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Schaltanordnung zum Erzeugen und Verstärken elektrischer Schwingungen und elektrische Entladungsröhre für dieselbe.
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zum Erzeugen und Verstärken elektrischer
Schwingungen und insbesondere Röhren, die in einer solchen Schaltanordnung eine negative Widerstandscharakteristik aufweisen.
Bei solchen Röhren sind gewöhnlich eine Anzahl von Elektroden vorhanden, bei denen eine Erhöhung der Spannung einer der Elektroden eine Erniedrigung der Stromstärke in einem Stromkreis einer der andern Elektroden herbeiführt. Solche Röhren lassen sieh zu verschiedenen Zwecken u. a. zur Erzeugung elektrischer Schwingungen verwenden.
Bei gewissen Arten solcher Röhren mit negativer Widerstandscharakteristik, besser bekannt als Röhren, bei denen ein Bremsfeld erzeugt werden kann, wird die Kathode mit einem positiven Gitter umgeben, das im Betrieb der Röhren Strom führt und das von einer auf niedriger Spannung gehaltenen Elektrode oder Elektrodengruppe umgeben ist, wobei eine Erhöhung des Potentials der letzteren Elektroden eine Herabsetzung des Gitterstromes bewirkt. Im allgemeinen wurden zu diesem Zwecke Doppelgitterröhren verwendet, bei denen das Innengitter an hohe positive Spannung gelegt wurde, während das äussere Gitter als gewöhnliches Steuergitter wirksam war.
Diese Röhren arbeiten stets mit dem Sättigungsstrom der Kathode, so dass letztere auf abnorm niedriger Temperatur gehalten wurde, um keine unzulässigen Stromstärken am Innengitter zu erhalten und einen hohen Gitterkreiswiderstand verwenden zu können.
Wenn das Potential des Steuergitters erhöht wird, nimmt der Strom der äusseren Elektrode zu, während der des Innengitters abnimmt, so dass eine Regelung dieser Ströme durch das Steuergitter möglich ist.
Diese bekannten Röhren hatten jedoch verschiedene Nachteile. Die Kapazität zwischen Aussen- und Innengitter war gross und die Impedanz des Innengitters niedrig, wobei diese gleichzeitig von der der Anode verschieden war, so dass der Gebrauch als Verstärker und Oszillator beschränkt war und die
Ströme des Innengitters und der Anode ungleich waren. Infolgedessen konnten im allgemeinen keine symmetrischen Charakteristiken erhalten werden.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass in einer Schaltanordnung zum Erzeugen und Verstärken elektrischer Schwingungen mit einer Röhre mit zwei oder mehr Gittern zwei oder mehr Anodensätze angeordnet werden, derart, dass zwei Elektrodengruppen gebildet werden, von denen die eine eine negative und die andere eine positive Widerstandscharakteristikaufweist. Zwecks
Vermeidung gegenseitiger Beeinflussung und um die Steuergitter-Anodenkapazitäten klein zu halten, können Abschirmungen z. B. in Form von Fang-und/oder Schirmgittern, kleinen Fang-oder Schirm- platten od. dgl. vorgesehen werden. Das Steuergitter kann zu diesem Zwecke zwischen zwei Schirm- gittern angebracht werden.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform gemäss der Erfindung liegen die Anode oder Anoden der Elektrodengruppe mit negativer Widerstandscharakteristik näher an der Kathode als die Anode oder Anoden der Elektrodengruppe mit positiver Widerstandscharakteristik und können in Form schmaler Streifen ausgebildet sein, die mit ihrer schmalen Seite der Kathode zugekehrt und parallel zu dieser angeordnet sind, während dicht an der Kathode streifenförmige, mehr oder weniger um die
Kathode herumgebogene Fangelektroden angeordnet sind, die Beeinflussung des Elektronenstroms der Kathode verhüten und Erhöhung der Impedanz der Innenanoden bewirken, so dass diese der Aussen-
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anode angeglichen werden kann.
Hiedurch ist es ermöglicht, die Kathode auf die übliche Temperatur zu bringen, da nun keine Gefahr eines übermässig hohen Innenanoden-oder Raumladungsgitterstroms mehr vorhanden ist. Ausserdem können die Innen-und Aussenanode oder-anoden in Gegentakt geschaltet werden. Die Innenanode fängt überdies die zur Kathode zurückkehrenden Elektronen auf, so dass der Kathodenstrom nicht durch sie beeinflusst wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung durch Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht.
Fig. 1 und 2 sind Schnitte durch den Elektrodensatz einer Röhre gemäss der Erfindung, wobei Fig. l ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 2 ist. Fig. 3 und 4 veranschaulichen andere Ausführungsformen solcher Sätze, und Fig. 5 zeigt eine Schaltanordnung, bei der eine Röhre nach der Erfindung verwendet ist.
In Fig. 1 bezeichnet 1 den Kolben der Röhre, in der ein Elektrodensatz angeordnet ist, dessen Elektroden mittels zweier kleiner Glimmerplatten 3 und 4 in der in Fig. 2 dargestellten Weise zentriert und befestigt sind.
Der Satz besteht aus einer Kathode 5, einer Aussenanode 6, drei Gittern 7, 8 und 9, zwei streifenförmigen Innenanoden 10, die durch einen Draht 11 miteinander verbunden sind, und zwei kleinen Schirmplatten 12, die durch einen Draht 13 leitend miteinander verbunden sind. Die Anoden 10 können mit der gleichen Spannung wie die Anode 6 arbeiten. Die Gitter ? und 9 sind Schirmgitter und werden wie üblich auf positivem Potential gehalten. Gegebenenfalls kann das Gitter 7 wegfallen. Das Gitter o wird als Steuergitter verwendet und in üblicher Weise auf negativer Spannung gehalten.
Die Anoden 10 werden, wie dies aus der Figur ersichtlich ist, mit ihrer schmalen Seite der Kathode zugewendet angeordnet, während die Schirme 12, mit ihrer flachen Seite der Kathode zugewendet, zwischen dieser und den Anoden 10 angeordnet sind, so dass die Anoden 10 eine hohe Impedanz erhalten, die der der Aussenanode 6 angeglichen werden kann. Die kleinen Schirmplatten 12 werden an die Kathode oder an eine negative Spannung gelegt und bewirken, dass die von der Kathode ausgehenden Elektronen nicht direkt an die Anoden 10 gelangen können, sondern zunächst durch das Gitter hindurchgehen müssen und dass der Kathodenstrom nicht von den Anoden 10 beeinflusst wird. Das Gitter 9 wirkt somit gleichzeitig als Raumladungsgitter.
Wird die Spannung am Steuergitter 8 erhöht, so wird der bei bestimmter, zuvor eingestellter
Steuergitterspannung sich gleichmässig zwischen den Anoden 6 und 10 verteilende Elektronenstrom geändert, u. zw. nimmt der Strom nach der Anode 6 zu und der nach den Anoden 10 in gleichem Masse ab. Das Gitter 8 bildet mit den Elektroden 9, 10 und 12 einen Satz mit negativem Widerstand, während mit den Elektroden 7 und 6 ein Satz mit positivem Widerstand gebildet wird. Hiedurch ist es möglich, die Anoden 6 und 10 in Gegentakt zu schalten, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Anoden 10 stabförmig ausgebildet und von Fanggittern 14 umgeben sind, die den nachteiligen Einfluss etwaiger sekundärer Emission der Anoden 10, z. B. infolge des Herabsinkens der Anodenspannung unter die Schirmgitterspannung des Gitters 9, hintanhalten und bei der die Elektroden 12 teilweise um die Kathode herumgebogen sind.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das erste Gitter 9 näher um die Elektroden 10 und 12 herumgeführt ist, so dass eine gute Abschirmung der Anoden 10 gegen den direkten Elektronenstrom erhalten wird.
In Fig. 5 wird die Steuerspannung zwischen den Zuleitungen 15 und 16 angelegt, während der Ausgangskreis 20 mit den beiden Anoden 6 und 10 verbunden ist. Die Spannungen werden von den Batterien 17, 18 und 19 zugeführt, wobei 17 die negative Vorspannung des Steuergitters 8 liefert.
Obgleich nur einige Ausführungsformen beschrieben sind, lässt sich die Röhre nach der Erfindung noch auf manche andere Weise ausbilden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltanordnung zum Erzeugen und Verstärken elektrischer Schwingungen mit einer elektrischen Entladungsröhre mit zwei oder mehr Gittern und zwei oder mehr Anoden, dadurch gekennzeichnet, dass in der Röhre zwei oder mehr Anodensätze derart angeordnet und geschaltet sind, dass zwei Elektrodengruppen gebildet werden, von denen die eine eine negative, die andere eine positive Widerstandscharakteristik aufweist.
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Switching arrangement for generating and amplifying electrical vibrations and electrical discharge tube for the same.
The invention relates to a circuit arrangement for generating and amplifying electrical
Vibrations and in particular tubes which have a negative resistance characteristic in such a switching arrangement.
In such tubes there are usually a number of electrodes in which an increase in the voltage of one of the electrodes causes a decrease in the current in a circuit of one of the other electrodes. Such tubes can be used for various purposes and the like. a. use to generate electrical vibrations.
In certain types of such tubes with negative resistance characteristics, better known as tubes, in which a braking field can be generated, the cathode is surrounded by a positive grid which carries current when the tubes are in operation and which is surrounded by an electrode or group of electrodes kept at a low voltage where an increase in the potential of the latter electrodes causes a decrease in the grid current. In general, double grid tubes were used for this purpose, in which the inner grid was applied to a high positive voltage, while the outer grid was effective as an ordinary control grid.
These tubes always work with the saturation current of the cathode, so that the latter was kept at an abnormally low temperature in order not to receive any impermissible currents on the inner grid and to be able to use a high grid circuit resistance.
When the potential of the control grid is increased, the current of the outer electrode increases while that of the inner grid decreases, so that regulation of these currents through the control grid is possible.
However, these known tubes have had several disadvantages. The capacitance between the outer and inner grille was large and the impedance of the inner grille was low, although this was different from that of the anode, so that the use as an amplifier and oscillator was limited
Inner grid and anode currents were unequal. As a result, symmetrical characteristics could not generally be obtained.
According to the invention, these disadvantages are avoided in that two or more sets of anodes are arranged in a circuit arrangement for generating and amplifying electrical oscillations with a tube with two or more grids, such that two electrode groups are formed, one of which is negative and the other others have positive resistance characteristics. For the purpose of
To avoid mutual interference and to keep the control grid anode capacitances small, shields can be used e.g. B. in the form of catch and / or screen grids, small catch or screen plates or the like. For this purpose, the control grid can be attached between two screen grids.
In an expedient embodiment according to the invention, the anode or anodes of the electrode group with negative resistance characteristics are closer to the cathode than the anode or anodes of the electrode group with positive resistance characteristics and can be in the form of narrow strips with their narrow side facing the cathode and parallel to this are arranged, while close to the cathode strip-shaped, more or less around the
Arranged around the cathode are collecting electrodes that are bent around the cathode, which prevent the flow of electrons from being influenced by the cathode and increase the impedance of the inner anodes, so that these
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anode can be adjusted.
This makes it possible to bring the cathode to the usual temperature, since there is now no longer any risk of an excessively high internal anode or space charge grid current. In addition, the inner and outer anode or anodes can be switched in push-pull. The inner anode also catches the electrons returning to the cathode so that the cathode current is not influenced by them.
The invention is illustrated schematically in the drawing by means of exemplary embodiments.
1 and 2 are sections through the electrode set of a tube according to the invention, FIG. 1 being a section along the line 2-2 of FIG. Figures 3 and 4 illustrate other embodiments of such kits and Figure 5 shows a circuit arrangement employing a tube according to the invention.
In FIG. 1, 1 denotes the piston of the tube in which an electrode set is arranged, the electrodes of which are centered and fixed by means of two small mica plates 3 and 4 in the manner shown in FIG.
The set consists of a cathode 5, an outer anode 6, three grids 7, 8 and 9, two strip-shaped inner anodes 10 which are connected to one another by a wire 11, and two small shielding plates 12 which are conductively connected to one another by a wire 13. The anodes 10 can operate with the same voltage as the anode 6. The grids ? and 9 are screen grids and are kept at positive potential as usual. If necessary, the grid 7 can be omitted. The grid o is used as a control grid and is kept at negative voltage in the usual way.
As can be seen from the figure, the anodes 10 are arranged with their narrow side facing the cathode, while the screens 12, with their flat side facing the cathode, are arranged between the latter and the anodes 10 so that the anodes 10 have a obtain high impedance that can be matched to that of the outer anode 6. The small faceplates 12 are connected to the cathode or to a negative voltage and have the effect that the electrons emanating from the cathode cannot reach the anodes 10 directly, but must first pass through the grid and that the cathode current is not influenced by the anodes 10 becomes. The grid 9 thus acts at the same time as a space charge grid.
If the voltage at the control grid 8 is increased, then the voltage at a certain, previously set
Control grid voltage changed evenly between the anodes 6 and 10 distributing electron current, u. zw. The current to the anode 6 increases and that to the anodes 10 decreases to the same extent. The grid 8 forms with the electrodes 9, 10 and 12 a set with negative resistance, while with the electrodes 7 and 6 a set with positive resistance is formed. This makes it possible to switch the anodes 6 and 10 in push-pull, as shown in FIG.
In Fig. 3, an embodiment is shown in which the anodes 10 are bar-shaped and surrounded by grids 14, which the adverse influence of any secondary emission of the anodes 10, z. B. as a result of the drop in the anode voltage below the screen grid voltage of the grid 9, stop and in which the electrodes 12 are partially bent around the cathode.
In FIG. 4, an embodiment is shown in which the first grid 9 is guided closer around the electrodes 10 and 12, so that the anodes 10 are well shielded against the direct electron flow.
In FIG. 5, the control voltage is applied between the leads 15 and 16, while the output circuit 20 is connected to the two anodes 6 and 10. The voltages are supplied by the batteries 17, 18 and 19, 17 supplying the negative bias of the control grid 8.
Although only a few embodiments are described, the tube according to the invention can be designed in many other ways without departing from the scope of the invention.
PATENT CLAIMS:
1. Switching arrangement for generating and amplifying electrical oscillations with an electrical discharge tube with two or more grids and two or more anodes, characterized in that two or more anode sets are arranged and connected in the tube in such a way that two electrode groups are formed, of which the one has a negative, the other a positive resistance characteristic.