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Schaltung und Elektronenröhre zur Erzeugung einer Sehwebungsfrequenz.
Gegenstand der Erfindung ist eine neuartige Schaltung und Elektronenröhre zur Erzeugung einer
Schwebungsfrequenz (Überlagerungsschaltung).
Es ist bekannt, in einem Empfangsapparat Schwingungen einer bestimmten Frequenz herzustellen und diese den empfangenen Schwingungen in derselben Elektronenröhre zu überlagern, in welcher sie erzeugt wurden. Zu diesem Zwecke werden bekanntlich sogenannte Fünfgitterröhren verwendet, deren
Konstruktion und Schaltung nachfolgend beschrieben werden soll. Diese bekannten Fünfgitterröhren enthalten eine elektronenemittierende Kathode, welche zweckmässig indirekt erhitzt wird. Das der Kathode zunächst gelegene erste Gitter sowie das zweite Gitter der Röhre dienen als Oszillator und erzeugen in bekannter Weise Schwingungen einer bestimmten Frequenz. Das zweite Gitter kann als Anode des Oszillatorteils der Röhre betrachtet werden und braucht deshalb nur aus wenigen Drähten zu bestehen.
Es ist sogar üblich, dieses Gitter einfach aus zwei Stäben auszubilden ; es wird daher allgemein als Stab bezeichnet.
Der Stab erhält in den üblichen Schaltungen ein positives Potential in der Grössenordnung von etwa 70-150 Volt. Das dritte Gitter dient dazu, die weiteren Teile des Elektrodensystems vor Einwirkungen des wechselnden Stabpotentials zu schützen, und erhält aus diesem Grunde ein konstantes positives Potential von derselben Grössenordnung wie der Stab. Das nunmehr folgende vierte Gitter erhält die von der Antenne empfangene Frequenz, die sogenannte Signalfrequenz. Das fünfte Gitter dient dazu, dieses Steuergitter vor den Rückwirkungen des Anodenpotentials zu schützen und erhält dasselbe Potential wie das dritte Gitter.
Zweckmässig werden das dritte und das fünfte Gitter innerhalb der Röhre miteinander leitend verbunden. Nunmehr folgt die Anode der Röhre, welche ein Potential erhält, das etwa 50-150 Volt höher liegt als das Potential des Stabes sowie der beiden Schirmgitter.
In dieser Röhre sind also sozusagen zwei Systeme vereinigt, welche durch den Elektronenstrom gekoppelt sind. Das erste System ist der Oszillatorteil, bestehend aus der Kathode, dem ersten Gitter und dem Stab als Anode, das zweite System ist der Verstärkerteil. Als Kathode dieses Verstärkerteiles kann die Elektronenstauung vor dem vierten Gitter betrachtet werden, welche als virtuelle Kathode bezeichnet werden kann.
Es ist ebenfalls bekannt, bei den oben beschriebenen Fünfgitterröhren zwischen dem fünften Gitter und der eigentlichen Anode noch ein sechstes Gitter einzubauen, welches als Fanggitter für etwa auftretende Sekundärelektronen zu dienen hat und aus diesem Grunde mit der geheizten Kathode der Röhre verbunden wird.
Diese Sechsgitterröhre hat den beschriebenen Funfgitterröhren gegenüber den Vorzug, dass ihr Durchgriff geringer, der innere Widerstand und dadurch gleichzeitig auch die für die Überlagerungsschaltungen kennzeichnende sogenannte Transponierungsverstärkung grösser wird. Sie hat aber den Nachteil, dass der Elektronenstrom durch das negativ geladene sechste Gitter verringert wird, so dass infolgedessen, um den nötigen Entladungsstrom zu erhalten, das vierte Gitter verhältnismässig weit- maschig gemacht werden muss. Dies bedeutet eine Verringerung der Steilheit und auch allenfalls des inneren Widerstandes.
Die Schaltung und die Röhre gemäss der Erfindung behält die Vorteile der obenbeschriebenen Seehsgitterröhrenschaltung bei, ergibt dabei aber einen erhöhten Entladungsstrom, dessen Herabsetzung auf den gewünschten Wert durch Engermachen der Masehenweite des vierten Gitters erreicht werden
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kann, wodurch die Steilheit und der innere Widerstand der Röhre erhöht werden. Die Erfindung besteht darin, dass in der Röhre, in welcher aus der Signalfrequenz und der durch dieselbe Röhre erzeugten Lokalfrequenz die Schwebungsfrequenz erzeugt wird, das der Anode zunächst liegende sechste Gitter keine negative Spannung, sondern ein konstantes positives Potential erhält.
Der Durchgriff der Röhre wird bei Anbringung des positiven Potentials genau so verkleinert, wie wenn dieses Gitter negativ geladen wäre, aber der Elektronenstrom ist durch die Hilfsanodenwirkung des sechsten Gitters vergrössert und nicht durch ein negatives geladenes Gitter gebremst.
Das Potential dieses sechsten Gitters ist zweckmässig gleich gross wie das Potential des dritten und fünften Gitters und kann daher mit diesen Gittern leitend verbunden werden.
Die erfindungsgemässe Röhre und die dazugehörige Schaltung ermöglicht es, die Masehenweite und damit den Durchgriff der Röhre weiter zu verringern. Die Verringerung der Maschenweite des vierten, sogenannten Steuergitter gibt auch die Möglichkeit der Erhöhung der Steilheit, so dass die Wirksamkeit diejenige der Hochfrequenzpentoden erreicht, was weder bei den bekannten Fünfgitter-noch bei den bekannten Sechsgitterröhren der Fall war.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand durch ein Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulich.
In der Zeichnung ist 1 die erfindungsgemässe Röhre, 2 ist die indirekt geheizte Kathode, welche durch den Widerstand 21 geerdet ist. Dieser Widerstand dient in bekannter Weise zur Erzeugung der erforderlichen Gittervorspannung. li ist die Anode der Röhre ; 4 das erste Steuergitter und 5 der sogenannte Stab. In diesem Teile der Röhre werden durch Rückkopplung auf den Schwingungskreis D Schwingungen erzeugt. Die Gitter 6 und 8 erhalten ein konstantes positives Potential von 19 aus, während das positive Potential des Stabes 5 vom Punkt 18 abgenommen wird. Die sogenannte Signalfrequenz wird vom Schwingungskreis. M dem zweiten Steuergitter 7 übermittelt. In diesem Teil der Röhre erfolgt die Überlagerung der beiden Frequenzen.
Die erzeugte Sehwebungsfrequenz wird im Anodenkreis dem Zwischenfrequenztransformator M, j ! 3 zugeführt. Das Gitter 9 erhält das erforderliche positive Potential
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oder im Sockel) verbunden sein. Wenn das Gitter 9 auf diese Weise innerhalb der Röhre mit den übrigen Elektroden von konstantem positivem Potential verbunden ist, bringt eine solche Verbindung den Vorteil mit sich, dass eine Stromzuführung wegbleiben und die Röhre auch in für Fünfgitterröhren eingerichteten Apparaten Verwendung finden kann.
Die Gitterdrähte der Gitter 8 und 9 können zweckmässig derart angebracht werden, dass sie einander in der Richtung der Elektronen decken, wodurch der von den Gittern aufgenommene Strom wesentlich verringert wird. Sie können auch derartig ausgebildet werden, dass sie nicht aus wesentlich eindimensionalen Drahtwindungen bestehen, sondern z. B. aus Kreisseheiben, welche ein konzentrisches Loch besitzen. Ein solches Gitter ersetzt beide mit 8 und 9 bezeichnete Gitter, da in diesem Falle die Deckung vollkommen ist, wodurch die Verringerung des Gitterstromes ebenso erreicht wird, ohne diejenigen Vor-
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Gitter 8 und 9 erzielt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Schaltung zur Erzeugung einer Schwebungsfrequenz mit einer Sechsgitterröhre, wobei das, von der Kathode gerechnet, erste und zweite Gitter zur Erzeugung der Lokalfrequenz und das vierte Gitter zur Aufnahme der Signalfrequenz dient, während das dritte und fünfte Gitter auf konstantem positivem Potential gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass das, von der Kathode gerechnet, sechste Gitter auf konstantem positivem Potential gehalten wird.