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Verfahren zur selbsttätigen Regelung der Frequenz von Hochfrequenzschwingungen.
Es ist eine wichtige und oft vorkommende Aufgabe der Hochfrequenztechnik, die Frequenz von Schwingungen konstant zu halten bzw. zufällige Änderungen derselben zu beseitigen. So kommt diese Aufgabe beim Entwurf von Überlagerungsempfängern und Sendeanlagen vor. Die Technik hat
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bei der gewisse Nachteile der bisherigen Lösungen der in Rede stehenden Aufgabe vermieden sind. Der Einrichtung liegt jene Erscheinung zugrunde, die bei den sogenannten Mischröhren, wie Pentagridröhren, Hexoden und Oktoden beobachtet wird und als Frequenzabhängigkeit des Anodenstromes bekannt ist. Diese Erscheinung besteht im folgenden :
Wird eine Mischröhre, z.
B. eine Oktode 0, in der bekannten Empfangsschaltung (Fig. 1) benutzt, d. h. die beiden ersten Gitterelektroden als Gitter 1 und Anode 2 eines Schwingungserzeugers ver- wendet und mit Hilfe einer Rückkopplungsschaltung zwischen 5 und 7 eine Oszillation eingeleitet, das vierte Gitter 3 als Steuergitter benutzt, das dritte und fünfte Gitter als Schutzgitter 4 mit einer konstanten positiven Spannung versehen, so beobachtet man eine Änderung des Anodenstromes i", wenn die Eigenschwingungszahlen der beiden Gitterkreise-Kreis J am ersten Gitter und Kreis 6 am vierten Gitter-geändert werden.
Wird der Einfachheit halber die Eigenfrequenz to des Oszillator- kreises konstant gehalten, und die Eigenfrequenz des Kreises 6 am vierten Gitter geändert, so erhält man eine Frequenzabhängigkeit des Anodenstromes , die in Fig. 2 graphisch dargestellt ist. Man beachte insbesondere den steilen Anstieg der Kurve in der Nähe des Punktes, wo die Eigenfrequenz
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eingegangen, es sei nur so viel gesagt, dass sie durch eine sekundäre Raumladung zustande kommt, die im Raum zwischen dem dritten und vierten Gitter entsteht. In diesem Raum erfahren nämlich die durch das dritte Gitter beschleunigten Elektronen eine Verzögerung durch die abstossende Wirkung der negativ vorgespannten Steuerelektrode (viertes Gitter), was zur Entstehung der sekundären Raumladung Anlass gibt.
Bemerkt sei, dass der Strom des dritten Gitters i"-des Seiiiitzgitters-eine ähnliche
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Anodenstromes benutzen, könnten also auch die Frequenzcharakteristik des dritten Gitters verwenden.
Erfindungsgemäss verfährt man so (Fig. 4), dass man an das eine Gitter der Mischröhre, z. B. an das erste Gitter 8, einer Pentode P jene Wechselspannung H. F. gibt, deren Frequenzkonstanz zu regeln
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sich der Anodenstrom ia bzw. der Schirmgitterstrom i., auch. Erfindungsgemäss werden durch diese Stromänderungen bzw. durch die daraus erhaltenen Spannungsänderungen#gegebenenfalls verstärkt# gewisse elektrische bzw. elektromechanische Einrichtungen betätigt, die die Nachregelung der Frequenz besorgen.
Zur Unterstützung des Einflusses der Raumladung, die gewünschte Anodenstromänderung herbeizuführen, ist es zweckmässig, insbesondere bei niedrigen Frequenzen, die beiden Kreise 10 und 12 durch eine Kapazität 11 (Fig. 5) oder induktiv (Fig. 6) zu koppeln.
Die Erfindung sei an einigen Ausführungsbeispielen erläutert : Wünscht man die Oszillatorfrequenz eines Überlagerungsempfängers konstant zu halten, so verfährt man folgendermassen : Die verstärkte Zwischenfrequenz 1. F. wird an das erste Gitter 13 einer Hexode H gegeben (Fig. 7). Das
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dritte Gitter 14 wird mit einem Schwingungskreis 15 verbunden, der genau auf die Zwischenfrequenz abgestimmt ist. Wird der Anodenstrom ia durch eine Spule 16 mit grosser Windungszahl geleitet und
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die durch die Frequenzänderung eintretende Anodenstromänderung die Induktivität der Spule in dem Sinne, dass die Frequenzänderung durch Änderung der Kreisdaten ausgeglichen wird.
Ein zweites Beispiel betrifft die Frequenzstabilisierung von Sendestationen. Fig. 8 stellt eine solche Schaltung schematisch dar. Die Senderöhre.S ist in einer Erregungssehaltung 19 und 20 dargestellt. Die entstehenden Schwingungen, deren Frequenzkonstanz verlangt wird, mögen beispielsweise die Frequenz von 10. 000 haben. Diese werden mit Hilfe der kleinen Kapazität 21 an das erste Gitter 22 einer kombinierten Triode-Hexode (TB) geleitet. Der Triodenteil wird als ein mit Hilfe eines Quarzkristalls 23 gesteuerter Oszillator der Frequenz von 10.100 kHz betätigt. Es entsteht eine Differenzfrequenz von 100 M, die an das erste Gitter 24 einer zweiten Hexode H gegeben wird.
Das
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eisenkern 29 die Induktivität 20 des Seliwingungskreises der Senderohre < S'so verändert, dass die Frequenzänderungen ausgeglichen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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dass die in der Frequenz zu regelnde Spannung an das erste Gitter einer mischrohr gelegt wird, ein anderes, vom ersten Gitter abgeschirmtes Gitter mit einem Schwingungskreis verbunden ist, der auf die Frequenz der ersterwähnten Spannung abgestimmt ist, und die durch die eingetretenen Frequenz- änderungen der zu regelnden Spannung verursachten Schwankungen des Anodenstroms durch an sich bekannte Mittel, die Kreisdaten des Frequenzgenerators im Sinne einer Nachregelung der Frequenz ändern.