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Elektronenröhre.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektronenröhre mit einer Glühkathode und fünf oder mehr weiteren Elektroden mit zwei von verschiedenen Teilen der Kathode ausgehenden, zu je einer Anode verlaufenden Entladungsbahnen, bei der zwei zu verschiedenen Entladungsbahnen gehörige Gitterelektroden elektrisch miteinander verbunden sind. Derartige Röhren wurden bisher in Schaltungen angewendet, bei denen die Röhren mehrere Funktionen gleichzeitig ausüben, beispielsweise als kombinierte Schwing-und Mischröhre in Überlagerungsempfängern, vorzugsweise in solchen, die mit Zwischenfrequenzverstärkung arbeiten.
Beim Zwischenfrequenzempfang liegt bekanntlieh die Aufgabe vor, zwei verschiedene Schwingungen, nämlich einerseits die von der Antenne aufgenommenen und gegebenenfalls durch eine Vorstufe verstärkten Empfangsschwingungen und anderseits die im Empfänger selbst erzeugte Überlagerungsschwingung miteinander derart zu kombinieren, dass daraus eine in gleicher Weise wie die Empfangsschwingungen modulierte Zwischenfrequenzschwingung gebildet wird. Dieser Vorgang vollzieht sich in der Mischröhre, die in der Regel gleichzeitig auch die zugesetzte Überlagerungsschwingung erzeugt.
Um die Röhre in dieser Weise als kombinierte Sehwing-und Misehröhre arbeiten zu lassen, können grundsätzlich zwei Methoden angewendet werden, die sich in bezug auf die dafür nötige Ausgestaltung der Röhre erheblich voneinander unterscheiden. Bei der einen erfolgt die Funktion der Schwingungserzeugung und-nüschung innerhalb einer Entladungsbahn bzw. bei entsprechender Unterteilung durch ein in der Mitte der Entladungsbahn liegendes Trenngitter innerhalb zweier hintereinander geschalteter Teilentladungsbahnen, bei der andern dagegen in zwei innerhalb der Röhre parallel verlaufenden Entladungsbahnen. Bei der erstgenannten Art verwendet man eine Röhre mit mehreren Gittern.
Durch geeignete Wahl der Elektrodenpotentiale kann erreicht werden, dass die beiden Funktionen sich in den Teilentladungsbahnen beiderseits des Trenngitters praktisch ohne gegenseitige Störung vollziehen und dass die Übertragung der Überlagerungsschwingung bzw. der Eingangsschwingungen auf das Mischsystem auf Grund reiner"Elektronenkopplung"zustande kommt (Hexodenprinzip). Diese Schaltungen haben also den Vorzug, dass die bekanntlich zu Störungen führenden Kopplungen zwischen Eingangsschwingungskreis und Überlagerungsschwingungskreis praktisch vermieden werden können ; sie weisen jedoch auch einige schwerwiegende Nachteile auf, die dann in Erscheinung treten, wenn man mit der gleichen Röhre auch eine Lautstärkeregelung, etwa zwecks Ausgleichs der atmosphärischen Schwunderscheinungen, vornehmen will.
In diesem Falle wird unter Umständen der Elektronenstrom durch die Wirkung der Regelelektrode so weit abgedrosselt, dass die für die Schwingungserzeugung erforderliche Steilheit nicht mehr zur Verfügung steht.
Diese Schwierigkeit tritt prinzipiell bei der oben zuletzt erwähnten Methode mit parallelen Teilentladungsbahnen nicht auf. Da man jedoch zur Übertragung der Überlagerungsschwingung auf das Mischsystem eine Elektrodenverbindung vom Schwingungssystem zum Mischsystem vornehmen muss, bestand bei Schaltungen dieser Art innerhalb der Röhre eine Reihe lästiger und äusserst störender Verkopplungen von Schaltungsteilen, die verschiedene Funktionen ausüben, so dass trotz des erwähnten Nachteils bei der Verstärkungsregelung die Schaltung mit reiner Elektronenkopplung das Feld behaupten konnte.
Um nun die erwähnten bei der Verstärkungsregelung auftretenden Nachteile auszuschalten'und gleichzeitig eine praktisch vollkommene elektrische Trennung zwischen den einzelnen Funktionen und
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den einzelnen Abstimmkreisen trotz der Elektrodenverbindung zu erreichen, verwendet die Erfindung eine Elektronenröhre mit einer Glühkathode und fünf oder mehr weiteren Elektroden, die zwei von verschiedenen Teilen der Kathode ausgehende, zu je einer Anode verlaufende Entladungsbahnen besitzt und bei der in der einen Entladungsbahn (Hauptentladungsbahn) mindestens zwei Gitterelektroden und in der andern (Hilfsentladungsbahn) mindestens eine Gitterelektrode vorhanden sind und bei der eine Gitterelektrode der Hauptentladungsbahn mit einer Gitterelektrode der Hilfsentladungsbahn elektrisch verbunden ist.
Eine derartige Röhre wird erfindungsgemäss so ausgestaltet, dass die beiden Anoden--sei es durch zusätzliche Abschirmmittel, sei es vermöge ihrer räumlichen Lage-praktisch voneinander vollkommen entkoppelt sind.
Bei'der Verwendung der Röhre als selbstschwingende Mischröhre in Überlagerungsempfängern wird die in der Hilfsentladungsbahn erzeugte Überlagerungsschwingung durch die erwähnte Verbindung zweier Gitterelektroden im Innern der Röhre auf die Hauptentladungsbahn übertragen. Trotz dieser Elektrodenverbindung ist aber eine vollkommene Unabhängigkeit der beiden von der Röhre auszuübenden Funktionen gewährleistet, weil erfindungsgemäss die beiden Anoden, an welchen die höchsten Hochfrequenzwechselspannungen auftreten, elektrostatisch entkoppelt sind.
Es ist zu erwähnen, dass bereits die Anregung gegeben wurde, über einer durchgehenden Kathode zwei Elektrodensysteme nebeneinander anzuordnen und je eine oder mehrere zu verschiedenen Systemen gehörige Elektroden leitend zu verbinden oder auch konstruktiv zu vereinigen. Bei diesen Röhren war aber stets eine enge elektrostatische Kopplung zwischen den einzelnen Systemen vorhanden. Es wurde bisher nicht erkannt, dass trotz der Verbindung gewisser Elektroden zwischen den Systemen eine saubere elektrostatische Trennung der Systeme, insbesondere der Anoden, vorteilhaft ist.
Es ist auch vorgeschlagen worden, Gitterelektroden einer Entladungsstrecke in die andere Entladungsstrecke hineinragen zu lassen, jedoch ist bei allen diesen Konstruktionen keine befriedigende Unabhängigkeit der beiden in der Röhre nebeneinander stattfindenden Vorgänge, nämlich der Schwingungserzeugung und - mischung, erzielt.
Bei einer Ausführungsform der Röhre nach der Erfindung sind die Elektroden so angeordnet, dass die beiden Entladungsbahnen in verschiedenen, vorzugsweise in entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Da die Entladungsbahnen bei den Anoden enden, so sind in diesem Fall die Anoden durch ihre Lage schon weitgehend entkoppelt. Dasselbe Ziel kann aber auch durch Absehirmmittel, beispielsweise geerdete Bleche oder Schirmgitter, die zwischen den zu entkoppelnden Teilen angebracht werden, erreicht werden. Diese Abschirmmittel können allein oder als Zusatzmassnahmen angewendet werden.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Röhre erwiesen, bei der die beiden miteinander verbundenen Gitterelektroden konstruktiv miteinander zu einem Aggregat vereinigt sind, das dann im Sinne der Erfindung als aus zwei Gitterelektroden bestehend zu betrachten ist.
Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. In einem Glaskolben 1 befindet sich eine Glühkathode 2, welche direkt oder indirekt geheizt werden kann. Die Kathode wird von der beispielsweisen in einer geschlossenen Fläche liegenden Elektrode 3 von zylindrischer Form umschlossen, die im Sinne der Erfindung durch konstruktive Vereinigung zweier Gitterelektroden, die verschiedenen Entladungsbahnen angehören, entstanden ist. Die übrigen Elektroden gehören verschiedenen Strombahnen an. Auf der einen Seite befindet sich eine Anode 4, während nach der andern Richtung bei-
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folgen.
Mit einer derartigen Röhre kann man u. a. die in der Fig. 2 dargestellte Schaltung ausführen.
Der Eingangskreis L, C, welcher von der Antenne A oder einer Vorstufe gespeist wird, liegt zwischen der Kathode 2 und dem Gitter 6, welches durch die Batterie negativ vorgespannt wird. Die Gittervorspannung kann auch in an sich bekannter Weise zum Zwecke einer automatischen Lautstärkeregelung in Abhängigkeit von der Eingangsamplitude variabel gemacht werden ; für diesen Fall wird das Gitter 6 mit "veränderlichem Durchgriff" ausgeführt. Die beiden Schirmgitter 5 und 7 können an derselben positiven Vorspannung liegen und werden daher, um eine Einschmelzung bzw. einen Sockelstecker ein-
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leitend verbunden.
Die Hilfsanode 4, welche über eine Selbstinduktionsspule L'mit dem positiven Pol der Anodenbatterie Ea verbunden ist, wird auf den im Stromkreis des Gitters 3 liegenden Schwingungkreis L1, 01 rückgekoppelt. Da das Gitter 3 voraussetzungsgemäss sich auch in der zwischen der Kathode 2 und der Hauptanode 8 verlaufenden Hauptstrombahn befindet, wird der dort übergehende Entladungsstrom im Takte der im Hilfsentladungskreis erzeugten Schwingung gesteuert. Gleichzeitig unterliegt der zur Anode 8 fliessende Strom auch der Steuerwirkung des Gitters 6. Bezüglich der Wirkungsweise ist zu bemerken, dass die Spannung der Elektrode 6 die Stromverteilung zwischen der Anode 8 und dem ersten Schirmgitter 5 regelt. Mit andern Worten : Es wird dadurch die Steilheit S der Anodenstromkennlinie beinflusst.
Da man mit Rücksicht auf die Anwesenheit des zweiten Schirmgitters 7 eine Rück-
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gangswechselspannung) ist, liegt eine multiplikative Einwirkung der Überlagererspannung Eil und der Eingangsspannung E auf den Entladungsstrom vor. Auf diese Weise wird die Summen-bzw. Differenzschwingung aus Eingangswelle und Überlagererfrequenz gebildet, welche im Anodenkreis abgenommen und durch den auf die übliche Zwischenfrequenz abgestimmten Schwingungskreis L2, C2 auf den nachgeschalteten Verstärker übertragen wird.
Im Gitterschwingungskreis Li, C*i wird zweckmässig noch ein von einem Kondensator las überbrückter Ohmscher Widerstand R in Reihe mit der Spule Li eingeschaltet, mit dem es folgende Bewandtnis hat : Es ist einerseits erwünscht, dass die Überlagerungsschwingungen leicht einsetzen, anderseits aber wird verlangt, dass die Schwingungsamplitude sich von selbst auf einen möglichst konstanten Wert einstellt ; beide Eigenschaften vermittelt der Widerstand R. Bevor die Schwingungen auftreten, liegt das Gitter 3 auf Kathodenpotential, und da dann die Steilheit am grössten ist, tritt leicht eine Schwingunganfachung ein.
Sobald die Schwingungen im Gang sind, fliesst ein Gitterstrom, der an dem Widerstand R einen Spannungsabfall erzeugt, demzufolge der Arbeitspunkt sich in das Gebiet negativer Gitterspannungen verschiebt und dadurch die Schwingungsamplitude stabilisiert und begrenzt.
Es kann weiterhin von Vorteil sein, den beiden Hälften des Gitters 3 verschiedene Durchgriffeigenschaften zu erteilen. Für die Schwingungserzeugung ist ein kleiner Durchgriff am Platz, da dann kleine Rückkopplungsspannungen ausreichen und die stationäre Schwingungsamplitude sich, insbesondere durch die Wirkung des oben erwähnten Widerstandes R, auf kleine Werte festlegen lässt. Für die andere Entladungsbahn spielt dagegen der Aussteuerbereich eine ausschlaggebende Rollle ; dieser muss gross sein gegenüber dem Aussteuerbereich der zur Schwingungserzeugung dienenden Entladungsstrecke, damit durch die Überlagererschwingungen keine Übersteuerungen und keine damit verbundenen Verzerrungen eintreten, welche wegen der dadurch entstehenden Oberwellen unbedingt vermieden werden müssen.
Aus diesem Grunde wählt man für die beiden Gitterhälften verschiedene Durchgriff, wobei der Durchgriff auf der Seite des Mischsystems etwa fünf-bis zehnmal so gross wie der Durchgriff auf der Seite des Schwingungssystems sein soll. Der Durchgriff ist hiebei auf die unmittelbar auf die betreffende Gitterhälfte folgende Elektrode zu beziehen, also in dem einen Fall auf den Durchgriff der Hilfselektrode 4 auf die Kathode und im andern Falle auf den Durchgriff des Schirmgitters 5 auf die Kathode. Die Forderung eines verschiedenen Durchgriff ist insbesondere dann leicht zu erfüllen, wenn das Gitter 3 aus zwei miteinander leitend verbundenen Hälften zusammengesetzt wird, da man dann sowohl die Strom- durchlässigkeit (Maschenweite oder Gittersteigung) als auch die Abstände von der Kathode verschieden gross wählen kann.
Über die konstruktive Ausführung des Elektrodensystems gibt die Fig. 3 Aufschluss. Diese zeigt als Ausführungsbeispiel einen Querschnitt durch ein gemäss der vorliegenden Erfindung gebautes Elektrodensystem. In dem Glaskolben 1 befindet sich die beispielsweise indirekt geheizte Kathode 2, welche von einem zylindrischen Gitter 3 umschlossen wird. Um die Gitterfläche möglichst nahe an die Kathodenoberfläche heranzubringen, ist die angedeutete Form gewählt worden, derzufolge der auf einer Zylinderfläche liegende Teil der Elektrode 3 mittels zweier Rippen 10 an den Haltestreben 11 befestigt ist. Dadurch wird die Erzeugung eines homogenen Feldes in der Nähe der Kathode ermöglicht. Gleichzeitig verbessern die Rippen 10 auch die Entkopplung der beiden Entladungsbahnen.
Auf der einen Seite des Steuergitter befindet sich die Hilfsanode 4 in Gestalt einer ebenen oder gekrümmten Platte. Auf der andern Seite folgen auf die Elektrode 3 das erste Schirmgitter 5, das Steuergitter 6, das zweite Schirmgitter 7 und die Hauptanode 8. Diese Elektroden sind beispielsweise als planparallele Flächen ausgebildet. Da die beiden Schirmgitter 5 und 7, wie bereits oben bemerkt wurde, an das gleiche Potential gelegt werden können, können diese auch baulich vereinigt werden und beispielsweise die angedeutete Form eines aus einem Metallnetz hergestellten Kastens erhalten, welcher an zwei seitlich stehenden Stützen 12 befestigt ist.
Innerhalb desselben wird die von zwei Haltestreben 13 getragene Steuerelektrode 6 angeordnet. Um eine Ablenkung der Elektronen in Richtung der Streben 12 zu verhindern, werden die Stützen 13 aus Vollblechstreifen hergestellt.
Eine andere Elektrodenausbildung ist in Fig. 4 dargestellt. Das in dem Glaskolben 20 aufgebaute Elektrodensystem enthält eine sogenante "Flachkathode" 21 von vorzugsweise rechteckigem Querschnitt. Der Vorteil von Flachkathoden besteht darin, dass sich eine höchst homogene Feldverteilung ausbildet und vor allem die Steuerelektrode infolge der guten Verspannungsmöglichkeit zwischen den Haltestreben sehr nahe an die Kathode herangebracht werden kann ; ausserdem ergibt sich bei der Flachkathode zwangläufig eine gute Entkopplung der beiden Entladungsbahnen. Das Steuergitter 22 hat die Form eines Kastens von rechteckigem Querschnitt, der aus zwei Hälften mit verschiedener Maschenweite zusammengesetzt werden kann. Auch das Doppelschirmgitter 23, dessen Flächen zweimal vom Entladungsstrom durchsetzt werden, hat dieselbe Kastenform.
Das zweite Steuergitter 24 weist ebenso wie die Anode 25 einen U-förmigen Querschnitt auf, der einerseits die Ausbildung eines homogenen Feldes unterstützt und anderseits auch die Befestigung dieser Elektroden in der Mittelebene des Systems gestattet. Die Hilfselektrode 26 ist als ebene Platte ausgebildet.
In Fig. 5 ist eine Weiterbildung dieses Elektrodensystems durch ein Fanggitter angedeutet. Für die mit der Fig. 4 übereinstimmenden Elektroden wurden der Einfachheit halber die gleichen Bezeichnungen
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gewählt. Neu kommt ein Fanggitter 27 hinzu, welchem mehrere Funktionen zufallen. Das Fanggitter wird in an sich bekannter Weise auf ein gegenüber der Anode 25 negatives, vorzugsweise auf Kathodenpotential gebracht. Es verhindert dadurch einerseits den Übergang von Sekundärelektronen von der Anode auf das vorhergehende Schirmgitter 23. Gleichzeitig wird der Durchgriff der Anodenspannung durch das Steuergitter 22 und damit auch die Anodenrückwirkung verringert bzw. der innere Widerstand dieser Entladungsbahn erhöht.
Das Fanggitter gibt auch die Möglichkeit, dem Schirmgitter 23 dieselbe Gleichspannung wie der Anode 25 zuzuführen, während man sonst bekanntlich an das Schirmgitter eine niedrigere Spannung anzulegen hatte, die gewöhnlich erst durch einen Spannungsteiler gewonnen werden muss. Wie die Fig. 5 zeigt, ist auch das Fanggitter in Kastenform ausgebildet und umschliesst gleichzeitig die andere Entladungsbahn mit der Hilfselektrode 26. Dadurch kommt eine gute Abschirmung nach aussen zustande, so dass der Entladungsvorgang durch äussere Störfelder nicht mehr beeinflusst werden kann.
Eine weitere Ausführung einer in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallenden Röhre ist in dem in Fig. 6 dargestellten Schaltbild schematisch angedeutet. In diesem werden der Einfachheit halber für die mit der Fig. 2 übereinstimmenden Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet. An der Röhre ist dabei neu, dass die beiden Hälften 3', 3"des innersten Gitters 3 nicht mehr leitend, sondern durch einen Kondensator K kapazitiv miteinander verbunden sind. Der Kondensator K wird zweckmässig gleich im Innern der Röhre oder des Sockels eingebaut und jede Gitterhälfte mit einer isolierten Ausführung versehen. Diese Massnahme erscheint dann am Platze, wenn die beiden Hälften 3', wohl die gleichen Wechselspannungen, aber verschiedenen Gleichspannungen aufgedrückt werden sollen.
Dieser Fall tritt ein, wenn das innerste Gitter 3'zur Verstärkungsregelung verwendet werden soll. Die von dem Eingangskreis L, C gelieferte Hochfrequenzspannung wird dem zweiten Steuergitter 6 allein zugeführt, während die durch das Symbol E,. angedeutete Regelspannung sowohl an die Gitterhälfte 3' als an das zweite Steuergitter 6 oder auch nur an das Gitter 3'allein gelegt wird. Im ersten Falle wird die Regelwirkung naturgemäss nachhaltiger. In die Zuleitung zur Gitterhälfte 3'ist ein Widerstand W eingeschaltet, an welchem sich die gleiche Hochfrequenzspannung wie am Schwingungskreis Li, Ci ausbildet.
Es ist zweckmässig, den Anschluss an die Gitterhälften 3', 3"zu vertauschen ; dabei ist es dann möglich, den Widerstand W innerhalb der Röhre anzuordnen und zwischen der Gitterhälfte 3"und der Kathode anzuschliessen und so eine besondere Zuleitung zum Gitter 3"zu sparen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektronenröhre mit einer Glühkathode und fünf oder mehreren weiteren Elektroden mit zwei von verschiedenen Teilen der Kathode ausgehenden, zu je einer Anode verlaufenden Entladungsbahnen mit mindestens zwei Gitterelektroden in der einen (Hauptentladungsbahn) und mindestens einer Gitterelektrode in der andern (Hilfsentladungsbahn), wobei eine Gitterelektrode der Hauptentladungsbahn mit einer Gitterelektrode der Hilfsentladungsbahn elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anoden-sei es durch zusätzliche Abschirmmittel, sei es vermöge ihrer räumlichen Lagevoneinander praktisch vollkommen entkoppelt sind.
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Electron tube.
The present invention relates to an electron tube with a hot cathode and five or more further electrodes with two discharge paths starting from different parts of the cathode and each running to an anode, in which two grid electrodes belonging to different discharge paths are electrically connected to one another. Such tubes have hitherto been used in circuits in which the tubes perform several functions at the same time, for example as combined oscillating and mixing tubes in heterodyne receivers, preferably in those which work with intermediate frequency amplification.
In the case of intermediate frequency reception, the task is known to combine two different vibrations, namely on the one hand the received vibrations picked up by the antenna and possibly amplified by a preliminary stage and on the other hand the superimposed vibration generated in the receiver itself in such a way that an intermediate frequency vibration is modulated in the same way as the received vibrations is formed. This process takes place in the mixing tube, which usually also generates the added superimposed vibration at the same time.
In order to make the tube work in this way as a combined viewing and multi-tube tube, basically two methods can be used which differ considerably from one another with regard to the design of the tube required for this. In one case, the function of generating and absorbing vibrations takes place within a discharge path or, if appropriately subdivided by a separating grille in the middle of the discharge path, within two partial discharge paths connected one behind the other, with the other in two discharge paths running parallel within the tube. The former uses a tube with several grids.
By suitable choice of the electrode potentials it can be achieved that the two functions take place in the partial discharge paths on both sides of the separating grid practically without mutual interference and that the transfer of the superimposed oscillation or the input oscillations to the mixed system is based on pure "electron coupling" (hexode principle). These circuits therefore have the advantage that the coupling between the input oscillating circuit and the superimposing oscillating circuit, which is known to lead to interference, can be practically avoided; However, they also have some serious disadvantages that appear when you want to adjust the volume with the same tube, for example to compensate for atmospheric shrinkage phenomena.
In this case, the electron flow may be throttled down by the action of the control electrode to such an extent that the steepness required to generate the oscillation is no longer available.
In principle, this difficulty does not arise with the method last mentioned above with parallel partial discharge paths. However, since an electrode connection has to be made from the vibration system to the mixing system in order to transmit the superimposed vibration to the mixing system, there were a number of annoying and extremely annoying interconnections of circuit parts within the tube that perform different functions, so that despite the disadvantage mentioned in the Gain control the circuit with pure electron coupling could maintain the field.
In order to now eliminate the mentioned disadvantages occurring in the gain control and at the same time a practically complete electrical separation between the individual functions and
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To achieve the individual tuning circuits in spite of the electrode connection, the invention uses an electron tube with a hot cathode and five or more further electrodes, which have two discharge paths starting from different parts of the cathode, each running to an anode and in which one discharge path (main discharge path) at least two grid electrodes and in the other (auxiliary discharge path) at least one grid electrode and in which a grid electrode of the main discharge path is electrically connected to a grid electrode of the auxiliary discharge path.
According to the invention, a tube of this type is designed in such a way that the two anodes are practically completely decoupled from one another, whether by additional shielding means or by virtue of their spatial position.
When the tube is used as a self-oscillating mixer tube in superimposition receivers, the superimposed oscillation generated in the auxiliary discharge path is transmitted to the main discharge path by the aforementioned connection of two grid electrodes inside the tube. Despite this electrode connection, however, complete independence of the two functions to be performed by the tube is ensured because, according to the invention, the two anodes at which the highest high-frequency alternating voltages occur are electrostatically decoupled.
It should be mentioned that the suggestion has already been given to arrange two electrode systems next to one another over a continuous cathode and to conductively connect one or more electrodes belonging to different systems or to combine them constructively. With these tubes, however, there was always a close electrostatic coupling between the individual systems. It has not yet been recognized that, despite the connection of certain electrodes between the systems, a clean electrostatic separation of the systems, in particular the anodes, is advantageous.
It has also been proposed to let grid electrodes of one discharge path protrude into the other discharge path, but with all of these constructions no satisfactory independence of the two processes taking place in the tube, namely the generation and mixing of vibrations, is achieved.
In one embodiment of the tube according to the invention, the electrodes are arranged such that the two discharge paths run in different, preferably in opposite directions. Since the discharge paths end at the anodes, in this case the anodes are largely decoupled due to their position. The same goal can, however, also be achieved by shielding means, for example grounded metal sheets or screen grids, which are attached between the parts to be decoupled. These shielding means can be used alone or as additional measures.
An embodiment of the tube has proven to be particularly advantageous in which the two grid electrodes connected to one another are structurally combined with one another to form a unit which is then to be regarded as consisting of two grid electrodes in the context of the invention.
An exemplary embodiment is shown schematically in FIG. In a glass bulb 1 there is a hot cathode 2, which can be heated directly or indirectly. The cathode is enclosed by the electrode 3, which lies in a closed surface, for example, and has a cylindrical shape, which, in the sense of the invention, was created by constructively combining two grid electrodes belonging to different discharge paths. The remaining electrodes belong to different current paths. On one side there is an anode 4, while on the other side both
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consequences.
With such a tube you can u. a. execute the circuit shown in FIG.
The input circuit L, C, which is fed by the antenna A or a preliminary stage, lies between the cathode 2 and the grid 6, which is biased negatively by the battery. The grid bias can also be made variable in a manner known per se for the purpose of automatic volume control as a function of the input amplitude; for this case, the grid 6 is designed with "variable penetration". The two screen grids 5 and 7 can be connected to the same positive bias voltage and are therefore used to seal a fuse or a socket connector.
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conductively connected.
The auxiliary anode 4, which is connected to the positive pole of the anode battery Ea via a self-induction coil L ', is fed back to the oscillating circuit L1, 01 located in the circuit of the grid 3. Since the grid 3 is also located in the main current path running between the cathode 2 and the main anode 8, the discharge current passing over there is controlled in time with the oscillation generated in the auxiliary discharge circuit. At the same time, the current flowing to the anode 8 is also subject to the control effect of the grid 6. With regard to the mode of operation, it should be noted that the voltage of the electrode 6 regulates the current distribution between the anode 8 and the first screen grid 5. In other words: it influences the steepness S of the anode current characteristic.
Since, with regard to the presence of the second screen grid 7, a rear
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AC input voltage), there is a multiplicative effect of the superimposed voltage Eil and the input voltage E on the discharge current. In this way, the sum or. Differential oscillation formed from the input wave and superimposed frequency, which is picked up in the anode circuit and transmitted to the downstream amplifier by the oscillating circuit L2, C2, which is tuned to the usual intermediate frequency.
In the lattice oscillation circuit Li, C * i, an ohmic resistor R bridged by a capacitor is expediently connected in series with the coil Li, with the following result: On the one hand it is desirable that the superimposition oscillations start slightly, but on the other hand it is required that the oscillation amplitude adjusts itself to a value that is as constant as possible; Both properties are imparted by the resistance R. Before the oscillations occur, the grid 3 is at cathode potential, and since then the steepness is greatest, an amplification of the oscillation easily occurs.
As soon as the vibrations are in progress, a grid current flows which generates a voltage drop across the resistor R, as a result of which the operating point shifts into the area of negative grid voltages and thereby stabilizes and limits the oscillation amplitude.
It can also be advantageous to give the two halves of the grid 3 different penetration properties. A small penetration is in place for the generation of vibrations, since small feedback voltages are then sufficient and the steady-state vibration amplitude can be set to small values, in particular through the effect of the resistor R mentioned above. For the other discharge path, however, the control range plays a decisive role; this must be large compared to the control range of the discharge path used to generate vibrations, so that the superimposed vibrations do not cause overmodulation and associated distortions, which must be avoided because of the resulting harmonics.
For this reason, different penetration is chosen for the two grid halves, the penetration on the side of the mixing system being about five to ten times as large as the penetration on the side of the oscillation system. The penetration is related to the electrode immediately following the relevant grid half, i.e. in the one case the penetration of the auxiliary electrode 4 on the cathode and in the other case the penetration of the screen grid 5 on the cathode. The requirement of a different penetration is particularly easy to meet when the grid 3 is composed of two halves that are conductively connected to one another, since both the current permeability (mesh size or grid pitch) and the distances from the cathode can then be selected to be different.
FIG. 3 provides information about the design of the electrode system. As an exemplary embodiment, this shows a cross section through an electrode system constructed according to the present invention. The cathode 2, which is for example indirectly heated and is enclosed by a cylindrical grid 3, is located in the glass bulb 1. In order to bring the grid surface as close as possible to the cathode surface, the indicated shape has been chosen, as a result of which the part of the electrode 3 lying on a cylindrical surface is fastened to the holding struts 11 by means of two ribs 10. This enables a homogeneous field to be generated in the vicinity of the cathode. At the same time, the ribs 10 also improve the decoupling of the two discharge paths.
The auxiliary anode 4 is located on one side of the control grid in the form of a flat or curved plate. On the other hand, the electrode 3 is followed by the first screen grid 5, the control grid 6, the second screen grid 7 and the main anode 8. These electrodes are designed, for example, as plane-parallel surfaces. Since the two screen grids 5 and 7, as already noted above, can be connected to the same potential, they can also be structurally combined and, for example, have the indicated shape of a box made of a metal mesh, which is attached to two lateral supports 12 .
The control electrode 6 carried by two holding struts 13 is arranged within the same. In order to prevent the electrons from being deflected in the direction of the struts 12, the supports 13 are made of solid sheet metal strips.
Another electrode design is shown in FIG. The electrode system built up in the glass bulb 20 contains a so-called "flat cathode" 21 of preferably rectangular cross section. The advantage of flat cathodes is that a highly homogeneous field distribution is formed and, above all, the control electrode can be brought very close to the cathode due to the good possibility of tensioning between the holding struts; in addition, the flat cathode inevitably results in good decoupling of the two discharge paths. The control grid 22 has the shape of a box of rectangular cross-section, which can be assembled from two halves with different mesh sizes. The double screen grid 23, whose surfaces are penetrated twice by the discharge current, also has the same box shape.
The second control grid 24, like the anode 25, has a U-shaped cross section which, on the one hand, supports the formation of a homogeneous field and, on the other hand, also allows these electrodes to be attached in the center plane of the system. The auxiliary electrode 26 is designed as a flat plate.
In FIG. 5, a further development of this electrode system is indicated by a catching grid. For the sake of simplicity, the same designations have been used for the electrodes corresponding to FIG. 4
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elected. A new catch grid 27 is added, which has several functions. In a manner known per se, the catching grid is brought to a negative potential, preferably cathode potential, with respect to the anode 25. On the one hand, it prevents the transfer of secondary electrons from the anode to the preceding screen grid 23. At the same time, the penetration of the anode voltage through the control grid 22 and thus also the anode reaction is reduced or the internal resistance of this discharge path is increased.
The catching grid also allows the screen grid 23 to be supplied with the same DC voltage as the anode 25, while otherwise, as is known, a lower voltage had to be applied to the screen grid, which usually first has to be obtained by a voltage divider. As FIG. 5 shows, the grille is also box-shaped and at the same time encloses the other discharge path with the auxiliary electrode 26. This provides good shielding from the outside so that the discharge process can no longer be influenced by external interference fields.
Another embodiment of a tube falling within the scope of the present invention is indicated schematically in the circuit diagram shown in FIG. For the sake of simplicity, the same reference numerals are used here for the elements that correspond to those in FIG. What is new about the tube is that the two halves 3 ', 3 "of the innermost grid 3 are no longer conductive, but are capacitively connected to one another by a capacitor K. The capacitor K is expediently built into the inside of the tube or the base and each This measure appears in place when the two halves 3 ', probably the same alternating voltages, but different direct voltages, are to be applied.
This case occurs when the innermost grid 3 'is to be used for gain control. The high-frequency voltage supplied by the input circuit L, C is fed to the second control grid 6 alone, while that indicated by the symbol E,. indicated control voltage is applied both to the grid half 3 'and to the second control grid 6 or only to the grid 3' alone. In the first case, the control effect is naturally more sustainable. A resistor W is connected in the supply line to the grid half 3 ', at which the same high-frequency voltage as on the resonant circuit Li, Ci is formed.
It is advisable to swap the connection to the grid halves 3 ', 3 "; it is then possible to arrange the resistor W inside the tube and connect it between the grid half 3" and the cathode, thus adding a special lead to the grid 3 " save up.
PATENT CLAIMS:
1. Electron tube with a hot cathode and five or more further electrodes with two discharge paths starting from different parts of the cathode, each running to an anode with at least two grid electrodes in one (main discharge path) and at least one grid electrode in the other (auxiliary discharge path), with one The grid electrode of the main discharge path is electrically connected to a grid electrode of the auxiliary discharge path, characterized in that the two anodes are practically completely decoupled from one another, either by additional shielding means or by virtue of their spatial position.