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Verstärkerschaltung unter Verwendung einer Mehrgitterröhre.
Um bei einer Schirmgitterröhre eine Rüekkopplungsschaltung praktisch verwenden zu können, wurde bereits vorgeschlagen, den Strom der durch das Schirmgitter durchtretenden Elektronen nochmals durch ein zweites, negativ vorgespanntes Steuergitter zu steuern, wobei die Steuerspannung für dieses zweite Steuergitter mittels einer Rüekkopplungsschaltung dem Ausgangskreis der Verstärkeranordnung entnommen wird. Dieser Ausgangskreis kann dabei entweder an die äusserste Anode angeschlossen werden oder an ein eigenes, unmittelbar vor dem zweiten Steuergitter liegendes, an positive Spannung gelegtes Gitter, das somit die Nutzstromanode darstellt.
Da es, wie bekannt, schwierig ist, wegen der zeitlichen Inkonstanz der Betriebsspannungen und Schaltungsgrössen eine mehr als 20fache Entdämpfung eines Kreises mit einer Rückkopplung zu erreichen, so beträgt die durch bekannte Einrichtungen erzielbare Gesamtverstärkung praktisch nur das 20fache der Verstärkung, die erreicht wird, wenn auf das zweite Steuergitter keine Steuerspannung einwirkt, obwohl eine Steuerspannung, die nur auf dieses zweite Steuergitter einwirkt, für sich allein wesentlich höher als nur 20fach verstärkt wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine Verstärkerschaltung unter Verwendung einer Mehrgitterröhre mit zwei hintereinander liegenden und durch wenigstens ein positiv vorgespanntes Gitter getrennten Steuergitter, bei der die gesamte Verstärkungsmogliehkeit der Röhre ausgenutzt wird. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass von der Verwendung einer Rüekkopplungsschaltung, mittels der dem zweiten Steuergitter die Steuerspannung aufgedrückt wird, abgesehen wird. Die Steuerspannung für dieses Steuergitter wird vielmehr von einem positiv vorgespannten Gitter abgenommen, das vor dem vor dem zweiten Steuergitter liegenden Gitter angeordnet ist und an das ein genügend grosser Aussenwiderstand angeschlossen ist.
Der Erfindungsgegenstand ist auf den Zeichnungen in zwei schematischen Ausführungsbeispielen dargestellt. Die bei der Ausführung der erfindungsgemässen Schaltung benutzte Verstärkerröhre besteht (Fig. 1) aus einem evakuierten Glasballon 1, der einen Heizfaden 2 enthält, den eine Kathode 3 umgibt.
Der von dieser Kathode ausgesandte Elektronenstrom wird durch das Gitter 4, dem ersten Steuergitter, das im allgemeinen eine negative Vorspannung hat, in der üblichen Weise gesteuert. Die beiden folgenden Gitter 5 und 6 sind an positive Spannung gelegt. Ein Teil der Elektronen fliesst über das Gitter 5, ein Teil über das Gitter 6 ab. Der restliche Elektronenstrom wird durch das Gitter 7 nochmals gesteuert, das, wenn Gleichrichterwirkungen vermieden werden sollen, wiederum an negative Spannung gelegt werden muss, und fliesst dann über die positive Anode 8 ab, die an eine Gleichspannung 9 angeschlossen ist. In die Zuleitung zu dem Gitter 5 ist ein Widerstand 10 gelegt. Eine Änderung der Spannung des ersten Steuergitter 4 hat eine Änderung des Gesamtemissionsstromes zur Folge.
Entsprechend dieser Stromänderung schwankt der Spannungsabfall an dem Widerstand 10 und damit auch die Spannung des Gitters 5. Diese Spannungsschwankungen des Gitters 5 werden z. B. mittels eines Kondensators 11 auf das zweite Steuergitter 7 übertragen, das über den Hoehohmwiderstand 12 eine negative Vorspannung erhält, die z. B. der Batterie 13 entnommen werden kann. Eine Änderung der Spannung dieses Gitters beeinflusst die Stromverteilung zwischen den beiden positiven Gittern 6 und 8.
Es ist nun zunächst gleichgültig, ob die Stromschwankung von dem Gitter 6 oder von der Anode 8 zu dem Verbraucher, z. B. einem Lautsprecher oder einer folgenden Verstärkerstufe, zugeführt wird. In Fig. 1 ist in die Zuleitung zu dem Gitter 6 ein Widerstand 14 gelegt, die Spannungsschwankungen, die in bekannter Weise an diesem Widerstand entstehen, werden über den Kopplungskondensator 15 der nächsten Stufe zugeführt.
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Das zweite Steuergitter. ? beeinflusst jaieht nur die Stromverteilung zwischen den Elektroden 6 und 8, sondern es werden bei negativerem Gitter 7 auch der Elektrode 5 mehr Elektronen zugeführt als bei positiverem Gitter 7. Ferner wirkt auch das Gitter 6 als Steuergitter. Eine Änderung der Spannung dieses Gitters hat eine Änderung der Stromverteilung zwischen den Elektroden 5 und 8 zur Folge. Diese Rückwirkung der Gitter 6 und 7 wirkt jedoch nicht verstärkungsvermindernd wie z. B. die gewöhnliche Anodenrückwirkung, sondern positiv, entdämpfend auf das Gitter 5 ein. Sie kann in der üblichen Weise durch ein Schirmgitter, das zwischen den Gittern 5 und 6 zu liegen kommt, weitgehend herabgesetzt werden.
Die'Rückwirkung des zweiten Steuergitter 7 auf die Anode 5 ist auch kleiner, wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, der Nutzstrom von der Anode 8 abgenommen wird, indem z. B. die Spannung über einen
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Gitter 5 abfliesst, nicht ändern.
Damit nicht die Änderung des Stromes der Anode 8 infolge der Spannungsschwankungen des ersten Steuergitter 4 der Änderung des Stromes durch Spannungsänderungen am zweiten Steuergitter 7 entgegenwirkt, ist es zweckmässig, die beiden Gitter 5 und 7 nicht nach Art der Widerstandskapazitätskopplung miteinander zu verbinden, sondern sie induktiv, z. B. durch abgestimmte Schwingungskreise, miteinander zu koppeln, wobei die Spulen im "richtigen" Sinne zu polen sind. Allerdings lässt sich, wie Versuche ergeben haben, bei geeigneter Dimensionierung der Gitter ein Bereich der negativen Vorspannung des ersten Steuergitter 4 finden, bei der in der Schaltung nach Fig. 2 die beiden Steuergitter 4 und 7 den Strom der Anode 8 nicht gegenphasig beeinflussen.
Der erste Teil der Rohre von der Kathode bis zur Anode 5 kann noch in beliebiger zweckmässiger Weise weiter ausgebildet werden. In Fig. 2 ist als Beispiel zwischen den Gittern 4 und 5 ein Schirmgitter 18 vorgesehen, um die Anodenrückwirkung der Anode 5 auf das erste Steuergitter 4 herabzusetzen. Es kann auch noch ein mit der Kathode verbundenes Fanggitter vorgesehen sein. Dieser erste Teil der Röhre kann z. B.'auch als Oktode, Hexode oder als Raumladegitterröhre usw. ausgebildet sein. Statt der in den Figuren dargestellten Widerstandskapazitätskopplung kann irgendeine der andern bekannten Kopplungsarten verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verstärkerschaltung unter Verwendung einer Mehrgitterröhre mit zwei hintereinander liegenden und durch mindestens ein positiv vorgespanntes Gitter (6) getrennten Steuergitter (4 und 7), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerspannung für das zweite Steuergitter von einem eigenen positiv vorgespannten Gitter (5) abgenommen wird, an das ein genügend grosser Aussenwiderstand gelegt ist.