Röhrenschaltung. Der Patentanspruch des Hauptpatentes kennzeichnet eine Röhrenschaltung, bei der die Verstärkung der elektrischen Schwingun gen durch Änderung der Steilheit wenigstens einer der Röhren regelbar ist und bei der eine negative Rückkopplung für die zu verstär kenden Schwingungen zur Wirkung gebracht wird. Zu diesem Zwecke wird der Rückkopp lungsstrom oder die Rückkopplungsspannung dem Kreis wenigstens einer stromführenden Elektrode der geregelten Röhre entnommen, deren Wechselstrom bei Verringerung der Verstärkung zunimmt oder doch konstant bleibt.
Bei den im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt die Regelung des Verstärkungsgrades durch Änderung der Vorspannung eines zwischen der erwähnten stromführenden Elektrode und der Anode liegenden Regelgitters der Röhre.
Dieser Regelungsart haftet der Übelstand an, dass man nicht stets über eine Elektrode verfügt, deren, Wechselstrom bei Verringe- rung der Verstärkung zunimmt, so dass in vielen Fällen Röhren von besonderer Bauart. benötigt werden.
Die Erfindung bezweckt, die im Patent anspruch des Hauptpatentes gekennzeichnete Röhrenschaltung derart weiter auszubilden, dass ein mit abnehmender Verstärkung zu nehmender Rückkopplungsstrom oder eine solche Spannung auf einfache und zweck- dienliche Weise erhalten wird.
Gemäss der Erfindung erfolgt die Rege lung der Verstärkung mittels Ablenkung eines Elektronenbündels wobei die vom zu verstärkenden Signal herbeigeführten Inten- sitItsänderungen des abgelenkten Elektro- nenbündelteils dem Steuergitter der geregel- ten Röhre gegenphasig aufgedrückt werden.
Hierdurch erreicht man auf einfache Weise einen mit der Ablenkung (und somit mit der Signalintensität) wechselnden Grad der Gegenkopplung. Verstärkungsregelung mittels Bündelablenkung ist an sich bekannt. Fis. 1 der beiliegenden Zeichnung stellt eine bekannte Schaltung zu diesem Zweck dar, während in Fib. 2 ein Ausführungsbeispiel der Röb- rensehaltunb nach der Erfindung dargestellt ist.
In Fig. 1 ist eine Schirmgitterröhre 1 dargestellt, die eine Kathode 2, ein Steuer gitter 3, ein Schirmgitter 4, eine Hauptanode 5 und eine Hilfsanode 6 enthält. Seitlich vom Elektronenstrom befindet sich eine kleine Ablenkplatte 7, der die Regelspannungen zu geführt werden, die als von einer bekannten Vorrichtung zur selbsttätigen Intensitätsrege lung (A. V. C.) geliefert angenommen wer den. Das zu verstärkende Signal wird zwi schen Steuergitter und Kathode angelegt.
Die Hauptanode 5 ist über einen abgei- stimmten Kreis 8 und die Hilsanode un mittelbar leitend mit dem Plus-Pol einer Gleichstromquelle 12 verbunden.
In dem gemeinsamen Stromkreis der bei den Anodenkreise liegt schliesslich ein von einem Ausgleichkondensator 10 überbrückter Widerstand 9.
Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Bei schwachen Signalen wird keine Span nung der Ablenkplatte 7 aufgedrückt und der Gesamtemissionsstrom verteilt. sich in be stimmter Weise auf die beiden Anoden 5 und 6.
Zweckmässig ist die Vorrichtung derart zu gestalten, dass so ziemlich das ganze Bün del dann auf der Hauptanode 5 endet. Zu diesem Zweck kann z. B. eine sogenannte Elektronenoptik benutzt werden.
Bei stärker werdendem Signal wird das Elektronenbündel jedoch allmählich immer mehr nach rechts abgelenkt, dadurch .dass die Platte 7 immer mehr negativ wird. Die stärkste Regelung ergibt sich naturgemäss, wenn schliesslich so ziemlich das ganze Bündel auf der Hilfsanode 6 endet. Dies kann auch von der erwähnten Optik unterstützt werden, wobei auch die Anbringung zweier oder meh rerer Ablenkplatten 7 anstatt einer einzigen in dieser Beziehung einen Zweck haben kann. Gleichstrom und verstärktes Signal begin nen somit bei Regelung immer mehr ihren Weg über die Hilfsanode 6 zu nehmen.
Durch richtige Bemessung lässt sich erzielen, dass sich die Signalstärke über den Kreis 8 nur wenig mit der Intensität des eintreffenden Signals verändert. Auch bleibt im gemein samen Teil der beiden Anodenkreise, d. h. im Widersta.nde 9, der Gesamtgleichstrom kon stant. Der in diesem Widerstand auftretende Spannungsabfall, welcher der Steuergitter vorspannung entspricht, verändert sich somit ebenso wenig. Bei Regelung dreht sich somit nur die Röhrenkennlinie um den Schnitt punkt mit der Abszissenachse, aber der Ar beitspunkt, bleibt unverändert.
Dem Vorteil dieser gleichbleibenden (nega tiven) Vorspannung steht jedoch ein Nach teil entgegen, der in gewissen Fällen hinder lich werden kann, da diese Vorspannung nunmehr so gross gewählt -erden muss, dass sie auch noch für das stärkste Signal aus reicht, das man auf dem Steuergitter erwar ten kann. Ist die Regelröhre nun z. B. an den Anodenkreis angeschlossen und ist die Signal stärke in der Antenne schon von der Grössen ordnung von 1 Volt effektiv, so kann man auf .dem Steuergitter der Regelröhre schon Signale mit einer Spitzenspannung von an nähernd 10 Volt erwarten und man muss die Vorspannung somit wenigstens auf - 10 Volt einstellen, was schwierig ist.
Durch Anwendung der Erfindung kann u. a. auch diese Schwierigkeit behoben wer den.
Die Schaltung nach Fig. 2 ist von der bekannten Schaltung nach Fig. 1 insofern verschieden, als der Kondensator 10 nun schlechterdings nur noch im Kreise der Hauptanode 5 liegt, und dass ein Widerstand 1l, der gross gegenüber 9 ist, zwischen dem "toten" Ende des Kreises 8 und der Strom quelle 12 eingeschaltet ist. Auf den Gesamt gleichstrom übt dies naturgemäss keinen Ein fluss aus. Der Wechselstrom des Haupt anodenkreises fliesst nun jedoch in der grossen Hauptsache durch den Kondensator 10 und derjenige der Hilfsanode in der Hauptsache durch den Widerstand 9 nach der Kathode.
Letzteres hat eine Gegenkopplung zur Folge, dadurch dass sich über den Widerstand 9, der jetzt nicht länger vom Kondensator 10 über brückt wird, eine Wechselspannung in Gegen phase zu dem Signal bildet.
Diese Gegenkopplung hat den Vorteil, dass man die negative Gitterverspannung und den Regelungsfaktor nunmehr kleiner wählen kann. Nimmt man z. B. an, dass das Signal maximal fünfmal von der Gegenkopplung geschwächt wird, so. wird- eine Verspannung von - 2 Volt unterhalb der Gitterspannung, bei der sich noch gerade kein Gitterstrom einstellt, unter den oben angedeuteten Be dingungen genügen und man kann mit einem fünfmal kleineren Regelfaktor, d. h. mit fünfmal kleineren Spannungsänderungen auf der Ablenkplatte 7, auskommen.
Es ist nicht erwünscht, den mittels des Widerstandes 9 regelbaren Gegenkopplungs- grad bedeutend höher zu treiben, da die Gegenkopplung von dem abgelenkten, nicht als nützliches Signal verwendeten Teil des Elektronenbündels bewirkt wird, so dass das "Rauschen" mit der Gegenkopplung zuneh men wird.
Dem steht jedoch entgegen, dass die Gegenkopplung mit der Stärke .des abgelenk ten Signals und somit auch mit der Inten sität des eintreffenden Signals wechselt, was naturgemäss wünschenswert ist.
Tube circuit. The claim of the main patent characterizes a tube circuit in which the amplification of the electrical Schwingun conditions can be controlled by changing the slope of at least one of the tubes and in which a negative feedback for the vibrations to be amplified is brought into effect. For this purpose, the feedback current or the feedback voltage is taken from the circuit of at least one current-carrying electrode of the regulated tube, the alternating current of which increases or remains constant when the gain is reduced.
In the exemplary embodiments described in the main patent, the degree of gain is regulated by changing the bias voltage of a tube regulating grid located between the aforementioned current-carrying electrode and the anode.
The disadvantage of this type of regulation is that one does not always have an electrode whose alternating current increases when the gain is reduced, so that in many cases tubes of a special design. are needed.
The aim of the invention is to further develop the tube circuit characterized in the patent claim of the main patent in such a way that a feedback current or such a voltage that increases with decreasing gain is obtained in a simple and useful manner.
According to the invention, the gain is regulated by deflecting an electron beam, the changes in intensity of the deflected electron beam part brought about by the signal to be amplified being pressed onto the control grid of the regulated tube in antiphase.
In this way, a degree of negative feedback that changes with the deflection (and thus with the signal intensity) is achieved in a simple manner. Gain control by means of beam deflection is known per se. F sharp. 1 of the accompanying drawings shows a known circuit for this purpose, while in Fib. 2 shows an embodiment of the tube holder according to the invention.
In Fig. 1, a screen lattice tube 1 is shown, which includes a cathode 2, a control grid 3, a screen grid 4, a main anode 5 and an auxiliary anode 6 contains. To the side of the electron flow is a small deflection plate 7, which the control voltages are fed to, which are assumed to be supplied by a known device for automatic intensity control (A.V.C.). The signal to be amplified is applied between the control grid and the cathode.
The main anode 5 is connected to the positive pole of a direct current source 12 via a coordinated circuit 8 and the auxiliary anode.
In the common circuit of the anode circuits, there is finally a resistor 9 bridged by a compensation capacitor 10.
The device works as follows: In the case of weak signals, no voltage is pressed onto the deflector plate 7 and the total emission current is distributed. in a certain way on the two anodes 5 and 6.
The device is expediently designed in such a way that pretty much the entire bundle then ends on the main anode 5. For this purpose z. B. a so-called electron optics can be used.
As the signal becomes stronger, the electron beam is gradually deflected more and more to the right, so that the plate 7 becomes more and more negative. The strongest regulation naturally arises when finally pretty much the whole bundle ends on the auxiliary anode 6. This can also be supported by the optics mentioned, wherein the attachment of two or more deflection plates 7 instead of a single one can also have a purpose in this regard. Direct current and amplified signal therefore begin to take their way more and more via the auxiliary anode 6 during regulation.
Correct dimensioning makes it possible to achieve that the signal strength over the circle 8 changes only slightly with the intensity of the incoming signal. Also remains in the common part of the two anode circles, i. H. in the resistance 9, the total direct current is constant. The voltage drop occurring in this resistor, which corresponds to the bias voltage of the control grid, thus changes just as little. During regulation, only the tube curve rotates around the point of intersection with the abscissa axis, but the working point remains unchanged.
However, the advantage of this constant (negative) bias is opposed by a disadvantage, which can be a hindrance in certain cases, as this bias must now be chosen so large that it is sufficient for the strongest signal that is received the control grid can expect. Is the control tube now z. B. connected to the anode circuit and the signal strength in the antenna is already of the order of magnitude of 1 volt, you can expect signals with a peak voltage of almost 10 volts on the control grid of the control tube and you have to bias the voltage at least set it to -10 volts, which is difficult.
By applying the invention, u. a. this difficulty will also be resolved.
The circuit according to FIG. 2 differs from the known circuit according to FIG. 1 insofar as the capacitor 10 is now only in the circle of the main anode 5, and that a resistor 11, which is large compared to 9, is between the "dead" End of circle 8 and the power source 12 is turned on. This naturally has no influence on the total direct current. The alternating current of the main anode circuit now flows mainly through the capacitor 10 and that of the auxiliary anode mainly through the resistor 9 to the cathode.
The latter results in negative feedback, in that an alternating voltage is formed in phase opposition to the signal via the resistor 9, which is no longer bridged by the capacitor 10.
This negative feedback has the advantage that the negative grid tension and the control factor can now be selected to be smaller. If you take z. B. assume that the signal is weakened a maximum of five times by the negative feedback, so. - a voltage of - 2 volts below the grid voltage, at which there is just no grid current, will be sufficient under the conditions indicated above and you can use a control factor five times smaller, i.e. H. with five times smaller voltage changes on the deflection plate 7 manage.
It is not desirable to drive the degree of negative feedback, which can be regulated by means of the resistor 9, significantly higher, since the negative feedback is brought about by the deflected part of the electron beam that is not used as a useful signal, so that the "noise" with the negative feedback will increase.
However, this contradicts the fact that the negative feedback changes with the strength of the deflected signal and thus also with the intensity of the incoming signal, which is naturally desirable.