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Einrichtung zur gleichzeitigen Schwingungserzeugung und Modulation in einer einzigen Rohre.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vakuumröhrenschaltungen, insbesondere auf Schaltungen zur Steuerung des Elektronenflusses in Vakuumröhren.
Bei Thermionen-Vakuumröhrenschaltungen, besonders bei Hochfrequenzempfangsschaltungen, ist es üblich, wechselnde Zeichenspannung auf die Eingangselektroden einer Röhre aufzudrücken und eine andere Wechselspannung so anzulegen, dass die Ströme am Ausgang der Röhre moduliert sind.
Ein Beispiel dieser Art von Modulation findet man in den hinreichend bekannten Vakuumröhren-
Modulatoren.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung gegenüber der oben beschriebenen All- gemeintype eines Modulators dar. Diese Verbesserung besteht in der Bildung einer virtuellen Kathode in der Vakuumröhre und der Benutzung der virtuellen Kathode als Elektronenquelle für den zeiehen- übertragenden oder modulierenden Teil der Röhre. Die Eigenschaften der virtuellen Kathode, besonders ihre Elektronendichte und dadurch ihre brauchbare Emission, werden periodisch variiert, um das
Zeichen zu modulieren. Die Anordnung wird daher Röhren-Emissions-Modulator-System genannt.
Die Herstellung einer virtuellen Kathode und deren Benutzung für Verstärkerzwecke ist an sich bekannt. Um eine solche virtuelle Kathode zu erzielen, werden die aus der wirklichen Kathode
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ihrem weiteren Weg durch ein negativ vorgespanntes Gitter abgebremst. Die sich dabei bildende Elektronenwolke zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Elektronenquelle bildet, welche sehr empfindlich gesteuert werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektronenröhre, bei welcher durch die virtuelle Kathode in der Röhre zwei Räume gebildet werden, von denen der eine, mit entsprechenden Steuerelektroden ausgerüstet, zur Erzeugung einer örtlichen Hilfssehwingung dient, während der andere, welcher ebenfalls Steuerelektroden enthält, zur Erzielung einer Modulation zwischen einer Fremdspannung und der örtlich erzeugten Frequenz benutzt wird.
Die Erfindung wirkt vorzugsweise bei Benutzung einer Röhre, die eine Kathode, eine Anode und dazwischen ein Modulatorsteuergitter hat, auf welches die Signalspannung aufgedrückt wird.
Da die Kathode die Elektronenemission tatsächlich für die ganze Röhre liefert, wirkt das Modulatorsteuergitter unmittelbarer auf die virtuelle Kathode, eine Elektronenwolke, die von der Kathode in eine Stellung näher zum Modulatorsteuergitter verlegt ist. Die virtuelle Kathode wird gerade ausserhalb eines Schirms, der zwischen Kathode und Modulatorsteuergitter angeordnet ist, gebildet und auf einer positiven Spannung relativ zur Kathode gehalten. Die Anzahl der Elektronen, die die virtuelle Kathode erreichen, wird gesteuert, u. zw. durch die Wirkung eines inneren Steuergitter, das zwischen der wirklichen Kathode und der virtuellen Kathode angeordnet ist.
Die Erfindung ist in der Anwendung auf einen kombinierten Oscillator und Modulator wichtig.
Bei dieser Anordnung ist der Schirm in dem Raum zwischen den inneren und äusseren Steuergitter eingefügt, wobei der Schirm auch wie die Anode eines Oscillators wirkt. Auf diese Weise hat die Einrichtung tatsächlich zwei Anoden mit dem äusseren oder Modulatorsteuergitter zwischen ihnen angeordnet. Ein geeigneter Sehwingungskreis ist mit der Kathode, dem inneren Steuergitter und dem
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Schirm verbunden, um die Schwingungen hervorzubringen. Auf diese Weise wird durch die Schwingspannung eine Modulation der Zeichenspannung verursacht, die auf das äussere oder Modulatorsteuergitter aufgedrückt ist. Ein Vorteil dieser Art von Oscillator-Modulator liegt in der Tatsache, dass nur eine einzige Röhre erforderlich ist, um die zwei Funktionen der Sehwingungs-und Modulationserzeugung auszuüben.
Obgleich diese zwei Funktionen auch bisher vielfach in einer einzigen Röhre ausgeübt worden sind, sind sie nicht ausgeübt worden durch Steuerung der Eigenschaften einer virtuellen Kathode wie in diesem Fall.
Ein wichtiger Vorteil des Emissionsröhren-Modulationssystems entsprechend dieser Erfindung liegt in der Tatsache, dass es möglich ist, irgendein vorspannendes Potential auf das äussere Steuergitter oder auf irgendeine andere Elektrode praktisch anzuwenden ausserhalb der virtuellen Kathode, ohne wesentlich auf die Quelle der Schwingungen einzuwirken. Das System eignet sich daher leicht zur
Steuerung seiner Leistung durch Änderung einer Gittervorspannung. Die Vorspannung kann, wenn gewünscht, automatisch geregelt sein, z. B. um eine stets konstante Ausgangsleistung zu erzielen.
Eine sehr brauchbare Form der Erfindung ist jene, welche eine Modulatorröhre benutzt, in der ein Modulatorsteuerelement vorgesehen ist, welches ein allmähliches Abschneiden vorsieht, d. h. die Leistungscharakteristik ergibt, die, in Abhängigkeit von der Vorspannung des Steuerelementes aufgetragen, die Form einer aufsteigenden Kurve besitzt. Dies ist allgemein als eine Charakteristik mit veränderlichem Verstärkungsfa1. ("variable u/"-Charakteristik) bekannt und kann einen Exponentialverlauf haben.
Die verschiedenen Formen der Erfindung können bequem durch den Gebrauch einer RöhrenEmissions-Modulator-Röhre, die fünf, sechs oder mehr Elektroden hat, ausgeführt werden.
Die Leistung des Modulatorsystems kann durch den Gebrauch eines äusseren positiven Schirms im Modulatorteil der Röhre zwischen Anode und äusserem Steuergitter stark erhöht werden.
Die obigen und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden klarer werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. Fig. 1 ist ein schematisches Kreisdiagramm, das die Prinzipien und die Arbeit der Erfindung darstellt. Fig. 2 illustriert ein Oscillator-Modulator-System entsprechend der Erfindung, das eine Pentodenrohre mit der Antenne gekoppelt enthält ; der Röhrenkreis ist so angeordnet, dass er Eigenschwingungen hervorbringt. Fig. 3 zeigt ein System ähnlich Fig. 2, jedoch in Einzelheiten des Sehwingungssystems abweichend. Fig. und 5 zeigen Systeme, die der Fig. 3 etwas ähnlich sind, jedoch durch die Einführung verschiedener Arbeitspotentiale für die Anode und für den Oseillatorsehirm davon abweichen.
Fig. 6 illustriert eine Anordnung ähnlich Fig. 2, nur dass eine Hexodenröhre an Stelle der Pentode von Fig. 2 verwendet wird. Fig. 7 ist im grossen und ganzen ähnlich Fig. 3, jedoch wird eine Hexodentype als Modulatorrühre verwendet. Fig. 8 ist ähnlich Fig. 7, jedoch ist in dieser Anordnung der 1\1odulatorschirm mit einer von derjenigen des Oseillatorschirms abweichenden Spannung vorgesehen.
Fig. 9 zeigt ein System
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kompletten Super heterodyne-Hochfrequenzempfa. nger, der eine von Hand bediente Gittervorspannungs- type der Leistungssteuerung enthält, angewendet auf ein Hexoden-Oscillator-Modulator-System,
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links von der Teilungslinie 18--18, welcher, wenn gewünscht, an Stelle der Anordnung, die in Fig. 10 gezeigt ist, gebraucht werden kann, und Fig. 12 zeigt einen kompletten Superheterodyne-Empfänger, ausgerüstet mit einem automatischen Leistungssteuerungssystem, angewendet auf das Modulatorsteuergitter eines Hexoden-OscilIator-Modulator-Systems gemäss dieser Erfindung.
Fig. 1 ist ein schematisches Kreisdiagramm, es illustriert das Prinzip und die Arbeit des Kreises der Erfindung in einer verallgemeinerten Form. Es ist eine Emissionsmodulatorröhre 10 gezeigt, die mit einer elektronenaussendenden Kathode 1 und einer Anode 6 versehen ist. In dem Zwischenraum zwischen der Kathode und Anode sind vier gitterartige Elektroden 2, 3,4 und 5 angeordnet. Diese vier Elektroden sind in dem Zwischenraum mit schrittweise zunehmendem Abstand von der Kathode
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überliegendes Seiten der Röhre, jedoch ist diese gebräuchliche Form der Illustration nur für die Zwecke der schematischen Darstellung gewählt. Irgendeine Röhre, die wirklich für diesen Zweck gebraucht wird, würde wahrscheinlich eine gebräuchlichere Konstruktion haben, z.
B. eine solche, die eine zentral angeordnete Kathode hat, schneckenförmige Gitter, die die Kathode umgeben, wobei die aufeinanderfolgenden Gitter in bezug aufeinander zunehmende Durchmesser haben, und eine Anode in Form einer zylindrischen Platte, die die Gitterverbände umgibt.
Eine Zeichen quelle 81 ist zwischen das Gitter 4 und die Kathode 1, eine örtliche Schwingungquelle 82 zwischen das Gitter 2 und die Kathode geschaltet. Der Ausgangskreis Z der Röhre ist mit der Anode 6 und der Kathode verbunden. Um das System in Tätigkeit zu setzen, sind Arbeitsspannungs- quellen vorgesehen, die die Anode 6 und die Schirme 5 und ; ? relativ zur Kathode positiv machen. Es können auch Spannungsquellen vorgesehen sein, die die Gitter 4 und {2 relativ zur Kathode negativ machen. Die Batterien 80, 81 und 82 stellen Quellen der positiven Spannung bzw. für die Anode 6, Schirm 5 und Schirm 3 dar ; und die Batterien 83 und 84 geben die Quellen für das negative Potential bzw. für Gitter 4 und 2 an.
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Die positive Spannung am Schirm 5 sollte im allgemeinen kleiner sein als diejenige an der Anode 6 in bezug auf die Kathode. Dieser Schirm kann oft ausgelassen werden, aber in vielen Formen der Erfindung dient er zur Verbesserung der Wirkungsweise der Röhre.
Bei Betrieb des oben beschriebenen Systems werden die Elektronen, die von der Kathode 1 ausgesandt werden, durch die Maschen des Gitters 2 zum Schirm 3 gezogen auf Grund der positiven Spannung, die dem letzteren erteilt ist. Die sich dem Schirm 3 annähernden Elektronen wandern mit grosser
Geschwindigkeit, und die meisten von ihnen gehen daher durch den Schirm weiter und nähern sich dem Gitter 4, das herkömmlich negativ ist. Das Gitter 4 dient daher dazu, die Elektronen zu verzögern, und viele von ihnen werden zum positiven Schirm 3 zurückgezogen.
Diese Wolke von verzögerten Elektronen, die zwischen den Elektroden 3 und 4 schweben, kann als ,,virtuelle" Kathode betrachtet werden im Hinblick auf die folgenden Elektroden . und 6 des Modulators, weil Elektronen tatsächlich leicht von der Wolke auf dieselbe Weise hinweggezogen werden können, wie sie tatsächlich von der wirklichen Kathode weggezogen worden sind. Die "virtuelle" Kathode und ihre ungefähre Lage ist durch die punktierte Linie 7 angezeigt. Es ist klar, dass die Linie 7 kein wirkliches (bauliches) Element der Röhre darstellt. Das positive Potential der Anode 6 und des Schirms, ? dient dazu, Elektronen von der "virtuellen" Kathode zur Anode in der gewöhnlichen Weise durch das Eingangsgitter 4 und den Schirm 5 zu ziehen.
Die Röhre hat deshalb in der Tat zwei Anoden, nämlich die Elemente 3 und 6, und steuert mit dem inneren Gitter allein die Gesamtemission von Kathode 1 und den Raumstrom (space current) zu beiden Anoden. Es muss deshalb beachtet werden, dass die Elektroden 4, 5 und 6 zusammen mit der virtuellen Kathode 7 wie eine gewöhnliche Zeichenübertragungsvakuumröhre arbeiten, von welcher der Eingangskreis die Quelle 81 ist und der Ausgangskreis Z zwischen Anode 6 und der"virtuellen"Kathode geschaltet ist (insoweit als Wechselströme in Frage kommen). Die Zeiehen- übertragungselektroden sind 4 und 6.
Die Modulation entsteht in dem System auf folgende Weise. Bei nur schwach negativem oder etwas positivem Gitter 2 ist ein reichlicher Elektronenzustrom an der virtuellen Kathode 7 verfügbar, um einen Elektronenstrom in den Modulatorteil der Rohre zu liefern. Wenn das Gitter 2 beträchtlich
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ist gleichfalls wirksam über Erde mit der Kathode 1 der Rohre verbunden vermöge der Erdung des Kathodensystems über Widerstand 21, Kondensator 22 und das untere Ende der Spule 79.
Ein Teil der Röhre 9 bildet ebenfalls einen wesentlichen Teil eines Schwingungssystems, w elches einen abgestimmten Schwingungskreis, der die Induktanz 19 und einen variablen Kondensator 18 ein- schliesst, enthält ; dieser Schwingungskreis ist zwischen das Oseillatorgitter 2 und die Kathode 1 geschaltet. Um einen Elektronenfluss von der Kathode hervorzurufen und auch das Schwingungssystem zu vervoll-
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über den unteren Teil der Spulen 19 und die Kondensatorwiderstandsverbindung 2.'2, 21 zur Kathode 1 hergestellt ist.
Die gegenseitige Induktanz zwischen den zwei Teilen der Spule 19 und auch Kondensator 18 bilden eine Sehwingungserzeugungskopplung, da diese Schaltelemente dem Kathodenschirmkreis und Kathodengitterkreis des Oseillators gemeinschaftlich sind ; auf diese Weise wird Energierückkopplung von dem Schirm 3 zum Oseillatorgitter 2, welches selbsterregte Schwingungen hervorbringt, geschaffen. Die Hilfselektroden 2 und 3 können daher als Sehwingungserzeugungselektroden bezeichnet werden. Es sei bemerkt, dass, insofern als es sich um das Schwingungssystem handelt, der Schirm 3 wie eine Anode wirkt.
Vermöge der negativen Vorspannung, angelegt an das Steuergitter 4, existiert die virtuelle" Kathode bei 7, von wo Entladungsstrom zur Modulatoranode 6 fliesst. Der Modulatoranodenkreis
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nebengeschlossen durch den Kondensator 24, vervollständigt.
Im Betrieb wird eine Zeiehenspannung über die ankommende Zeichenwelle auf das Steuergitter 4 aufgedrückt und eine Modulation zwischen der Zeichenfrequenz und der Frequenz des Schwin- gungssystems erzielt. Die sich ergebende Modulation erscheint über Transformator 20. In diesem Fall wird der Transformator 20 durch die festen Kondensatoren 85 und 86 über die Transformatorwindungen abgestimmt auf die in Superheterodyne-Empfängem bekannte Zwischenfrequenz ; diese Zwischenfrequenz ist die Differenz zwischen der Zeichenfrequenz und der Oseillatorfrequenz.
Röhre 9 kann der Verstärkungsregelung (gain control") oder Leistungssteuerung ("volume control") durch Anlegen einer Vorspannung an Gitter 4, welches relativ zur Kathode 1 negativ ist, unterworfen werden. Ein Weg der Schaltung dieser Vorspannung ist in Fig. 2, wie folgt, angegeben. Die Vorspannung ist mit Punkt 17 verbunden und wird über den Widerstand 16 und Spule 13 dem
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wechselströmen im Vorspannungskreis.
Es ist gewöhnlich wünschenswert, in Radioempfänger eine automatische Leistungssteuerung, jetzt in der Technik wohl bekannt, einzubauen. Bei derartigen automatischen Leistungssteuerungseinrichtungen wird eine einheitliche gerichtete (uni-directional) Vorspannung, die sich mit der abgestimmten Zeichenstärke ändert, hervorgebracht. Diese Spannung wird auf ein Verstärkungssteuerungselement (gain-eontrol) einer Vakuumröhre aufgedrückt. Es ist wünschenswert, solch eine automatische Leistungssteuerung insbesondere auch bei OsciIIator-Modulator-Rohren, wie sie in Superheterodyne- Empfängern gebraucht werden, zu erzielen, besonders in solehen Empfängern, die sehr wenig Röhren verwenden, z.
B. wo die Oscillator-Modulator-Röhre die erste Röhre des Empfängers ist, wie in Fig. 2
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entworfen, die negativ automatische Leistungssteuerungsvorspannung ist an Klemme 17 gelegt und dem Modulatorsteuergitter 4 über Widerstand 16 aufgedrückt.
Fig. 3 illustriert ein System ganz ähnlich der Fig. 2. Gleiche Elemente sind mit denselben Ziffern wie in Fig. 2 bezeichnet. Indessen hat das System der Fig. 3 gewisse Verbesserungen oder Mods- fikationen, die sich in Fig. 2 nicht finden. Es wird nämlich in dem Oseillatorsystem eine Gitterableitung 26 und ein Gitterkondensator 25 verwendet, welche eine negative mittlere Vorspannung an dem Oscillatorgitter 2 entwickeln, welche dazu dient, die Amplitude der Schwingung und den Oscillatorgitterstrom zu begrenzen.
An Stelle der einfach angezapften Schwingungsspule 19 der Fig. 2 ist in Fig. 3 ein Paar induktiv gekoppelter Spulen 27 und.'29, von denen die Spule 27 im Schwingungskreis liegt, vorgesehen ; die Rückkopplung erfolgt durch die Schwingungen, die von dem Schirm J (OscilIatoranode) iiber einen Kondensator 30 zur Spule 29 und über den festen Kondensator 28 zur Erde geleitet werden, wobei der Kondensator 28 und die Kopplung zwischen den Spulen 27 und 29 eine kombinierte kapazitive und induktive Rückkopplung in Hilfsphase hervorbringen. In dieser Anordnung wird die Anfachung der Schwingung begünstigt bei den niederen Frequenzen vermöge des Kondensators 28 und ist vorzugweise gleichförmig über dem Abstimmungsbereich.
Der Kondensator. 30 dient dazu, die Rückkopplungs-
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stand 31 wird vorgesehen, um die Spannungsquelle zu verhindern, die RÜckkopplungselemente 28, 29,30 nebenzusehliessen.
Der Kondensator 28 macht auch den Gebrauch von ähnlichen Kondensatoren 14 und 18 möglich, die gemeinsam betätigt werden, wie in Fig. 3 angegeben, und eine einheitliche Frequenzdifferenz zwischen Zeichen und Oseillatorkreisen aufrechterhalten.
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In dieser Anordnung ist die Rückkopplungsspannung gelegentlich an die Anode 6 angelegt, aber dieser Umstand hat keinen grossen Einfluss auf die Leistung.
Die veränderlichen Kondensatoren 14 und 18 sind so angeordnet, dass sie gleichzeitig durch eine Einknopfbedienung betätigt werden, die mit 8 bezeichnet ist.
Fig. 4 illustriert ein ähnliches System wie dasjenige der Fig. 3, weicht jedoch in zwei Einzelheiten davon ab. In Fig. 4 ist die Anordnung so, dass die Quelle der Arbeitsspannung 89 je eine verschiedene Spannung zu der Anode 6 und zu dem Schirm 3 liefert ; diese verschiedenen Spannungen werden erzielt mittels der Widerstände 34, 33, die mit der Elektrode 6 bzw. 3 verbunden sind, und die Batterie 39 wird mit den andern Enden dieser Widerstände verbunden. Der Kondensator 35 überdrückt den Wider-
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über den Kondensator 28 des Schwingungskreises geschaltet, und es ist kein besonderer Gitterkondensator, wie in dem Falle der Fig. 3, erforderlich.
Fig. 5 ist ähnlich der Fig. 4, nur dass die Eückkopplungsspule 29 der Fig. 4 durch eine Spule 36
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Figur wird auch eine Drosselspule 37 verwendet, um den Widerstand 33 der Fig. 4 zu ersetzen, und der Gebrauch der Drosselspule in dieser Stellung verhindert einen Verinst an Arbeitsspannung. Dies erlaubt den Gebrauch einer Spannungsquelle 40, die eine niederere Spannung als die Quelle 39 in Fig. 4 hat.
Fig. 6 illustriert eine ähnliche Schaltung wie Fig. 2, nur dass eine Hexodenröhre 10 an Stelle der
Pentodenröhre 9 verwendet wird ; die zusätzliche Elektrode der Röhre 10, die der Modulatorschirm 5 ist, liegt zwischen dem Modulatorsteuergitter 4 und der Anode 6. Die gleiche Spannungsquelle 41 ist an die zwei Schirme 3 und 5 angelegt. Eine zusätzliche Spannungsquelle 42 wird in Serie mit Quelle 41 gebraucht und ist an die Anode 6 angelegt. Die Spannungsquellen sind durch die Kondensatoren 48 und 44 überbrückt.
Die Anordnung der Fig. 7 ist im allgemeinen ähnlich derjenigen der Fig. 3, der Hauptunterschied ist der, dass Fig. 7 die Hexoden-Modulator-Röhre 10 verwendet. Die Rückkopplungsspule 29 wird von dem schwingungsabstimmenden Kreis durch einen festen Kondensator 48 getrennt ; diese Anordnung schafft etwas verbesserte Resultate. OsciIlatorschirmstrom wird über Widerstand 46 von der Spannungs queUe 45, nebengeschlossen durch Kondensator 47, geliefert. Die Schirme : J und 5 sind mit der gleichen Spannung versehen. Es sei bemerkt, dass die Riiekkopplung gleichzeitig an beiden Schirmen arbeitet, obgleich dieser Umstand keine grosse Differenz im Resultat hervorruft.
Es ist manchmal wünschenswert, verschiedene Spannungen auf die zwei Schirme aufzudrücken, in welchem Falle die Anordnung nach Fig. 8 angewendet werden kann, Fig. 8 ist Fig. 7 ähnlich, ausser hinsichtlich des Gebrauchs einer besonderen Schirmspannung für Schirm 5. Die Spannungsquelle 45 der Fig. 7 ist in Fig. 8 durch die Spannungsquellen 49 und 50 ersetzt, die in Serie liegen und durch die Kondensatoren. 51 und 52 überbrüekt werden.
Fig. 9 zeigt eine Anordnung, die im allgemeinen ähnlich derjenigen der Fig. 8 ist ; das Hauptmerkmal der Fig. 9 besteht in der andern Anordnung des Oscillatorrüekkopplungsystems. In Fig. 9 werden zwei Kondensatoren 54 und 55 in Serie gebraucht, um den Riiekkopplungskondensator 28 der Fig. 8 zu ersetzen. Die Kondensatoren 54 und 55 werden daher jeder grösser gemacht als Kondensator 28, aber sie ergeben zusammen die gleiche resultierende Kapazität. Die Spannung über nur einen der Kondensatoren, nämlich Kondensator 55, wird für kapazitive Rückkopplung im Oseillatorschirmkreis gebraucht.
Zur induktiven Rückkopplung in dieser Anordnung dient die Spule. 53 in der Kathodenzuleitung, die mit der schwingungsabgestimmten Spule 27, wie dies auch im Falle der Fig. o vorgesehen war, gekoppelt ist.
Fig. 10 illustriert einen kompletten Superheterodyne-Empfänger, der ein Hexoden-OseillatorModulator-System im wesentlichen gleich demjenigen der Fig. 8 verwendet. In diesem Empfänger ist eine von Hand betriebene Verstärkungssteuerung ("gain"-Steuerung) in der Form eines Rheostaten 61, der zwischen Erde und einem Punkt 77 im Kathodenkreis eingeschaltet ist, vorgesehen. Wenn der Rheostat auf Nullwiderstand eingestellt ist, d. h. für Maximumverstärkung ("gain"), ist Punkt 77 geerdet, und der sich ergebende Kreis ist genau gleich demjenigen der Fig. 8, insoweit als die OseillatorModulator-Leistung in Betracht kommt.
Eine leichte Abweichung von der Anordnung der Fig. 8 liegt in dem Gebrauch von zwei Widerständen 59 und 60, die in Serie über die Spannungsquelle 58 geschaltet sind ; die Modulatorsehirmspannung wird von dem Punkt zwischen diesen Widerständen abgenommen.
Diese Anordnung vermeidet den Gebrauch der zwei Batterien 49, 50, der in Fig. 8 gezeigt wird.
Beim Betriebe des Empfängers wird, wenn der Widerstand des Rheostaten 61 erhöht wird, die Kathodenspannung positiver im Hinblick auf Erde, die Vorspannung am Modulatorgitter 4, das mit Erde verbunden ist, bleibt jedoch unverändert. Der Effekt ist der, dass eine erhöhte negative Vorspannung an das Modulatorgitter relativ zur Kathode gelegt wird und dadurch die Leistung der Röhre reduziert wird. Die gewöhnliche Arbeitsweise des Systems wird durch diese handbetriebene Verstärkungssteuerung nicht beeinflusst.
Der übrige Teil des Empfängers ist von gebräuchlicher Ausführung und enthält einen zweiten Detektor 56, der zeichengleichrichtende Elektroden hat, um die Zwischenfrequenzen, die in dem Aus-
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mässiges Maschel1netz, welches von feinen Maschen an den Enden zu groben Maschen in der Mitte wechselt.
Es gibt eine Anzahl bevorzugter Schaltungen, welche die Leistung verbessern, aber sie sind nicht wichtig in den hier beschriebenen Kreisen. Diese Beziehungen werden nun aufgezeigt werden.
Die Spannungen an Gitter 4, Schirm 5 (wenn vorhanden) und Anode 6 werden vorzugsweise so gewählt, dass sie den durchschnittlichen Anodenstrom niedriger halten als die Hälfte des durchschnittlichen Schirmstromes oder niedriger als ein Drittel des durchschnittlichen Kathodenstromes, wobei der Kathodenstrom im wesentlichen die Summe der Schirm-und Anodenstrome ist. Diese Beziehung bewirkt, dass Änderungen im Anodenstrom einen unbedeutenden Einfluss auf die Leistung des Oscillatorkreises haben.
Die durchschnittliche negative Vorspannung am Gitter 2 relativ zur Kathode 1, die durch die Widerstände 26 oder 32 in den Fig. 3,4, 5, 7,8, 9,10, 11 und 12 erzeugt wird, bezieht sich vorzugsweise auf die Spannung am OsciIlatorschirm 3, um zu erzielen, dass der Raumstrom in der Röhre während der negativen Halbperioden der 0sciIlatorspannung am Gitter 2 im wesentlichen Null ist. Dies sichert eine vollkommene Ausnutzung der Oscillatorspannung sowie eine erhöhte Dichte der virtuellen Kathode und Vervollkommnung des Modulators. Dieser Zustand wird als vollständige Modulation" (complete modulation) in der Oscillator-. Modulator-Röhre bezeichnet.
In den Fig. 3,4, 5,7, 8,9, 10,11 und 12 werden kombinierte kapazitive Rückkopplung 28 (Jü in Fig. 9) und induktive Rückkopplung 29 (53 in Fig. 9) benutzt, um Schwingungen aufrechtzuerhalten.
Diese zwei Rückkopplungselemente sind vorzugsweise in Verbindung gebracht, um die Schwingungspannung am Gitter 2 nahezu gleichmässig über den Abstimmungsbereich zu erhalten. In den gleichen Figuren ist ein Kondensator 30 oder 48 im Rückkopplungskreis gezeigt. Dieser Kondensator ist relativ zu allen andern Elementen im Oscillatorschirmkreis, vorzugsweise so proportioniert, dass die Impedanz zwischen Schirm 3 und Erde so klein wie möglich gehalten werden kann, ohne die Oseillatorrückkopplung zu sehr zu reduzieren oder die Schwingungen abzuschwächen.
Fig. 2 und 6 zeigen eine unbedeutende Impedanz im Oseillatorsehirmkreis zur Erzielung der Rückkopplung für den Oscillatorkreis. Diese Anordnung verringert die Kopplung von Oscillator zum abgestimmten Antennenkreis, welche sonst durch kapazitive Zwisehenelektrodenkopplung zwischen Gitter 4 und Schirm 3 vorkommen würde. Diese Anordnung indessen ist als Modulatorkreis etwas weniger wirkungsvoll im Vergleich zu den andern gezeigten Anordnungen.
In den Fig. 10,11 und 12 ist gezeigt, dass die Vorspannung zwischen Gitter 2 und Kathode 1 von der Leistungssteuerungsvorspannung zwischen Gitter 4 und Kathode unabhängig ist. Dieses Merkmal ist in den meisten Fällen wünschenswert und ist oft wesentlich für ein erfolgreiches Arbeiten des Oseillator-Modulator-Systems bei Vorhandensein von Verstärkungsstenerungsmitteln.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur gleichzeitigen Schwingungserzeugung und Modulation in einer einzigen Röhre mit drei oder mehr zwischen Kathode und Anode angeordneten Hilfselektroden, dadurch gekennzeichnet, dass eine derartige Wahl der Betriebsspannungen der genannten Hilfselektroden getroffen ist, dass auf eine positiv vorgespannte Hilfselektrode eine negativ vorgespannte Hilfselektrode im Raum zwischen Kathode und Anode folgt, wodurch die Bildung einer virtuellen Kathode zwischen den beiden genannten Hilfselektroden hervorgerufen wird, und dass die Erzeugung der lokalen Überlagerungsfrequenz vorzugsweise durch Anwendung von Rüekkopplungsmitteln, im Raum zwischen der virtuellen Kathode und der reellen Kathode erfolgt, die Eingangsspannungen hingegen einer zwischen der virtuellen Kathode und der Anode liegenden, als Modulationsgitter bzw.
Fremdspannungssteuergitter dienenden Hilfselektrode zugeführt werden.