Elektronenröhre zur Verstfirkung elektrischer Schwingungen. Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf eine Elektronenröhre zur Verstärkung elektrischer Schwingungen.
Bei einer Triode verläuft die Ia-Vg-Kenn- linie bekanntlich gemäss der 3/,-Potenzkurve, bei gewissen andern Röhren ist sie sogar noch stär ker gekrümmt. Diese Ia-Vg-Kennlinie ist daher nur über einen verhältnismässig klei- rten Teil als praktisch geradlinig zu betraeh- ten, so dass nur ein kleiner Teil des negativen Gitterspannungsgebietes benutzt werden kann, wenn ein bestimmter zulässiger 'Verzerrungs prozentsatz nicht überschritten werden darf.
Für das übliche Arbeitsgebiet der Röhre gilt dies sowohl für die statisehe, als auch für die dynamische Ia-VG-Kennlinie.
Es wurde bereits versucht, Verstärkerröh- ren in der Weise zu bauen, dass diese Ver zerrung in geringerem. Masse auftritt, was dann in der Ia-Vg-Kennlinie derart zum Ausdruck kommt, dass diese Kennlinie über eine grössere Länge praktisch geradlinig ist. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Röhren zu verwenden, bei denen die Steuerung des An odenstromes durch Ablenkung eines Elek tronenbündels erfolgt. Solche Röhren sind aber verhältnismässig verwickelt und erfor dern im allgemeinen hohe Spannungen für die optimale Wirkung.
Die erwähnten Nachteile lassen sieh durch Verwendung einer Elektronenröhre nach der Erfindung vermeiden, da es sieh aus vielen Untersueliungen ergeben hat, dass es möglich ist, einen bestimmten Teil der la-Vg-Kenn- linie weniger gekrümmt verlaufen zu lassen als die"/,-Poten7kurve, Lind zwar insbesondere den im Arbeitsgebiet liegenden Teil.
Zu die sem Zweck hat die Anmelderin bereits vorge schlagen, in einer Röhre Steuer- und Schirm gitter mit gleicher Steigung zu wickeln und derart anzuordnen, dass die wirksamen Teile, von der Kathode her gesehen, hintereinan- derliegen, wobei dann das Verhältnis zwischen dem Abstand dieser Gitter und der Steigung wenigstens 2<B>: 1</B> beträgt, und das zweite Git ter aus Drähten besteht, deren Stärke wenig stens 1./" der Steigung ist. Das gleiche Er gebnis lässt sich praktisch mit einfaeheren Mitteln erzielen.
Zu diesem Zweck ist erfindungs,-,emäss in einer Elektronenröhre zür Verstärkung elek- triseher Schwingungen, die wenigstens eine Kathode, ein Steuergitter und eine Anode enthält, und bei welcher der Elektronenstrom, zu mindestens einem Bündel zusammenge drängt ist, dessen Breite sieh mit der Span- nun- des Steuergitters ändert, zwischen dem Steuergitter und der Anode wenigstens ein auf einem festen positiven Potential zu hal tendes, sieh mindestens nahezu parallel zur Kathode erstreckendes leitendes Organ ange bracht, das derart gestaltet und angeordnet ist,
dass bei Steuergitterspannungen in der Nähe des vorbestimmten Arbeitspunktes der Röhre dieses Organ einen solchen Teil des Elektronenstromes auffängt, dass das entspre- ehende Gebiet der Ia-Vq-Kennlinie weniger gekrümmt ist als der '/"-Potenzkurve ent spricht.
Hierbei wird der Umstand benutzt, dass bei Änderung der Spannung an den Bün- delungsorganen, in diesem Falle z.B. den Halterungsstäben des Steuergitters oder den mit diesem Gitter verbundenen Bündelungs- organen, die Bündelbreite sich ändert. Eine Abnahme der negativen Steuergitterspannung bewirkt dann immer eine Zunahme der Bün delbreite. Die vorliegende Erfindung benutzt diese Erscheinung zur Erzielung des beschrie benen Effektes.
Infolge des Vorhandenseins der erfin dungsgemässen Organe wird erreicht, dass bei Zunahme der Bündelbreite diese Organe in einem bestimmten Augenblick von den Rän dern des Bündels erreicht und daher strom führend werden, so dass der Anodenstrom -verhältnismässig in geringerem Masse zunimmt als bei Abwesenheit dieser Organe. Auf diese Weise wird erreicht, dass im Arbeitsgebiet der Röhre die Steilheit der Ia-Vg-Kenn- linie in geringerem Masse zunimmt als der ',',-Potenzkurve entspricht und daher weniger gekrümmt verläuft.
Bei Vorhandensein eines Schirmgitters können die Organe mit diesem Gitter verbun den werden oder einen Teil desselben bilden.
Zur Erzielung der richtigen Wirkung dürfen die Organe nicht eine zu grosse Breite haben. Im allgemeinen können diese Organe eine Breite von<B>0,3</B> nun aufweisen.
Die erlindungsgemässe Bauart bietet den Vorteil, dass sie sieh ohne besondere Schwie- rigkeiten bei bestehenden Ty <B>.</B> pen von Ent- ladungsröhren verwenden lässt. Dabei werden an die Bauart und den Abstand zwischen den Elektroden keine andern Anforderungen ge stellt als die, welche bereits im allgemeinen für eine gute Wirkung der Röhre berück sichtigt werden.
Die Bündel-ung der Elek tronen wird in den meisten Fällen bereits in hinreichendein Masse infolge des Vorhanden seins der Halter-ungsstäbe des Steuergitters erhalten, wenn diese Halterungsstäbe von hinreichender Stärke sind und sich beid seitig der Kathode befinden, Die Bündelung kann aber dadurch ver bessert werden, dass in bekannter Weise der Kathode ein ovaler, elliptischer oder kreis- föriniger Querschnitt gegeben wird.
Der für Endverstärkerröhren übliche, linsenförmige Kathodenquersehnitt, bei dem die Seiten flächen nicht mit einem emittierenden Stoff versehen sind, ist in dieser Hinsicht weniger günstig. Auch bei Verwendung einer solchen Kathode kann die Bündelung daher in der Weise verbessert werden, dass in bekannter Weise Stäbchen am Steuergitter angebracht werden.
Die erfindungsgemässen leitenden Organe können die Form von geraden Stäben haben. Diese Stäbe können sich in etwas schräger Lage gegenüber der Kathode befinden. Aueii lassen sich die Stäbe durch Streifen oder Plättehen ersetzen, wobei letztere z. B. trapez- förmig gestaltet sind oder durch Einkerbun gen oder dergleichen an den Rändern eine i-mgleichmässige Breite erhalten können. Auf diese Weise ist die Zunahme des von diesen Organen aufgefangenen Stromes regelbar. Zu diesem Zweck wären auch gebogene Stäbchen -verwendbar.
Ferner ist es möglich, die er wähnten Organe gleichzeitig als Halterungs- stäbe eines Schirmgitters dienen zu lassen. Es ist möglich, ein einziges Organ zu verwenden, im allgemeinen aber werden mehrere Organe in einem Abstand beiderseitig eines Bündels angebracht, der grösser als die kleinste Bün delbreite, aber kleiner als die grösste Bündel breite ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der beiliegenden Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. <B>1</B> und 2 Kennlinien und Fig. <B>3</B> einen Querschnitt einer Pentode. In Fig. <B>3</B> ist mit<B>5</B> die Kathode, mit<B>6</B> das Steuergitter, mit<B>7</B> das Schirmgitter und mit <B>8</B> die Anode einer Pentode bezeichnet. Zwi- sehen dem Schirmgitter<B>7</B> und der Anode<B>8</B> kann noch ein (nicht dargestelltes) Fanggitter -vorgesehen sein, das mit der Kathode ver bunden sein kann.
Die Halterungsstäbe <B>10</B> des Steuergitters bewirken eine Bündelung des Elektronenstromes.
In Fig. <B>1</B> ist mit<B>1</B> eine dynamische Ia-Vg- Kennlinie der Pentode bezeichnet, die bis zum Punkt b annähernd gemäss der '/,-Po- tenz verläuft, während mit 2 eine nach der Erfindung verbesserte Kennlinie bezeichnet ist. Der Punkt c ist der Arbeitspunkt der Röhre.
Bei der Linie 2 ist der Teil a-b, der dem Arbeitsgebiet der Röhre entspricht, weniger gekrümmt als der entsprechende Teil der Linie<B>1.</B> Dies wird erreicht, indem, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist, in diesem Gebiet das Schirmgitter einen verhältnismässig grö sseren Strom zu führen anfängt (Linie 4), da infolge der Spannungsänderung des Steuergitters die Breite der Elektronenbündel dermassen zunimmt, dass die in diesem Falle parallel zur Kathode befindlichen dünnen Stäbe<B>9</B> (Fig. <B>3)</B> stromführend werden. Diese.
Stäbe werden in einem solche gegenseitigen Abstand angeordnet, dass sie im Arbeitspunkt der Röhre etwa zur Hälfte ihrer Breite inner halb des Bündels liegen. Diese Lage lässt sieh an Hand von Prüfungen, beispielsweise in Verbindung mit Untersuchungen mit der Gummihaut, in einfacher Weise festsetzen. Liegen die Stäbe<B>9</B> völlig innerhalb des Bün dels, so verläuft die Zunahme des Schirm- gitterstromes wieder entsprechend der ur- sprüngliehen Linie<B>3</B> (Fig. 2).
Die Bündel haben eine Breite<B>1</B> (Fig. <B>3)</B> bei einer stark negativen Steuergitterspannung. Erreichen die Bündel eine Breite II, so nimmt der Schirmgitterstrom in verhältnismässig grö- sserein Masse zu als gemäss der Linie<B>3.</B> Die ser Moment muss somit bei einer negativen Steuergitterspannung erreicht werden, die dem Punkt a entspricht, und die Stäbe<B>9</B> müs sen vorzugsweise bei einer Steuergitterspan- nung entsprechend dem Punkt<B>b</B> völlig inner halb der Bündel liegen.
Bei einer noch posi tiver werdenden Steuergitterspannung erhal ten die Bündel eine Breite, wie sie in Fig. ") mit III angedeutet ist. Die Stäbe<B>9</B> müssen im allgemeinen eine geringere Stärke aufwei- ken als die Stützstäbe<B>11,</B> aber diese Stärke ist veränderlich entsprechend der Länge des G',
ebietes a-b und dem Masse der Breiten- änderung der Bündel bei Änderung der Steuergitterspannung. Gegebenenfalls können die Säbe als Halterungsstäbe des Schirm gitters dienen, wobei dann dessen Halterungs- stäbe <B>11</B> entfallen können.