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Elektrisches Glied mit im autostabilisierten Wärmezustand arbeitenden nichtlinearen dielektrischen Elementen
DieErfindung betrifft die konstruktive Gestaltung von elektrischenGliedem mitnichtlinearen dielektrischen Elementen, insbesondere solchen, welche im Gebiet der erhöhten Nichtlinearitäten unter Einwirkung der dielektrischen Erwärmung durch Verluste im Dielektrikum im autostabilisierten Wärmezustand wirken.
Gemäss einem nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag wurden bereits solche nichtlineare dielektrische Elemente beschrieben, die aus einem Stoff angefertigt sind, dessen Gebiet der Temperaturen des stabilisierenden Zustandes wenigstens teilweise mit dem Temperaturgebiet, in welchem grösste Werte und/oder Änderungen der Werte der elektrischen Nichtlinearitäten vorkommen, übereinstimmt, wobei diaerwärrnungsleistung und die Wärmeabfuhr des. dielektrischen Elementes derart gewählt sind, dass es durch alle Arten von dielektrischen Verlusten von der Umgebungstemperatur in das angeführte Tem- peraturgebiet angewärmt wird.
In der deutschen Auslegeschrift 1116821 wurde auch bereits die Anwendung von dielektrischen nicht- linearen Elementen zur Stabilisierung eines weiteren, thermisch empfindlichen elektrischen Schaltelementes auf eine bestimmte Temperatur vorgeschlagen.
In der Praxis hat es sich erwiesen, dass durch einen mechanischen Zusammenbau eines nichtlinearen Elementes mit andern, seinen Wärmezustand regelnden Elementen neue Vorteile erzielbar sind.
Soll z. B. die Leistung des Ausgangssignals gesteigert werden, ist es notwendig, die Amplitude der Spannung der dielektrischen Erwärmung zu erhöhen. Damit diese grössere Amplitude das Dielektrikum des nichtlinearen Elementes nicht zerstört, muss sein Volumen vergrössert werden. Die Leistung der Hochfrequenzerwärmung für die Versetzung des Elementes in den autostabilen Zustand muss in diesem Falle ziemlich gross sein und die Erwärmungsquelle muss imstande sein, wenn auch nur vorübergehend, sie abzugeben.
Zweck der Erfindung ist, die Beherrschbarkeit der Einstellung der Arbeitsbedingungen des nichtlinearen Elementes zu vereinfachen, den Wirkungsgrad der gesamten Schaltung zu verbessern und den von dem entsprechenden Teil der Schaltungsanordnung beanspruchten Raum zu vermindern.
Dies wird bei einem elektrischen Glied mit im autostabilisierten Wärmezustand arbeitenden nichtli-
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hen sind.
Das Wesen der Erfindung wird weiter durch Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung ist ein Schnitt eines elektrischen Gliedes, bestehend aus einem nichtlinearen dielektrischen Element und einem Peltier'schen Thermoelement dargestellt.
In der Zeichnung bedeutet 1 das nichtlineare dielektrische Element, bestehend aus einem Dielektrikum 11, welches durch Elektroden 12 mit Zuführungen 13 versehen ist. Im thermischenKon- takt mit ihm steht ein Peltier'sches Thermoelement 2, bestehend aus einer Verbindungsbrücke 21,
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an der zwei Halbleiterstücke befestigt sind, von denen eines 22 vom P-Typ, das andere 23 vom N-Typ hergestellt ist. Beide Stücke tragen Plättchen 24, welche zur Wärmeüberführung und Stromzuführung aus der Gleichstromquelle 3 dienen.
Wird die Stromrichtung aus der Quelle 3 im Peltier'schen Thermoelement 2 derart gewählt, dass sich die Verbindungsbrücke 21 abkühlt, so wird die Abkühlungsintensität des nichtlinearen dielektrischen Elementes 1 vergrössert. Zur Aufrechterhaltung des autostabilen Zustandes des nichtlinearen dielektrischen Elementes 1 ist es nun nötig, die Leistung seiner dielektrischen Erwärmung zu erhöhen.
Umgekehrt also kann auch die im nichtlinearen dielektrischen Element verarbeitete Leistung ohne Gefahr einer Beschädigung dieses Elementes in gewissen Grenzen durch Vergrösserung der Intensität seiner Kühlung erhöht werden.
Manchmal wird es dagegen zweckmässig sein, das nichtlineare dielektrische Element 1 zusätzlich anzuwärmen. Es wird dadurch eineErsparnis der Leistung der Anwärmquelle erreicht, welche entweder zur Aufrechterhaltung des autostabilisierten Wärmezustandes oder zum Versetzen des nichtlinearen Elementes in diesen Zustand nötig ist. Ein derart vorgewärmtes nichtlineares dielektrisches Element 1 ist im Vergleich zum gekühlten Element selbstverständlich nur fähig, ein schwächeres Signal zu bearbeiten, aber die Grösse der Spannung der dielektrischen Erwärmung wird grundsätzlich verkleinert werden können. Dadurch wird eine bessere Betriebsökonomie erreicht.
Die Konstruktion des erfindungsgemässen Gliedes kann mannigfaltig abgeändert werden, ohne dass die Grenzen des Erfindungsgedankens überschritten werden. So z. B. kann die Verbindungsbrücke 21 des Peltier'schen Thermoelementes 2 direkt als eine Elektrode 12 des nichtlinearen dielektrischen Elementes 1 dienen. Die Wärmeübertragung kann aber auch über eine geeignete Isolierschicht erfolgen.
Die Peltier'schenElemente 2 können auch zu beiden Seiten des Dielektrikum 11 angeordnet werden usw.
Der Vorteil liegt hier immer darin, dass eine Wirkungsänderung der Kühlung oder Erwärmung durch einfache Stromänderung im Peltier'schen Thermoelement 2 durchgeführt werden kann.
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