Elektronenröhre. Es sind bereits verschiedene Ausführungs formen von Mehrfa@chrö@hren bekannt gewor den, mit denen einerseits, eine Raumersparnis im Empfänger und anderseits eine Verbilli gung der Röhrenbestückung desselben an- getrebt wurde. Solche Mehrfachröhren sind im allgemeinen so aufgebaut, dass einzelne Elektrodensysteme nebeneinander in einem Glaskolben untergebracht sind.
Vielfach wird eine für alle Systeme gemeinsame Glüh- kat.hode verwendet, welche eine entsprechend grosse Länge erhält, und längs derselben wer den diese verschiedenen Elektrodensysteme aneinandergereiht. Eine solche bekannte Röhre ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Die linke Hälfte der Röhre wirkt wie eine Schirm.gitterröhre, welche zur Hochfrequenz- verstärknng dient, während der rechte Teil als Raumladungsgitterröhre arbeitet und in Rückkopplungsschaltung zur Entdämpfung benutzt wird.
Während die Halterung von durchgehenden Elektroden eines konzentrisch aufgebauten Systems durch Abstützung des einen und Distanzierung des, andern Endes leicht ausführbar ist, bereitet der Aufbau eines, nach Fig. 1 ausgebildeten MehrfaGh- systems, auf einem Quetschfuss. in konstruk tiver und mechanischer Hinsicht betr'ächtliehe Schwierigkeiten, .da. die unterbrochenen Elek troden eine grössere Zahl von Stützpunkten notwendig machen.
Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, nicht mehr einzelne Elektro- densysteme längs der Kathode aneinander zu reihen, sondern statt dessen hintereinander gestellte Elektroden zu verwenden und sämt liche Elektroden an beiden Enden des Elek- trodensystems zu halten.
Um dabei die 'Wir kungsweise einer Mehrfachröhre zu erzielen, sollen mindestens zwei der hintereinander lie genden Elektroden, .die an über die ganze Länge des Elektrodensystems reichenden Stützen befestigt sind, in verschieden aus gebildete, in Richtung der Kathode nebenein- ander liegende Abschnitte aufgeteilt sein. Durch diese Aufteilung entstehen in .der Röhre verschiedenartig steuerbare Strom bahnen, die - wie bei einer Mehrfachröhre - voneinander getrennt oder zusammen gefasst zur Wirkung gebracht werden können.
Die so gebildeten Elektrodenabschnitte kön nen voneinander abweiehende geometrische Umhüllungsflächen haben, beispielsweise Mantelflächen: von Kreis- oder beliebigen Zylindern mit verschiedenem Durchmesser. Sie können insbesondere verschiedenartige Regelflächen sein, so dass zum Beispiel ein Abschnitt nach einer Kegelfläche, ein anderer nach einer Zylinderfläche mit Kreisquer schnitt, ein weiterer nach einer elliptischen Zylinderfläche gebildet ist.
Soweit die erfindungsgemässe Aufteilung sich auf Gitterelektroden bezieht, kann die Stramdurchlässigkeit .der einzelnen Ab schnitte voneinander verschieden sein oder auch die Stromdurchlässigkeit innerhalb eines einzelnen. Gitterabschnittes variieren.
Die erwähnten. Änderungen der geome trischen Umhüllungsfläche oder der Strom durchlässigkeit kommen in erster Linie bei Gitterelektroden in Betracht, deren Durchmes ser und Dichte der Bewicklung unter Um ständen sogar ganz extrem geändert werden können. Auch Fehlstellen in den Elektroden flächen oder die Ausdehnung einzelner Elek troden nur über einen Teil der Kathoden länge sind als Änderungen von Elektroden in Richtung der Kathode aufzufassen; auch in diesem Falle werden die betreffenden Elek troden von Stützen. .getragen, die sieh über die ganze Systemlänge erstrecken.
Auf !diese Weise wird erreicht, dass verschiedenen. Tei len der Kathode unterschiedliche Elektroden kombinationen gegenüber stehen und der aus der Kathode austretende Elektronenstrom in getrennte Strombahnen zerlegt wird, welche in verschiedener Weise steuerbar sind.
Je nachdem man eine möglichst unabhängige Steuerung der einzelnen Strombahnen oder eine .gewisse gegenseitige Abhängigkeit be absichtigt, kann die Änderung der Form gebung sprungweise und zwischen Extremen vorgenommen oder eine Übergangszone sein. Weitere Ausführungsmög lichkeiten bestehen darin, dass die Änderung der Umhüllungsfläche bei verschiedenen Elektroden an übereinander liegenden Stellen in derselben Querschnittebene eintreten kann oder nicht.
Wie durch die weiter unten gege benen Ausführungsbeispiele näher erläutert wird, kann die Änderung der Umhüllungs- fläche bei verschiedenen Elektroden auch gegenläufig erfolgen, indem beispielsweise bei einer Elektrode :der Durchgriff von links nach rechts abnimmt und bei einer andern Elektrode in umgekehrter Richteng; inner halb der einzelnen Abschnitte kann der Durchgriff konstant sein.
Es ist ferner denk bar, dass die Dunchg-riffsverhältnisse inner halb der durch die ändernde Umhüllungs- fläcbe einzelner Elektroden sich ergebenden Abschnitte des Elektro,densystems stetig variiert werden, um beispielsweise die Kenn linie der betreffenden Strombahn einen vom E t2 - Gesetz (E5t - Steuerspannung) ab weichenden Verlauf zu geben.
Dies geschieht zum Beispiel dadurch, dass der betreffende Gitterabschnitt mit stetig zunehmender Stei- gizng .oder mit abweehselnden .grösseren und kleineren Drahtabständen bewickelt wird, oder auch in der Weise, dass die betreffende Elektrode konisch ausgebildet wird.
Je nach Bedarf werden entweder beide Strombahnen mit einem variablen Durchgriff ausgestattet oder nur die eine .davon; im letzteren Falle wird zum Beispiel der in der einen Strom bahn liegende Teil einer Elektrode kreis zylindrisch und der in der andern Strombahn liegende Teil konisch oder ovalzylindrisch a usge bi -Idet.
Bei .den bisher bekannten Röhrenbauar ten, bei denen eine in Richtung der Kathode verschiedene Formgebung von Elektroden angewendet wurde, geschah dies sowohl in anderer Form als auch zu andern Zwecken, beispielsweise um einen logarithmischen Kennlinienverlauf zu erzielen oder um den bei direkt geheizten Glühkathoden längs des Heizfadens, auftretenden Spannungsfall zu kompensieren und eine homogene Feldvertei- lung herzustellen.
Im vorliegenden Falle wird aber gerade eine Inhomogenität der Steuer wirkung und die Ausbildung von nebenein- anderliegenden, durch die einzelnen Elektro den in verschiedenerii Masse beeinflussten Elektronenstrombahnen angestrebt.
Die erfinduilgsgemässe Röhre ist sowohl als Mehrfachröhre verwendbar in der Form, dass sie verschiedene voneinander unab hängige Funktionen erfüllt, oder auch der art, dass sich die einzelnen Entladungsvor gänge gegenseitig beeinflussen, wie es bei einer Mischröhre in Ü:berlagerungsempfän- gern der Fall ist.
Fig. ? stellt ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Röhre dar, welche .dieselben Eigensehaften wie die in Fig. 1. gezeichnete Doppelröhre besitzt. Insbesondere sind die extremen Unterschiede der Gittersteigungen hervorgehoben. In der linken Hälfte ist das die Kathode umgebende Gitter eng, in der reehten ganz weit gewickelt, bezw. es bleiben im Grenzfall .die Gitterstreben uribewickelt, so dass die Elektrode den auf dieser Seite hindurchgehenden Elektronenstrom nicht oder nur wenig beeinflussen kann.
An Stelle einer Bewicklung mit verschiedener Steigung kann auch ein netzförmiges Gitter mit ver schiedener Maschenweite verwendet werden. Das darauffolbende Gitter ist beiden Hälften gemeinsam und, obgleich es auf der linken Seite als Schirm- und auf der rechten als Raumladegitter wirkt, beispielsweise gleic.Ii- mässig über die ganze .Systemlänge aus geführt.
Unter Umständen wird man jedoch die Maschenweite der rechten, als Raumlade- gitter dienenden Hälfte grösser wählen, :so dass sich die Stromdurchlässigkeit des ersten und des zweiten Gitters im :gleichen Sinne ändert.
Die vor der Anode befindliche Elektrode be sitzt in der linken Hälfte eine sehr grosse, in der rechten Hälfte hingegen eine kleine Ganghöhe der Gitter"vicklung. In diesem Fall ist der linke Teil der Elektrode ohne merkliche Steuerwirkung. Elektrisch unter scheiden sieh die in den beiden Fig. 1 und 2 dargestellten Röhren nicht voneinander, wohl aber ist aus der Fig. 2 zu entnehmen, dass, das dort angegebene Elektrodensystem wesentlich einfacher gehaltert werden kann als bei der in Fig. 1 dargestellten Konstruk tion.
Die Fig. 3 und 3a dienen zur Erläuterung des konstruktiven Aufbaues der Röhre nach Fig. 2. Man erkennt daraus, dass alle Elek troden an beiden Enden des, Systems gehal ten werden, nämlich unten im Quetschfuss und oben durch eine Isolierleiste. Die nicht geheizten Elektroden sind an Haltestreben befestigt, die durch das .ganze Elektroden system hindurch gehen, und zwar wird die Anode von zwei und jede Gitterelektrode von je einer Stütze getragen.
Die Fig. 4 gibt ein weiteres Ausführungs beispiel für eine erfindungsgemässe, als Mehrfachröhre zu verwendende Elektronen röhre. Auch hier sind zwei in völlig verschie dener Weise gesteuerte Strombahnen ersicht- lieh. Die linke Hälfte der Röhre arbeitet als Hochfrequenzverstärker; das erste Gitter ist die Steuerelektrode;
dass. zweite ist auf dieser Seite beispielsweise dadurch, dass die Gitterstreben uribewickelt bleiben, wirkungs los und das dritte Gitter dient als Anode für diesen Stromkreis. und ist so, dieht gewickelt, dass die dahinter liegende Elektrode keinen merklichen Durchgriff besitzt. Die rechte Hälfte der Röhre stellt ein rückgekoppeltes Audion dar. Hierbei üben das erste und dritte Gitter keine Wirkung aus, während das zweite Gitter zur Steuerung dient.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung zeigt die Fig. 5, welche die Verwen dung einer Zwillingsröhre in einem Tonsender für zwei Frequenzen coi und coa erläutert.
In der linken Röhrenhälfte dient das erste Gitter zur Erregung der Frequenz co-2, wäh rend in der rechten Hälfte ,die Rückkopplung .der andern Frequenz toi auf das, dritte Gitter erfolgt; das zweite Gitter ist beiden Seiten gemeinsam und wirkt als Schirm- bezw. Raumladungsgitter. E@s ist ohne weiteres er sichtlich, dass eine derartige Röhre sich auch mit besonderem Vorteil a-ls Mischrohr in Zwischenirequenzempfängernverwendeu lässt.
Electron tube. Various embodiments of multiple tubes are already known, with which, on the one hand, space saving in the receiver and, on the other hand, a cheaper tube assembly was sought. Such multiple tubes are generally constructed in such a way that individual electrode systems are accommodated next to one another in a glass bulb.
In many cases, a glow cathode common to all systems is used, which is given a correspondingly large length, and along the same length these different electrode systems are lined up. Such a known tube is shown schematically in FIG.
The left half of the tube acts like a screen grid tube, which is used for high frequency amplification, while the right part works as a space charge grid tube and is used in a feedback circuit for undamping.
While the holding of continuous electrodes of a concentrically constructed system can easily be carried out by supporting one end and distancing the other end, the construction of a multi-faceted system according to FIG. 1 is based on a pinch foot. in constructive and mechanical terms considerable difficulties, .da. the interrupted electrodes make a larger number of support points necessary.
The present invention is based on the idea of no longer stringing individual electrode systems in a row along the cathode, but instead using electrodes placed one behind the other and holding all electrodes at both ends of the electrode system.
In order to achieve the effect of a multiple tube, at least two of the electrodes lying one behind the other, which are attached to supports extending over the entire length of the electrode system, should be divided into differently formed sections lying next to one another in the direction of the cathode . This division creates various controllable current paths in the tube, which - as in a multiple tube - can be brought into effect separately from one another or combined.
The electrode sections formed in this way can have geometrical enveloping surfaces that differ from one another, for example outer surfaces: of circular or any cylinders with different diameters. In particular, they can be different types of ruled surfaces, so that, for example, one section is formed according to a conical surface, another according to a cylindrical surface with a circular cross-section, and another according to an elliptical cylinder surface.
Insofar as the division according to the invention relates to grid electrodes, the current permeability of the individual sections can be different from one another or the current permeability within an individual one. Vary the grid section.
The mentioned. Changes in the geometric envelope surface or the current permeability are primarily considered in the case of grid electrodes, the diameter and density of the wrapping can even be changed extremely under certain circumstances. Defects in the electrode surfaces or the expansion of individual electrodes only over part of the cathode length are to be understood as changes in electrodes in the direction of the cathode; In this case, too, the electrodes concerned are supported by supports. .worn that extend over the entire length of the system.
In this way it is achieved that different. Parts of the cathode face different combinations of electrodes and the electron stream emerging from the cathode is broken down into separate current paths which can be controlled in different ways.
Depending on whether one intends to control the individual current paths as independently as possible or to have a certain mutual dependency, the change in shape can be made abruptly and between extremes or it can be a transition zone. Further possible embodiments consist in the fact that the change in the envelope surface may or may not occur in the case of different electrodes at points lying one above the other in the same cross-sectional plane.
As will be explained in more detail by the exemplary embodiments given below, the change in the enveloping surface can also take place in opposite directions for different electrodes, for example by: the penetration decreases from left to right for one electrode and in the opposite direction for another electrode; The penetration can be constant within the individual sections.
It is also conceivable that the impact ratios within the sections of the electrode system resulting from the changing enveloping area of individual electrodes are continuously varied in order, for example, to make the characteristic of the current path in question one of the E t2 law (E5t - Control voltage) to give deviating course.
This is done, for example, in that the relevant grid section is wound with a steadily increasing pitch or with alternating larger and smaller wire spacings, or also in such a way that the relevant electrode is conical.
Depending on requirements, either both current paths are equipped with a variable opening or only one of them; in the latter case, for example, the part of an electrode lying in one current path is circular and the part lying in the other current path is conical or oval-cylindrical.
In .den previously known Röhrenbauar th, in which a different shape of electrodes in the direction of the cathode was used, this happened both in a different form and for other purposes, for example to achieve a logarithmic characteristic curve or to the directly heated hot cathodes along the Filament, to compensate any voltage drop and to create a homogeneous field distribution.
In the present case, however, an inhomogeneity of the control effect and the formation of adjacent electron flow paths that are influenced to a different extent by the individual electrodes are aimed for.
The tube according to the invention can be used both as a multiple tube in such a way that it fulfills various independent functions, or in such a way that the individual discharge processes mutually influence each other, as is the case with a mixing tube in overlay receivers.
Fig.? represents an embodiment of such a tube, which has the same properties as the double tube shown in FIG. In particular, the extreme differences in the grid gradients are emphasized. In the left half the grid surrounding the cathode is tight, in the right half it is very wide, respectively. In the borderline case, the lattice struts remain wound, so that the electrode cannot or only slightly influence the electron flow passing through on this side.
Instead of wrapping with a different pitch, a reticulated grid with different mesh sizes can be used. The following grid is common to both halves and, although it acts on the left as a screen and on the right as a space loading grid, for example, the same way over the entire system length.
Under certain circumstances, however, the mesh size of the right half serving as the space charge grid will be chosen to be larger, so that the current permeability of the first and second grid changes in the same sense.
The electrode located in front of the anode has a very large pitch of the grid winding in the left half and a small pitch in the right half. In this case, the left part of the electrode has no noticeable control effect. Electrically, the two are differentiated 1 and 2 tubes shown not from each other, but it can be seen from FIG. 2 that the electrode system specified there can be held much more easily than in the construction shown in FIG.
3 and 3a serve to explain the structural design of the tube according to FIG. 2. It can be seen from this that all electrodes are held at both ends of the system, namely at the bottom in the pinch foot and at the top by an insulating strip. The unheated electrodes are attached to struts that go through the entire electrode system, the anode is supported by two and each grid electrode is supported by a support.
Fig. 4 is a further embodiment example for an inventive, as a multiple tube to be used electron tube. Here, too, two current paths controlled in completely different ways can be seen. The left half of the tube works as a high frequency amplifier; the first grid is the control electrode;
that. The second one is ineffective on this side, for example, because the lattice struts remain wrapped around the uri, and the third lattice serves as an anode for this circuit. and is wound in such a way that the electrode behind it has no noticeable penetration. The right half of the tube represents a feedback audio. The first and third grids have no effect, while the second grid is used for control.
Another embodiment of the invention is shown in FIG. 5, which explains the use of a twin tube in a sound transmitter for two frequencies coi and coa.
In the left half of the tube, the first grid is used to excite the frequency co-2, while in the right half, the feedback .der other frequency toi to the third grid takes place; the second grid is common to both sides and acts as a screen or. Space charge grid. It is readily apparent that such a tube can also be used with particular advantage as a mixing tube in inter-frequency receivers.