Schaltung für die regelbare Verstärkung von elektrischen Schwingungen. Im Hauptpatent ist eine Schaltung für die regelbare Verstärkung von elektrischen Schwin- gungen mittels zweier parallelgeschalteter, durch Steuergitter gesteuerter Entladungs strecken mit Charakteristiken beschrieben wor den, deren Steilheiten als Funktion der Steuer gitterspannung sich verschiedenartig ändern.
Diese Schaltung kennzeichnet sich durch die Verwendung von Entladungsstrecken, von denen die erste eine in bezug auf die zweite grosse mittlere Steilheit, dagegen einen klei nen Aussteuerbereich aufweist, und dass Mittel vorgesehen sind, die selbsttätig bewirken, dass die Verstärkung unterhalb eines vorgegebenen Amplitudenwertes der zu verstärkenden Schwingungen wenigstens nahezu ausschliess lich durch die erstgenannte Strecke, und ober halb dieses Amplitudenwertes wenigstens nahezu ausschliesslich durch die zweite Strecke erfolgt,
wobei die Signalspannung auf ein in der Nähe der Kathode angeordnetes Steuer gitter wirkt und die erwähnten Mittel durch weiter von der Kathode entfernte Gitter ge bildet werden, auf die von der Signalspan nung abhängige Spannungen wirken.
Die selbsttätige Umschaltung von der einen Untladungsstreeke zur andern ist dadurch er zielbar, dass den Steuergittern eine von der Amplitude der zu verstärkenden Schwingun gen abhängige Regelspannung zugeführt wird, die bei verhältnismässig grossen Werten der zu verstärkenden Schwingungen die erstge- nannte Entladungsstrecke sperrt.
und zugleich das Potential einer in der letztgenannten Ent ladungsstrecke (das heisst der Strecke mit der verhältnismässig kleinen mittleren Steilheit und dem verhältnismässig grossen Aussteuer bereich) liegenden Hilfselektrode derart be einflusst, dass diese Strecke bei verhältnis mässig kleinen Werten der zu verstärkenden Schwingungen gesperrt wird.
Bei einer im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsform der Schaltung wird die er wähnte Hilfselektrode über einen Widerstand mit den untereinander verbundenen Anoden der beiden Entladungsstrecken verbunden, und es ist in den gemeinsamen Anodenkreis dieser Strecken ein zweckmässig hoher Wider stand aufgenommen, der derart bemessen ist, dass bei kleinen Amplituden der zu verstär- kenden Schwingungen die Entladungsstrecke,
in der die Hilfselektrode angeordnet ist, ge sperrt wird.
Die Erfindung bezweckt, eine Verbesse rung dieser Schaltung zu schaffen, wodurch die maximal erzielbare Verstärkung gesteigert wird.
Die Erfindung fusst auf der Erkenntnis, dass der zwischen der Hilfselektrode und den Anoden angeordnete Widerstand die Anoden- impedanz und infolgedessen die Verstärkung verringert.
Nach der Erfindung wird die Hilfselek trode über einen Widerstand mit einem in der ersten Entladungsstrecke angeordneten Gitter verbunden, das über einen Widerstand an einer positiven Spannung liegt.
Es ist nämlich festgestellt worden, dass es zum Sperren der letztgenannten Entladungs- strecke nicht erforderlich ist, die Hilfselek trode mit den untereinander verbundenen An oden der beidenHilfsstrecken zuverbinden. Das Ausschalten dieser Entladungsstrecke kann, wie sich gezeigt hat, ebenso gut erreicht wer den,
wenn die Spannung für die Hilfselek trode von einem Gitter mit positiver Span nung in der andern Entladungsstrecke abge leitet wurde. Zweckmässig werden die Hilfs elektrode und das positive Gitter derart aus gebildet und angeordnet, dass der Durchgriff der Hilfselektrode durch das entsprechende Steuergitter grösser ist als der Durchgriff des Gitters mit positiver Vorspannung durch das diesbezügliche Steuergitter.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Die Figur zeigt eine Schaltung zur Ver stärkung von Niederfrequenzschwingungen, bei der zwei Entladungsstrecken zur Verwen dung kommen, die beide in einer einzigen Ent ladungsröhre 1 untergebracht sind; diese Röhre enthält ein Steuergitter 2, ein aus zwei Teilen 3, 3' bestehendes Schirmgitter, ein Fanggitter 4, eine Anode 5 und eine Kathode 6, die mit dem Fanggitter 4 verbinden ist.
Die oben genannte Hilfselektrode wird vom Teil 3' des Schirmgitters gebildet. Die Entladungsstrecke, in der sich diese Hilfselektrode befindet, wird von einem Teil des Steuergitters gesteuert, der mit ungleichmässigem Wickelschritt aus gebildet ist; der sich in der andern Entla dungsstrecke befindende Steuergitterteil ist mit gleichbleibendem Schritt gewickelt. Die beiden Steuergitterteile sind elektrisch direkt miteinander verbunden. Das Fanggitter 4, die Anode 5 und die Kathode 6 dienen gleichzei tig für beide Entladungsstrecken.
Der Schirmgitterteil 3 ist über einen Wi derstand 8 mit dem positiven Pol einer (in der Zeichnung nicht dargestellten) Gleich spannungsquelle und über einen Kondensator 9 mit der Kathode 6 verbunden. Die Hilfselektrode 3' ist über einen vor zugsweise hohen Widerstand 10 mit dem Schirmgitterteil 3 verbunden. Die Hilfselek trode steht ausserdem über einen Kondensator 11 mit der Kathode 6 in Verbindung. Im An odenkreis ist ein verhältnismässig hoher Wider stand 12 aufgenommen.
Die zu verstärkenden Niederfrequenz schwingungen werden zusammen mit einer von der Amplitude dieser Schwingungen ab hängigen Regelspannung dem Steuergitter 2 zugeführt; die verstärkten Schwingungen kön nen über einen Kondensator 13 von dem Wi derstand 12 abgegriffen werden.
Die Schaltung liefert wie die im Haupt patent beschriebene, eine hohe maximale rauschfreie Verstärkung (bei niedrigem An odenstrom), wenn die Amplitude der zu ver stärkenden Schwinglungen verhältnismässig klein ist, und eine vorzüglich regelbare Ver stärkung, wenn diese Amplitude verhältnis mässig gross ist. Die hohe maximale Verstär kung wird mittels der Entladungsstrecke er reicht, in der sich der Schirmgitterteil.3 be findet, während die regelbare Verstärkung mittels der Entladungsstrecke erfolgt, in der sich die Hilfselektrode 3' befindet.
Die selbsttätige Umschaltung von der einen Entladungsstrecke zur andern erfolgt aber nunmehr, wenigstens teilweise, etwas anders als bei der im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsform der Schaltung. Bei einer grossen Amplitude der zu verstärkenden Schwingungen, also bei einem grossen nega tiven Wert der Regelspannung, wird die rechte Entladungsstrecke von der dem Steuer gitter 2 zugeführten Regelspannung abge schaltet, während die linke Entladungsstrecke in Funktion bleibt.
Bei einer kleinen Ampli tude der zu verstärkenden Schwingungen, also bei einem kleinen negativen Wert der Regel spannung, bleibt die rechte Entladungsstrecke in Funktion, während die linke Entladungs strecke ganz oder nahezu ganz gesperrt wird. Diese Sperrung findet wie folgt statt: Bei einer Verringerung des negativen Wertes der Regelspannung nimmt der Strom des Schirm gitters 3 zu, weswegen die positive Spannung dieses Gitters und infolgedessen die Spannung der Hilfselektrode 3' abnimmt, da der vergrö sserte Schirmgitterstrom den Spannungsabfall am Widerstand 8 vergrössert.
Die Spannung der Hilfselektrode 3' wird aber noch kleiner als die Spannung des Schirmgitters 3, weil der der Hilfselektrode zufliessende Strom einen Spannungsabfall an dem hohen Wider stand 10 verursacht.
Da der Durchgriff der Hilfselektrode durch den Steuergitterteil mit ungleichmässigem Wickelschritt grösser ist als derjenige des Schirmgitters durch den Steuergitterteil mit gleichbleibendem Wickelschritt, hat der Span nungsabfall der Hilfselektrode eine Verringe rung der Stromstärke der linken Entladungs strecke und infolgedessen des zur Hilfselek trode fliessenden Stroms zur Folge. Durch ge eignete Wahl der Widerstände 8 und 10 kann erreicht werden, dass die Spannung der Hilfs elektrode 3' so niedrig wird, dass die diesbe zügliche Entladungsstrecke praktisch nicht mehr zum Anodenstrom und also zur Verstär kung beiträgt.
Bei einer praktischen Ausbildung der be schriebenen Schaltung hatte der Widerstand 8 einen Wert von 1 Megohm und der Wider stand 10 einen Wert von 1,5 Megohm; der Durchgriff der Hilfselektrode 3' durch das Steuergitter 2 war grösser als derjenige des Schirmgitters 3 durch das Steuergitter 2 (etwa <B>10%</B> bzw. 2%).
Für zwei Werte der Regel spannung (nämlich 0 Volt und -5 Volt) ist in der nachstehenden Tabelle die Grösse des Schirmgitterstroms I." des zur Hilfselektrode fliessenden Stroms 1;i ; der Schirmgitterspan- nung V;, und der Spannung der Hilfselek trode V;,' angegeben. Regelspannung = 0 Volt.
13 = 300 ,yA V;, =100 Volt. <B>f,'=</B> 50 ,uA 1<B>17</B> = 25 Volt Regelspannung = -5 Volt..
1, = 0 ,uA V;, = 310 Volt 1ss =140 yA V,' =100 Volt Aus der Tabelle geht klar hervor, dass im geregelten Zustand (Regelspan nung = -5 Volt) ausschliesslich die linke Entladungsstrecke Strom führt, während die rechte Entladungsstrecke ausser Betrieb ist, und dass im ungeregelten Zustand (Regel spannung = 0 Volt.) die Verstärkung im we sentlichen durch die rechte Entladungsstrecke stattfindet, während die linke Entladungs strecke nahezu ganz ausgeschaltet ist. Die vorstehend beschriebene Schaltung weist gegenüber der im Hauptpatent beschrie benen den Vorteil auf, dass die Anodenimpe danz einen hohen Wert haben kann, da der Widerstand 10 nicht mehr mit der Anode 5 verbunden ist.