<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Anordnung zur Erhöhung der maximalen Wechselstroiitleistuiig von Elektronenrohrcu.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung bzw. Verbesserung des im Patente Nr. 145001 enthaltenen Verfahrens bzw. der dort angegebenen Anordnung.
Durch das Patent Nr. 145001 sind bereits Verfahren bekannt geworden, durch welche die Anodenverluste einer ungleichförmig belasteten Verstärkerröhre verringert werden, indem mit Hilfe der zu verstärkenden Signale die Anodenverlustleistung in solchem Sinne gesteuert wird, dass die Anodenverluste bei schwächeren Signalen kleiner werden als bei stärkeren Signalen. Diese Verfahren ermöglichen eine Verbesserung des sogenannten Wirkungsgrades der Verstärkerröhre, d. h. eine Vergrösserung des Verhältnisses der nützlich abgegebenen Wechselstromleistung zur Gleichstromleistung, welche der Anodenstromquelle entnommen wird, insbesondere bei schwächeren Signalen.
Dadurch wird die Erwärmung der Anode geringer und die Verstärkerröhre kann bei wechselnder Signalstärke ganz bedeutend erhöhte kurzzeitige Leistungsspitzen ohne Überlastung der Anode bewältigen.
Diese bekannten Verfahren sind nur dann für Hoch-oder Niederfrequenzverstärker anwendbar, wenn die zu verstärkenden Signale in ihrer Intensität veränderlich sind oder zeitweise aussetzen.
Bestehen jedoch die zu verstärkenden Signale aus einer modulierten Trägerwelle von bekannter Form, so versagen diese Verfahren, da ja der Mittelwert einer solchen modulierten Trägerwelle über eine Periode des modulierenden Signales im wesentlichen konstant ist.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren und einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Erhöhung der maximalen Wechselstromleistung von Elektronenröhren, die modulierte Trägerwellen verstärken, welche Verfahren sieh dadurch kennzeichnen, dass in mindestens einer Stufe eines Trägerwellenverstärkers, welche die bereits modulierte Trägerwelle verstärkt, die Spannung der Anodenstromquelle durch den modulierenden Signalstrom, durch den gleichgerichteten modulierenden Signalstrom oder durch den Strom der gleichgerichteten modulierten Trägerwelle gesteuert wird, wobei der zur Regelung der Anodenspannung bestimmte Strom dem Anodenstromkreis nicht unmittelbar Leistung zuführt.
Die Spannung der Anodenstromquelle kann mit dem modulierenden Signalstrom, mit dem gleichgerichteten modulierenden Signalstrom oder mit dem Strom der gleichgerichteten modulierten Trägerwelle zunehmen und oberhalb einer bestimmten Höhe dieser Ströme begrenzt werden.
Damit durch eine solche Steuerung eine tatsächliche Herabsetzung der Anodenverluste und dadurch eine Erhöhung der maximalen Wechselstromleistung erreicht wird, muss die Trägerwelle, welche in der gesteuerten Verstärkerröhre verstärkt wird, durch irgendein bekanntes Verfahren bereits so moduliert sein, dass der Mittelwert der Trägerwelle über eine Periode des modulierenden Signales mit grossen Amplituden des modulierenden Signales grösser wird. Insbesondere ist als Idealfall anzustreben, dass die Amplitude der Trägerwelle immer so gross wird, wie der Momentanwert des modulierenden Signalstromes, also eine hundertprozentige Modulation bei beliebigen Signalstärken.
Im folgenden ist als Beispiel ein Verfahren zur Erreichung dieses Zieles beschrieben. Es besteht im Wesen aus der Verwendung einer besonderen Verstärkerstufe mit gesteuertem Übertragungsgrad, in welcher die noch nicht modulierte Trägerwelle verstärkt wird. Diese besondere Verstärkerstufe enthält eine Röhre mit exponentieller Charakteristik, deren Gitter die Spannung der Trägerwelle in unveränderlicher Grösse aufgedrückt wird und deren negative Gitter Vorspannung durch den gleichgerichteten modulierenden Signalstrom so gesteuert wird, dass ihr absoluter Wert mit grösserem Signal-
<Desc/Clms Page number 2>
strom abnimmt.
Dadurch wird der Dbertragungsgrad dieser besonderen Verstärkerstufe um so grösser, je grösser der Mittelwert des modulierenden Signalstromes ist. Die Intensität der durch diese besondere Verstärkerstufe verstärkten Trägerwelle ist mit der Grösse des gleichgerichteten modulierenden Signalstromes veränderlich, im Idealfalle zu ihr proportional. Es kann als besondere Verstärkerstufe auch eine andere, zweckentsprechende Anordnung verwendet werden.
Die Trägerwelle, welche durch diesen besonderen Verstärker bereits verstärkt wurde, kann in einem beliebigen Modulator moduliert werden, wobei im Idealfalle die Modulation unabhängig von der Signalstärke immer hundertprozentig sein wird, da die Intensität der dem Modulator zugeführten Trägerwelle dem Mittelwert des zu modulierenden Signalstromes bereits angepasst wurde.
Durch Verwendung dieses Verfahrens wird der Mittelwert der modulierten Trägerwelle über eine Periode des modulierenden Signales nicht mehr konstant sein und seinen Höchstwert nur kurzzeitig während der Leistungsspitzen annehmen, womit die gemäss vorliegendem Verfahren modulierte Trägerwelle zur Verstärkung in einer Stufe mit gesteuerten Anodenverlusten geeignet sein wird.
Die im Folgenden angegebenen Verfahren zur Steuerung der Anodenverlustleistung der Ver- stärkerstufe, in welcher die modulierte Trägerwelle verstärkt wird, bestehen im Wesen aus Verfahren zur Steuerung der Spannung der Anodenstromquelle dieser Stufe, wobei zur Steuerung entweder der modulierende Signalstrom oder der gleichgerichtete modulierende Signalstrom oder der Strom der
EMI2.1
können die in vorliegender Erfindung angegebenen Anordnungen mit gittergesteuerter Gleichrichterröhre oder irgendwelche andere bereits bekannte Anordnungen verwendet werden.
Als Beispiele zur näheren Erläuterung des Wesens dieser Erfindung seien hier einige Anordnungen beschrieben, in denen schematisch die Anwendung der Erfindung dargestellt ist.
Fig. 1 stellt den zeitlichen Verlauf einer modulierten Trägerwelle von bekannter Form dar, bei hundertprozentiger und bei fünfzigprozentiger Modulation.
Fig. 2 stellt den zeitlichen Verlauf einer gemäss vorliegender Erfindung modulierten Träger- welle uar, bei derselben Stärke der modulierenden Signalspannung. Es bedeuten dabei t die Zeit und eden Momentanwert der Spannung der modulierten Trägerwelle. Der Mittelwert von e ist vom Mittelwert des modulierenden Signales abhängig.
Fig. 3 stellt ein Verstärkersystem gemäss vorliegender Erfindung schematisch dar. Im Oscillator 1
EMI2.2
modulierte Trägerwelle im Verstärker 7 verstärkt und durch die Drähte 8 einem leistungsempfangenden Apparat (Antenne, Fernleitung usw. ), zugeführt. Das modulierende Signal wird im Geber oder Mikro- phon 25 erzeugt, im Verstärker 26 verstärkt und durch die Drähte 9 dem Modulator zugeführt. Es wird ein Teil des Signalstromes oder des Stromes der modulierten Trägerwelle von irgendeinem Punkte des Verstärkersystems abgenommen, durch die Drähte 16 dem Gleichrichter 17 zugeführt, gleichgerichtet und mit diesem gleichgerichteten Strom der Übertragungsgrad des Verstärkers 3 gesteuert, wie in Fig. 4 näher erläutert wird.
2,4, 6,9, 23, 28 und 30 bezeichnen die Drähte, welche die einzelnen Organe verbinden. Die
EMI2.3
<Desc/Clms Page number 3>
Fig. 6 stellt ein Ausführungsbeispiel des Verstärkers 7 dar. Die Drähte 6 führen die Spannung der modulierten Trägerwelle über den Eingangstransformator 32 dem Gitter der Verstärkerröhre 34 zu. Die verstärkte modulierte Trägerwelle wird über den Ausgangstransformator 33 dem leistungs- empfangenden Apparat (Antenne oder Fernleitung) zugeführt. Die Anodenspannung der Röhre 34 wird durch eine regelbare Stromquelle 29 geliefert.
Die Drähte 30 fuhren als Steuerungsstrom der Stromquelle 29 den modulierenden Signalstrom, den gleichgerichteten modulierenden Sie ; nalstrom
EMI3.1
wird im Widerstand. 31 durch den Anodenstrom erzeugt und wird daher mit höherer Anodenspannung negativer. Der Widerstand 31 ist für die Wechselstromkomponente des Anodenstromes durch den Kondensator 27 überbrückt. Die Stromquelle 29 kann eine beliebige Stromquelle sein, deren Spannung durch Strom regelbar ist.
Fig. 7 und 8 stellen zwei besondere Ausführungen der Stromquelle 29 dar.
Fig. 7 enthält als Stromquelle 29 eine Anordnung mit einer gittergesteuerten Gleichrichter-
EMI3.2
anderseits die Wechselstrombrücke, welche aus der Impedanz 3. S, dem Kondensator. 39 und der Drosselspule 40 besteht. Ein Punkt der Impedanz 38 ist mit dem Gitter der Röhre 49 verbunden, wodurch diesem Gitter eine Wechselspannung aufgedrückt wird. welche gegenüber der Klemmen- spannung der Wechselstromquelle 35 phasenverschoben ist. Die Drosselspule 40 ist auf einem Eisenkern. 37 untergebracht, welcher zwei weitere Wicklungen 41 und 42 trägt.
Durch die Drähte 47 wird
EMI3.3
im Gleichrichter 46 gleichgerichtet und über den Siebkreis 45 und die Drähte 30 der Wicklung 41 zugeführt, wodurch der Eisenkern 37 gesättigt und somit der induktive Widerstand der Drosselspule 40 geändert wird. Die Änderung des Widerstandes der Spule 40 bewirkt eine Phasenänderung der Gitterspannung der Röhre 49 und somit eine Änderung des Effektivwertes der gleichgerichteten Spannung.
Die gleichgerichtete Spannung wird durch die Siebkette 36 geglättet und durch die Drähte 28 dem
EMI3.4
Batterie 43 gespeist, wodurch der Ruhewert der Drosselspule 40 eingestellt wird. Die Drossel 44 im Stromkreis der Wicklung 42 verhindert, dass die Wicklung 42 als Kurzschlnsswicklullg wirkt.
Fig. 8 stellt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 7 dar. Hier ist jedoch die Drossel 40 der Brücke nicht regelbar, wohingegen der Kondensator 39 regelbar ist. Zur Regelung des Kondensators 39 dient der Elektromagnet 48, welcher über die Drähte : 30 durch den modulierenden Signalstrom oder durch den Kleiehgeriehteten modulierenden Signalstrom oder durch den Strom der gleichgerichteten modulierten Trägerwelle gesteuert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erhöhung der maximalen Wechselstromleistung von Elektronenröhren nach dem Patente Nr. 145001, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Stufe eines Trägerwellenverstärkers, welche die bereits modulierte Trägerwelle verstärkt, die Spannung der Anodenstromquelle durch den modulierenden Signalstrom oder durch den gleichgerichteten modulierenden Signalstrom oder durch den Strom der gleichgerichteten modulierten Trägerwelle gesteuert wird. wobei der zur Regelung der Anodenspannung bestimmte Strom dem Anodenstromkreis nicht unmittelbar Leistung zuführt (Fig. 6).