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Schaltung mit einer Elektronenröhre zur Erzeugung einer von der Phasenlage zwischen einer Wechselspannung und einer impulsförmigen Spannung abhängigen Mess-oder
Regelspannung
Die Erfindung betrifft eine Schaltung mit einer Elektronenröhre zur Erzeugung einer Mess- oder Regelspannung, die von der Phasenlage zwischen einer Wechselspannung und einer, einem Impulsgenerator entnommenen Spannung abhängig ist, wobei die Wechselspannung der
Elektronenröhre als Steuerspannung zugeführt wird.
Gemäss der Erfindung entspricht die Folge- frequenz der vom Impulsgenerator erzeugten, im Vergleich zu ihrer Periode oder der einer höheren Harmonischen derselben kurzzeitigen
Impulse oder die Frequenz einer höheren
Harmonischen der Impulsfolgefrequenz wenigstens annähernd der Frequenz der Wechselspannung, wobei die Ausgangsspannung des Impuls- generators die Anodenspannung der Elektronen- röhre bildet, so dass diese jeweils nur während der kurzen Impulsdauer geöffnet ist und im
Anodenkreis der Elektronenröhre eine Ausgangsimpedanz angeordnet ist, an der die Mess-oder Regelspannung auftritt.
Die erfindungsgemässe Schaltung hat den Vorzug, dass die Konversionssteilheit über ein breites Frequenzgebiet von dem Frequenzverhältnis zwischen Wechselspannung und Impulsfolgefrequenz unabhängig ist ; so kann z. B. bei Verwendung einer Wechselspannung mit einer annähernd der hundertsten Harmonischen der Impulsfolgefrequenz entsprechenden Frequenz noch eine erhebliche Mess-oder Regelspannung erhalten werden.
Vorzugsweise wird die Ausgangsimpedanz der Elektronenröhre von einem Tiefpassfilter gebildet, dessen obere Grenzfrequenz gleich oder kleiner ist als die halbe Impulsfolgefrequenz.
Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Entladungsröhre 1, die mit einer Kathode 2, einem Steuergitter 3, einem Schirmgitter 4 mit positiver Vorspannung, einem mit der Kathode verbundenen Fanggitter 5 und einer plattenförmigen Ausgangselektrode 6 versehen ist. Einer Wechselspannungsquelle 7 wird eine Wechselspannung entnommen, die als Steuerspannung dem Steuergitter 3 der Röhre 1 zugeführt wird. In den Anodenkreis der Röhre 1 ist ein Impulsgenerator 8 aufgenommen, dessen
Ausgangsspannung der Ausgangselektrode 6 der
Röhre zugeführt wird. Mittels einer Gleich- spannungsquelle 10 wird an die Ausgangs- elektrode 6 eine kleine negative Vorspannung angelegt, derart, dass diese Elektrode nur während des Auftretens der von der Spannungsquelle 8 gelieferten Impulse, deren Dauer im Vergleich zur Periode der Impulsfolgefrequenz kurz ist,
Strom führt.
Im Kreise der Ausgangselektrode 6 ist ausser der Spannungsquelle 8 ein Tiefpassfilter ge- schaltet, das aus einer Selbstinduktion 11 und einem Kondensator 12 besteht und für Gleich- strom durch einen Ableitwiderstand 13 über- brückt ist. Die Grundfrequenz dieses Filters entspricht annähernd der Hälfte der Impuls- folgefrequenz.
Die Erzeugung der phasenabhängigen Mess- oder Regelspannung kann man sich folgender- massen auf einfache Weise klar machen.
Beim Auftreten einer Impulsfolge im Aus- gangskreis des Impulsgenerators 8 entsteht an der Ausgangselektrode 6 der Röhre 1 ein Stromimpuls, dessen Grösse durch den während dieses Impulses auftretenden Augenblickswert der Wechselspannung 7 bestimmt wird.
Weicht die Frequenz der Spannung 7 etwas von derjenigen der nächst höheren Harmonischen der Impulsfolgefrequenz ab, so ändert sich die Grösse der an der Ausgangselektrode 6 auftretenden Stromimpulse gemäss dem jeweils wirksamen Augenblickswert der Spannung 7 und somit gemäss der Phasenlage der Wechselspannung 7 gegenüber der Impulsfolgefrequenz im Generator 8.
Die Phasenlage der Wechselspannung 7 gegen- über der Impulsfolgefrequenz ändert sich im Rhythmus der Differenzfrequenz zwischen der Frequenz der Wechselspannung und jener der in der Frequenz zunächst liegenden höheren Harmonischen der Impulsfolgefrequenz.
Die an der Ausgangselektrode auftretenden, sich im Rhythmus der erwähnten Differenzfrequenz ändernden Stromimpulse werden über das Tiefpassfilter 11, 12 zugeführt. Es entsteht
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klemmen 14, 15 entnommen werden kann.
Wenn in der angegebenen Schaltung die Frequenz der Wechselspannung 7 mit einer höheren Harmonischen der Impulsfolgefrequenz im Generator 8 übereinstimmt, ist die Phasenlage konstant und es entsteht am Kondensator 12 eine Gleichspannung.
Die übrigen Komponenten aus dem Frequenzspektrum der an der Ausgangselektrode 6 auftretenden Stromimpulse können bei der beschriebenen Bemessung des Tiefpassfilters 11, 12 nicht am Kondensator 12 auftreten und können somit bei Verwendung der Schaltung für Messund/oder Regelzwecke keinen störenden Einfluss ausüben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltung mit einer Elektronenröhre zur Erzeugung einer von der Phasenlage zwischen einer Wechselspannung und einer impulsförmigen Spannung abhängigen Mess-oder Regelspannung, bei der die Wechselspannung der Elektronenröhre als Steuerspannung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der vom Impulsgenerator (8) erzeugten, im Vergleich zu ihrer Periode kurzzeitigen Impulse oder die Frequenz einer höheren Harmonischen der Impulsfolgefrequenz wenigstens annähernd der Frequenz der Wechselspannung (7) entspricht, wobei die Ausgangsspannung des Impulsgenerators die Anodenspannung (6) der Elektronenröhre (1) bildet, so dass diese jeweils nur während der kurzen Impulsdauer geöffnet ist, und im Anodenkreis der Elektronenröhre eine Ausgangsimpedanz angeordnet ist,
an der die Mess-oder Regelspannung auftritt.