete Spannung. (Die Grösse des Widerstandes beträgt etwa 1 Megohm. ) Der Kondensator Cy muss so gewählt werden, dass er für die empfangenen hochfrequenten Schwingungen keinen nennenswerten Widerstand bildet, aber die detektierten Schwingungen dazu zwingt, dass diese ihren Weg durch den Widerstand nehmen.
Zur Einführung der detektierten Spannung in den Gitterkreis der Verstärkerröhre, ist die Kathode der Diode mit dem Gitter der Verstärkerröhre leitend verbunden, wodurch dieses Gitter mit dem einen Endpunkt des Widerstandes in Verbindung kommt. Der andere Endpunkt muss durch ein die erforderliche Vorspannung lieferndes Schaltelement ausserhalb der Röhre mit der Kathode K2 verbunden werden. Auf diese Art kommt der Gitterkreis des Verstärkersystems mit der detektierten zu verstärkenden Spannung in Verbindung. Der solcherart verstärkte niederfrequente Strom wird aus dem Anodenkreis der Verstärkerröhre in bekannter Weise weitergeführt.
Wie ersichtlich, ist es zur Durchführung der erfindungsgemässen Schaltung wesentlich, dass die Kathode der Diode indirekt geheizt wird. Die andere Kathode müsste im Sinne der Schaltung nicht unbedingt indirekt geheizt sein, aber in diesem-Falle wäre eine so einfache Ausführung der Kathode, wie bei der erfindungsgemässen Röhre, nicht möglich.
Die Verbindung des Gitters der Triode und der Kathode der Diode kann erfindungsgemäss auch ausserhalb der Entladungsröhre eventuell auch im Sockel der Röhre erfolgen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektronenröhre zur Gleichrichtung (Detektion) und darauffolgenden Verstärkung von elektrischen Schwingungen mit einem aus Glühkathode und Anode bestehenden Zweielektrodensystem und einem aus Glühkathode, Gitter und Anode bestehenden Drei-'oder Mehrelektrodensystem, die in einem gemeinsamen Behälter untergebracht sind, wobei die Kathoden aus, auf einem gemeinsamen Isolierkörper nebeneinander angebrachten indirekt geheizten Schichten bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenoberfläche des Zweielektrodensystems im Innern der Röhre mit dem Steuergitter des Mehrelektrodensystems leitend verbunden ist.