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Empfangsschaltung zur Erzeugung einer Schwebungsfrequenz.
Die Erfindung betrifft eine Empfangsschaltung, in welcher eine Schwebungsfrequenz mittels einer einzigen Entladungsröhre gebildet wird.
Das Wesen des sogenannten Zwisehenfrequenz-oder Überlagerungsempfangs besteht darin, dass eine im Empfänger erzeugte konstante und von der zu empfangenden Welle abweichende Schwingung mit der Empfangswelle in einem sogenannten Mischrohr zur Interferenz gebracht wird. Im Interesse eines einfachen und billigen Schaltungsaufbaus ist es erwünscht, die Überlagerungsfrequenz durch Selbsterregung in dem Mischrohr zu erzeugen. Dabei sind jedoch einige wichtige Bedingungen zu beachten : Zwischen dem Vorgang der Schwingungserzeugung einerseits und dem eigentlichen Misch-und Verstärkungsvorgang anderseits soll eine möglichst geringe Wechselwirkung bestehen und jede dieser Funktionen in optimaler Weise vor sich gehen.
Es wurden bisher Schaltungen vorgeschlagen, in denen eine Zwei-oder Dreigitterröhre als selbstschwingendes Mischrohr arbeitet und sowohl die Überlagerungsschwingung als auch die Schwebungsfrequenz mit der Eingangswelle liefert. Man hat ferner auch vorgeschlagen, bei solchen Mischröhren das Steuergitter, dem die Eingangsschwingung zugeführt wird, durch ein Schirmgitter von dem die Hilfsfrequenz führenden Gitter zu entkoppeln. Diese Anordnungen konnten jedoch nicht voll befriedigen, da sie einerseits den oben bestellten Bedingungen nicht voll entsprachen und anderseits-sofern Verstärkungen vermieden wurden-nur eine ungünstige Ausnutzung der Röhre bestand.
Die vorliegende Erfindung führt zu einer selbstsehwingenden Mischrohrschaltung, welche den technischen Anforderungen in jeder Hinsicht entspricht ; sie besteht in der Verwendung einer Röhre mit Kathode, Anode und wenigstens vier Gitterelektroden, wobei die Eingangsschwingung dem einen Gitter zugeführt, die Überlagerungssehwingung durch Rückkopplung zweier weiterer Gitter übereinander erzeugt und die Trennung des Eingangskreises von den die Überlagerungs-bzw. Zwischenfrequenz führenden Kreisen vermittels eines oder mehrerer Schirmgitter vorgenommen wird. Die Erzeugung der Überlagerungssehwingung durch Rückkopplung zweier Gitter ergibt die Unabhängigkeit vom Widerstand des Ausgangskreises, der sonst durch seine Frequenzabhängigkeit störend wirkt.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 1 dargestellt. Die von der Rahmenantenne R aufgenommenen Schwingungen werden dem Eingangskreis L, C und weiter dem der Kathode K zunächst liegenden Gitter G1 der Röhre V zugeführt. Zwischen dem dritten und vierten Gitter G3, G4 wird die Über-
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lagerungsfrequenz abgestimmte Schwingungskreis Lj, Ci angeschlossen. Die Rückkopplung vom dritten auf das vierte Gitter zwecks Erzeugung der Überlagerungsfrequenz erfolgt durch eine Widerstandsund Kondensatorkopplung über C4 und V1' Man sieht, dass die Wechselspannungen an G3 und G4 zum Unterschied von den bekannten Rückkopplungsschaltungen gleichphasig verlaufen.
Die negative Vorspannung E4 wird dem vierten Gitter G4 über den Ableitwiderstand W2 zugeführt. Das zweite Gitter G2 ist als Schirmgitter ausgebildet und schirmt den Eingangskreis gegen die anodenseitigen Schwingungskreise ab. Das Ruhepotential des vierten Gitters G4 wird so eingestellt, dass man an einem Knick der Kennlinie des zur fünften Elektrode A fliessenden Stromes arbeitet, so dass in dem Rohr gleich-
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zeitig noch eine Gleichrichtung stattfindet und in dem Stromkreis der fünften Elektrode. 1 an dem Schwingungskreis L :, Ca unmittelbar die Zwischenfrequenz abgenommen werden kann.
Diese wird über einen weiteren Schwingungskreis L3, 03, welcher zusammen mit dem Schwingungskreis L2, C2 als Bandfilter wirkt, der nächsten Röhre V zugeführt. Die Wirkung des Schirmgitters hinsichtlich der
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unterstützt.
Diese Schaltung lässt sich auf Grund folgender Überlegungen noch weiter vervollkommnen.
Es werden die beiden der Kathode zunächst liegenden Gitter einer Röhre mit einer Kathode, einer Anode und mindestens vier dazwischen liegenden Gitterelektroden zur Erzeugung der Überlagerungs- frequenz benutzt. Die Eingangsspannung wird dem von der Kathode aus gezählt vierten Gitter aufgedrückt ; das dritte Gitter dient als Schirmgitter und bewirkt, dass die Kopplung zwischen dem Über- lagerungs-und dem Eingangskreis ausschliesslich durch den gemeinsamen Entladungsstrom, nicht aber durch kapazitive Einflüsse erfolgt. Um die Rückwirkung des Anodenkreises auf den Eingangskreis zu verringern, wird ferner noch die Einführung eines fünften Gitters, welches als zweites Schirmgitter zu schalten ist, in Vorschlag gebracht.
Wenn man mit einer derartigen Röhre Kennlinien aufnimmt, die den Anodenstrom in Abhängigkeit von der Spannung des vierten Gitters darstellen und die Spannung des ersten Gitters als Parameter einführt, während die übrigen Elektrodenspannungen unverändert bleiben, so erhält man Kurven von der in der Fig. 2 wiedergegebenen Art. Die Kurven Eg'l bis Eg"l"zeigen den Verlauf des Anodenstroms bei Änderung der Spannung des vierten Gitters für verschiedene Spannungswerte am ersten Gitter. Daraus kann abgelesen werden, dass bei der beschriebenen Empfangsschaltung die Steilheit der Betriebskennlinien im Takte der Überlagerungsfrequenz@geändert wird.
Man erkennt ferner, dass die Möglichkeit besteht, die Verstärkung durch Verschieben des Arbeitspunktes des vierten Gitters zu regeln, indem beispielsweise die Vorspannung dieses Gitters in Abhängigkeit von der Höhe der Eingangsamplitude geändert wird. Diese Möglichkeit kann noch weiter dadurch verbessert werden, dass das vierte Gitter mit veränderlichem Durchgriff ausgeführt wird, indem sich z. B. die Masehenweite des Gitters oder die Steigung der Gitterwicklung längs der Kathode ändert. Die Wirkungsweise des Überlagerers wird durch
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dargestellten Schaltungen zu sehen.
In der Fig. 3 ist eine Schaltung gemäss der vorliegenden Erfindung als Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Rohre V enthält eine indirekt geheizte Kathode X mit dem Brenner B, vier Gitter-
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wird mit den an die beiden ersten Gitter angeschlossenen Kreisen erzeugt. An das zweite Gitter ist der auf die Überlagerungsfrequenz abgestimmte Schwingungskreis L1, Cl angeschlossen, der mit der Gitter- kreisspule L'des ersten Gitters gekoppelt ist. Der Einfachheit halber kann die Betriebsspannung des zweiten Gitters gleich der Anodenspannung gewählt werden. Das dritte Gitter wirkt als Schirmgitter und wird an eine niedrigere positive Spannung gelegt.
Die Schwebungsfrequenz wird dem Anodenschwingungskreis L2, C2 entnommen und über die Kopplungsspule L"dem Zwischenfrequenzverstärker zugeführt. In dem Stromkreis des vierten Gitters liegt die Gleichspannung Eg4, deren Betrag zwecks Regelung des Verstärkungsgrades verändert werden kann. Dies erfolgt zweckmässig in an sich bekannter Weise dadurch, dass die Trägerwelle der Empfangssehwingung bzw. die damit gebildete Zwisehenfrequenz gleichgerichtet und die daraus erhaltene Gleichspannung als Vorspannung für das vierte Gitter benutzt wird.
Um die Rückwirkung des Anodenkreises auf den Eingangskreis zu verringern, erscheint es vorteilhaft, zwischen dem vierten Gitter und der Anode noch ein fünftes Gitter anzuordnen und als Schirmgitter zu verwenden. Es steht nicht im Wege, dieselbe Spannung an die beiden Schirmgitter (drittes und fünftes Gitter) anzulegen. Daher ist die Möglichkeit gegeben, diese beiden Gitter bereits innerhalb
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zuleitung erspart wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Empfangssehaltung zur Erzeugung einer Sehwebungsfrequenz, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entladungsröhre mit einer Kathode, einer Anode und mindestens vier Gitterelektroden Verwendung findet, wobei einem Gitter die Eingangsspannung zugeführt, durch Rückkopplung zweier weiterer Gitter übereinander die Überlagerungsschwingung erzeugt und die Schwebungsfrequenz von der Anode abgenommen wird und eine oder mehrere Gitterelektroden als Schirmgitter zur elektrostatischen Entkopplung des Eingangskreises gegen die die Überlagerungs- bzw. Schwebungsfrequenz führenden Kreise dienen.