CH166024A - Rückgekoppelte Mehrgitterröhrenschaltung. - Google Patents
Rückgekoppelte Mehrgitterröhrenschaltung.Info
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Description
Rückgekoppelte blelirgitterröhrenschaltung. Die gebräuchlichen Rückkopplungsscha1- tungen wirken in der Weise, dass von der Anodenwechselspannung ein Teil in richtiger Phasenlage auf das Steuergitter gegeben wird. Bei der Rückkopplung zwecks Ent- dämpfung addiert sich die rückgekoppelte Spannung zur Steuerspannung.. Es können Verstärkungszahl und Selektion einer Hoch- frequenzverstä.rkerstufe bedeutend erhöht werden, wenn der Anodenkreis künstlich ent- dämpft wird. Dann steigt der Kreiswider stand, und der Innenwiderstand des Rohres wird durch den der Entdämpfung entspre chenden negativen Widerstand kompensiert. Eine solche Rückkopplung ist aber nur bei einer nachgeschalteten Gleichrichterstufe zweckmässig, das heisst wenn im Anodenkreis des nachfolgenden Rohres keine abgestimmte Hochfrequenzimpedanz mehr vorhanden ist. da sonst infolge der verschiedenen, mit einer Rückkopplungsanordnung verbundenen schädlichen Nebenwirkungen, wie ungewoll- ten Kapazitäten, Querkopplungen auftreten, die zu parasitären Schwingungen führen. Insbesondere bei einer Hochfrequenzverstär- kung mit Schirmgitterröhren, die hohen In nenwiderstand besitzen, ist eine Rückkopp lung praktisch nicht möglich. Erfindunge: gemäss wird der grosse Vorteil der Ausgangs- kreisentdämpfung erreicht, ohne dass eine Rückwirkung auf das Steuergitter eintritt. Gegenstand der Erfindung bildet eine Schaltung zur Verstärkung von Sehwingun- gen unter Verwendung mindestens einer Ent ladungsröhre mit einer Kathode, Anode und drei oder mehr Gitterelektroden,. wobei eine Rückkopplung zwar zwischen Elektroden desselben Rohres, aber derart vorgenommen wird, dass eine Beeinflussung des Steuergit ters dabei nicht stattfindet. Die Erfindung wird anhand verschie dener Ausführungsbeispiele erläutert. Bei Verwendung eines Rohres R. mit drei Gittern 1, 2, '3 zwischen Kathode K und Anode A (Fig. 1), von denen das mittlere Gitter 2 ein. Schirmgitter ist, wird dem ersten Gitter 1 die ankommende Steuerwechselspan nung aufgedrückt, während auf das -dritte Gitter 3 vom Anodenkreis Li Ci her eine Rückkopplungsspannung gegeben wird. Durch die Rückkopplung auf das dritte Git ter wird der Anodenkreis Li Ci entdämpft. Durch -das Schirmgitter 2 wird die Rückwir kung der Anodenspannung auf das Steuer gitter 1 verhindert. Bringt man die einzelnen Schwingkreise<I>L C</I> bezw. Li Ci noch in ge geneinander abgeschirmten Kästen an, die in den Figuren in Form verdickter Linien S an g o edeutet sind, so hat man auf diese Art und Weise eine praktisch vollkommene Entkopp- lung -der beiden Schwingkreise gegeneinander erzielt. Da das :dritte Gitter 3 in Gegenphase zur Anode d. gesteuert wird, arbeitet es in Phase mit dem ersten Gitter 1. Durch die zur Anöde A - gegenphasige Steuerung des dritten Gitters 3 wird die Rückwirkung der Anodenspannung auf das Steuergitter 1 noch weiter als es bereits durch das Schirmgitter geschehen ist, heruntergedrückt. Besondere Vorteile bietet die Verwendung eines Rohres mit Kathode, vier Gittern und einer Anode. Eine solche Röhre soll so ge schaltet sein, dass das erste Gitter des Rohres als Steuergitter, das zweite als Abschir- mungsgitter dient und das dritte Gitter die eigentliche Nutzelektrode ist. Das vierte Git ter ist dann das Hilfsgitter, auf welches die Rückkopplungsspannung gegeben wird, und die äussere Anode dient als Hilfselektrode. Das vierte Gitter erhält dann eine im allge meinen negative Gittervorspannung und wird von der .dritten Elektrode her durch Rück kopplung gesteuert. Würde unter Konstant haltung der übrigen Betriebsspannungen die Spannung des vierten Gitters verändert, so nimmt bei positiver werdender Spannung der vierten Elektrode der Strom zur dritten Elek trode ab, weil jetzt ein grösserer Strom nach der fünften Elektrode geht und der Summen strom der dritten und fünften Elektrode in folge des kleinen Durchgriffes nach der Ka thode zu praktisch konstant ist. Dieser Steuervorgang besitzt also eine negative Steilheit. Der Strom der dritten Elektrode nimmt bei positiver werdender Spannung der vierten Elektrode ab. Bei einem solchen Steuervorgang ergibt sich, im Gegensatz zu den heute gebräuchlichen Rückkopplungs schaltungen, dass die durch Rückkopplung dem Gitter zugeführte Spannung (hier also die vierte Elektrode) nicht gegenphasig zur Anodenspannung zu sein braucht (hier dritte Elektrode). Dadurch ergibt. sich eine beson ders einfache Art der Durchführung der Rückkopplung. Die Fig. 2 zeigt die Verwendung einer solchen Röhre R in einer Hochfrequenzver- stärkerschaltung mit Entdämpfung des Ano- denschwingkreises Li Ci. Die ankommende Steuerwechselspannung wird auf das erste Gitter 1 nächst der Kathode K gegeben. Das zweite Gitter 2 ist das Schirmgitter. Im Stromkreis des dritten Gitters 3 liebt der Nutzwiderstand, in der Figur ein auf Reso nanz abgestimmter Schwingungskreis Li Ci. Vom dritten Gitter 3 wird die Rückkopp lungsspannung dem vierten Gitter 4 gleich- phasig zugeführt. Die Vorspannung E4 des vierten Gitters 4 wird über einen Ableit- widerstan.d P zugeführt. Das dritte Gitter und das Ende des Ableitwiderstandes P sind durch einen Blockkondensator Ca verbunden. Der Ableitwiderstand ist in der Fig. 2 als Potentiometer angedeutet und,das vierte Git ter an .den veränderbaren Abgriff angeschlos sen. Auf diese Weise .ist es möglich, die Rückkopplung eventuell bis kurz vor dem Schwingungseinsatz einzustellen. Die Nutz spannung für die nächste Röhre nimmt man zweckmässig an .dem gesamten. Kopplungs widerstand P ab und führt sie direkt -dem Gitter zier nächsten Röhre zu. Die fünfte Elektrode muss bei dieser Schaltung auf einem konstanten Gleichpotential liegen, das heisst sie ist hochfrequenzmässig mit der Ka thode verbunden. Ein weiteres Beispiel, ähnlich der .vorher beschriebenen Röhre zeigt die Fig. 3. Das Rohr R mit den vier Gittern 1, 2, 3, 4 wird hier zur Hochfrequenzverstärkung vom ersten auf das dritte Gitter und zu einer Anodengleichrichtung mittelst der vierten und fünften Elektrode 4 und A angewandt, wobei gleichzeitig noch zwischen der dritten und der vierten Elektrode 3; 4 eine Rück kopplung besteht. Die ankommende Hoch frequenz-Wechselspa.nnung wird dem der Kathode K zunächst liegenden Gitter 1 zu geführt, das zweite Gitter 2 ist wieder das Schirmgitter. Das dritte und vierte Gitter 3, 4 sind hier wieder hochfrequenzmässig auf einander gekoppelt, und zwar derart, dass ,jetzt im Arbeitskreis des dritten Gitters ein Ohmscher Widerstand<B>TV</B> liegt und die Hochfrequenz über einen Blockkondensator Cs einem Schwingkreis Li Ci in der vier ten Gitterzuleitung zugeführt wird. Der Schwingkreis selbst ist transformatorisch an gekoppelt, um die Ankopplung leicht verän dern zu können. Die Vorspannung E4 der vierten Elektrode 4 ist so gewählt, dass der Strom auf der fünften Elektrode A auf einen scharfen Knick der Anodenstrom-Kennlinie eingestellt ist. Im Stromkreis der fünften Elektrode tritt demnach eine Gleichrichtung ein. Die gleichgerichteten Schwingungen werden durch den Ausgangsübertrager T ab genommen; der Kondensator C4 und die Drossel D dienen in bekannter Weise zur Entlastung des Übertragers von 11,och- frequenzströmen. Eine Abart. der Gleichrichteranordnung ist in einfacher Weise möglich, wenn man Matt der Anodengleichrichtung Gittergleich- richtung auf dem vierten Gitter 4 anwendet. Die Anordnung bleibt in grossen Zügen die selbe, die fünfte Elektrode A wird aber auf konstantem Gleichpotential gehalten, wäh rend der Niederfrequenzstrom dem Strom kreis des vierten Gitters 4 entnommen wird. Sinngemäss muss jetzt die Vorspannung E4 des vierten Gitters praktisch auf Null gelegt werden. Ein weiteres Beispiel ist in Fig. 4 dar gestellt. Es handelt sich um eine aperio- dische Hochfrequenzverstärkung mit hoher Verstärkungszahl. Das Hauptproblem einer aperiodischen Hochfrequenzverstärkung be- steht darin, dass die Kopplungswiderstände einen Betrag von etwa 5000 Ohm nicht über schreiten dürfen, da. sonst die Anordnungs kapazitäten, die einen Nebenschluss zu den Kopplungswiderständen darstellen, zu stark in die Erscheinung treten und die Frequenz abhängigkeit der Verstärkung zu ungünstig beeinflussen. Damit aber mit Widerständen von nur einigen<B>1000</B> Ohm eine gute Ver stärkung erzielt werden kann, muss entweder die Steilheit des Verstärkerrohres ausser ordentlich hoch oder der Innenwiderstand des Verstärkerrohres negativ sein, ferner muss in letzterem Falle der negative Widerstand die selbe Grössenordnung haben wie der Kopp lungswiderstand. Ein solcher negativer Widerstand wird nun im vorliegenden Falle mittelst der Rückkopplung erreicht. Diese Rückkopplung ist jetzt möglich ge worden, da dem vierten Gitter eine Wechsel spannung in derselben Phase, wie sie das dritte Gitter besitzt, zugeführt -zu werden braucht. Eine Phasenumkehr ist nämlich bei reiner Widerstandskopplung, wie sie für die aperiodische Hochfrequenzverstärhung not wendig ist, nicht möglich. Dem ersten Gitter wird wieder eine Eingangswechselspannung zugeführt. In der Abbildung sind vor dem ersten Gitter 1 bereits mehrere Schwingkreise I, II, III angeordnet, um eine genügende Selektion zu erreichen. Das zweite Gitter .des Rohres R. ist das Abschirmgitter. Das dritte und vierte Gitter 3, 4 sind durch die bekannte Widerstands- und Kondensator kopplung miteinander verbunden. Dem vier ten Gitter 4 wird die volle Wechselspannung des dritten Gitters 3 zugeführt, um durch eine genügend starke Rückkopplung einen möglichst wirksamen negativen Widerstand zu erhalten. Man kann dann, ähnlich wie früher, auch mit den Kopplungswiderständen kleinere Werte erreichen. Das dritte Gitter 3 ist wieder auf hohem positivem Gleich potential, das vierte Gitter 4 ist schwach negativ vorgespannt, die fünfte Elektrode A ist auf einem konstanten positiven Potential und hochfrequenzmässig mit der Kathode K kurzgeschlossen. Die Nutzspannung, die man jetzt etwa,dem nächsten Rohr zuführt, kann man an demselben Punkt abgreifen,, an dem das vierte Gitter angeschlossen ist. Bei der Konstruktion der zur Verwen dung gelangenden Verstärkerröhren -ist zu berücksichtigen, dass in den meisten. Fällen die Nutzfrequenz dem äussern Stromkreis der Entladungsstrecke zwischen Kathode und drittem Gitter entnommen wird. Es ist daher zweckmässigerweise dieses Gitter zur Auf nahme grösserer Leistungen geeignet zu dimensionieren, beispielsweise als Hochkant steggitter oder als geschwärztes Gitter bezw. als Gitter mit vorstehenden Wärmeableit- flächen auszubilden. Ausserdem ist es noch wichtig, das Gitter so zu dimensionieren, dass es den Strom nach der weiter aussen liegenden fünften Elektrode möglichst wenig abfängt, um eine intensive Steuerung mit dem vierten Gitter zu ermöglichen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Rückgekoppelte 1Vlehrgitterröhrenschaltung -zur Verstärkung von Schwingungen unter Verwendung mindestens einer Entladungs röhre, bei der zwischen der Kathode und der äussersten Elektrode drei oder mehr Gitter elektroden angeordnet sind, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schwingungen des Ein gangskreises des genannten Entladungs- gefässes und die seinem Ausgangskreis ent nommenen Rückkopplungsschwingungen ver schiedenen Gitterelektroden des Entladungs- gefässes zugeführt werden .und zur Auf hebung der Rückwirkung der Wechselspan nungen des Ausgangskreises auf den Ein gangskreis zwischen diesen Gitterelektroden ein Schirmgitter vorgesehen ist. UNTERANSPRtrCIIE 1.. Schaltang nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Anwendung einer Drei gitterröhre, deren mittleres Gitter als Abschirmgitter ausgebildet ist und deren Eingangskreis an das der Kathode- und der Rückkopplungskreis an das der äussersten Elektrode zunächst liegende Gitter angeschlossen sind: .?. Schaltung nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Verwendung mindestens einer wenigstens vier Gitterelektroden besitzenden Verstärkerröhre, derart, dass die Eingangsschwingungen dem der Ka thode - zunächst liegenden Gitter zuge führt werden, -dass das zweite Gitter als Abschirmgitter wirksam ist und Rück kopplüngsmittel zwischen- den Strom kreisen des dritten und vierten Gitters vorgesehen sind und der äussersten Elek trode ein positives Potential zugeführt wird.\3'. Schaltung nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet:, dass vom -dritten Gitter :die NutZspan- nungen entnommen werden. 4. Schaltung nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die auf positivem Potential gehaltene äusserste Elektrode hochfrequenzmässig mit der Kathode verbunden ist. 5.Schaltung nach Patentanspruch zur gleichzeitigen Verstärkung und Gleich richtung von Schwingungen, gekenn zeichnet durch Verwendung mindestens einer wenigstens vier Gitter besitzenden Röhre, derart, dass die Eingangssehwin- gungen dem der Kathode zunächst lie genden Gitter zugeführt werden, das zweite Gitter als Abschirmgitter dient. die Stromkreise des dritten und vierten Gitters durch Anwendung von Rück kopplungsmitteln aufeinander einwirken und die Ruhespannung des vierten Git ters so gewählt ist, dass Gleichrichtung eintritt. 6.Schaltung nach Patentanspruch und Un teranspruch 5, dadurch gekennzeichnet. -dass die gleichgerichteten Schwingungen dem Stromkreis des vierten Gitters ent nommen werden. 7. Schaltung nach Patentanspruch und Un teranspruch 5, dadurch gekennzeichnet.dass die gleichgerichteten .Schwingungen dem Stromkreis der äussersten Elektrode entnommen.werden. _ _ B. Schaltung nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Anwendung mindestens einer wenigstens vier Gitterelektroden besitzenden Verstärkerröhre, derart, dass die Eingangsschwingungen dem der Ka thode zunächst liegenden Gitter zuge führt werden, das zweite Gitter als<B>Ab-</B> dient, die Zuführung der Ruhespannungen des dritten und vierten Gitters über Ohmsche Widerstände er folgt und die den Gitterelektroden zu gekehrten Enden dieser Widerstände durch einen Blockkondensator verbunden sind. 9.Schaltung nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Verwendung mindestens einer Elektronenröhre, bei der zwischen der Kathode und der äussersten Elektrode mindestens vier Gitterelektroden ange- ordnet sind, bei der das von der Kathode an zweiter Stelle liegende Gitter als Ab schirmgitter und das dritte Gitter sehr weitmaschig ausgebildet ist, so dass der Durchgriff der vierten und fünften Elek trode durch .das dritte Gitter sehr gross ist und das dritte Gitter -der fünften Elektrode wenig Strom wegnimmt. 10.Schaltung nach Patentanspruch und Un teranspruch 9, gekennzeichnet durch Ver wendung einer Elektronenröhre, bei .der da.s von der Kathode an dritter Stelle lie gende Gitter für grosse Verlustleistungs- aufnahme ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (2)
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